CN112795737A - 气门锥面淬火系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及气门加工设备的领域，尤其是涉及气门锥面淬火系统，其包括用于夹持或者松开气门的夹持机构和用于对气门进行加热的淬火机构，所述淬火机构包括高频加热线圈，所述高频加热线圈的中心轴线与所述活动夹持辊的轴线平行，气门杆部穿过所述高频加热线圈被所述夹持机构夹持，所述夹持机构还用于驱动气门转动。本申请具有对气门锥面进行淬火处理，以提高气门锥面结构强度的效果。

Description

气门锥面淬火系统

技术领域

本申请涉及气门加工设备的领域，尤其是涉及气门锥面淬火系统。

背景技术

气门的作用是负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气，从发动机结构上，分为进气门和排气门，进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。

气门是由气门头部A和杆部B组成，且为了提高气门的密封性，其头部靠近杆部的一侧一般为锥面B1（参照图4），气门在发动机内工作时，其锥面不仅需要承受较高温度，而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，所以要求气门锥面必须有较高的强度、刚度、耐热和耐磨性能，因此需要对气门锥面进行淬火处理；而由于气门锥面的特殊构造，常用的淬火设备不便于进行气门锥面的淬火加工，因此，亟需一种可用于气门锥面淬火处理的设备。

发明内容

为了对气门锥面进行淬火处理，本申请提供气门锥面淬火系统。

本申请提供的气门锥面淬火系统采用如下的技术方案：

气门锥面淬火系统，包括用于夹持或者松开气门的夹持机构和用于对气门进行加热的淬火机构，所述淬火机构包括高频加热线圈，所述高频加热线圈的中心轴线与所述活动夹持辊的轴线平行，气门杆部穿过所述高频加热线圈被所述夹持机构夹持，所述夹持机构还用于驱动气门转动。

通过采用上述技术方案，在需要进行气门锥面淬火处理时，夹持机构用于夹持气门，而淬火机构用于对气门锥面进行加热淬火；在操作时，将气门杆部穿过高频加热线圈后被夹持机构夹持，并驱动气门转动，利用高频加热的原理，气门在转动的过程中，其锥面处于高频加热线圈内被加热，从而实现对气门锥面的加热淬火。

优选的，所述夹持机构包括均转动设置的活动夹持辊和两根固定夹持辊，所述活动夹持辊和两根所述固定夹持辊用于围合在气门杆部周侧对气门进行夹持，所述活动夹持辊滑动设置，所述夹持机构还包括驱动两根所述固定夹持辊同向转动的第一驱动组件，以及驱动所述活动夹持辊抵紧或者松开气门的第二驱动组件。

通过采用上述技术方案，气门杆部穿过高频加热线圈后，使其处于活动夹持辊和两个固定夹持辊之间，并使气门锥面被高频加热线圈环绕，再通过第二驱动组件驱动活动夹持辊将气门杆部抵紧，此时气门杆部被活动夹持辊和两个固定夹持辊围合并夹持，再通过第一驱动组件驱动两个固定夹持辊转动，带动气门转动，实现夹持气门并驱动气门转动的功能。

优选的，所述夹持机构位于所述淬火机构的上方，且所述活动夹持辊的轴线呈竖直设置。

通过采用上述技术方案，夹持机构和淬火机构上下分布，气门在加工时由下至上穿过高频加热线圈并被夹持机构夹持，气门锥面被加热淬火后，活动夹持辊松开气门，气门在重力作用下下落以实现下料，从而提高气门锥面淬火处理的工作效率。

优选的，两根所述固定夹持辊的轴线异面相交且所成锐角不大于1°，且其中一根所述固定夹持辊的轴线竖直。

通过采用上述技术方案，两根固定夹持辊的位置设置，在倾斜的固定夹持辊转动时，其对被夹持的气门杆部会产生沿竖直方向的分力，通过控制固定夹持辊的转向，使对气门杆部的竖直分力竖直向上，以使气门锥面被高频加热线圈加热时不易从夹持机构内掉落，提高气门锥面淬火处理工作的稳定性。

