Индукционный нагреватель Советский патент 1993 года по МПК H05B6/36 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для термической обработки с нагревом токами высокой частоты сло.жнопрофильных полосовых материалов (деталей).

Цель изобретения - повышение равномерности нагрева полосовых профилей переменного сечения и улучшение электрических параметров нагревателя.

Подвижность модулей в корпусе с возможностью фиксации их положения относительно перепадов сечения обрабатываемого профиля позволяет максимально адаптировать электромагнитное поле нагревателя к различной номенклатуре полосовых профилей переменного сечения при одностороннем нагреве последних непрерывно-последовательным способом со скоростью перемещения относительно нагревателя в интервале 6,0.....30 м/мин. Повышение эффективности охлаждения модулей Т-образными радиаторами, охлаждающая поверхность которых достигает рабочей плоскости нагревателя, обеспечивает улучшение электрических характеристик его, как за счет возможности уменьшения зазора между плоскостью нагревателя и нагреваемым профилем, так и за счет повышения надежности эксплуатации изоляционного материала.

На фиг. 1 приведен общий вид индукци онного нагревателя: на фиг, 2 и 3 - схемы параллельного подключения обмоток модулей нагревателя к токоподводящим шинам, на фиг. 2 обмотки подключены к шинам встречно.

;Индукционный нагреватель содержит установленный в корпусе 1 из немагнитного материала набор последовательно расположенных модулей 2, каждый из которых состоит из индукционной обмотки 3 в виде : петли и Ш-образного магнитопровода 4, в пазах которого расположена обмотка 3. Магнитопровод 4 заключен в оболочку 5, охлаждаемую в торцовой части водоохлаж- даемыми трубками 6. Обмотки 3 набора последовательно расположенных модулей 2 подключены параллельно к водоохлаждае(Л

С

00

го о ы ю

мым шинам 7 трансформатора высокочастотного генератора (на чертеже не показан). Модули 2 разделены Т-образными радиаторами охлаждения 8, смонтированными в пазах 9 корпуса 1, выполненного в виде рамки и снабженного фиксаторами 10 положения радиаторов охлаждения 8, по- лочки 11 которых установлены на оболочках магнитопроводов 4 модулей 2. Корпус 1 снабжен крепежными элементами 12, рас- положенными на торце рамки, противоположном рабочей плоскости нагревателя 13/ и предназначенных для фиксации положения индукционного нагревателя над механизмами непрерывно-последовательного перемещения полосовых профилей, подвергаемых нагреву (термообработке) с заданной скоростью.

. Индукционный нагреватель работает следующим образом.

Корпус 1 с помощью крепежных элементов 12 располагают над обрабатываемым полосовым профилем с гарантированным зазором и размещают в нем набор модулей 2, разделенных Т-образными радиаторами охлаждения 8 таким образом, что полочки 11 радиаторов 8 лежат на оболочках магнитопроводов 4 модулей 2. Количество модулей 2 подбирают по количеству значимых перепадов сечения обрабатываемого про- филя и относительной площади сечения перепадов профиля. Посредством фиксаторов 10 компактируют набор модулей 2 совместно с радиаторами 8 таким образом, чтобы прододьная бсь.каждого из модулей 2 сов- падала или максимально приближалась к продольной оси перепадов сечения обрабатываемого профиля, после чего осуществляют параллельное подключение индукционных обмоток 3 модулей 2 к водоохлаждаемым шинам 7, подключенным к высокочастотному источнику, и подачу охлаждающей воды в трубки 6 и радиаторы 8. При минимальной мощности генератора высокочастотного источника корректируют скорость движения обрабатываемого про- филя без потерь равномерности нагрева всего сечения профиля, и, при необходимости, осуществляют коррекцию положения модулей 2, а затем одновременно увеличи- вают скорость перемещения профиля и потребляемую индукционным нагревателем мощность до достижения устойчивой температуры нагрева, определяемой видом нагрева.

При смене профиля все операции наладки индукционного нагревателя повторяются.

В результате использования предложенного индукционного нагревателя для термической обработки полосового профиля башмаков гусеничного хода экскаваторов с перепадом высот сечения профиля в интервале от 1:4 до 1:7 и шириной профиля 404 мм при частоте генератора 10 кГц и осевой скорости перемещения профиля порядка 12 м/мин1 получены следующие результаты:

- разброс твердости по подошве (основанию) профиля и сечению зубцов (почвоза- цепов) не превышает 2Д..2.5 HRC3, что свидетельствует о высокой степени равномерности нагрева;

- КПД индукционного нагревателя составляет 0,85...0,87;.

- сечение башмака магнитопровода уменьшено против расчетного на 25...30%, что позволяет в том же объеме модуля увеличить рабочую поверхность индукционных обмоток;

- долговечность нагревателя доведена до 2000...2400 часов непрерывной работы, что, в итоге, свидетельствует о достижении поставленной цели.

Формула изобретения Индукционный нагреватель, содержащий установленный в корпусе из немагнитного материала индуктор из набора модулей, выполненных в виде Ш-образного магнитопровода с индукционной обмоткой, ветви которой размещены в его пазах,и обмотки соседних модулей присоединены к токоподводящим шинам параллельно, о т- личающийся тем, что, с целью равномерности нагрева полосовых профилей переменного сечения и улучшения электрических параметров нагреватели, модули установлены подвижно в корпусе, который выполнен в виде рамки, снабженной фиксаторами их положения, при этом между модулями расположены Т-образные радиаторы охлаждения, полочки которых установлены на магнитопроводах модулей.

Использование: для термической обработки полосовых материалов токами высокой частоты. Сущность изобретения: индуктор содержит набор модулей в виде обмотки и магнитопровода, систему охлаждения в виде трубок и Т-образных радиаторов охлаждения, 3 ил.