1.本实用新型属于大尺寸薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热热处理加工领域，具体涉及一种薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置。
背景技术：
2.大尺寸薄壁变壁厚钢质筒形件生产过程中要求对局部进行淬火处理，淬火性能及变形量直接影响产品使用性能。由于工件壁薄且尺寸大，局部加热时热影响区不宜过长，加热温度难以控制。因此，根据要求，必须选择合适的加热方法、解决加热长度的控制、时间控制、热影响区的控制，便于操作和提高生产效率等问题。
3.局部加热热处理工艺常采用的方法有：燃烧介质加热、感应加热。
4.燃烧介质加热主要靠热传导作用使产品接触部分温度升高，加热时间长，氧化层较厚，金属损耗大，耗能较高，工作环境恶劣，效率低。而感应加热克服了这些缺点，加热速度快，热影响区短，氧化层薄，金属烧损少，可以设计不同的工装只对局部加热，控温精度高，加热工件质量好，生产效率高，感应加热对周围环境不会造成污染，易于实现大批量连续生产。所以采用感应加热的方法适合薄壁铜钢管件的局部淬火热处理。由于产品为大尺寸薄壁变壁厚钢质筒形件，直径变化大品种多，要求对产品局部加热。加热的难点：一是薄壁变壁厚，加热部位尺寸逐渐变薄；二是加热区各点温度要均匀。由于产品尺寸的差别比较大，感应器设计应满足易于保证产品性能、加热速度快、温度均匀、热影响区短、装卸方便、定位准确、工作稳定可靠且适用于大批量作业的特点。
技术实现要素：
5.本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种能够均匀对薄壁变壁厚进行稳定加热的薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置。
6.为实现上述目的，所采取的技术方案是：
7.一种薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，包括并排布设的多个感应线圈，所述的感应线圈包括呈开口环状的线圈本体、分别设置在所述线圈本体两端部第一端子和第二端子，各所述第一端子之间设置有第一定位板，各所述第二端子之间设置有第二定位板，所述线圈本体、第一端子和第二端子中有连通的冷却水道；各所述线圈本体的截面面积与对应的筒型件的壁厚呈正比；所述第一定位板和第二定位板与电源连接。
8.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，所述感应线圈截面为方形，所述感应线圈为1-3匝。
9.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，在第一端子和第二端子之间设置有第一绝缘板，在所述第一端子外侧和第二端子外侧设置有第二绝缘板，所述第一绝缘板和第二绝缘板通过绝缘螺钉连接，所述第一绝缘板和第二绝缘板上设置有第一条形孔。
10.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，各所述线圈本体的
周向间隔设置有多道加强筋。
11.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，所述第一定位板与电源之间、第二定位板与电源之间均连接有汇流管，所述汇流管上设置有连接板和接线板，所述连接板与对应的所述第一定位板或第二定位板连接，所述接线板连接电源。
12.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，所述汇流管为空心管结构，所述汇流管包括垂直连通布置的横管和竖管，在所述汇流管的第一端部设置有进水口，在所述汇流管的第二端部设置有出水口；所述连接板上开设有第二条形孔。
13.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，所述感应线圈包括与筒型件的侧壁对应的第一感应线圈和与筒型件底部对应的第二感应线圈。
14.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，相邻两线圈本体之间的距离与对应的筒型件的壁厚呈正比。
15.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，还包括夹持机构，所述夹持机构包括第一顶头、第二顶头和夹持驱动部，所述第一顶头和第二顶头相对设置，所述夹持驱动部驱动所述第一顶头和第二顶头开合动作。
16.根据上述薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，优选地，还包括旋转机构，所述旋转机构驱动所述夹持机构旋转动作。
17.采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
18.采用本技术的技术方案，在生产时能够有效保证产品质量，本技术对同一工件上的不同壁厚采用不同的感应线圈，能有效对其进行加热，保证了工件加热时的均匀性，防止工件因受热不均匀而破裂，采用方形线圈能稳定加工工件时的表面电流，提升加工的稳定性，使用较少匝数的线圈能够显著减少线圈的电阻率，能大幅提升加热速度；设置定位板和汇流管对感应线圈进行通电有利于快速更换感应线圈，能提高工作效率；本技术中所有中空的管状结构都能通过冷却水，降低其温度，增加其使用寿命。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
20.图1为根据本实用新型实施例整体正视图。
21.图2为根据本实用新型实施例的整体侧视图。
22.图3为根据本实用新型实施例的线圈正视图。
23.图4为根据本实用新型实施例的汇流管正视图。
24.图5为根据本实用新型实施例的汇流管侧视图。
25.图中序号：
26.1第一感应线圈，2加强筋，3第一定位板，4第一端子，5出水口，6第二端子，7接线板，8第二定位板，9汇流管，10进水口，11第一绝缘板，12绝缘螺钉，13第二绝缘板，14第二感应线圈，15连接板。
具体实施方式
27.下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
29.应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
