转盘轴承套圈感应加热间隙的自动跟踪控制.pdf

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1、量!二Z鱼轴承2014年5期CN4l—l148／THBeating2014，No．5．．I工艺与装备转盘轴承套圈感应加热问隙的自动跟踪控制周坚，董庆伟，梁良(河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003)摘要：分析感应加热间隙变化对转盘轴承套圈感应淬火质量的重要影响，针对国内外转盘轴承套圈感应加热淬火设备在控制感应加热间隙方面的不足，利用非接触式位移传感器建立了基于间隙变化的闭环反馈控制系统，实现了对转盘轴承套圈感应加热间隙的自动跟踪控制，并对系统构架、检测方法、误差和信号处理进行了介绍分析。关键词：转盘轴承；感应淬火；加热间隙；非接触式

2、测距中图分类号：TH133．33；TG156．3文献标志码：B文章编号：1000—3762(2014)05—0019—05AutomaticTrackingControlofInductionHeatingClearanceofSlewingBearingRingsZhouJian，DongQingwei，LiangLiang(SchoolofMechatronicsEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，Luoyang471003，China)Abstract：Theimport

3、antinfluenceofinductionheatingclearancevariationoninductionhardeningqualityofslewingbearingringsisanalyzed．Inviewofthedeficienciesofdomesticandforeigninductionheatingandhardeningequipmentaboutcontroloftheinductionheatingclearance，aclosed—loopfeedbackcontrolsystembasedonthe

4、distancevariationisestablishedbyusinganon—contactdisplacementsensor．Theautomatictrackingcontroloftheinductionheatingclearanceisrealized，andthesystemframework，detectingmethod，errorandsignaltreatmentareintroducedandana—lyzed．Keywords：slewingbearing；inductionhardening；heating

5、clearance；non—contactmeasurementdistance转盘轴承是一种能同时承受较大轴向、径向成为影响淬火质量的重要因素。如何监控间隙联合载荷和倾覆力矩的大型轴承lJ，广泛应用于的波动并使其始终保持在允许范围内，一直是船舶、冶金、风力发电等设备。为保证转盘轴承感应淬火设备制造厂商和用户所关注和研究的的使用寿命，其滚道表面必须具有较高的硬度以问题。获得高耐磨性。因其超大的体积和一定的精度要1感应加热间隙影响淬火质量的成求，滚道表面采用电磁感应加热淬火技术成为最因分析佳选择。影响感应淬火质量的因素很多，但在确定淬感应加热

6、表面淬火是利用电磁感应原理，将火感应器的类型、电气参数和运动参数后，感应加工件置于交变磁场中切割磁力线，使其表面快速热间隙(感应器与被加热表面之间的距离)的变化加热，所以感应加热间隙的变化直接影响工件的加热效率和淬火质量。由于大型转盘轴承套圈直收稿日期：2013—10—22；修回日期：2013—12—24径较大，一般采用感应器固定，工件在工作台上定基金项目：河南省教育厅重点项目(13A460233)心转动的扫描式加热方法。加工时工作台转速恒作者简介：周坚(1985一)，男，汉族，河南洛阳人，硕士研究定，工件单位表面的加热时间相同，若感应加热

7、间生，主要从事机电控制研究。隙过大，则使工件表面加热功率不足，淬火硬化层E—mail：haust2004@126．eom。_深度不够；反之，则使工件表面局部温度过高，产·20·《轴承}2014．No．5生淬火过热，甚至出现短路打火现象，造成工件表当感应器内通入交变电流时，零件内产生与面烧伤。影响感应加热间隙的因素很多，例如感通人电流方向相反的感应电流，其感应电势瞬时应加热淬火机床的精度，转盘轴承较大的自重，工值为e=一dcI)／dt，即电流频率越高，磁通变化率越件在加热时产生的热变形等。大，感应电动势也就越大。零件中产生的感应电感应加热间隙

8、的变化对淬火质量的影响程度流强度决定于感应电势及零件内涡流回路的电可通过建立简化数学模型说明。如图1所示，由抗，可表示为于交变电流的集肤效应，零件在贴近感应器表面to=号，Z=R