优选的，所述夹持机构还包括设置于所述活动夹持辊和两根所述固定夹持辊之间的限位杆，所述限位杆的轴线竖直，气门杆部穿过所述高频加热线圈后与所述限位杆端部抵接。

通过采用上述技术方案，气门在夹持机构内被夹持并被驱动转动时，气门杆端与限位杆抵接，以使气门不易因受到倾斜的固定夹持辊的向上分力而上移，同时高频加热线圈始终套设于气门锥面处对气门锥面进行加热淬火，并尽可能避免气门与高频加热线圈接触而在转动过程中被磨损，提高气门淬火处理的效果并确保气门的质量。

优选的，所述限位杆竖直升降设置。

通过采用上述技术方案，限位杆的竖直升降设置用于对不同长度尺寸的气门起到限位作用，以提高淬火系统的适用范围。

优选的，所述第一驱动组件包括驱动电机、与所述驱动电机输出轴同轴固定连接的主动齿轮，两根所述固定夹持辊上分别同轴固定设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。

通过采用上述技术方案，驱动电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，以实现驱动两个固定夹持辊同向转动的功能，易于实现自动控制，提高气门淬火处理的加工效率。

优选的，所述第二驱动组件包括固定设置的驱动气缸，所述驱动气缸的输出轴水平且指向两根所述固定夹持辊之间，所述活动夹持辊与所述驱动气缸活塞杆转动连接。

通过采用上述技术方案，驱动气缸工作时驱动活动夹持辊靠近或者远离固定夹持辊运动，以实现夹持或者松开气门的功能，便于操作人员控制以进行气门淬火操作或者下料操作，提高生产效率。

优选的，所述高频加热线圈呈圆环形，其内径大于气门杆部直径且小于气门头部最大直径。

通过采用上述技术方案，高频加热线圈的形状设置以及尺寸设置，使得其对气门锥面的加热更均匀，对气门锥面的加热效果更好，提高气门锥面淬火处理的效果。

优选的，所述夹持机构竖直升降设置且水平滑动设置。

通过采用上述技术方案，通过调整夹持机构的竖直高度，以适应不同长度尺寸的气门淬火加工，而通过夹持机构的水平移动，便于调整夹持机构的水平位置以调整加工工位，提高淬火系统的适用范围。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 在需要进行气门锥面淬火处理时，将气门杆部穿过高频加热线圈后被夹持机构夹持，并驱动气门转动，利用高频加热的原理，气门在转动的过程中，其锥面处于高频加热线圈内被加热，从而实现对气门锥面的加热淬火；

2. 气门杆部穿过高频加热线圈后，使其处于活动夹持辊和两个固定夹持辊之间，并使气门锥面被高频加热线圈环绕，再通过第二驱动组件驱动活动夹持辊将气门杆部抵紧，此时气门杆部被活动夹持辊和两个固定夹持辊围合并夹持，再通过第一驱动组件驱动两个固定夹持辊转动，带动气门转动，实现夹持气门并驱动气门转动的功能；

3.夹持机构和淬火机构上下分布，气门在加工时由下至上穿过高频加热线圈并被夹持机构夹持，气门锥面被加热淬火后，活动夹持辊松开气门，气门在重力作用下下落以实现下料，从而提高气门锥面淬火处理的工作效率；

4.两根固定夹持辊的位置设置，在倾斜的固定夹持辊转动时，其对被夹持的气门杆部会产生沿竖直方向的分力，通过控制固定夹持辊的转向，使对气门杆部的竖直分力竖直向上，以使气门锥面被高频加热线圈加热时不易从夹持机构内掉落，提高气门锥面淬火处理工作的稳定性。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例中夹持机构和淬火机构的结构示意图；

图3是本实施例中主动齿轮和从动齿轮的啮合关系示意图；

图4是本申请中的背景技术附图。

附图标记：1、淬火机构；1a、高频加热线圈；2、工作台；3、夹持机构；4、固定夹持辊；5、活动夹持辊；6、安装板；7、支撑板；8、支撑座；9、驱动电机；9a、主动齿轮；9b、从动齿轮；10、限位杆；11、安装座；12、第二驱动组件；12a、驱动气缸；12b、支撑块；12c、安装块；12c1、安装槽；13、套杆；14、复位弹簧；15、第三驱动组件；15a、第一驱动螺杆；15b、第一导向杆；16、第四驱动组件；16a、第二驱动螺杆；16b、第一导轨；16c、第一驱动座；16d、第三驱动螺杆；16e、第二导轨；16f、第二驱动座。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开气门锥面淬火系统，其包括有用于夹持气门的夹持机构3和用于对气门进行加热的淬火机构1。

