專利名稱：電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉚釘加熱裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)軌道車輛的牽引梁、枕梁、緩沖梁等構(gòu)件的鉚接生產(chǎn)仍在采用在車間內(nèi)用開(kāi)放式焦碳爐加熱鉚釘?shù)纳a(chǎn)方法。此生產(chǎn)工藝需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焦碳進(jìn)行粉碎、篩選、引火用木材破碎、清理爐灰、用木材點(diǎn)火引燃焦碳、鉚釘加熱等煩瑣的過(guò)程。由于焦碳爐火不均勻及加熱件被埋在焦碳中，極易造成操作者對(duì)加熱時(shí)間及溫度控制不準(zhǔn)，常常出現(xiàn)過(guò)熱和過(guò)燒規(guī)象，造成廢品的發(fā)生。焦碳爐加熱鉚釘?shù)臅r(shí)間長(zhǎng)，易造成鉚釘氧化脫碳，表面形成較厚的氧化皮，影響鉚接的強(qiáng)度和質(zhì)量。焦碳爐加熱的熱效率低，嚴(yán)重浪費(fèi)能源。焦碳爐加熱鉚釘慢，燒一個(gè)鉚釘平均需要1分鐘左右，使得生產(chǎn)效率低下。焦碳爐在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的煙塵和有害的二氧化硫氣體充斥在車間內(nèi)，空氣污染嚴(yán)重，木材、焦碳的破碎，篩選、爐灰清理等，也都將對(duì)環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
由于已有的生產(chǎn)工藝方式和加熱裝置不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)退料的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合


如下電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置是由裝在本體11上的加熱裝置、頂出料機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)組成，加熱裝置是由襯套9及其外壁上的感應(yīng)線圈8組成，頂出料機(jī)構(gòu)是由汽缸7和退料頂桿12組成，退料頂桿12與襯套9在同一軸線上，退料頂桿12可進(jìn)入或退出襯套9，冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)出接頭2與感應(yīng)線圈8及退料頂桿12相通。
襯套9在水平方向斜置，襯套的出料端高于退料頂桿12的入口端。
襯套9可以采用多根排列，每根襯套9均有其對(duì)應(yīng)的感應(yīng)線圈8、頂出料機(jī)構(gòu)和冷卻機(jī)構(gòu)。
氣缸7經(jīng)閥14、三聯(lián)件15、電磁換向閥17和節(jié)流閥18的氣源13連接，退料頂桿12頂料由與電磁換向閥相連的腳踏開(kāi)關(guān)5控制，退料頂桿12返回由磁性開(kāi)關(guān)19控制。
冷卻系統(tǒng)中裝有水壓不足預(yù)警和斷水保護(hù)系統(tǒng)。
采用本發(fā)明的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置加熱鉚釘?shù)墓に嚪椒ň哂幸韵滦Чc軌道車輛鉚接生產(chǎn)中正在應(yīng)用的工藝技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省了工序和工時(shí)，根除了對(duì)環(huán)境的污染，加熱速度是焦碳爐的3-4倍，使生產(chǎn)率大大提高。熱效率是焦碳爐的3-5倍，使能耗降低，節(jié)省能源；被加熱工件產(chǎn)生的氧化皮少，僅是工件重量的0.5％，而焦碳爐產(chǎn)生的氧化皮是工件重量的5％，而且無(wú)燒損現(xiàn)象，大大降低了廢品率。本裝置的廢品率一般不超過(guò)工件總量的0.5％，而焦碳爐的廢品率大于3％，所以可節(jié)省原材料，同時(shí)也提高了鉚釘加熱和鉚接的質(zhì)量。裝置操作簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便，在作業(yè)半徑10米的范圍內(nèi)可滿足不同工位的鉚接生產(chǎn)需要，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。降低了工作環(huán)境溫度，改善了工人的工作條件。本裝置的加熱成本比焦碳爐降低30％以上，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分明顯。

圖1是電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置的主視圖及局部剖面圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的側(cè)視圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置氣動(dòng)原理圖；圖6是圖1的C放大圖；圖7是圖1的D放大圖；圖8是感應(yīng)原理圖。
