Устройство для индукционного нагрева деталей Советский патент 1986 года по МПК H05B6/36 

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в устройствах индукционного нагрева периодического и непрерывного действия.

Целью изобретения является повышение срока службы устройства путем снижения 1ерегрева кожуха.

На фиг. 1 изображено устройство для индукционного нагрева цилиндрических деталей, общий вид; на фиг. 2 - механизм возникновения токов в металлической части теплоизоляционного муфеля (кожуха с намотанной поверх нее тепловой изоляцией) от осевой и радиальных составляющих напряженности магнитного поля Я; на фиг. 3 - ста(льной кожух в развернутом виде.

Устройство содержит индуктор 1, внутри которого расположен стальной кожух 2 с намотанной поверх него тепловой изоляцией 3. Труба имеет сквозной продольный 4 и поперечные 5 разрезы в зоне максимальной величины радиальной составляющей магнитного поля.

При подаче напряжения на индуктор 1 внутри него возникает переменное электромагнитное поле, которое наводит ЭДС и вихревые токи в нагревае.мых деталлях, помещенных внутрь индуктора 1. Наводится ЭДС и в стальном кожухе 2 теплоизоляционного муфеля (кожух 2 с намотанной поверх него тепловой изоляцией 3), которая может вызвать в нем токи при отсутствии специальных разрезов. Продольный разрез 4 по всей длине кожуха исключает токи и, следовательно, его нагрев от осевой составляющей напряженности магнитного поля.

Поперечные разрезы 5, выполненные в кожухе, в торцовых зонах катушки препятствуют прохождению токов, наводимых радиальной составляющей напряженности.

Экспериментально установлено, что для значительного снижения перегрева кожуха длина поперечных разрезов не должна быть меньше 0,85 длины окружности кожуха, так как при длине поперечного разреза, например, 0,8 длины окружности кожуха перегрев его от токов, наводимых радиальной составляющей напряженности, исключить не удается. Наибольшая длина разрезов определяется уже механической прочностью кожуха. Выполнение разрезов длиной, большей 0,95 длины окружности кожуха, например 0,98, приводит к заметным трудностям его уста

новки и крепления внутри индуктора. Теплоизоляционный муфель получается механически непрочным.

Экспериментально также установлено, что общая щирина разрезов для наиболее распространенных индукторов с соотноще- нием длины к диаметру более 1,0 должна составлять 0,1-0,3 диаметра кожуха, так как только при такой ширине разрезов достигается максимальное снижение токов, наводимых радиальной составляющей напряженности Яд, а это значит, что снижается перегрев кожуха, вследствие чего повыщает- ся срок службы устройства. Для относительно коротких индукторов, например с соотношением длины к диаметру 0,2-0,4 разрез может составляеть 0,03-0,1 диаметра кожуха.

Экспериментальные исследования эффективности предложенного решения проводились на устройствах индукционного нагрена серии ИНМ. При длительной работе устройства без нагреваемых заготовок получены следующие результаты. Для кожухов диаметром 550 мм, имеющих продольный разрез шириной 10 мм и поперечные разрезы у торцов катушки шириной 60 мм, длиной 1370, 1470, 1550 и 1640 мм температура в зоне, прилегающей к торцу индуктора, составила соответственно 750; 400; 250; 150°С.

При разрезе длиной 0,8 длины окружности кожуха возникал перегрев и выход из строя тепловой изоляции.

При разрезе длиной 0,85; 0,9; 0,95 длины окружности кожуха нагрев кожуха не приводил к выходу из строя тепловой изоляции.

35

Формула изобретения

Устройство для индукционного нагрева деталей, содержащее индукционную катушку, внутри которой установлен теплоизолированный стальной цилиндрический кожух с разрезом по образующей, каждый торец которого выступает за торец катущки, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы устройства путем снижения перегрева кожуха, по концам кожуха в зоне

торцов катущки перпендикулярно указанному разрезу выполнена дополнительная прорезь длиной не менее 0,85 периметра основания кожуха.

/

фиг. 2

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в устройствах индукционного нагрева периодического и непрерывного действия. Цель изобретения состоит в повышении срока службы устройства за счет снижения перегрева кожуха. Устройство содержит индуктор 1, внутри которого расположен стальной кожух 2 с намотанной поверх него тепловой изоляцией 3. Труба имеет сквозной продольный разрез 4 и поперечные разрезы 5 в зоне максимальной величины радиальной составляющей магнитного поля. Поперечные разрезы 5, выполненные в кожухе, в торцовых зонах катушки, препятствуют прохождению токов, наводимых радиальной составляющей напряженности. Экспериментально установлено, что для значительного снижения перегрева кожуха длина поперечного разреза 5 должна быть не менее 0,86 периметра основания кожуха. 3 ил. i (Л ю ел со 4 СП