参照图1和图2，淬火机构1包括有高频加热线圈1a和对高频加热线圈1a供电的供电组件，高频加热线圈1a由紫铜管一体弯曲形成，且为了更加契合气门锥面形状，高频加热线圈1a呈圆环形，其内径大于气门杆部直径且小于气门头部最大直径，在本实施例中高频加热线圈1a设置为轴线竖直，而供电组件为为高频加热线圈1a提供高频交流电的电线和高频电源（图中未示出）；在本实施例中，高频加热线圈1a固定于墙体上，在实际生产过程中可以根据实际场地情况进行安装。高频加热线圈1a的设计用于契合气门的锥面形状，利用高频加热的原理，高频加热线圈1a在通电时内部产生磁场，利用电磁感应对穿设于其内的金属气门进行加热，以实现气门锥面的加热淬火。

参照图1和图2，在淬火机构1的下方设置有一工作台2，夹持机构3设置在工作台2上且位于淬火机构1的上方，其包括有均转动设置的一根活动夹持辊5和两根固定夹持辊4，活动夹持辊5的轴线竖直，活动夹持辊5和两根固定夹持辊4均位于高频加热线圈1a的上方且围合于高频加热线圈1a中心轴线周侧；夹持机构3还包括有用于驱动两根固定夹持辊4转动的第一驱动机构。

通过活动夹持辊5和两个固定夹持辊4围合在高频加热线圈1a中心轴线周侧，对穿过高频加热线圈1a的气门进行夹持并使其转动，以便于高频加热线圈1a对气门进行加热淬火，且为了对淬火完成后的气门进行收集，在工作台2上于高频加热线圈1a的下方设置有成品篮。

参照图2，为了在夹持气门进行淬火加工时使其不易掉落，两根固定夹持辊4中，其中一根固定夹持辊4的轴线竖直，另一根固定夹持辊4的轴线倾斜，且两根固定夹持辊4的轴线异面相交，两根固定夹持辊4的轴线所成锐角不大于1°，在本实施例中夹角为1°。固定夹持辊4的倾斜设置，在驱动气门转动时对气门产生向上的分力，以使气门在淬火时不易掉落，确保气门淬火工作的正常进行。

参照图2，在工作台2上设置有一竖直的安装板6，安装板6位于高频加热线圈1a的一侧，安装板6靠近高频加热线圈1a的一侧固定安装有一水平的支撑板7，支撑板7的长度方向与安装板6所在平面垂直，支撑板7的两端均固定安装有两块竖直的连接柱，其中一根连接柱通过螺栓栓接固定于安装板6上，两根固定夹持辊4均转动安装于支撑板7上且位于两根连接柱之间，在支撑板7上开设有供气门穿过的穿槽。

参照图2和图3，两根连接柱的上端固定安装有水平的支撑座8，第一驱动机构包括固定安装于支撑座8上方的驱动电机9，驱动电机9的输出轴竖直向下且转动穿设于支撑座8上，驱动电机9的输出轴上同轴固定设置有位于支撑座8下侧的主动齿轮9a，而两根固定夹持辊4的上端均同轴固定设置有从动齿轮9b，两个从动齿轮9b均与主动齿轮9a啮合且相互不啮合。通过驱动电机9和主动齿轮9a与从动齿轮9b的配合驱动固定夹持辊4转动，便于操作人员控制， 提高气门淬火加工效率。

参照图2，为了在对气门进行淬火加工时使气门不与高频加热线圈1a接触，在支撑座8上安装有位于活动夹持辊5和两根固定夹持辊4之间的限位杆10，限位杆10位于高频加热线圈1a的上方且轴线竖直，在本实施例中限位杆10与高频加热线圈1a同轴，气门穿过高频加热线圈1a后杆端与限位杆10抵接，从而使得气门在加工过程中不易与高频加热线圈1a接触而被磨损，且为了适应各种长度尺寸气门的淬火加工，限位杆10穿设于支撑座8上且与支撑座8螺纹连接，以使限位杆10的竖直高度能够调节。