圖中1.中頻電源 2.循環(huán)水進(jìn)出接頭 3.氣動(dòng)控制電源 4.氣源快速接頭5.腳踏開(kāi)關(guān) 6.接料盤(pán) 7.氣缸 8.感應(yīng)線圈 9.襯套 10.氣動(dòng)控制按鈕 11.本體 12.退料頂桿13.氣源 14.閥 15.三聯(lián)件 16.消音器17.電磁換向閥 18.節(jié)流閥 19.磁性開(kāi)關(guān)具體實(shí)施方式
下面以附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體內(nèi)容及其工作過(guò)程。
參閱圖1、圖2、圖3和圖4以六工位為例，即采用六套加熱裝置和頂出料機(jī)構(gòu)。加熱裝置采用電磁感應(yīng)加熱方式，它是在加熱孔即襯套9的外壁上裝有感應(yīng)線圈8，感應(yīng)線圈8由通水銅管繞制而成，固定在本體上，其兩端分別與中頻電源1的兩極相聯(lián)，同時(shí)又與循環(huán)水進(jìn)出接頭2相通。參閱圖6感應(yīng)線圈并不與鉚釘接觸，能量是通過(guò)電磁感應(yīng)傳遞的。
其感應(yīng)原理參閱圖8。
在裝置的本體11下安裝四個(gè)輪子，其移動(dòng)半徑為10m，可適應(yīng)不同地點(diǎn)和不同工位的鉚釘加熱。裝置的下部裝有六個(gè)腳踏開(kāi)關(guān)5，用以分別控制六個(gè)氣缸動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的退出。
參閱圖1氣動(dòng)控制按鈕10用來(lái)開(kāi)、停氣缸控制電源。上部有六個(gè)與水平夾角20°的鉚釘加熱斜孔，即襯套9，可將鉚釘放入此孔，使鉚釘加熱。在本體支架上裝有氣缸7，氣缸右端的退料項(xiàng)桿12與鉚釘加熱孔的軸線重合，以便使其不受干涉進(jìn)入加熱孔，將加熱的鉚釘頂出。
頂桿與循環(huán)水進(jìn)出接頭2相通，使其在進(jìn)入加熱孔受熱起到冷卻作用。氣缸7的動(dòng)作受腳踏開(kāi)關(guān)5的控制，當(dāng)加熱的鉚釘加熱到需要的溫度時(shí)，踏腳踏開(kāi)關(guān)5就可使氣缸工作，把工件迅速頂出加熱孔，落入接料盤(pán)6中。襯套9即為加熱孔，其形狀為階梯孔以便適應(yīng)鉚釘?shù)男螤睿錇橐讚p件，可根據(jù)需要更換。
圖2表示了中頻電源1即電源導(dǎo)流接排、循環(huán)水進(jìn)出接頭2、氣動(dòng)控制電源3、氣源快速接頭4的布局，中頻電源1為六個(gè)感應(yīng)線圈8提供電源，循環(huán)水進(jìn)出接頭2為六個(gè)感應(yīng)線圈和六個(gè)氣缸頂桿提供循環(huán)水，使之冷卻。參閱圖7氣動(dòng)控制電源為氣缸7工作提供電源，通過(guò)氣動(dòng)控制按鈕10來(lái)實(shí)現(xiàn)接通或關(guān)閉，并通過(guò)腳踏開(kāi)關(guān)5和磁性開(kāi)關(guān)19來(lái)控制氣缸7工作。氣缸控制原理參閱圖5氣源快速接頭4為氣缸7提供氣源，通過(guò)電磁換向閥和控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)氣缸的工作。
加熱裝置操作方法和過(guò)程如下首先，起動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)使冷卻循環(huán)水進(jìn)出接頭2有水流過(guò)，并使水壓保持在0.06MPa。此時(shí)六個(gè)感應(yīng)線圈8及氣缸退料項(xiàng)桿12都將有冷卻水流過(guò)，以便在工作時(shí)起到冷卻作用。啟動(dòng)中頻電源1并接通控制電源3，打開(kāi)氣源開(kāi)關(guān)，此時(shí)加熱裝置的水、氣、電都已接通，按下氣動(dòng)控制按鈕10使氣動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)。將工件(鉚釘)放入裝置的襯套9(加熱孔)中，此襯套為碳化硅材料制成，具有一定的強(qiáng)度和韌性。當(dāng)工件放入襯套9中時(shí)，它就處于感應(yīng)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中。由于電磁感應(yīng)作用使工件產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，工件溫度不斷升高，直至達(dá)到需要的溫度后(800～1000℃)，踏下腳踏開(kāi)關(guān)5，使氣缸7動(dòng)作。帶動(dòng)退料頂桿12把工件快速頂出襯套9，而氣缸頂桿在磁性開(kāi)關(guān)19在磁性開(kāi)關(guān)的控制下快速返回，以免頂桿在襯套中被加熱而損壞。氣缸的工作速度、行程以及頂桿的位置都是可調(diào)的。本裝置共有六個(gè)腳踏開(kāi)關(guān)，分別控制六個(gè)氣缸。