本實用新型涉及機械加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種內(nèi)花鍵加工工具，還涉及一種包括上述內(nèi)花鍵加工工具的內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工程機械行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，目前有良好的發(fā)展前景。其中有一款花鍵軸，其花鍵為內(nèi)花鍵，即在花鍵軸的一端設(shè)置有內(nèi)盲孔，內(nèi)盲孔的側(cè)壁設(shè)置有鍵齒。這種花鍵軸一般采用中碳鋼制造，其花鍵部位要求感應(yīng)淬火，以使花鍵獲得表面硬度高、耐磨和良好疲勞強度等的優(yōu)越性能。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了保證鍵軸有較好的使用壽命，和較好的配合關(guān)系，一般僅需要將盲孔內(nèi)側(cè)一層進行淬火，淬火時的加熱方式是通過感應(yīng)器加熱。而在冷卻階段時一般通過向盲孔內(nèi)噴入低溫水，以進行快速降溫。

但是經(jīng)過發(fā)明人長期研究發(fā)現(xiàn)，因為花鍵的獨特結(jié)構(gòu)，鍵齒明顯突出根部，且鍵齒的齒端較為尖細(xì)，在進行快速降溫時，鍵齒的頂部的冷卻速率大大高于鍵齒根部的冷卻速率，進而導(dǎo)致在實際中鍵齒的根部冷卻效率不足，而鍵齒的根部與頂部冷卻不足很容易造成鍵齒變形，進而容易造成花鍵通止不合格。

綜上所述，如何有效地解決內(nèi)花鍵的淬火層冷卻時冷卻不均勻的問題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的第一個目的在于提供一種內(nèi)花鍵加工工具，該內(nèi)花鍵加工工具可以有效地解決內(nèi)花鍵的淬火層冷卻時冷卻不均勻的問題，本實用新型的第二個目的是提供一種包括上述內(nèi)花鍵加工工具的內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述第一個目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種內(nèi)花鍵加工工具，包括用于對內(nèi)花鍵孔鍵齒處進行加熱的感應(yīng)器和用于向內(nèi)花鍵孔鍵齒處噴冷卻介質(zhì)的內(nèi)冷卻噴頭，還包括用于對內(nèi)花鍵孔外側(cè)面處噴冷卻介質(zhì)的外冷卻噴頭。

優(yōu)選地，所述外冷卻噴頭包括兩個分別圍繞在花鍵軸兩側(cè)的噴灑面。

優(yōu)選地，所述感應(yīng)器包括感應(yīng)頭和用于伸入內(nèi)花鍵孔內(nèi)的有效圈。

優(yōu)選地，所述噴灑面呈弧面型。

優(yōu)選地，所述內(nèi)冷卻噴頭呈U型。

優(yōu)選地，還包括用于懸空覆蓋在內(nèi)花鍵孔端面的屏蔽環(huán)。

本實用新型提供的一種內(nèi)花鍵加工工具，該內(nèi)花鍵加工工具包括感應(yīng)器、內(nèi)冷卻噴頭和外冷卻噴頭。其中感應(yīng)器用于對內(nèi)花鍵孔鍵齒處進行加熱，即在淬火的加熱階段對內(nèi)花鍵孔內(nèi)部進行加熱，其中內(nèi)冷卻噴頭用于向內(nèi)花鍵孔鍵齒處噴冷卻介質(zhì)，即在淬火的冷卻階段，對內(nèi)花鍵孔進行冷卻，其中外冷卻噴頭用于對內(nèi)花鍵孔外側(cè)面處噴冷卻介質(zhì)，即在淬火的冷卻階段，通過外冷卻噴頭向花鍵孔外側(cè)面噴灑冷卻介質(zhì)。

根據(jù)上述的技術(shù)方案，可以知道，在應(yīng)用該內(nèi)花鍵加工工具時，即對內(nèi)花鍵進行淬火以獲得一定的淬火層，在淬火的加熱階段，采用感應(yīng)器對內(nèi)花鍵孔的鍵齒處進行加熱，以使鍵齒處達(dá)到一定的溫度，而在淬火的冷卻階段，通過內(nèi)冷卻噴頭和外冷卻噴頭分別對內(nèi)花鍵孔的內(nèi)外側(cè)噴冷卻介質(zhì)，使內(nèi)花鍵孔內(nèi)外同時進行冷卻，以使整體瞬間降低至預(yù)定溫度，以完成淬火。在該內(nèi)花鍵加工工具中，在淬火的冷卻階段，不僅采用了內(nèi)冷卻噴頭，還采用了外冷卻噴頭，使得鍵齒根部不僅可以通過內(nèi)冷卻噴頭由外向內(nèi)的進行換熱冷卻，還可以通過外冷卻噴頭由內(nèi)向外的進行換熱冷卻，繼而大大的提高鍵齒根部冷卻速率，以有效地使鍵齒根部的冷卻速率與齒頂部冷卻速率趨于相同，繼而獲得較好的淬火層，所以該內(nèi)花鍵加工工具能夠有效地解決內(nèi)花鍵的淬火層冷卻時冷卻不均勻的問題。