参照图2，在安装板6上还固定安装有竖直设置且与其垂直的安装座11，安装座11位于支撑板7远离高频加热线圈1a的一侧，安装座11的一侧弯曲形成与其垂直的连接板，连接板通过螺栓栓接固定在安装板6上，活动夹持辊5转动安装在安装座11上且位于安装座11靠近支撑板7的一侧，为了实现夹持机构3夹持和松开气门的功能，活动夹持辊5还沿水平方向滑动设置在安装座11上。

参照图2，在安装座11上设置有驱动活动夹持辊5滑动的第二驱动组件12，第二驱动组件12包括有固定安装在安装座11远离固定夹持辊4一侧的驱动气缸12a，驱动气缸12a的活塞杆轴线水平且与安装座11所在平面垂直，且驱动气缸12a的活塞杆指向两个固定夹持辊4之间；在驱动气缸12a的活塞杆端部固定安装有一竖直且与安装座11平行的支撑块12b，支撑块12b背离驱动气缸12a的一侧固定安装有一安装块12c，安装块12c靠近固定夹持辊4一侧的竖直两边沿设为倒角，且安装块12c靠近夹持辊的一侧开设有用于安装活动夹持辊5的安装槽12c1，活动夹持辊5转动安装在安装槽12c1内，且活动夹持辊5靠近固定夹持辊4的一侧凸出安装槽12c1。通过驱动气缸12a驱动活动夹持辊5靠近或者远离固定夹持辊4运动，以实现夹持或者松开气门的功能，便于操作人员控制，以提高加工效率。

参照图2，为了在淬火加工完成后使活动夹持辊5更快地松开气门，在支撑块12b和安装座11之间设置有两根套杆13，两根套杆13的轴线均与驱动气缸12a活塞杆轴线平行，且两根套杆13分别位于驱动气缸12a活塞杆的上下两侧，两根套杆13均固定于安装座11上且均滑动穿设于支撑块12b上；两根套杆13上均套设有复位弹簧14，且复位弹簧14的两端分别与安装座11和支撑块12b固定连接，且复位弹簧14处于自然状态下时，活动夹持辊5处于松开气门的状态。

参照图1，为便于调整夹持机构3的水平位置以适应不同安装位置的高频加热线圈1a，夹持机构3水平滑动安装在工作台2上，在工作台2上设置有驱动夹持机构3水平滑动的第四驱动组件16。

参照图1，第四驱动组件16包括均水平设置的第二驱动螺杆16a和两根第一导轨16b，第二驱动螺杆16a转动安装在工作台2上，两根第一导轨16b均与第二驱动螺杆16a平行且分别位于第二驱动螺杆16a的两侧，两根第一导轨16b相互背离的一侧均开设有沿其长度方向的第一滑槽；在两根第一导轨16b上方设置有水平的第一驱动座16c，第一驱动座16c的下侧连接有两个分别滑动嵌设于两道第一滑槽内的第一滑块，且在第一驱动座16c的底部还设置有套设于第二驱动螺杆16a上的第一连接块，第一连接块与第二驱动螺杆16a螺纹装配，第二驱动螺杆16a的一端固定设置有手轮。

参照图1，第四驱动组件16还包括有均水平设置且相互平行的第三驱动螺杆16d和两根第二导轨16e，且第三驱动螺杆16d与第二驱动螺杆16a垂直，第三驱动螺杆16d转动安装在第一驱动座16c上，两根第二导轨16e分别位于第三驱动螺杆16d的两侧且固定在第一驱动座16c上，两根第二导轨16e相互背离的一侧均开设有沿其长度方向的第二滑槽，两根第二导轨16e上方设置有水平的第二驱动座16f，第二驱动座16f的下侧连接有分别滑动嵌设于两道第二滑槽内的两个第二滑块，且第二驱动座16f的下侧固定设置有套设于第三驱动螺杆16d上的第二连接块，且第二连接块与第三驱动螺杆16d螺纹装配，第三驱动螺杆16d的一端同样固定设置有手轮；夹持机构3设置于第二驱动座16f上。