這六個(gè)氣缸分別根據(jù)工件加熱溫度的需要，把工件項(xiàng)出襯套9，使工件落入接料盤(pán)6中，然后再取出去鉚接。此裝置共有六個(gè)加熱工位，每個(gè)加熱工位加熱時(shí)間為20秒。那么，此裝置六個(gè)工位同時(shí)工作的狀態(tài)下，平均每隔4-6秒可取出一個(gè)達(dá)到加熱溫度的鉚釘，從而大大提高了生產(chǎn)率。經(jīng)計(jì)算，其生產(chǎn)效率是焦碳爐的7倍。為使工件方便放入襯套9中以及減少對(duì)襯套的其移動(dòng)半徑為10m，可適應(yīng)不同地點(diǎn)和不同工位的鉚釘加熱。沖擊，同時(shí)也為使加熱產(chǎn)生的氧化皮容易排出而不致于污染氣缸和研損氣缸桿，所以感應(yīng)線圈和襯套做成與水平成20°夾角。這樣的設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明是最佳的。若感應(yīng)線圈和襯套垂直放置，則由于工件自重加上感應(yīng)線圈內(nèi)的磁場(chǎng)吸力，將使工件快速落入形成沖擊，易使襯套受到?jīng)_擊而損壞。另外，垂直放置將使工件氧化皮及其它粉塵落到氣缸上，易導(dǎo)致氣缸桿被研損壞，減少氣缸壽命，增加其故障率。若感應(yīng)線圈和襯套水平放置，則氧化皮和襯套磨損產(chǎn)生的粉末不易排出，在襯套中堆積，影響工件的放入和推料頂桿將工件頂出的操作。
權(quán)利要求
1.電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置是由裝在本體(11)上的加熱裝置、頂出料機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)組成，其特征在于加熱裝置是由襯套(9)及其外壁上的感應(yīng)線圈(8)組成，頂出料機(jī)構(gòu)是由汽缸(7)和退料項(xiàng)桿(12)組成，退料項(xiàng)桿(12)與襯套(9)在同一軸線上，退料項(xiàng)桿(12)可進(jìn)入或退出襯套(9)，冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)出接頭(2)與感應(yīng)線圈(8)及退料項(xiàng)桿(12)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置，其特征在于襯套(9)在水平方向斜置，襯套的出料端高于退料項(xiàng)桿(12)的入口端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置，其特征在于所說(shuō)的襯套(9)可以采用多根排列，每根襯套(9)均有其對(duì)應(yīng)的感應(yīng)線圈(8)、頂出料機(jī)構(gòu)和冷卻機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置，其特征在于所說(shuō)的氣缸(7)由經(jīng)閥、三聯(lián)件、電磁換向閥和節(jié)流閥的氣源提供，退料頂桿(12)頂料由與電磁換向閥相連的腳踏開(kāi)關(guān)(5)控制，退料頂桿(12)返回由磁性開(kāi)關(guān)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置，其特征在于冷卻系統(tǒng)中裝有水壓不足預(yù)警和斷水保護(hù)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的電磁感應(yīng)鉚釘加熱裝置屬于一種鉚釘加熱裝置。它是由裝在本體11上的加熱裝置、頂出料機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)組成，加熱裝置是由襯套9及其外壁上的感應(yīng)線圈8組成，頂出料機(jī)構(gòu)是由汽缸7和退料頂桿12組成，退料頂桿12與襯套9在同一軸線上，退料頂桿12可進(jìn)入或退出襯套9，冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)出接頭2與感應(yīng)線圈8及退料頂桿12相通。所說(shuō)的襯套9在水平方向斜置，襯套的出料端高于退料頂桿12的入口端，冷卻系統(tǒng)中裝有水壓不足預(yù)警和斷水保護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有鉚釘加熱工藝過(guò)程復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、加工效率低、加工質(zhì)量差及廢品率高、對(duì)環(huán)境污染等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21J15/00GK1425516SQ02142349
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者高印寒, 文世河, 馬增志, 陳如娜, 程鵬, 尹程秋 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)