发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统及其处理方法，解决了未预先对传动轴表面进行分段热处理，且加热温度难以精确控制，在热处理过程中未对余热进行充分利用，增加了能源消耗、不便于对堆叠的传动轴进行取放以及难以同时实现传动轴局部淬火的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统，包括底板以及通过支撑腿固定连接于底板顶部的支撑架，所述支撑架顶部的一侧固定连接有加热箱，且加热箱内壁的底部固定连接有预热箱，所述预热箱的内部设置有放置机构，所述底板的顶部设置有余热利用机构，所述底板顶部的一侧设置有加热单元，且加热单元的正面设置有温度控制单元。

所述余热利用机构包括集热环，所述预热箱的表面固定连接有集热板，且集热板的两侧均固定连接有导热柱，所述导热柱的一端与集热环的内壁固定连接，所述集热环的内部开设有空腔，且空腔的内部填充有导热填料，所述支撑架顶部的另一侧通过连接块固定连接有气泵，且气泵的进气口连通有抽气管，所述气泵的出气口连通有贯穿至支撑架底部的出气管，所述底板顶部的另一侧固定连接有汽水分离器，所述出气管的一端与汽水分离器的进气口相连通，所述汽水分离器的出气口连通有贯穿至支撑架顶部的排气管，且排气管位于支撑架顶部的一端与加热箱底部的一侧相连通。

所述放置机构包括底座，所述底座的底部与预热箱内壁的底部固定连接，所述底座的顶部活动连接有竖杆，且竖杆的顶端固定连接有放置架，所述竖杆表面的底部固定连接有支撑架，所述放置架和支撑架的顶部均开设有相适配的放置槽，所述放置架的顶部固定连接有拉环。

优选的，所述支撑架的顶部且位于加热箱的一侧固定连接有冷却箱，且冷却箱内壁的底部固定连接有制冷器，所述抽气管的一端与冷却箱一侧的顶部相连通。

优选的，所述冷却箱正面的顶部固定连接有固定箱，且固定箱内壁的底部固定连接有中央处理器，所述加热单元包括第一高频感应加热器和第二高频感应加热器，且第一高频感应加热器和第二高频感应加热器的底部均与底板的顶部固定连接。

优选的，所述温度控制单元包括第一温度控制器和第二温度控制器，且第一温度控制器和第二温度控制器的背面分别于第一高频感应加热器和第二高频感应加热器的正面固定连接，所述温度控制单元的输出端通过导线与数据比较单元的输入端电性连接，所述数据比较单元包括第一数据比较器和第二数据比较器，所述第一数据比较器和第二数据比较器的顶部均与固定箱内壁的顶部固定连接，所述第一温度控制器的输出端通过导线与第一数据比较器的输入端电性连接，所述第二温度控制器的输出端通过导线与第二数据比较器的输入端电性连接。

优选的，所述数据比较单元的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，且中央处理器的输入端通过导线与反馈模块的输出端电性连接。

优选的，所述反馈模块的输入端通过导线与数据比较单元的输出端电性连接，所述中央处理器的输出端通过导线与加热单元的输入端电性连接。

优选的，所述加热箱的内壁固定连接有贯穿至支撑架底部的第一加热线圈，所述预热箱内壁固定连接有贯穿至支撑架底部的第二加热线圈。

优选的，所述第一加热线圈和第二加热线圈位于支撑架底部的一端分别于第一高频感应加热器和第二高频感应加热器的一侧固定连接，所述集热环表面两侧的顶部和底部均通过支撑杆固定连接有加热环，所述集热环的两侧且位于两个加热环相对的一侧之间通过连接杆固定连接有固定环。

本发明还公开了一种传动轴的渗碳淬火分段热处理方法，具体包括以下步骤：

S1、温度区间范围的设置：首先判断加热箱和预热箱内部需要的淬火温度范围值，分别在第一温度控制器和第二温度控制器的内部输入各自的温度区间范围值，并分别发送至第一数据比较器和第二数据比较器内部进行保存；

S2、传动轴的淬火预热处理：将需要淬火的传动轴预先放入预热箱内部，将传动轴插入放置架上的放置槽内部，并且由安装架顶部设置的放置槽对传动轴进行支撑限位，启动外部控制开关，使得中央处理器控制第二高频感应加热器启动，同时第二高频感应加热器使得第二加热线圈升温加热，第二温度控制器对加热温度进行检测，当检测到第二加热线圈的温度超过了第二数据比较器中预先存储区间范围值的最高值时，则通过中央处理器控制第二高频感应加热器的关闭，停止加热工作，使得预热箱的内部温度始终位于设定的区间范围内，使用外部的吊装装置通过拉环将预热后的传动轴取出放入冷却箱内部进行冷却；