為了達(dá)到上述第二個目的，本實用新型還提供了一種內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)，該內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)包括上述任一種內(nèi)花鍵加工工具，內(nèi)花鍵加工工具用于對內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)上花鍵軸的內(nèi)花鍵孔進行淬火。由于上述的內(nèi)花鍵加工工具具有上述技術(shù)效果，具有該內(nèi)花鍵加工工具的內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。

優(yōu)選地，還包括懸空覆蓋在所述花鍵軸的內(nèi)花鍵孔端面的屏蔽環(huán)。

優(yōu)選地，所述花鍵軸的外側(cè)具有與所述內(nèi)花鍵孔端面朝向一致的臺階面，所述屏蔽環(huán)外側(cè)設(shè)置有與所述臺階面相抵以支撐所述屏蔽環(huán)的支撐腿。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的內(nèi)花鍵加工工具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記如下：

感應(yīng)器1、內(nèi)冷卻噴頭2、外冷卻噴頭3、屏蔽環(huán)4、花鍵軸5、支撐腿6。

具體實施方式

本實用新型實施例公開了一種內(nèi)花鍵加工工具，以有效地解決內(nèi)花鍵的淬火層冷卻時冷卻不均勻的問題。

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-圖2，圖1為本實用新型實施例提供的內(nèi)花鍵加工工具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

在一種具體實施例中，本實施例提供了一種內(nèi)花鍵加工工具，用于對軸類零件的內(nèi)花鍵進行淬火加工。具體的該內(nèi)花鍵加工工具包括感應(yīng)器1、內(nèi)冷卻噴頭2和外冷卻噴頭3。

其中感應(yīng)器1用于對內(nèi)花鍵孔鍵齒處進行加熱，即在淬火的加熱階段對內(nèi)花鍵孔內(nèi)部進行加熱，而且應(yīng)當(dāng)保證加熱后的溫度應(yīng)當(dāng)達(dá)到淬火溫度。需要說明的是，其中感應(yīng)器1給內(nèi)花鍵孔的加熱步驟以及方法可以參考現(xiàn)有技術(shù)。其中感應(yīng)器1采用的是電磁加熱原理，形成電磁場。具體有的，一般感應(yīng)器1包括感應(yīng)頭和有效圈，為了保證更好的加熱效果，此處優(yōu)選有效圈能夠插入至內(nèi)花鍵孔內(nèi)，即有效圈的橫截面輪廓應(yīng)當(dāng)小于目標(biāo)內(nèi)花鍵孔的橫截面，以保證有效圈能夠插入至目標(biāo)內(nèi)花鍵孔內(nèi)。

其中內(nèi)冷卻噴頭2用于向內(nèi)花鍵孔鍵齒處噴冷卻介質(zhì)，即在淬火的冷卻階段，對內(nèi)花鍵孔進行冷卻，以使內(nèi)花鍵孔快速降溫至預(yù)定溫度，繼而完成淬火。其中冷卻介質(zhì)一般為淬火液，當(dāng)然還可以采用其它冷卻介質(zhì)，如清水。需要說明的是，因為整個內(nèi)花鍵孔的內(nèi)側(cè)面均處在高溫處，為了冷卻均勻，其中內(nèi)冷卻噴頭2應(yīng)優(yōu)選向四周噴灑冷卻介質(zhì)，其中內(nèi)冷卻噴頭2可以設(shè)置成管型，并在四周均勻設(shè)置多個出水口，為了更好保證介質(zhì)壓力，其中內(nèi)冷卻噴頭2還可以設(shè)置呈U型，即采用U型管。

其中外冷卻噴頭3用于對內(nèi)花鍵孔外側(cè)面處噴冷卻介質(zhì)，即在淬火的冷卻階段，通過外冷卻噴頭3向花鍵孔外側(cè)面噴灑冷卻介質(zhì)，使花鍵軸5具有內(nèi)花鍵孔的一端在鍵齒的根部不僅形成由外向內(nèi)散熱，還可以從內(nèi)向外散熱，需要說明的是其中內(nèi)指的是靠近內(nèi)花鍵孔的軸線的一側(cè)，而外指的是遠(yuǎn)離內(nèi)花鍵孔的軸線的一側(cè)。需要說明的是，其中內(nèi)冷卻噴頭2與外冷卻噴頭3所采用的冷卻介質(zhì)可以完全一致，此處優(yōu)選均采用淬火液作為冷卻介質(zhì)。

