鄭州高氏高頻機感應器設計

除電源、機床等基礎設備外，實施高頻機感應淬火工藝的核心部件就是感應器，高頻機感應器主要由有效圈和淬火冷卻噴水器組成。 有效圈 球頭類零件(如汽車轉向拉桿球頭銷）已開發成功并投入使用的淬火感應器有兩種形式。

(1)環形整圈淬火感應器 這種感應器的有效圈通常用紫銅棒加工成與零件需要加熱的部位相仿的形狀，利用仿形有效圈對零件加熱。但其技術局限性非常明顯，難以得到連續、均勻的淬火硬化層。

(2)矩形感應器．用先進的橫向磁場理論設計有效圈，有效圈也可采用仿形設計。由于零件表面有連續的縱向電流，可以在變截面零件表面得到連續的硬化層。球頭銷淬火即使用這種感應器。但對截面變化大的零件，臺階根 部依然會使淬硬層不連續，臺階邊緣部位還會出現過熱現象。

上述兩種高頻機感應器都不能滿足要求，在一些生產廠便在技術規范中只對球面部位要求淬火或只對R部提出要求。球頭推力桿截面尺寸變化比轉向拉桿球頭銷要大得多 ，使用舊工藝技術不能滿足圖紙技術要求，必須用新的思路去設計感應器。 在上述分析的基礎上設計感應器有效圈。球面部分利用矩形感應器加熱，在設計矩形感應器時要考慮幾個問題。首先是截面變化，在矩形感應器加熱、零件旋轉時，零件各部位旋轉的線速度不同，中間部位轉動的線速度快， 兩邊轉動的線速度慢，即在相同的加熱條件下各部位在磁場中的有效加熱時間不同，得到的能量也就不同，易引起加熱時溫度不均勻。其次是在球面的兩端為臺階，在磁場中會因為磁場的尖角效應而導致過熱。利用磁場的 臨近效應和導磁體的驅流作用，將有效圈設計成直線段，與零件的間隙為中部小兩邊大，并在中部安裝導磁體，加強中部的加熱。

R部加熱是較難的，因臺階和軸頸構成了對R部的屏蔽，特別是臺階部位在尖角效應下更容易聚集磁場磁力線，造成臺階過熱而R部加熱困難。對于零件R部的加熱，近些年研究報道較多，而R部加熱困難。對于零件R部的加熱， 近些年研究報道較多，取得了許多成果。如曲軸圓角淬火和半軸等T形零件R部淬火，有效圈按照零件R部形狀設計，間隙盡量小，生有效圈上安裝導磁體以將磁場驅向R 部。這些零件的R部比較簡單，球頭推力桿感應器設計借鑒其部分設計思想，另外還要考慮到R部和軸頸的尺寸，需要將這兩部分加熱的有效圈設計成一體，大致為圍繞軸頸的環形結構。

根據以上分析，有效圈整體設計成半環形，R部的加熱很巧妙．地利用兩個環形效應。 ①圍繞軸頸的半環形效應。 ②有效圈整體構成一個環形。R部正好在這兩個環的內側，磁場強度會比較大。通過試驗調試，確定有較大半徑的環形有效圈，有效圈與零件軸頸相靠近的部分弧長小于半圈，達到軸頸，R角和球面加熱均勻的效果。 噴水器 在試驗的基礎上，設計了噴水量較大的噴水器，并采用大壓力和入流量噴水，以得到全馬氏體淬硬層和較高的表面硬度。