阅读说明：本技术 滚珠丝杠滚道法向截面仿形淬火感应器 (Ball screw raceway normal section profiling quenching inductor ) 是由 王建修 田毅 吴蒙 柴彦平 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明具体涉及一种滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器,包括底座和线圈,底座由极板、铜管和连接座组成,铜管设置在极板上,铜管和极板均与连接座固定连接；线圈由旋转套、左连接铜管、右连接铜管、左短管、右短管和仿形线圈组成,左连接铜管和右连接铜管均与旋转套固定连接,左短管的一端与左连接铜管连通,左短管的另一端与仿形线圈的一端连通,仿形线圈的另一端与右短管的一端连通,右短管的另一端与右连接铜管连通；旋转套套设在连接座上,且旋转套与连接座固定连接。该滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器既能满足硬化层要求,又能保证深度和形状要求,适合不同螺距滚珠丝杠仿形感应淬火,且结构合理,便于使用。(The invention particularly relates to a profiling quenching inductor of a ball screw spiral raceway, which comprises a base and a coil, wherein the base consists of a polar plate, a copper pipe and a connecting seat, the copper pipe is arranged on the polar plate, and the copper pipe and the polar plate are fixedly connected with the connecting seat; the coil consists of a rotary sleeve, a left connecting copper pipe, a right connecting copper pipe, a left short pipe, a right short pipe and a profiling coil, wherein the left connecting copper pipe and the right connecting copper pipe are fixedly connected with the rotary sleeve; the rotating sleeve is sleeved on the connecting seat and is fixedly connected with the connecting seat. The ball screw spiral raceway profiling quenching inductor can meet the requirement of a hardened layer, can guarantee the requirements of depth and shape, is suitable for profiling induction quenching of ball screws with different pitches, and is reasonable in structure and convenient to use.)

滚珠丝杠滚道法向截面仿形淬火感应器

技术领域

本发明属于热处理加工装置技术领域，具体涉及一种滚珠丝杠滚道法向截面仿形淬火感应器。

背景技术

滚珠丝杠副是数控机床、自动化装备等的核心传动部件，随着机床向高刚性、大型、重载方向发展，滚珠丝杠副作为其主要传动部件，要求其承载能力也越来越大，而丝杠直径和钢球大小等直接决定着滚珠丝杠副的承载能力。随着丝杠和钢球直径的增加，制造难度也越来越大，滚珠丝杠的滚道法向截面为圆弧沟槽，有效淬硬层深度一般要求大于使用钢球直径，螺纹滚道部分的硬度在58HRC以上，而淬火成为制造大型丝杠的最大难题。滚珠丝杠传统的淬火方式是采用特殊淬火线圈套在外圆上进行中频淬火，受加工方式和淬火电源的限制，该方法不能满足大钢球直径(钢球直径大于Φ12.7)丝杠淬火层深度要求，而国内没有适用于大直径、大钢球丝杠滚道淬火专用设备，严重制约着国产大型、重载滚珠丝杠副的规模化生产。

发明内容

为了解决现有技术不能满足大钢球直径丝杠淬火要求的问题，本发明提供了一种滚珠丝杠滚道法向截面仿形淬火感应器，该装置可对大钢球直径的滚珠丝杠滚道部分沿法向截面进行仿形感应淬火，增加丝杠淬硬层深度，解决大型、重载丝杠淬火加工问题，通过更换仿形线圈，该装置也可用于其他截面形状丝杠淬火加工。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，包括底座和线圈，所述底座由极板、铜管和连接座组成，所述铜管设置在极板上，所述铜管和极板均与连接座固定连接；

所述线圈由旋转套、左连接铜管、右连接铜管、左短管、右短管和仿形线圈组成，所述左连接铜管和右连接铜管均与旋转套固定连接，所述左短管的一端与左连接铜管连通，所述左短管的另一端与仿形线圈的一端连通，所述仿形线圈的另一端与右短管的一端连通，所述右短管的另一端与右连接铜管连通；

所述旋转套套设在连接座上，且所述旋转套与连接座固定连接。

进一步地，上述仿形线圈的内部设置有导磁体，所述仿形线圈的外侧下部设置有喷水孔。

进一步地，上述仿形线圈包括上有效圈、下有效圈和弯管，所述上有效圈的一端与左短管连通，所述上有效圈的另一端与弯管的一端连通，所述弯管的另一端与下有效圈的一端连通，所述下有效圈的另一端与右短管连通；