在本實施例中，在應(yīng)用該內(nèi)花鍵加工工具時，即對內(nèi)花鍵進行淬火以獲得一定的淬火層，在淬火的加熱階段，采用感應(yīng)器1對內(nèi)花鍵孔的鍵齒處進行加熱，以使鍵齒處達(dá)到一定的溫度，而在淬火的冷卻階段，通過內(nèi)冷卻噴頭2和外冷卻噴頭3分別對內(nèi)花鍵孔的內(nèi)外側(cè)噴冷卻介質(zhì)，使內(nèi)花鍵孔內(nèi)外同時進行冷卻，以使整體瞬間降低至預(yù)定溫度，以完成淬火。在該內(nèi)花鍵加工工具中，在淬火的冷卻階段，不僅采用了內(nèi)冷卻噴頭2，還采用了外冷卻噴頭3，使得鍵齒根部不僅可以通過內(nèi)冷卻噴頭2由外向內(nèi)的進行換熱冷卻，還可以通過外冷卻噴頭3由內(nèi)向外的進行換熱冷卻，繼而大大的提高鍵齒根部冷卻速率，以有效地使鍵齒根部的冷卻速率與齒頂部冷卻速率趨于相同，繼而獲得較好的淬火層，所以該內(nèi)花鍵加工工具能夠有效地解決內(nèi)花鍵的淬火層冷卻時冷卻不均勻的問題。

進一步的，可以使外冷卻噴頭3包括兩個分別圍繞在花鍵軸5兩側(cè)的噴灑面，首先兩個噴灑面應(yīng)當(dāng)分別圍繞在花鍵軸5的兩側(cè)，以對內(nèi)花鍵孔的外側(cè)面噴冷卻介質(zhì)，繼而使內(nèi)花鍵孔的外側(cè)面各處冷卻均勻。此處需要說明的是，其中噴灑面圍繞內(nèi)花鍵孔的外側(cè)面，指的是，沿著內(nèi)花鍵孔的外側(cè)面周向延伸方向延伸，具體的，如當(dāng)內(nèi)花鍵孔外側(cè)面呈圓柱形，可以使噴灑面呈弧形。此處使噴頭具有兩個噴灑面，可以方便噴灑面圍繞在花鍵軸5的外側(cè)，避免必須要套裝，才可以使噴灑面對準(zhǔn)內(nèi)花鍵孔外側(cè)面。

感應(yīng)器1主要是采取一種電磁加熱的方式進行加熱，即通過生成電磁場，使花鍵軸5上位于電磁場上的部分，形成電磁加熱，具體的電磁加熱原理可以參考現(xiàn)有技術(shù)。電磁場一般呈弧線型，而當(dāng)感應(yīng)器1從內(nèi)花鍵孔內(nèi)部開始加熱時，電磁場會穿過內(nèi)花鍵孔的端面，即花鍵軸5具有內(nèi)花鍵一端的端面。而且端面處的磁場強度最大，在較強的磁場作用下，端面則會出現(xiàn)燒透現(xiàn)象，基于此，可以設(shè)置有懸空覆蓋在內(nèi)花鍵孔端面的屏蔽環(huán)4，具體該屏蔽環(huán)4一般采用金屬環(huán)，通過金屬環(huán)的電磁屏蔽作用，有效的阻擋電磁場從端面穿過，此處需要說明的是，其中屏蔽環(huán)4的內(nèi)孔孔徑應(yīng)當(dāng)合適，以避免干涉對內(nèi)花鍵孔內(nèi)側(cè)壁進行加熱，具體的，一般屏蔽環(huán)4的內(nèi)孔孔徑一般大于內(nèi)花鍵孔的孔徑。其中懸空覆蓋指的是，在花鍵軸5的延伸方向上，屏蔽環(huán)4覆蓋在內(nèi)花鍵孔的端面上，但與內(nèi)花鍵孔的端面具有一定的間隙，即懸空設(shè)置，以避免由于屏蔽環(huán)4與花鍵軸5端面直接接觸而產(chǎn)生端面燒傷。其中屏蔽環(huán)4可以安裝在感應(yīng)器1上。

基于上述實施例中提供的內(nèi)花鍵加工工具，本實用新型還提供了一種內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)，該內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)包括上述實施例中任意一種內(nèi)花鍵加工工具，內(nèi)花鍵加工工具用于對內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)中的花鍵軸5一端盲孔內(nèi)的內(nèi)花鍵進行淬火。由于該內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)采用了上述實施例中的內(nèi)花鍵加工工具，所以該內(nèi)花鍵加工系統(tǒng)的有益效果請參考上述實施例。

如上所述，在上述實施例中，當(dāng)內(nèi)花鍵加工工具中設(shè)置了屏蔽環(huán)4，此時屏蔽環(huán)4應(yīng)當(dāng)懸空覆蓋在花鍵軸5的花鍵孔端面上，以起到電磁屏蔽的作用，其中屏蔽環(huán)4的安裝方式具有多種，可以直接安裝在感應(yīng)器1上，但是這種固定方式，在操作中，一旦不注意很容易造成屏蔽環(huán)4并未懸空設(shè)置在內(nèi)花鍵孔端面上?；诖?，此處優(yōu)選，在花鍵軸5的外側(cè)設(shè)置有與內(nèi)花鍵孔端面朝向一致的臺階面，然后在屏蔽環(huán)4外側(cè)設(shè)置有與臺階面相抵以支撐屏蔽環(huán)4的支撐腿6，通過支撐腿6阻擋屏蔽環(huán)4與內(nèi)花鍵孔端面相抵，繼而始終保證屏蔽環(huán)4懸空覆蓋在內(nèi)花鍵孔端面上。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。