30.应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
31.应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
32.参见图1-图5，一种薄壁变壁厚钢质筒形件中频淬火加热装置，包括并排布设的多个截面为方形，匝数为单匝的感应线圈，采用方形截面的感应线圈能够使加热时电流分布均匀，有利于工件的均匀加热，采用单匝的线圈能够有效减少线圈电阻率提升加热效率增加工作速度，本实施例中选用的感应器线圈材料为紫铜，紫铜能是一种电阻较小，应用较为广泛的合金材料，其具有优良的导电性能，在本技术中使用能够有效的提升加热效率。所述的感应线圈包括呈开口环状的线圈本体、分别设置在所述线圈本体两端部第一端子4和第二端子6，各所述第一端子4之间设置有第一定位板3，各所述第二端子6之间设置有第二定位板8，所述线圈本体、第一端子4和第二端子6中有连通的冷却水道，所述第一定位板3与电源之间、第二定位板8与电源之间均连 接有汇流管9，所述汇流管9上设置有连接板15和接线板7，所述连接板15与对应的所述第一定位板3或第二定位板8连接，所述接线板7连接电源所述汇流管9为空心管结构，所述汇流管9包括垂直连通布置的横管和竖管，在所述汇流管9的第一端部设置有进水口10，在所述汇流管9的第二端部设置有出水口5；所述连接板15上开设有第二条形孔。整个线圈结构都设置了空心管结构的冷却水道，因为加热时温度很高，如果不采取冷却措施会极大的影响装置的寿命，而且空心结构并不影响线圈导电性能。采用定位板汇流管9结合进行供电，能提供较为方便的线圈更换操作，能提升设备的适用性。
33.相邻两线圈本体之间的距离与对应的筒型件的壁厚呈正比，各所述线圈本体的截面面积与对应的筒型件的壁厚呈正比。这是本技术中一个关键点，对薄壁变壁厚中工件上不同的壁厚使用了不同尺寸、不同间距的线圈，如此设置能够使工件上壁厚不同的各个部分温度一致，有效的避免了因加热时工件各个部分温度不一致造成的工件报废。采用方管截面使工件的表面感应电流均匀分布，使感应区加热温度及性能稳定；单匝组合加热感应，减少电阻率，提高加热速度；感应器采用塔形尺寸设计，保证了变壁厚产品加热时温度的一
致性。在第一端子4和第二端子6之间设置有第一绝缘板11，在所述第一端子4外侧和第二端子6外侧设置有第二绝缘板13，所述第一绝缘板11和第二绝缘板13通过绝缘螺钉12连接，该绝缘机构均由绝缘电木制作，能有效绝缘，确保装置安全，所述第一绝缘板11和第二绝缘板13上设置有第一条形孔，设置条形孔能够快速的更换调整感应线圈保证产品都在一套设备上进行加工，降低了成本，保证了产品性能的一致和稳定。各所述线圈本体的周向间隔设置有多道加强筋2，具体地本技术设置了三道加强筋2。所述感应线圈包括与筒型件的侧壁对应的第一感应线圈1和与筒型件底部对应的第二感应线圈14。上述结构都是对工件强度的提升；设置加强筋2和和第二感应线圈14是对结构的进一步补强，能够提升线圈工作的稳定性和使用寿命。
34.为了便于进行工件的加持，并使得工件与感应线圈之间能够保持稳定的间隙，从而提高淬火加热的效果，本技术设置有括夹持机构，所述夹持机构包括第一顶头、第二顶头和夹持驱动部，所述第一顶头和第二顶头相对设置，所述夹持驱动部驱动所述第一顶头和第二顶头开合动作。由于工件加热过程中为了保障受热均匀，周向的温度一致性更好，本技术还设置有旋转机构，旋转机构驱动所述夹持机构旋转动作。作为一种实施例，旋转机构采用驱动电机，夹持机构的动力源采用压力气缸，第一顶头连接驱动电机，第二顶头通过轴承座和轴承连接在压力气缸的活动端上，工作时，第一顶头在驱动电机的输出端连接，压力气缸动作带动第二顶头向第一顶头进行移动，并将工件压紧，然后驱动电机带动第一顶头、第二顶头和工件进行转动，因为轴承座和轴承的设置，使得压力气缸不受第二顶头转动的影响，工件的旋转能够使得工件加热更为均匀、周向温度的一致性更好。
35.在具体的应用过程中，本技术所公开的设备用于加工的系列产品，其包含多种品类不同型号的产品，其为形状类似、但尺寸不同的钢质的薄壁变壁厚筒形件，由于多品类且型号不同，产品批量大，直径变化大（80mm～150mm），壁厚在1mm～4mm之间，一种产品的壁厚也会厚薄不一，还需要对工件的局部进行加热，从而不会让工件的其他部分受到影响，因此对淬火加热装置的结构提出了更高的要求。本技术采用单匝组合的11
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1.5mm紫铜方管制作的感应线圈对薄壁部分进行加热，采用单匝组合的16
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16
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2.5mm紫铜方管制作的感应线圈对厚壁部分进行加热，也可以对相邻两感应线圈之间的距离进行一定的调整，使得工件壁厚厚薄不一但加热温度能够控制在有效的范围内，采用本技术的上述结构布置后，能够达到加热温度880℃～920℃，加热时间≤65s，热处理区要求200mm（热影响区长度≤230mm）的加热效果。
36.本技术配置了多种不同的感应线圈组合，其能够针对不同类型的产品的相应的局部位置进行有效淬火加热，在进行更换时，能够通过设备上设置的条形孔进行位置调节，更方便更换和固定，便于与工件进行对位加热。本技术通过对不同的产品的不同的位置的结构特征进行分析，从而制作出相应的感应线圈组合后，既可以进行批量化的淬火加热，可以根据生产需求进行更换，从而满足不同的产品的淬火加工。
37.其中，采用方管截面使工件的表面感应电流均匀分布，使感应区加热温度及性能稳定；单匝组合加热感应，减少电阻率，提高加热速度；感应器采用塔形尺寸设计，保证了变壁厚产品加热时温度的一致性；不同产品采用不同尺寸的感应器，感应器与工件距离为15mm～20mm，保证了全部产品都能在一套设备上加工，加热速度快，降低了成本，保证了产品性能的稳定性、一致性。
38.工作时，选择尺寸合理的感应线圈，先对感应线圈进行通水，然后将工件放置在感应线圈内通过加持机构夹紧，对线圈进行通电的同时使工件开始旋转，等到检测到工件达到一定温度，自动断电进行下一步加工。
39.本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。