郑州高氏高频机感应器设计

除电源、机床等基础设备外，实施高频机感应淬火工艺的核心部件就是感应器，高频机感应器主要由有效圈和淬火冷却喷水器组成。 有效圈 球头类零件(如汽车转向拉杆球头销）已开发成功并投入使用的淬火感应器有两种形式。

(1)环形整圈淬火感应器 这种感应器的有效圈通常用紫铜棒加工成与零件需要加热的部位相仿的形状，利用仿形有效圈对零件加热。但其技术局限性非常明显，难以得到连续、均匀的淬火硬化层。

(2)矩形感应器．用先进的横向磁场理论设计有效圈，有效圈也可采用仿形设计。由于零件表面有连续的纵向电流，可以在变截面零件表面得到连续的硬化层。球头销淬火即使用这种感应器。但对截面变化大的零件，台阶根 部依然会使淬硬层不连续，台阶边缘部位还会出现过热现象。

上述两种高频机感应器都不能满足要求，在一些生产厂便在技术规范中只对球面部位要求淬火或只对R部提出要求。球头推力杆截面尺寸变化比转向拉杆球头销要大得多 ，使用旧工艺技术不能满足图纸技术要求，必须用新的思路去设计感应器。 在上述分析的基础上设计感应器有效圈。球面部分利用矩形感应器加热，在设计矩形感应器时要考虑几个问题。首先是截面变化，在矩形感应器加热、零件旋转时，零件各部位旋转的线速度不同，中间部位转动的线速度快， 两边转动的线速度慢，即在相同的加热条件下各部位在磁场中的有效加热时间不同，得到的能量也就不同，易引起加热时温度不均匀。其次是在球面的两端为台阶，在磁场中会因为磁场的尖角效应而导致过热。利用磁场的 临近效应和导磁体的驱流作用，将有效圈设计成直线段，与零件的间隙为中部小两边大，并在中部安装导磁体，加强中部的加热。

R部加热是较难的，因台阶和轴颈构成了对R部的屏蔽，特别是台阶部位在尖角效应下更容易聚集磁场磁力线，造成台阶过热而R部加热困难。对于零件R部的加热，近些年研究报道较多，而R部加热困难。对于零件R部的加热， 近些年研究报道较多，取得了许多成果。如曲轴圆角淬火和半轴等T形零件R部淬火，有效圈按照零件R部形状设计，间隙尽量小，生有效圈上安装导磁体以将磁场驱向R 部。这些零件的R部比较简单，球头推力杆感应器设计借鉴其部分设计思想，另外还要考虑到R部和轴颈的尺寸，需要将这两部分加热的有效圈设计成一体，大致为围绕轴颈的环形结构。

根据以上分析，有效圈整体设计成半环形，R部的加热很巧妙．地利用两个环形效应。 ①围绕轴颈的半环形效应。 ②有效圈整体构成一个环形。R部正好在这两个环的内侧，磁场强度会比较大。通过试验调试，确定有较大半径的环形有效圈，有效圈与零件轴颈相靠近的部分弧长小于半圈，达到轴颈，R角和球面加热均匀的效果。 喷水器 在试验的基础上，设计了喷水量较大的喷水器，并采用大压力和入流量喷水，以得到全马氏体淬硬层和较高的表面硬度。