船用柴油发动机曲轴淬火装置的制作方法

本实用新型属于发动机零部件热处理技术领域，具体涉及一种船用柴油发动机曲轴淬火装置。

背景技术：

船用柴油机曲轴轴颈在中频淬火时变形控制是一大难题，如果变形量过大甚至会造成报废，损失巨大，曲轴淬火感应器为半圈式，淬火时从上面下降到曲轴轴颈上，通过定位块与轴颈接触，曲轴在旋转加热时，由于体积膨胀，强度降低，感应器整个重量及相关负载压在轴颈上会产生很大的径向力，使曲轴淬火变形量达1.5mm以上，给校直带来很大困难，也增加了制造成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够在淬火过程中降低发动机曲轴变形量的船用柴油发动机曲轴淬火装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种船用柴油发动机曲轴淬火装置，包括半圈式感应加热器，半圈式感应加热器的内侧半环面围设在待加工曲轴的轴颈的半个外环面上，且半圈式感应加热器的内侧半环面与待加工曲轴的轴颈的外环面之间设有间隙。

优选的，所述半圈式感应加热器沿待加工曲轴的径向往复运动设置；所述待加工曲轴转动设置在一淬火支架上，且待加工曲轴由驱动单元驱动旋转。

优选的，所述半圈式感应加热器的内侧的中部及两端设有定位块，其中两端的两定位块与待加工曲轴的轴颈外环面相接触，中部的定位块与待加工曲轴 的轴颈外环面之间设有间隙；所述各定位块之间设有半圈式感应加热器感应线圈。

优选的，所述中部定位块与待加工曲轴的轴颈外环面之间的间隙为0.05-0.2mm。

优选的，所述中部定位块与待加工曲轴的轴颈外环面之间的间隙为0.1mm。

优选的，装置还包括用于驱动半圈式感应加热器沿待加工曲轴轴颈径向往复运动的感应器驱动单元，以及用于实时显示半圈式感应加热器运动行程的行程显示单元。

优选的，所述感应器驱动单元为手轮，所述手轮通过丝杠螺母机构或齿轮齿条机构将手轮的旋转运动转换成半圈式感应加热器的直线运动；所述行程显示单元是与手轮同轴设置的刻度盘。

优选的，所述感应器驱动单元为伺服电机，所述伺服电机通过丝杠螺母机构或齿轮齿条机构将电机主轴的旋转运动转换成半圈式感应加热器的直线运动，所述伺服电机与驱动控制器电连接；所述行程显示单元包括一屏显模块，所述屏显模块与屏显控制器电连接，屏显控制器与驱动控制器电连接。

优选的，所述感应器驱动单元为气缸或液压缸，半圈式感应加热器与气缸或液压缸的活塞杆相连，气缸或液压缸的缸体与机架固接，所述行程显示单元包括用于测量气缸或液压缸活塞杆行程的测距传感器以及用于显示测距传感器测量结果的屏显模块。

优选的，所属半圈式感应加热器包括前端具有U型槽的Y型本体，所述的U型槽槽底直径大于U型槽两侧壁之间的宽度，所述定位块及感应线圈内嵌于该U型槽的槽底内。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型通过调整感应器定位块与轴颈的间隙，实现悬浮加热，轴颈受径向力大大减小，最终使曲轴淬火变形量控制在可接受范围内。

附图说明

图1是本实用新型的半圈式感应加热器与曲轴配合结构的侧视图；

图2是图1的A、A剖视图；

图3是本实用新型的实施例1所提供的半圈式感应加热器运动原理图；

图4是本实用新型的实施例2所提供的半圈式感应加热器运动原理图；

图5是本实用新型的实施例3所提供的半圈式感应加热器运动原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1、2所示，一种船用柴油发动机曲轴淬火装置，包括半圈式感应加热器10，半圈式感应加热器10的内侧半环面围设在待加工曲轴20的轴颈21的半个外环面上，且半圈式感应加热器10的内侧半环面与待加工曲轴20的轴颈21的外环面之间设有间隙。本实用新型通过调整感应器定位块与轴颈21的间隙，实现悬浮加热，轴颈21受径向力大大减小，最终使曲轴20淬火变形量控制在可接受范围内。

