Индукционная установка для непрерывно-последовательной закалки дорожек качения колец крупногабаритных подшипников Советский патент 1987 года по МПК C21D1/10 

pa с индуктором и независимой подвески индуктора со спрейером относительно тележки 5. Ток, протекающий по индуктору 11, раздваивается по параллельным ветвям, а в месте перекрестия токопроводов сила тока в два раза

1

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть применено для закалки дорожек качения -крупногабаритных колец подшипников.

Цель изобретения - повышение качества закалки путем устранения сер- новидности закаленного слоя, а также возможность закалки несимметричного в сечении профиля.

На фиг.1 изображена установка, общий вид; на фиг.2-4 - конструкция активной зоны индуктора и спрейера, три проекдии;на фиг.5 - взаимное расположение индуктора относительно кольца и форма активных витков токопроводов при нагреве кольца, симметричного в поперечном сечении; на фиг.6 - вид А на фиг.5; на фиг.7 - взаимное расположение индуктора относительно кольца и форма активных витков токопроводов при нагреве кольца несимметричного профиля с центром масс в крайнем нижнем положении; на фиг,8 - вид Б на фиг.7; на фиг.9 - взаимное расположение индуктора относительно кольца и форма активных витков токопроводов при нагреве кольца несимметричного профиля с центром масс в крайнем верхнем положении, на фиг.10- вид В на фиг.9.

Установка содержит планшайбу 1 дл установки обрабатываемого Кольца 2. Планшайба снабжена механизмом 3 вра

щения. Перпендикулярно планшайбе 1 расположены направляющие 4, на которых подвижно, например на роликах, установлена тележка 5, на последней расположены два копирующих ролика 6. Тележка поджата к планшайбе 1 с помощью пружины 7. На раме 8, связанной с тележкой 5 с помощью шарнира 9, установлен закалочньй трансформатор 10, к которому подсоединен индуктор

больше. Для регулирования выделяющейся мощности в кольцах различного профиля следует изменить узлы, под которыми перекрещиваются активные витки токопроводов с и в 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

5

5 .

0

5

0

11 , выполненный в виде двух перекре- щивающихся токопроводов 12, а место перекрестия 13 двух токопроводов электрически соединено. На активных витках токопроводов по меньшей мере с одной стороны от места перекрестия установлен магнитопровод 14, .распо- ложенньш вне зоны электрического соединения (на фиг.2-4 магнитопроводы не показаны). Активная часть индуктора электроизолированно закреплена на спрейере 15, выполненном в виде полой коробки из немагнитного мате- риала с патрубком 16 для подвода охлаждающей жидкости и отверстиями 17 в донной части. Часть 18 днища спрейера выполнена повторяющей профиль закаливаемой поверхности и выступает ниже профиля активных витков токопро- вода 12 на гарантированное расстояние ,5 мм. Для компенсации коэффициента мощности установка снабжена конденсаторной батареей 19.

Установка работает следующим образом.

На планшайбу 1 устанавливают обрабатываемое кольцо 2 и с помощью механизма 3 приводят его во вращение.

Ролики 6 производят грубое отслеживание индуктора 11 за профилем дорожки кольца в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Более точное отслеживание производится за счет спрейера 15, профильная поверхность 18 которого идет по дорожке качения кольца и ведет за собой активные витки 12 индуктора. Точное отслеживание обеспечивается за счет связи спрейера с индуктором и независимой подвески индуктора со спрейером относительно тележки 5.

Центр тяжести системы тел индуктор 11-спрейер 15 - закалочный трансформатор 10 выбран относительно шарнира 9 так, чтобы спрейер скользил по обрабатываемой дорожке кольца. Направления перемещения индуктора показаны стрелками (фиг.1).

Углы пересечения токопроводов ot и (фиг.5 и 6) для симметричных профилей выбираются равными. При несимметричном поперечном сечении кольца углы между токопроводами выбирают ся различными. Так, на фиг. 7 и так как центр масс профиля находится в нижнем положении, а на фиг.9 и 10 о( , так как центр масс находится в верхнем положении.

Ток, протекающий по индуктору 11, раздваивается по параллельным ветвям а в месте перекрестия 13 сила тока в два раза больше, следовательно, выше напряженность поля и больше выде- ление мощности, а это способствует выравниванию температуры по сечению кольца. Причем это выравнивание температуры, а следовательно, и толщины закаленного слоя связано не только с усилением поля в зоне перекрестия, но и с одновременным отслеживанием профиля дорожки и поворотом при этом активной части индуктора, а ее электрически соединенной зоны перекрестия с большей напряженностью поля в сторону центра масс профиля кольца, где и требуется большее выделение тепла.

В предлагаемом устройстве такая подстройка происходит автоматически за счет отслеживания в направлении, перпендикулярном продольной оси дорожки, отмеченной стрелками (фиг.5, 7 и 9).

Для регулирования выделяющейся мощности в кольцах различного профи- ля следует изменить углы, под кото- рьми перекрещиваются активные витки токопроводов ot и .

Для регулирования мощности, вьще- ляющейся в кольце, перераспределения ее и улучшения энергетических показателей применены магнитопроводы.

с

5

0 0

5

0

5

5

расположенные на активных витках токопроводов. Магнитопроводы могут быть расположены как с одной стороны от перекрестия при разных углах, так и с двух - при одинаковых углах о(. и .

Формула изобретения

1.Индукционная установка для непрерывно-последовательной закалки дорожек качения колец крупногабаритных подшипников, содержащая планшайбу для размещения обрабатываемого кольца с механизмом ее вращения, индуктор с магнитопроводом, выполненный по форме кольца, соединенный с закалочным трансформатором, спрейер, тележку, установленную на направляющих, перпендикулярных вертикальной оси планшайбы, и имеющую пружину, расположенную вдоль направляющих, и два копирующих ролика, установленные на тележке один вдоль, а другой - перпендикулярно направляющим, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества закалки путем устранения серповидности закаленного слоя, трансформатор и индуктор расположены на раме, шарнирно связанной с тележкой, а активные витки индуктора выполнены в виде двух перекрещивающихся и электрически соединенных в месте перекрестия токопроводов, магнитопро- вод установлен с одной или двух сторон от места перекрестия, а активные

витки токопроводов электроизолированно прикреплены к спрейеру, при этом спрейер выполнен в виде коробки из немагнитного материала с патрубком для подачи охлаждающей жидкости и отверстиями в ДОННОЙ части, повторяющей профиль закаливаемой поверхности.

2.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью закалки несимметричного в сечении профиля, углы перекрестия активных частей токо- провода выполнены неравными.

(риг.4

(риг. 5

n

/4

сригМ .

(риг. 7

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано в подшипниковой промышленности для закалки дорожек качения колец подшипников. Цель изобретения - повышение качества закалки путем устранения серповидности закаленного слоя. На планшайбу 1 устанавливают обрабатываемое кольцо 2 и с помощью механизма 3 приводят его во вращение. Точное отслеживание индуктора 1t обеспечивается за счет связи спрейе- . (/ С 0az.f

в ид 6

Ч

(риг. 8

фиг. 9

Редактор В. Петраш

Составитель М. Стоянова

Техред А.Кравчук Корректор Т. Колб

Заказ 7218/21 Тираж 550Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Прриэ11(эдетвенно-поли|графи 4ес«0е Предприятие, г, Ужгород, ул,Проектная,4

фиг. Ю