S3、余热的收集与利用：与此同时预热箱内部温度由集热板和导热柱传递到集热环表面，集热环再将温度传递至加热箱内部，从而将余热用于加热箱内部的升温，表面高温的传动轴当遇到冷却箱内部的冷却水时，会产生高温蒸汽，启动气泵，气泵通过抽气管和出气管将高温蒸汽输送至汽水分离器中，将高温蒸汽中的水分吸除后剩余高温蒸汽则由排气管输送至加热箱内部，进一步进行加热箱的预热；

S4、传动轴的淬火加热处理：再将冷却后的传动轴放入加热箱内部，启动外部控制开关，使得中央处理器控制第一高频感应加热器启动，同时第一高频感应加热器使得第一加热线圈升温加热，第一温度控制器对加热温度进行检测，当检测到第一加热线圈的温度超过了第一数据比较器中预先存储区间范围值的最高值时，则通过中央处理器控制第一高频感应加热器的关闭，停止加热工作，使得加热箱的内部温度始终位于设定的区间范围内，最后将淬火完成后传动轴取出，当需要对传动轴进行局部淬火时，只需将传动轴插入固定环和加热环内部，通过加热环对传动轴局部进行加热即可完成整个工作。

优选的，所述步骤S1中预热箱和加热箱的加热温度在不同的区间范围内，且加热箱的温度范围低值高于预热箱的温度范围高值。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统及其处理方法。具备以下有益效果：

(1)、该基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统及其处理方法，通过对传动轴在淬火时进行分段式预热和加热处理，可精确控制淬火时的温度范围，保证了传动轴的淬火质量，同时利用余热收集机构将传动轴预热以及冷却时产生的余热进行收集并且输送至加热箱内部，便于后续传动轴的热处理工作，节约了电力能耗，符合节能环保的需求，同时采用放置机构的设置可对多个传动轴进行稳定放置，且淬火预热完成后可统一进行拿取，便于操作，减轻了人员工作强度。

(2)、该基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统及其处理方法，通过支撑架顶部的一侧固定连接有加热箱，且加热箱内壁的底部固定连接有预热箱，集热环表面两侧的顶部和底部均通过支撑杆固定连接有加热环，集热环的两侧且位于两个加热环相对的一侧之间通过连接杆固定连接有固定环，通过加热箱和预热箱的设置可便于对较多传动轴同时进行淬火，大大提高了热处理效率，同时采用固定环和加热环的设置可实现传动轴的局部加热。

(3)、该基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统及其处理方法，通过温度控制单元包括第一温度控制器和第二温度控制器，且第一温度控制器和第二温度控制器的背面分别于第一高频感应加热器和第二高频感应加热器的正面固定连接，温度控制单元的输出端通过导线与数据比较单元的输入端电性连接，数据比较单元包括第一数据比较器和第二数据比较器，第一数据比较器和第二数据比较器的顶部均与固定箱内壁的顶部固定连接，第一温度控制器的输出端通过导线与第一数据比较器的输入端电性连接，第二温度控制器的输出端通过导线与第二数据比较器的输入端电性连接，数据比较单元的输入端通过导线与中央处理器的输出端电性连接，且中央处理器的输入端通过导线与反馈模块的输出端电性连接，反馈模块的输入端通过导线与数据比较单元的输出端电性连接，中央处理器的输出端通过导线与加热单元的输入端电性连接，可便于对加热箱和预热箱内部的温度进行设置以及检测，当温度高于设定范围值的最高值时，则停止加热工作，保证传动轴的性能要求。

(4)、该基于传动轴的渗碳淬火分段热处理系统及其处理方法，通过底板顶部的另一侧固定连接有汽水分离器，出气管的一端与汽水分离器的进气口相连通，汽水分离器的出气口连通有贯穿至支撑架顶部的排气管，且排气管位于支撑架顶部的一端与加热箱底部的一侧相连通，通过汽水分离器的设置可去除传动轴冷却时高温蒸汽内部的水分，保证了蒸汽的干燥性，便于后续将蒸汽输送至加热箱内部，同时水分则由汽水分离器的出水口排出。