所述上有效圈的内部设置有导磁体，所述下有效圈的外侧设置有喷水孔。

进一步地，上述仿形线圈的形状与工件螺纹滚道法向截面相同。

进一步地，上述极板包括左右对称的左极板和右极板，所述左极板和右极板通过绝缘层隔开，且所述左极板和右极板通过紧固螺钉固定连接；

所述铜管包括左铜管和右铜管，所述左铜管固定在左极板上，所述右铜管通过固定在右极板上；

所述连接座包括左右对称的左连接座和右连接座，所述左连接座和右连接座通过绝缘层隔开，所述左连接座与左铜管和左极板均固定连接，所述右连接座与右铜管和右极板均固定连接。

进一步地，上根据权利要求5所述的滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，其特征在于，所述左连接座包括左连接板和左连接柱，所述左连接板一侧与左铜管和左极板均固定连接，所述左连接板的另一侧与左连接柱固定连接；

所述右连接座包括右连接板和右连接柱，所述右连接板一侧与右铜管和右极板均固定连接，所述右连接板的另一侧与右连接柱固定连接。

进一步地，上述旋转套为内凹结构，且所述旋转套的内壁为凹圆弧形；

所述旋转套包括左旋转套和右旋转套，所述左旋转套和右旋转套之间通过绝缘层隔开；

所述左旋转套套设在左连接柱上，所述右旋转套套设在右连接柱上，且所述左旋转套和右旋转套可沿极板的对称线向左或向右旋转，通过紧固螺钉固定连接。

进一步地，上述左极板为L形，所述左铜管固定在左极板靠近左连接座的一侧上，且所述左铜管呈折线排布；

所述右极板为L形，所述右铜管固定在右极板靠近右连接座的一侧上，且所述右铜管呈折线排布。

进一步地，上述连接座位于极板长度方向的中间位置。

进一步地，上述左连接铜管和右连接铜管通过绝缘层隔开，且所述左连接铜管和右连接铜管对称固定。

本发明的有益效果：

1.本发明的滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，包括底座和线圈，底座由极板、铜管和连接座组成，线圈由旋转套、左连接铜管、右连接铜管、左短管、右短管和仿形线圈组成，旋转套固定套设在连接座上，安装时通过调整线圈与极板对称线之间的角度，使得淬火感应器仿形线圈与滚珠丝杠滚珠螺纹滚道圆弧各部分间隙相同，以保证获得均匀的淬硬层；

2.本发明的滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，通过设置的极板、连接铜管、连接座、旋转套、仿形线圈、导磁体之间的作用，使得既能满足硬化层要求，又能保证深度和形状要求，适合不同螺距滚珠丝杠仿形感应淬火，该装置结构合理，便于使用；

3.本发明的滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，可以更换仿形线圈的上有效圈和下有效圈的形状，使得该装置也可用于其他截面形状丝杠淬火加工。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实施例底座的结构示意图。

图2是本实施例线圈的结构示意图。

图3是本实施例仿形线圈的放大A图。

图4是本实施例滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器的结构示意图。

图5是本实施例底座与线圈连接剖视A-A图。

图中：1、极板；2、铜管；3、连接座；4、旋转套、5-1、左连接铜管；5-2、右连接铜管；6-1、左短管；6-2、右短管；7、仿形线圈；8、导磁体；9、喷水孔；10、紧固螺钉。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实施例的描述中，需要理解的是术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。

在本实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为了解决现有技术不能满足大钢球直径丝杠淬火要求的问题，本实施例提供了一种滚珠丝杠滚道法向截面仿形淬火感应器，参照图1-图5，该装置属于轴类零件淬火的感应淬火装置，具体涉及的是仿滚珠丝杠滚道部分法向截面的一种仿形感应淬火装置，该装置是对不同丝杠直径、不同钢球直径、不同螺旋升角的滚珠丝杠进行淬火的专用淬火装置。

参照图1-图4，本实施例的滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，包括底座和线圈，底座由极板1、铜管2和连接座3组成，铜管2固定在极板1上，连接座3与铜管2和极板1均固定连接。该极板1包括左右对称的左极板和右极板，左极板和右极板通过绝缘层隔开，且左极板和右极板通过紧固螺钉10固定连接。本实施例的左极板和右极板在上部和下部均通过紧固螺钉固定连接，固定结实牢固。

该铜管2包括左铜管和右铜管，左铜管固定在左极板上，右铜管固定在右极板上。该连接座3包括左右对称的左连接座和右连接座，左连接座和右连接座通过绝缘层隔开，左连接座与左铜管和左极板均固定连接，右连接座与右铜管和右极板均固定连接。本实施例的铜管、极板和连接座之间通过焊接固定。

本实施例的左极板为L形，左铜管固定在左极板靠近左连接座的一侧上，且左铜管呈折线排布；右极板为L形，右铜管固定在右极板靠近右连接座的一侧上，且右铜管呈折线排布。使用时，冷却水通过铜管对极板和连接座进行冷却，左铜管和右铜管呈折线排布，可以提高了极板和连接座的冷却效率。本实施例的连接座3位于极板1长度方向的中间位置，有助于整个结构的稳定性和合理性。