参照图1，为了使夹持机构3能够适用于各种长度尺寸气门的淬火加工，夹持机构3还竖直升降设置在工作台2上，工作台2上设置有驱动夹持机构3升降的第三驱动组件15，第三驱动组件15包括均竖直设置的第一驱动螺杆15a和第一导向杆15b，第一驱动螺杆15a转动安装在第二驱动座16f上，第一导向杆15b固定安装在第二驱动座16f上，安装板6背离夹持机构3的一侧设置有分别套设在第一驱动螺杆15a和第一导向杆15b上的耳座，且套设于第一驱动螺杆15a上的耳座与第一驱动螺杆15a螺纹装配；第一驱动螺杆15a的上端同样固定设置有手轮。

本实施例的实施原理为：在进行气门锥面淬火加工时，通过第四驱动组件16调整夹持机构3的位置至与淬火机构1相对应，并根据待加工气门的尺寸，通过第三驱动组件15调整夹持机构3的高度，通过高频电源和电线对高频加热线圈1a供电以在其内产生磁场；将气门从高频加热线圈1a内穿过并使气门杆部位于两根固定夹持辊4和活动夹持辊5之间，调整限位杆10的高度，使气门与限位杆10抵接时，高频加热线圈1a套设于气门锥面处；通过驱动气缸12a驱动活动夹持辊5将气门夹紧，开启驱动电机9使固定夹持辊4转动以带动气门转动，气门在转动时其锥面被高频加热线圈1a加热，实现对气门锥面的淬火处理，淬火完成后，活动夹持辊5远离气门运动将气门松开，气门落在成品篮里自然冷却即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.气门锥面淬火系统，其特征在于：包括用于夹持或者松开气门的夹持机构(3)和用于对气门进行加热的淬火机构(1)，所述淬火机构(1)包括高频加热线圈(1a)，所述高频加热线圈(1a)的中心轴线与所述活动夹持辊(5)的轴线平行，气门杆部穿过所述高频加热线圈(1a)被所述夹持机构(3)夹持，所述夹持机构(3)还用于驱动气门转动。

2.根据权利要求1所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述夹持机构(3)包括均转动设置的活动夹持辊(5)和两根固定夹持辊(4)，所述活动夹持辊(5)和两根所述固定夹持辊(4)用于围合在气门杆部周侧对气门进行夹持，所述活动夹持辊(5)滑动设置，所述夹持机构(3)还包括驱动两根所述固定夹持辊(4)同向转动的第一驱动组件，以及驱动所述活动夹持辊(5)抵紧或者松开气门的第二驱动组件(12)。

3.根据权利要求2所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述夹持机构(3)位于所述淬火机构(1)的上方，且所述活动夹持辊(5)的轴线呈竖直设置。

4.根据权利要求3所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：两根所述固定夹持辊(4)的轴线异面相交且所成锐角不大于1°，且其中一根所述固定夹持辊(4)的轴线竖直。

5.根据权利要求2所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述夹持机构(3)还包括设置于所述活动夹持辊(5)和两根所述固定夹持辊(4)之间的限位杆(10)，所述限位杆(10)的轴线竖直，气门杆部穿过所述高频加热线圈(1a)后与所述限位杆(10)端部抵接。

6.根据权利要求5所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述限位杆(10)竖直升降设置。

7.根据权利要求2所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述第一驱动组件包括驱动电机(9)和与所述驱动电机(9)输出轴同轴固定连接的主动齿轮(9a)，两根所述固定夹持辊(4)上分别同轴固定设置有与所述主动齿轮(9a)啮合的从动齿轮(9b)。

8.根据权利要求2所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述第二驱动组件(12)包括固定设置的驱动气缸(12a)，所述驱动气缸(12a)的输出轴水平且指向两根所述固定夹持辊(4)之间，所述活动夹持辊(5)与所述驱动气缸(12a)活塞杆转动连接。

9.根据权利要求1所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述高频加热线圈(1a)呈圆环形，其内径大于气门杆部直径且小于气门头部最大直径。

10.根据权利要求1所述的气门锥面淬火系统，其特征在于：所述夹持机构(3)竖直升降设置且水平滑动设置。

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