СПОСОБ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ КОЛЬЦЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СТАЛЕЙ Российский патент 2011 года по МПК H01F13/00 

Изобретение относится к размагничиванию ферромагнитных тонкостенных кольцевых деталей больших диаметров (более 1500 мм) с 3-10 полюсами и степенью намагниченности 8-140 А/см.

При изготовлении тонкостенных сложнопрофильных по диаметру кольцевых деталей больших диаметров большинство из них имеют намагниченность, которая носит местный характер, т.е. намагниченными оказываются 1-3 участка дугами от 10° до 120°.

Магнитные поля намагниченных деталей могут вызвать нежелательные последствия: сбои в работе приборов, в зазорах между деталями могут накапливаться ферромагнитные продукты износа деталей и вызывать их заклинивание, что недопустимо.

Известен способ размагничивания ферромагнитного изделия, заключающийся в нагревании изделия до температуры Кюри, при которой намагниченность исчезает (Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник под ред. В.В.Клюева, М., Машиностроение, 1995, с.243-244).

Недостатком данного способа является изменение механических свойств материала изделия в результате нагрева и в ряде случаев недопустимо.

Известен способ размагничивания крупногабаритных изделий, при котором изделие подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, и частотой, зависящей от магнитной проницаемости и толщины изделия, в котором на изделие одновременно воздействуют переменным магнитным полем, частота которого совпадает с собственной основной частотой механического резонанса данного изделия, создаваемого путем увеличения крутизны нарастающего и спадающего фронтов импульса за счет подключения обрабатывающей обмотки к аккумуляторной батарее (патент РФ №2157014, МПК 7 H01F 13/00, опубликовано 27.09.2000).

Описанный в патенте способ также не решает задачу уменьшения энергоемкости и времени размагничивания кольцевых ферромагнитных изделий.

Описанные выше способы размагничивания существенно отличаются от заявленного способа.

Задачей изобретения является уменьшение энергоемкости и времени размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см крупногабаритных ферромагнитных изделий.

Задача достигается тем, что в способе размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см предварительно измеряют остаточную намагниченность детали по диаметру через каждый 200 мм; и определяют участок максимальной намагниченности; затем на участок детали с самой большой намагниченностью производят намотку из 2-6 витков кабеля сечением не менее 150 мм² и расстоянием между витками не менее 100 мм, образуя соленоидную катушку размагничивания, при этом количество витков выбирают обратно пропорционально степени намагниченности, после чего подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 сек; и в течение последующих 20-30 сек осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 сек; при значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют.

Целесообразно размагничиванию подвергать деталь диаметром 1800-2300 мм, площадью сечения от 0,35 м² до 1,35 м², с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см.

Размагничивание производят следующим образом.

Предлагаемый способ размагничивания апробирован на кольцевых деталях из ферромагнитных сталей диаметром 1800-2300 мм, площадью сечения от 0,35 м² до 1,35 м², с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см.

В качестве силового устройства была использована опытная установка размагничивания ОУР-1, разработчиком и производителем которой является ЗАО НТЦ "Дефектоскопия", со следующими техническими характеристиками: максимальный выпрямленный ток - 6000 А; частота тока 50 Гц; вид тока размагничивания - выпрямленный двухполупериодный; режим работы размагничивания выпрямленным током: длительность тока 2 с, длительность паузы 1,5 с; регулирование тока плавное от 0 до максимального значения.

Предварительно измеряют, например, прибором ИМП-6 остаточную намагниченность деталей по диаметру через каждый 200 мм и определяют участок максимальной намагниченности.

Затем на участок детали с самой большой намагниченностью наматывают кабель сечением не менее 150 мм² с расстоянием между витками не менее 100 мм и количеством витков 2-6, образуя соленоидную катушку размагничивания, концы кабеля подсоединяют к силовому устройству и подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 сек.

В течение последующих 20-30 сек осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока с 3000 А до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 сек.

При значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют.

Количество витков кабеля выбирают обратно пропорционально степени намагниченности. Витки могут касаться детали.

В качестве размагничивающего устройства используют силовое устройство, обеспечивающее подачу выпрямленного двухполупериодного тока силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц.

Указанные режимы подобраны экспериментальным путем.

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию ферромагнитных тонкостенных кольцевых деталей больших диаметров (более 1500 мм) с 3-10 полюсами и степенью намагниченности 8-140 А/см. Технический результат состоит в уменьшении энергоемкости и времени размагничивания. В способе размагничивания предварительно измеряют остаточную намагниченность детали по диаметру через каждый 200 мм и определяют участок самой большой намагниченности. Затем на участок детали с самой большой намагниченностью производят намотку из 2-6 витков кабеля сечением не менее 150 мм² и расстоянием между витками не менее 100 мм, образуя соленоидную катушку размагничивания, при этом количество витков выбирают обратно пропорционально степени намагниченности. Далее подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 сек и в течение последующих 20-30 сек осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 сек. При значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют. Данное техническое решение позволяет уменьшить энергоемкость и время размагничивания крупногабаритных ферромагнитных изделий. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей, при котором предварительно измеряют остаточную намагниченность детали по диаметру через каждый 200 мм и определяют участок максимальной намагниченности; затем на участок детали с максимальной намагниченностью производят намотку из 2-6 витков кабеля сечением не менее 150 мм² и расстоянием между витками не менее 100 мм, образуя соленоидную катушку размагничивания, при этом количество витков выбирают обратно пропорциональным степени намагниченности, после чего подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 с и в течение последующих 20-30 с осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока от 3000 А до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 с; при значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют.

2. Способ размагничивания по п.1, отличающийся тем, что размагничиванию подвергают деталь диаметром 1800-2300 мм, площадью сечения от 0,35 до 1,35 м², с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см.