Индуктор-трансформатор для поверхностной закалки цилиндрических деталей Советский патент 1990 года по МПК C21D1/42 

Изобретение относится к поверхностной закалке цилиндрических деталей, преимущественно длинномерных цилиндрических дателей с нагревом тками высокой частоты в режиме статики .

Цель изобретения - повьшение качества закалки.

На фиг , 1 показа н индуктор-трансформатор, общий ВИД 3- фиг,2 - разрез А-А на фиг,1 (вторичная,одновит ковая обмотка); на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1,

Индуктор состоит из пустотелого корпуса 1, внутри которого по всей его высоте расположена многовитко- вая первичная обмотка 2, имеющая форму усеченного конуса. В том же корпусе (ближе к его центру) установлена вторичная одновитковая обмотка 3, представлянщая собой полый медный цилинд р, внутренний диаметр которого рассчитан так, чтобы в нег с небольшим зазором входила закаливаемая деталь. Цилиндр вдоль образующей разрезан, причем образованный при этом паз 4 () тангенциально расположен к внутренней поверхности цилиндра. Образованный угол равен половине угла, заключенного между двумя касательными, проведенными к внутренней окружности из любой точки, взятой на наружной окружности вторичной обмотки (). Ширина паза выбирается так, чтобы обеспечить перекрытие внутренней грани одной стенки паза наружной гранью другой стенки.паза

Между первичной и вторичной обмотками установлен гидроизолирующий цилиндр 5, предохраняющий от вытекания 25 воды из внутренней полости вторичной обмотки через паз к виткам первичной обмотки. Корпус и вторичная обмотка зажаты между двумя изоляционными плитами: нижней 6 и верхней 7,

30 стянутыми при помощи шпилек 8.

К нижней плите 6 подсоединен штуцер 9 для Подачи воды во внутрен- нкяо полость цилиндра 3 через центральное отверстие 10 в нижней плите,

35 штуцере 9 перпендикулярно его вертикальной оси выполнены два отверстия 1 1 , предназначенные для слива воды из внутренней полости и 1линдра 3 по окончании охлаждения детали. В

40 верхней плите 7 имеется центральное отверстие 12 и два боковых отверстия 13, через которые вода из внутренней полости цилиндра 3 подается на витки первичной обмотки 2. В нижней плите

45 6 имеются два отверстия 14, через которые воды сливается в водосборник (не показан). К нижней плите 6 прикреплен кожух 15, отражающий стрзпн, .возникающие при подаче и сливе воды,

50Цодключение индуктора к высокочастотной установке (ЗЧТ) осуществляется соединением концов-16 и 17 провода многовитковой обмотки к шинам 18 и 19 ВЧТ (фиг Л) о Шины скреп5 лены между собой винтами 20. Между шинами проложена изоляционная прокладка 21, Закаливаемая деталь 22 устанавливается внутри вторичной обмотки так, чтобы зазор, образованный ее

5

поверхностью и внутренней полостью обмотки, бьл равномерным.

Ивдуктор-трансформатор работает следующим образом.

Деталь 22, подвергаемая закадке, опускается во внутран ™ю попость цилиндрической одновитковой обмотки 3 и удерживается в ней приспособлением или захватом промышпенного робота. По виткам первичной обмотки 2 вторичной обмотки 3 пропускается то высокой частоты, которьм наводит циркулирующий (круговой) ток на поверхности закаливаемой детали. В результате деталь -нагревается. Епагодаря тому, что первичная многовитковая обмотка 2 выпопнена в виде усеченног конуса, у которого нижние витки боль- ше удалены от вторичной обмотки чем верхние, нагрев закаливаемой детали по длине происходит более равномерно

Благодаря разрезу вторичной обмотки, выполненному под углом к радиусу цилиндра, а также в связи с перекрытием внутренней грани одной стенки паза 4 наружной гранью другой стенки паза провала температуры вдоль разреза не происходит и обеспечивается равномерный нагрев датели при неподвижном ее положении.

