齒輪感應(yīng)淬火設(shè)備是怎樣進(jìn)行淬火工藝的？

齒輪感應(yīng)淬火設(shè)備，是指對(duì)齒輪機(jī)械等零件表面進(jìn)行淬火用的感應(yīng)電熱設(shè)備，主要對(duì)齒輪等工件熱處理加工，感應(yīng)淬火設(shè)備，主要是由電源、淬火機(jī)床和淬火控制設(shè)備等組成的，具有加熱速度快、熱、工件變形少、節(jié)能省電、環(huán)保無(wú)污染等諸多的優(yōu)勢(shì)。

在使用中、高頻設(shè)備對(duì)齒輪進(jìn)行感應(yīng)淬火時(shí)，對(duì)于模數(shù)m5mm的齒輪，因齒形高寬，可以進(jìn)行沿齒淬火，也可沿齒溝淬火，即可采用噴液（主要是水）冷卻，也可采用浸液冷卻；實(shí)施全齒淬火時(shí)齒輪應(yīng)旋轉(zhuǎn)，單齒淬火時(shí)齒輪不旋轉(zhuǎn)，每淬完一齒后轉(zhuǎn)動(dòng)下一齒，直至全部淬完為止。

目前齒輪感應(yīng)淬火設(shè)備，主要是用于各種圓鋼類、板材類的透熱鍛打；各種軸類、齒輪類、汽配類、機(jī)械零部件類的、砼泵管類的熱處理；各種工具、刀刃類的焊接等方面，不論我們選用哪種加熱方法，工件均需在感應(yīng)器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到均勻加熱的目的，工件需作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣可使工件表面淬層硬度和淬層深度均勻。

感應(yīng)加熱表面淬火在齒輪傳動(dòng)件上的應(yīng)用

機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步向從事感應(yīng)淬火工藝和設(shè)備工作的技術(shù)人員提出了愈來(lái)愈多的難題。為解決這些難題，必須研制新的技術(shù)裝備和采用新的工藝方法。

齒輪傳動(dòng)件工作時(shí)承受各種類型的載荷，為提高零件在各種服役條件下的強(qiáng)度和壽命， 對(duì)熱處理提出了許多具體的要求。比如：只要在淺淬硬層的表面獲得高硬度就可以提高表面耐磨性。對(duì)于重載齒輪， 應(yīng)增大輪齒高接觸載荷區(qū)即接近節(jié)圓直徑的淬硬層。沿齒廓即齒部和齒根淬火會(huì)提高在交變載荷下工作的齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。淬硬層在齒根處斷開或齒根部淬硬層太淺，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，是很危險(xiǎn)的。需解決的主要問(wèn)題是選擇工作頻率和淬火方法，淬火方法對(duì)淬火感應(yīng)器的研制提出了很高的要求。特殊設(shè)計(jì)感應(yīng)器能夠仿齒溝形狀的淬硬層，花鍵軸淬火設(shè)備惠，這與工件中感應(yīng)渦流的路徑有關(guān)。

在齒輪感應(yīng)淬火領(lǐng)域，可為客戶提供：齒輪單齒淬火、齒輪整體淬火、大型齒輪淬火解決方案。整套淬火設(shè)備包括：晶體管感應(yīng)加熱電源、淬火機(jī)床、設(shè)備冷卻系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)齒輪淬火過(guò)程全部自動(dòng)化。

大模數(shù)齒輪淬火用感應(yīng)加熱電源控制系統(tǒng)

與感應(yīng)加熱表面淬火相比，滲碳淬火雖可以使齒面達(dá)到很高的接觸疲勞強(qiáng)度、高的抗彎曲強(qiáng)度及良好的耐磨性，但熱處理周期長(zhǎng)，淬火變形大，因此世界上工業(yè)化國(guó)家在生產(chǎn)大模數(shù)重載齒輪軸逐漸開始采用感應(yīng)加熱電源淬火，其特點(diǎn)是加熱速度快、幾乎沒(méi)有保溫時(shí)間 (加熱到溫后立即淬火)。目前以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 和復(fù)雜可編程邏輯器件 (CPLD) 為的感應(yīng)加熱電源，已經(jīng)科技取代進(jìn)口設(shè)備。

基于 DSP 的感應(yīng)加熱電源主要包括主電路與控制電路兩部分，主電路包括整流和逆變兩部分。主電路整流部分輸入為380V/50 Hz 工頻交流電壓，經(jīng)三相不控橋式整流后，轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，輪流?dǎo)通和關(guān)斷逆變橋器件，在逆變器的輸出端獲得交變的方波電壓，經(jīng)高頻逆變變壓器耦合輸出到諧振電容和感應(yīng)線圈，通過(guò)串聯(lián)諧振產(chǎn)生電流，在線圈中形成交變磁場(chǎng)，對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱。

由于感應(yīng)加熱用IGBT器件工作頻率在20至100kHz，可以滿足大多數(shù)感應(yīng)加熱的工作需求。由DSP產(chǎn)生PWM脈沖信號(hào)?？刂七^(guò)程中融入恒流PID和數(shù)字鎖相環(huán)運(yùn)算、PWM 波形輸出頻率實(shí)時(shí)性和高分辨率移相 PWM 及死區(qū)時(shí)間控制，計(jì)算時(shí)間短，計(jì)算量大，要求系統(tǒng)有較高的運(yùn)算速度和精度；需要同時(shí)對(duì)多個(gè)電流、電壓值進(jìn)行采樣分析，要求系統(tǒng)有較強(qiáng)的并行處理能力，能完成系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸、顯示等功能。

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