感應(yīng)加熱淬火感應(yīng)器的設(shè)計原則
日期：2019-02-13 04:42:58 點擊數(shù)：727
感應(yīng)加熱淬火感應(yīng)器是利用渦流原理來完成零件表面淬火、表面強化的關(guān)鍵加熱元件。進行表面加熱的零件種類很多，形狀差異很大，因此感應(yīng)器的設(shè)計形態(tài)各異，一般對感應(yīng)器的尺寸主要考慮感 應(yīng)圈的直徑、高度、截面形狀、冷卻水路及噴水孔等，其設(shè)計思路如下。
1.感應(yīng)器的直徑
感應(yīng)器的形狀是根據(jù)加熱零件的表面輪廓來確定的，要求感應(yīng)圈與零件之間必須有一定的間隙，而且各處應(yīng)均勻一致。
對外圓加熱時，感應(yīng)器的內(nèi)徑 D內(nèi) = D0 +2a;對內(nèi)孔加熱時，感應(yīng)器的外徑 D外 = D0－2 a。其中，D0為工件的外圓直徑或內(nèi)孔直徑，a為二者之間的間隙 (對軸類零件取 1.5～3.5mm，齒輪零件取 1.5～ 4. 5mm，內(nèi)孔零件取1～ 2mm。如進行中頻感應(yīng)加熱淬火，則間隙略有不同，一般軸類零件為 2.5～ 3mm，內(nèi)孔為2～ 3mm )。
2.感應(yīng)器的高度
感應(yīng)器的高度主要根據(jù)加熱設(shè)備的功率 P0、工件的直徑 D和所確定的比功率 P設(shè)來確定 :
( 1)對于短軸類零件一次加熱，為防止尖角過熱，感應(yīng)圈的高度應(yīng)小于零件的高度。
( 2)長軸類零件一次加熱局部冷卻時，感應(yīng)圈的高度為需要淬火區(qū)長度的1. 05～1. 2倍。
( 3)單匝感應(yīng)圈高度太高時，工件表面的加熱不均勻，中間溫度比兩邊的溫度高出許多，頻率越高則越明顯，故多采用雙匝或多匝感應(yīng)圈來代替。
3.感應(yīng)圈的截面形狀
感應(yīng)圈的截面形狀較多，如圓形、正方形、矩形、板形 (外焊冷卻水管 )等，當淬火面積相同時，彎制成矩形截面感應(yīng)圈*省料，而且透熱層均勻。圓形截面*差，但易于彎制。選用的材料多為黃銅管或純銅管，高頻感應(yīng)圈壁厚為 0. 5mm，中頻感應(yīng)圈為 1. 5mm。
4.冷卻水路與噴水孔
考慮到因渦流損耗而發(fā)熱，故各組成部分需要通水冷卻，對于銅管可直接通水冷卻，銅板制造部分可做成夾層或外焊銅管組成冷卻水路 ;高頻連續(xù)或同時加熱采用自噴冷卻時，感應(yīng)圈噴水孔的直徑多為0.8～1.0mm，中頻感應(yīng)加熱為 1～ 2mm ;連續(xù)加熱淬火感應(yīng)圈噴水孔的角度為35°～ 45°，孔距為 3～ 5mm。同時加熱淬火噴水孔應(yīng)交錯排列，孔距布置均勻，一般噴水孔的總面積應(yīng)小于進水管的面積，以確保噴水的壓力和進水壓力符合要求。
需要注意的是，為解決內(nèi)孔加熱的環(huán)形效應(yīng)，可在感應(yīng)圈上卡上鐵氧 (高頻感應(yīng)淬火 )或硅鋼片 (中頻感應(yīng)淬火)，制成 “門字形 ”導磁體，驅(qū)使電流沿導磁體的缺口 (感應(yīng)圈的外層 )流過。為防止不該硬化的部分被加熱，可采用鋼環(huán)或軟磁材料制成磁短路環(huán)屏蔽。另外感應(yīng)加熱時，對于感應(yīng)圈靠近尖角部分的間隙應(yīng)適當加大，以防局部過熱。
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