По окончании нагрева детали осуществляется вьдержка ее во времени для выравнивания температуры по всей поверхности детали. Затем через штуцер -9 подается вода, которая через отверстие 10 попадает в круговой зазор между закаливаемой деталью и внутренней поверхностью щшивдричес- кой вторичной обмотки З.Гидроизоля-- Ция 5 предохраняет вытекание воды через продольный паз 4 в зону первичной обмотки. Далее вода через центральное отверстие 12 и два боковых отверстия 13 в верхней гатите 7 попадает в зону распопожения первичной многовитковой обмотки 2 и сливается через два боковых отверстия 14 в нижней плите. По окончании охпавде- ния детали поступление воды через штуцер 9 прекращается, а вода из

70096

внутренней полости цилиндра з сливается через отверстие 10 и боковые отверстия 11 в ш-туцере 9. Для ох.ааждения длинномерных цилиндрическш: деталей вертикальная состаь ляю;чая кинетической энергии движения жидкости должна быть максимальной. В этом случае имеет ,д преимущество торцовый метод охлаждения, а коаксиальное расположение между первичной и вторичной обмотками гидроизолирующего циливдра обеспечивает хоропий контакт охлаж- 5 дающей жидкости с деталью вдоль, паза, что также улучшает качество закалки.

Таким образом, предлагаемое изобретение позвсхляет- повысить качество 0 поверхностной закалки деталей и сократить брак из-за неравномерной закалки, которьй достигает 10%. Отсутствие необходимости вращения закаливаемой детали во время нагрева 5 и охлаждения упрощает конструкцию индуктора.

Формула изобретения

Индуктор-трансформатор для поверх- 30 ностной закалки цилиндрических деталей, преимущественно длинномерных циливдрических деталей, содержащий горизонтально установленные плиты, коаксиально расположенные между ппи- 35 тами первичную многовитковую и вторичную обмотки и штуцер для подачи охлаждакщей жидкости, размещенный . на нижней плите, отличающийся тем, что, с целью повыше- 0 ния качества закалки, иццуктор снабжен гидроизоляхщонньм циливдром, расположенным между обмотками, первичная обмотка выполнена в виде усеченного конуса, вторичная - в виде цн- 5 линдра с продольным разрезом, тангенциально распапоженным к внутренней поверхности циливдра, при этом пгту- Цер размещен соосно продольной оси ивдуктора, а плиты выполнены с от- 0 верстиями для слива охлаждающей жидкости по периферии.

Фиг. 2

Изобретение относится к закалке преимущественно длинномерных цилиндрических деталей с нагревом ТВЧ в режиме статики. Цель изобретения - повышение качества закалки. Индуктор-трансформатор (1) состоит из первичной многовитковой обмотки 2 формы усеченного конуса и вторичной одновитковой обмотки 3, имеющей форму цилиндра с продольным пазом, тангенциально расположенным к внутренней поверхности цилиндра. Между первичной и вторичной обмотками установлен гидроизоляционный цилиндр 5. Нижняя и верхняя плиты (П) 6 и 7 индуктора (И) стянуты при помощи шпилек 8. Штуцер 9 для подачи воды через центральное отверстие 10 закреплен на нижней П 6. Через центральное отверстие 12, боковые отверстия 13 верхней П 7 и отверстия 14 нижней П 6 охлаждающая вода сливается в водосборник. Кожух 15 отражает струи при подаче и сливе воды и подключен к высокочастотной установке через соединение концов 16 и 17 провода многовитковой первичной обмотки к шинам ВЧТ 18. Деталь 22 при закалке опускается во внутреннюю полость обмотки 3 и удерживается в ней приспособлением. Благодаря форме первичной обмотки 2 в виде усеченного конуса, разрезу вторичной обмотки обеспечивается равномерный нагрев детали при неподвижном ее положении. А коаксиальное расположение гидроизолирующего цилиндра между обмотками 2 и 3, а также подача охлаждающей жидкости с торца детали обеспечивает равномерное охлаждение обрабатываемой детали. 3 ил.

В-В

21

Фиъ.З

-18

13