Валок Советский патент 1984 года по МПК B29B1/08 

Известен валок валковых машин, например вальцев или каландров, содержащий рабочий цилиндр, цапфы и размещенный внутри цилиндра неподвиж ный индуктор, обмотка которого выпол иена из трех или нескольких катушек, униженных, в пазы магнитопровода, представляющего собой набранную из мелких секторов цилиндрическую конструкцию с кольцевьп и ребрами, закрештенную на неподвижной оси. Предлагаемый валок отличается тем, что индуктор выполнен из трех катушек, укрепленных на зафиксированных на неподвижной оси валка дисках, из которых средняя катушка намотана поверх элементов магнитопровода, уложенных по окружности указанных дисков, а крайние катушки расположены в непосредственной близости от торцов валка. Кроме того, на внутренних поверхностях цапф предусмотрены кольцевые выемки, в которые входят концы магнитопровода центральной катушки индуктора. Эти отличия позволяют повысить степень равномерности обогрева по длине валка и его окружности, а также улучшают теплопередачу от неподви ных частей валка к неподвижным элементам, в частности к цапфал. На фиг. 1 схематически изображен общий вид валка с индукционным обогревом; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. Валок состоит из рабочего цилиндра 1, цапф 2 и 3 и размещенного внут ри цилиндра индуктора, содержащего вал 4, диски 5, элементы магнитопровода 6 и три индукционные катушки 7 8 и 9. Рабочий цилиндр, цапфы, несущий вал, несущие диски и элементы магнитопровода 6 выполнены из ферромагнитных материалов, например углеродистой конструкционной стали. Несущими элементами индуктора, расположенного внутри валка, являютс несущий вал 4 и диски 5, на которых жестко закреплены элементы магнитопровода 6 так Чтобы обеспечивалась параллельность внутренней образующей рабочей части и элементов магнитопровода по всей длине валка. Число несущих Д|Исков определяется условиями жесткости конструкхщи и может быть от двух до шести в зависимости от длины валка. Элементы магнитопровода 6 могут иметь произвольную, например прямоугольную форму, и представляют собой полосы ферромагнитного материала, расположенные параллельно образующей валка. Число и сечение отдельных элементов магнитопровода определяется в основном оптимальными условиями для прохождения магнитного потока. Поверх элементов магнитопровода намотана индукционная катушка 7, основным назначением которой является равномерный нагрев рабочей части валка. По бокам индуктора, между крайними несупщми дисками и соответствующими цапфами (2 и 5, 3 и 5) расположены еще две индукционные катушки 8 и 9 предназначенные в основном для обеспечения компенсации теплопотерь валка через цапфы в подшипники и станину машины (на чертеже под- . шипники и станина не показаны). Цапфы 2 и 3 выполнены с фигурными вырезами и выступами. При работе валка в сборе элементы магнитопровода входят в эти вырезы, а несущий вал в местах входа в цап имеет уступы, причем между уступами вала и цапфами, а также между элементами магнитопровода и цапфами в местах их сближения зазор не превышает 11,5 мм, а площадь зазора в -4 раза больше, чем оптимальное сечение магнитопровода. Карйние несущие диски и вал снабжены сплошными продольными разрезами, и основная тепловая энергия от боковых катушек выделяется в цапфах 2 и 3. С целью упрощения эксплуатации устройство выполнено так, что при вращении валка индуктор остается неподвижным. Это может быть выполнено либо с помощью установки несущего вала в цапфах на подшипниках, либо путем независимого крепления индуктора к станине машины. Работает устройство следующим образом. При включении в промьшшенную сеть переменного тока 50 Гц катушек 7-9 за счет преобразования электромагнитной энергии в тепловую происходит интенсивньй нагрев рабочей части валка и его цапф, причем от каждой катушки происходит нагрев только тех металлических частей, которые достаточно массивны и которые охвачены магнитным потоком соответствующей катушки. Магнитный поток катушки 7, предназначенной для равномерного нагрева рабочей части валка, замыкается по 1 элементам магнитопровода 6, участкам цапф 2 и 3, расположенных между вырезами, в которые входят концы элементов магнитопровода, и рабочим цилиндром, и по рабочему цилинд ру. Таким образом, если пренебречь потерями в элементах магнитопровода электромагнитная катушка 7 преобразуется в тепло на рабочей части ци линдра и небольших (20-30 мм) участ ках цапф. Магнитные потоки катушек 8 и 9 замыкаются по крайним несущим дискам, участкам элементов магнитопровода, расположенным между крайними дисками и цапфами, участкам.цапф между элементами магнитопровода и уступами вала и участкам вала между цапфами и крайними дисками. Соответствующие участки вала и крайних дисков 5 имеют продольные 8I сплошные разрезы, препятствукятие протектшю по ним вторичного тока, так что основная часть электромагнитной -энергии выделяется на соответствующих участках цапф. Подбором мощности катушек 8 и 9 осущестйляют подогрев нагреваемых участков цапф до температуры, при которой компенсируются боковые теплопотери, что обеспечивает независимость работы системы нагрева катзгшки 7 и, следовательно, равномерность температурного поля по длине валка. Вазхной особенностью предлагаемой системы нагрева является то, что магнитный поток основной катушки 7 замьгкает- ся частично по цапфам. Это вызывает незначительный их дополнительный разогрев и, таким образом, содействует уменьшению неравномерности температурного поля в торцах рабочей части.

- 1. ВАЛОК валковых машин, например вальцев или каландров, содержащий рабочий цилиндр, цапфы и размещенный внутри цилиндра непод- .вижный индуктор, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния степени равноме,)ности обогрева по длине валка и его окружности, индуктор выполнен из трех катушек укрепленных на зафиксированных нанеподвижной оси валка дисках, из -которых средняя катушка.намотана поверх элементов магнитопровода, уложенных по окружно^-ти указанных дисков, а крайние катушки расположены в непосредственной близости от торцов валка.2. Валок по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения теплопередачи от неподвижных, частей валка к подвижным элементам, в частности к цапфам, на внутренних ,торцовых поверхностях последних предусмотрены кольцевые выемки, в которые входят концы магнитопровода центральной катуш.:и индуктора.iСОС2^^С4Р ОН\<Pui.f

(риг.г