中频感应加热电源在合金铸铁凸轮轴淬火工艺方面的应用

合金铸铁凸轮轴淬火装置由中频感应加热电源10kHz、200kW，淬火机床，软化水循环装置与电控柜组成，处理的凸轮轴为Ni-Cr-Mo合金铸铁制的四缸2.0L汽油机凸轮轴，最大轴径50.8mm，总长为434mm。

(1)淬火机床的结构

淬火机床由床身、V形托架、活动杆、带顶尖的滑台、淬火变压器感应器组、电容器和淬火槽等组成。机械动作由液压操控，V形托架将工件托住上升并下降到位，然后由活动杆配合动作；滑台上的两个顶尖夹住凸轮轴做横向移动，将凸轮轴进入或送出感应器；机床左端主轴箱由液压马达带动凸轮轴旋转，转速可在一定范围内无级调速。在感应器左边有一铜板接地环，如果凸轮轴在顶尖上未夹正，则在横向移动时会先碰到接地环，产生信号，停止动作。

>淬火变压器是可变匝比的中频变压器，一次侧为10~22匝，分13档，二次侧为6匝。中频感应加热电源感应器为多圈串联，9个感应器位于一条中心线上，其中8个加热凸轮。感应器是双匝的，凸轮尖部与有效圈内径的间隙为4~5mm，感应器底座有椭圆孔，使感应器可相对凸轮的轴向位置可进行调整。凸轮轴感应器采用串联，避免了并联多个感应器时会产生中间导电路径短而两端导电路径长的弊病。采用串联感应器法时，如果中间凸轮温度偏高，还可用加大间隙的方法来调整。

(2)淬火槽及输送链

淬火槽容量为1.5m³，选用聚合物淬火冷却介质UconA或251，其质量分数为10%，使用温度为3~50℃。淬火槽内设有6KW的管状电加热器，用以调节淬火冷却介质温度。淬火槽旁有换热器与水泵，水泵将温度升高的淬火冷却介质送入换热器，与换热器中的冷却用水进行换热降温。此系统的温度、流量等控制与一般淬火冷却介质冷却系统相同，不再细述。

(3)红外测温仪

红外测温仪监控凸轮轴加热温度，它安装在离感应器中心0.5m处，传感器上的镜头对准某一凸轮的侧面，如某一根凸轮轴的最终加热温度过低，则红外测温仪会发出不合格信号，淬火槽前的拒收操作臂将会抬起，使这根凸轮轴不进入淬火槽中。

(4)抽风装置

在中频感应加热电源感应器上部和淬火槽输送链提升工件处的上部，均装有抽风罩，用以保持工位附近的清新环境。

(5)程序控制器

电控柜中装有程序控制器，对工艺参数等进行控制，缺水、过电流、过电压等均有保护。这套装置的感应器回水管上，还装有可直观回水的玻璃装置，能直接观察到缺水情形。这套装置对凸轮轴淬火的生产率是较高的。