大模数齿轮淬火用感应加热电源控制系统
与感应加热表面淬火相比,渗碳淬火虽可以使齿面达到---的接触疲劳强度、高的抗弯曲强度及---的耐磨性,但热处理周期长,淬火变形大,因此上工业化在生产大模数重载齿轮轴逐渐开始采用感应加热电源淬火,其特点是加热速度快、几乎没有保温时间 (加热到温后立即淬火)。目前以数字信号处理器(dsp) 和复杂可编程逻辑器件 (cpld) 为的感应加热电源,已经科技取代进口设备。
基于 dsp 的感应加热电源主要包括主电路与控制电路两部分,主电路包括整流和逆变两部分。主电路整流部分输入为380v/50 hz 工频交流电压,经三相不控桥式整流后,转变为直流电压,轮流导通和关断逆变桥器件,在逆变器的输出端获得交变的方波电压,经高频逆变变压器耦合输出到谐振电容和感应线圈,通过串联谐振产生电流,在线圈中形成交变磁场,对工件进行感应加热。
由于感应加热用igbt器件工作频率在20至100khz,可以满足大多数感应加热的工作需求。由dsp产生pwm脉冲信号。控制过程中融入恒流pid和数字锁相环运算、pwm 波形输出频率实时性和高分辨率移相 pwm 及死区时间控制,计算时间短,计算量大,要求系统有较高的运算速度和精度;需要同时对多个电流、电压值进行采样分析,要求系统有较强的并行处理能力,能完成系统要求的数据存储、传输、显示等功能。
汽车半轴局部感应加热感应器的类型
等直径变匝距感应器 当变截面圆柱体毛坯加热时,例如带台阶的变径毛坯,在同一加热时间内,必须---在各个区段上析出不同的能量,能量也就是单位长度上的功率与直径区段相对应。这一点靠各区段上磁场强度的相应分布便可做到,为此感应器应做成变匝距的。直径的区段上的匝距而磁场强度。为此要确定各个区段上的单位功率, 平均单位功率和平均单位匝数,感应器的分段长度。
以上这种变截面圆柱体毛坯加热,感应器设计为变匝距,优点是感应器可做成等直径,不必仿型。
缺点是感应器设计制作较复杂,对于相对较细的直径来说感应加热的效率偏低。而且设备调试也较复杂。
因此目前在半轴二火补温加热时更多得采用仿型感应器。感应器设计为等匝距。
等匝距仿型感应器 仿型感应器加热的基本原理是根据感应加热的电效率与感应器线圈内径与坯料外径之比有一定的函数关系来考虑的。
1.仿型的矩形感应器形式
矩形感应器又可称为椭圆截面感应器,与这种仿型的矩形感应器配套的机械装置常见的推料方式有3种情况:利用气缸或液压缸移动坯料;链式或板式输送带移动坯料;自动旋转装置移动坯料。
仿型的矩形感应器存在以下问题:由于坯料形状的特殊性,向感应器进料和出料时,大齿轮淬火设备特点,坯料在感应器内移动困难等问题。虽然感应器制作工艺较简单,但机械动作较复杂,这种方式较少采用。
2.仿型的u型感应器形式
仿型的u型感应器是坯料端部感应加热又一种常用的加热方法。仿型的u型感应器常见的坯料移动方式,也有3种形式:利用气缸推动坯料;利用链(板)式移动坯料;自动旋转装置移动坯料。
这种仿形的u型感应器的机械动作虽然比较矩形感应器简单一些,但感应器的制作太复杂,人们也较少采用,另外,u型感应器的效率也相对。
从动齿圈中频感应加热预淬火
从动齿圈是联合收割机差速器总成中的关键零件。技术要求感应淬火后齿顶和齿根部硬度为50~60hrc。
从动齿圈采用整体预热后高频加热淬火方式,可使齿部与心部的温差减小,降低齿顶和齿根传热条件不同而引起的温度差异,获得沿齿廓分布的淬硬层。另外,考虑到操作方便,直接采用中频进行齿部预热后二次加热淬火。零件淬火后留自回火温度200~250 ℃,同时规定淬火和回火时间间隔不得超过2小时,有效防止淬火裂纹的产生。
1. 从动齿圈采用齿部预热后中频加热淬火方式,可以---降低由于齿顶和齿根传热条件不同而导致的温度差异,从而获得沿齿廓分布的淬硬层。
2. 在对齿宽较宽的盘状类齿轮整体加热的感应器设计时,感应器的高度应比齿圈的齿宽小1~2 mm,以减小加热时的尖角效应。
3. 随着数控淬火机床的发展,如果采用数控机床,可以实现两次加热采用不同的工艺参数,则能够取得---的效果。
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