Индуктор для нагрева заготовок Советский патент 1984 года по МПК H05B6/36 

00 05

ю Изобретение относится к индукторам для нагрева заготовок, например, под пластическую деформацию. Известен индуктор, выполненный в виде двух одинаковых расположенных параллельно, оппоэитно и включенных электрически встречно и последовательно ветвей индуктирующего провода, установленных с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном плоскости их установки. Каждая из ветвей, выполненная из медной водоохлаждаемой трубки, представляет собой ряд параллельных друг другу активных участков индуктирующего провода, соединенных электрически после довательно и встречно параллельным меяду собой и нормальными к активным участкам индуктирующего провода лобовыми . Рабочие позиции известного индуктора, т.е. позиции, в которых осуществляют нагрев заготовок, образуются парами оппозитно расположенных активных участков индуктирующего провода, каждьй из которых принадлежит свое ветви. При помещении заготовок в рабочие, позиции индуктора- под действием поля в них индуцируются токи, протекающие вдоль образующих и имеющие в каждой из заготовок дв противоположные по направлению вет ви. В результате протекания индуци рованных токов заготовки нагревают ся и по мере продвижения сквозь ин дуктор достигают требуемой темпера туры 1. Недостатком данного индуктора п использовании его для нагрева широ кой номенклатуры заготовок являетс пониженный эксплуатационный КПД.Эт объясняется тем, что при нагреве заготовок небольших диаметров отно сительная величина зазора между ак тивными участками индуктирующего п вода и заготовками возрастает, что приводит к большему взаимному унич тожению полей, создаваемых соседни ми активными участками, принадлежа щими одной и той же ветви индуктирующего провода. Таким образом, указанный индуктор характеризуется ограниченными технологическими возможностями. Наиболее близким к изобретению является индуктор для нагрева заго товок, содержащий индуктирующий токопровод из двух ветвей, активные участки которых соединены электрическими связями и установлены в одной плоскости параллельно друг другу с возможностью поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном активным участкам 2J. Известный индуктор характеризуется снижением КПД при-перемещении участков, так как поле активных участков обеих ветвей взаимно уничтожается, токи в них текут в противоположном направлении. Целью изобретения является повышение КПД путем уменьшения потерь. Поставленная цель достигается тем, что в индукторе для нагрева заготовок, содержащем индуктирующий токопровод из двух ветвей, активные участки которых соединены электрическими связями и установлены в одной плоскости параллельно друг другу с возможностью поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном активным участкам, активные участки ветвей чередуются друг с другом, причем участки с различным направлением тока образуют зазор для размещения нагреваемых заготовок, а электрические связи выполнены в виде жестких лобовых участков. На фиг.1 изображен предлагаемый И1ОДУКТОР, вид в плане, на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.З - схемы протекания токов и силовых линий пеоеменного магнитного поля, создаваемого активными участками индуктирующего провода. Индуктор выполнен из двух ветвей 1,2 индуктирующего провода, состоящих из активных участков 3 и электрических связей между ними в виде лобовых частей 4, изготовленных из медной, прямоугольной водоохлаждаемой трубки. Активные участки 3 обеих ветвей 1,2 индуктирующего провода расположены в одной плоскости и параллельны друг другу. Лобовые части 4 расположены в плоскостях, перпендикулярных плоскости установки активных участков 3. Каждая из ветвей 1 и 2 индуктирующего провода с помощью шпилек 5 закреплена на штатах 6 и 7 из электроизолирующего материала, защищенных от излучения нагреваемых в индукторе деталей 8 теплоизолирующей футеровкой. Платы 6 и 7

связаны меяду собой системой направляющих (не показано), обеспечивающей их пространственную ориентацию при взаимном поступательном перемещении. При этом плата 6 закреплена неподвижно на корпусе нагревателя, а плата 7 соединена с приводом 9, обеспечивающим ее поступательное перемещение относительно платы 6. Электрические веви 1 и 2 индуктирующего провода содинены мелду собой согласно, а в зависимости от их электрического сопротивления - последовательно или параллельно. Соединение ветвей 1 и 2 может бьпь осуществлено до или после компенсирующей конденсаторной батареи индуктора.

Расположение заготовок между активными участками с различным направлением тока позволяет исключить бифилярньй эффект, тем самым увеличивая КПД индуктора. Выполнение электрических связей в виде лобовых частей дает уменьшение потерь в этих частях.

Индуктор работает следующим образом.

Детали 8, подлежащие нагреву, помещают параллельно активным участкам 3. При этом каждая из них оказывается отделенной от соседней двумя рядом расположенными активным участками 3,принадлежап91ми различны ветвям 1 и 2 индуктирующего провода При включении индуктора по ветвям 1 и 2 протекают синфазные и равные по величине токи 10 и 11, создающче переменное магнитное поле 12 индуктора. Благодаря согласному (синфазному) включению ветвей 1,2 индуктирующего провода в каждой из деталей 8 индуцируются токи, имеющие две контрфазные ветви

13 и 14. направленные вдоль- продольной оси нагреваемых деталей 8 По мере нагрева детали 8 дискретно перемещают в направлении, перпендикулярном активным участкам 3, для чего они выводятся из индуктора вниз, смещаются на шаг по ходу движения и, поднимаясь вверх, вводятся в индуктор (указано на фиг.2

стрелками). По вькоде из индуктора детали 8 достигают требуемой температуры.

При переходе от одного типораэме- ра нагреваемых деталей 8 к другому ветви 1 и 2 индуктирующего провода закреплены на платах 6 и 7, с помощью привода 9 сдвигаются друг относительно друга с тем, чтобы зазор межцу активными участками 3 индуктирующего провода и нагреваемыми деталями 8 оставался неизменным. Это позволяет нагревать любой типоразмер деталей 8 при высоком КПД индуктора и тем самым обеспечить его высокий эксплуатационный КПД.

Предлагаемый индуктор по сравнению с известным обладает более пмрокими технологическими возможностими и более высоким зксплуатационным КПД.

Использование предлагаемого индуктора в конструкциях индукционных нагревателей для нагрева заготовок под пластическую деформацию и в стенках под термообработку деталей позволяет создать автоматическое оборудование для индукционного нагрева, осуществлять скоростную электротермическую обработку, повышающую прочностные характеристики Термообрабатьшаемых деталей, осуществить экономию энергоносителя, металла и производственных площадей.

ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА 3A-v ГОТОВОК, содержащий индуктирующий токопровод из двух ветвей, активные участки которых соединены электри,1F --v iffiA ческими связями и установлены в одной плоскости параллельно друг другу с возможностью поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном активным участкам, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД путем уменьщения потерь, активные .участки ветвей чередуются друг с другом, причем участки с различньм направлением тока образуют eaзор для размещения нагреваемых заготовок, a электрические связи выполнены в виде жестких лобовых участков. 9