Индуктор для нагрева изделий переменного сечения Советский патент 1989 года по МПК H05B6/36 

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для объемного нагрева изделий переменного по длине, в частности ступенчато изменяющегося поперечного сечения под пластическую деформацию или термообработку.

Цель изобретения заключается в повышении равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий.

На Фиг.1 представлен индуктор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Индуктор для нагрева изделий переменного сечения, например двухступенчатых, содержит пару основных плоских спиральных соосных катушек 1, 2 и пару дополнительных соосных - им катушек 3 и 4. Расстояние между поверхностями витков дополнительных катушек, обращенных к рабочему пространству индуктора с размещенными

в нем ступенчатыми изделиями 5, выполнено увеличивающимся в сторону основных катушек 1, 2 и выбирается из соотношения

- hlM

О(п - 1)1

т

avn

in

Чн

где Ья - расстояние между n-ми поверхностями витков дополнительных катушек, м; минимальное расстояние между витками дополнительных катушек, м; Ъ - шаг намотки дополнительной

катушки, м;

п (1, 2...) текущий номер дополнительной катушки; а,. - ширина обмотки дополнительной катушки, м.

Для защиты индуктирующего провода от излучения каждая катушка га:еет

Јь

1

&

СО

СП О

футеровку 6-9, выполненную из теплоизоляционного материала.

Основные и дополнительные катушки снабжены приводами 10S 11 возвратно- поступательного перемещения вдоль общей оси.

Каждое нагреваемое ступенчатое изделие 5 располагается в индукторе, например, на двух консольных водоох- лаждаемых направляющих 12, 13, выполненных из стальных немагнитных трубок в виде П-образных рамок. Направляющие, механически не связанные с катушками индуктора, крепятся к кольцам 14, 15, которые имеют общий привод дискретного вращения (не показан) .

Основная катушка 1 и дополнительная катушка 3, также как и катушки 2, 4, электрически включаются согласно, например, при помощи тиб ких водоохлаждаемых кабелей (не показаны) . Между собой основные 1, 2 и дополнительные 3, 4 катушки вклю чены встречно и, в свою очередь, подключаются к источнику питания повышенной частоты (не показан),

Индуктор работает следующим образом.,

В исходном положении одна из пар направляющих 11, 12 располагается против загрузочно-разгрузочного окна (не показано). Заготовка 5 через загрузочное окно укладывается ально на направляющие, после чего подается напряжение на индуктор и включается привод поворота. Привод осуществляет дискретный поворот направляющих с заготовкой на угол, вы- .бранный таким образом, чтобы следующие направляющие оказались расположенными против загрузочно-разгрузоч- ного окна, где осуществляется укладка очередной заготовки и т.д. до полной загрузки индуктора. Время полного оборота направляющих выбрано так, что оно равно времени нагрева заготовки до заданной температуры .

При подаче напряжения на индуктор по основным и дополнительным катушка начинает протекать переменный ток, создающий в рабочей зоне индуктора суммарное электромагнитное поле, которое, благодаря предложенной кон- струкции индуктора, имеет такое распределение, что при помещении в него ступенчатой заготовки энергия, выде

Q

0 5

5

ляемая в каждой ступени, обеспечивает их нагрев до одной и той же температуры за одно и то же время, т.е. обеспечитдется равномерный нагрев заготовки.

При попадании нагретой заготовки на загрузочно-разгрузочную позицию она удаляется из индуктора, а на ее место укладывается очередная холодная заготовка. Далее цикл работы индуктора повторяется.

При переходе на нагрев ступенчатого изделия 5 другого типоразмера при помощи приводов 9, 10 устанавливаются минимально допустимые расстояния между витками основной катушки и между наружными витками дополнительных катушек hH, определяемые конструктивными требованиями: толщиной футеровки и необходимым воздушным зазором между футеровкой и изделием, например, для двухступенчатого изделия с диаметрами ступеней 60 и 30 мм расстояние между основными катушками устанавливается равным 50 мм, а между наружными витками дополнительной катушки - 80 мм.

В дальнейшем изделия укладываются на направляющие, и повторяется цикл работы индуктора.

В предлагаемом индукторе обеспечивается равномерный нагрев широкой номенклатуры ступенчатых изделий с перепадами температур по длине Ј25 С за счет перераспределения магнитного поля в индукторе в зоне ступенчатого участка.

0

35

40 Формула изобретения

Индуктор для нагрева изделий переменного сечения, содержащий установленные соосно основную и дополнительную катушки, причем расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки, обращенных к рабочему пространству индуктора, выполнено увеличивающимся в сторону основной, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий, указанное расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки выбрано из соотношения

„...„...HtedflL,

In

Чн

aa-n

де h

in

1ан

51479950

расстояние между n-ми поверхностями витков дополнительных катушек, м; минимальное расстояние между витками дополнительных катушек, м;

- шаг намотки дополнительной катушки, м; (1, 2 ...) - текущий номер витка дополнительной катушки;

- ширина обмотки дополнительной катушки, м.

Изобретение относится к индукционному нагреву изделий. Целью изобретения является повышение равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий. В индукторе с соосно установленными основной и дополнительной катушками расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки выбирают по определенной зависимости, связанной с расстоянием между ее витками, шагом намотки и шириной катушки, что позволяет при ступенчатой форме изделий обеспечить равномерный нагрев изделий. 2 ил.

13

Фиг. 2

1Z