优选的，所述半圈式感应加热器10沿待加工曲轴20的径向往复运动设置；所述待加工曲轴20转动设置在一淬火支架上，且待加工曲轴20由驱动单元驱动旋转。淬火支架的和驱动单元的具体形式可参考现有技术的结构形式，只要能够实现曲轴20的转动和精准定位即可，如采用三爪卡盘来固定曲轴20，再通过电机驱动三抓卡盘动作来实现曲轴20的旋转。本实用新型的创新点不在于曲 轴20的定位及驱动方式，且本领域普通技术人员在本实用新型的启示下应该能够想到采用怎样的方式来对曲轴20进行定位和驱动曲轴20旋转，因此本实用新型不再详细赘述。

优选的，所述半圈式感应加热器10的内侧的中部及两端设有定位块11a、11b、11c，其中两端的两定位块11b、11c与待加工曲轴20的轴颈21外环面相接触，中部的定位块11a与待加工曲轴20的轴颈21外环面之间设有间隙；所述各定位块11a、11b、11c之间设有半圈式感应加热器10感应线圈12。两端定位块11b、11c对称设置，因此两端定位块11b、11c对轴颈21的作用力能够相互抵消，因此两端定位块11b、11c与轴颈21之间无需设置间隙。而对于中部定位块11a，其对侧没有与之相对称的定位结构，因此当曲轴20受热膨胀并与中部定位块11a产生挤压后，若该定位块11a的作用力过大，会导致曲轴20弯曲，因此本实用新型在中部定位块11a与轴颈21之间设置了一定间隙，以减小轴颈21与中部定位块11a之间的作用力，从而避免曲轴20产生较大弯曲。

优选的，所述中部定位块11a与待加工曲轴20的轴颈21外环面之间的间隙为0.1mm。该间隙能够使曲轴20淬火变形量控制在0.5mm以下。

优选的，装置还包括用于驱动半圈式感应加热器10沿待加工曲轴20轴颈21径向往复运动的感应器驱动单元，以及用于实时显示半圈式感应加热器10运动行程的行程显示单元。

优选的，所属半圈式感应加热器10包括前端具有U型槽的Y型本体，所述的U型槽槽底直径大于U型槽两侧壁之间的宽度，所述定位块及感应线圈内嵌于该U型槽的槽底内。

实施例1

如图3所示，所述感应器驱动单元为手轮13，所述手轮13通过丝杠螺母机构或齿轮齿条机构15将手轮的旋转运动转换成半圈式感应加热器10的直线运动；所述行程显示单元是与手轮同轴设置的刻度盘14。

实施例2

如图4所示，所述感应器驱动单元为伺服电机16，所述伺服电机16通过丝杠螺母机构17或齿轮齿条机构将电机主轴的旋转运动转换成半圈式感应加热器10的直线运动，所述伺服电机16与驱动控制器161电连接；所述行程显示单元包括一屏显模块163，所述屏显模块163与屏显控制器162电连接，屏显控制器162与驱动控制器161电连接。

实施例3

如图5所示，所述感应器驱动单元为气缸或液压缸18，半圈式感应加热器10与气缸或液压缸18的活塞杆相连，气缸或液压缸18的缸体与机架固接，所述行程显示单元包括用于测量气缸或液压缸活塞杆行程的的测距传感器19以及用于显示测距传感器19测量结果的屏显模块181。

本实用新型的传动结构并不仅限于上述各实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的操作过程如下：在轴颈21淬火前，将感应器下降到轴颈21上，看显示屏上的Z轴坐标是多少，然后用手动将感应器向上提升0.1mm并锁定。然后旋转曲轴20并加热。