本实施例的左连接座包括左连接板和左连接柱，左连接板一侧与左铜管和左极板均固定连接，左连接板的另一侧与左连接柱固定连接。右连接座包括右连接板和右连接柱，右连接板一侧与右铜管和右极板均固定连接，右连接板的另一侧与右连接柱固定连接。本实施例的左连接板和左连接柱一体成型，右连接板和右连接柱一体成型，结实耐用。

本实施例的线圈由旋转套4、左连接铜管5-1、右连接铜管5-2、左短管6-1、右短管6-2和仿形线圈7组成，左连接铜管5-1和右连接铜管5-2均与旋转套4固定连接，左短管6-1的一端与左连接铜管5-1连通，左短管6-1的另一端与仿形线圈7的一端连通，仿形线圈7的另一端与右短管6-2的一端连通，右短管6-2的另一端与右连接铜管5-2连通。仿形线圈7的内部设置有导磁体8，仿形线圈7的外侧下部设置有喷水孔9。左连接铜管5-1和右连接铜管5-2通过绝缘层隔开，且左连接铜管5-1和右连接铜管5-2对称固定。本实施例的绝缘层可以是绝缘板、绝缘胶或其他绝缘材质。

旋转套4套设在连接座3上，且旋转套4与连接座3固定连接。本实施例的旋转套通过紧固螺钉固定在连接座上。安装时通过调整线圈与极板对称线之间的角度，使得感应器仿形线圈与滚珠丝杠滚珠螺纹滚道圆弧各部分间隙相同，以保证获得均匀的淬硬层，参照图5，本实施例的线圈可实现沿极板对称线向左或向右旋转0°-60°，旋转后再通过紧固螺钉固定连接。

仿形线圈7的形状与工件螺纹滚道法向截面相同。本实施例的仿形线圈7包括上有效圈、下有效圈和弯管，上有效圈的一端与左短管连通，上有效圈的另一端与弯管的一端连通，弯管的另一端与下有效圈的一端连通，下有效圈的另一端与右短管连通。上有效圈的内部设置有导磁体8，下有效圈的外侧设置有喷水孔9。本实施例的导磁体内嵌式设置在上有效圈上，且导磁体朝向工件方向。该滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器通过导磁体改变磁场方向，提高加热效率，实现对零件表面的感应加热；冷却水通过喷水孔对零件已加热表面进行冷却实现零件淬火。

在使用时，冷却水通过左连接铜管进入左短管，再进入上有效圈，再进入弯管，再进入下有效圈，在淬火时，下有效圈下部外侧的喷水孔对滚珠丝杠滚珠螺纹滚道圆弧已加热部分进行冷却，完成淬火。因此，既能满足硬化层要求，又能保证深度和形状要求，适合不同螺距滚珠丝杠感应淬火，该装置结构合理，便于使用。

上有效圈和下有效圈的形状与工件螺纹滚道法向截面相同，本实施例为圆弧形，圆弧半径是R6.35—R20，使用时，根据工件的形状可以更换不同形状的上有效圈和下有效圈，可用于其他截面形状丝杠淬火加工。

本实施例的旋转套4为内凹结构，且旋转套4的内壁为凹圆弧形。旋转套4包括左旋转套和右旋转套，左旋转套和右旋转套之间通过绝缘层隔开。左旋转套套设在左连接柱上，右旋转套套设在右连接柱上，且左旋转套和右旋转套可沿极板1的对称线向左或向右旋转，通过紧固螺钉10固定连接。本实施例在左旋转套和右旋转套的上部和下部分别通过紧固螺钉固定连接，固定牢固，且旋转套可实现沿极板对称线向左或向右旋转0°—60°旋转，适合不同螺旋升角(4°—52°)、不同外圆直径不同滚道圆弧(R6.35—R20)滚珠丝杠仿形感应淬火。

本实施例的左连接铜管焊接固定在左旋转套上，右连接铜管焊接固定在右旋转套上。左短管的一端与左连接铜管焊接固定，左短管的另一端与上有效圈的一端焊接固定，上有效圈的另一端与弯管的一端焊接固定，弯管的另一端与下有效圈的一端焊接固定，下有效圈的另一端与右短管的一端焊接固定，右短管的另一端与右连接铜管焊接固定。

本实施例的滚珠丝杠螺旋滚道仿形淬火感应器，通过设置的极板、连接铜管、连接座、旋转套、仿形线圈、导磁体之间的作用，使得既能满足硬化层要求，又能保证深度和形状要求，适合不同螺距滚珠丝杠仿形感应淬火，该装置结构合理，便于使用。适用于大型、重载滚珠丝杠滚道法向截面仿形专用感应淬火装置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。