Увеличение срока службы шеек коленчатых валов может быть достигнуто поверхностной закалкой. Эта закалка может бытр. произведена при помощи автогена; однако, этот способ имеет целый ряд крупных недостатков, не считая значительной его стоимости. Помимо этого, закалка шеек может быть произведена высокой частотой, для каковой цепи на шейку вала могут быть яадеваемы катушки из медной трубки, по которым пропускается ток высокой частоты и охлаждающая вода. Однако, такой способ закалки имеет также крупные недостатки, заключающиеся, во-первых, в том, что нагрев получается неравномерным и, во-вторых, в том, что падевание катушек при большом их сечении, не допускающем разъема, очень затруднительно.
Настоящее изобретение имеет целью устройство, позволяющее получить возможность равномерного по всей окружности нагрева поверхности накала при быстрой установке индуктирующей катушки. Помимо этого, это устройство исключает нагревание тех частей коленчатого вала, например.
щек, которые не должны быть подвергнуты закалке.
Решение этой задачи производится путем применения вместо цилиндриче ских катущек, несущих ток высокой частоты, катушек, имеющих корытообразпую форму. При этом каждая шейка имеет одну или две подобные катушки.
Перед началом работы, при установке коленчатого вала, описанные выше катушки раздвигаются наподобие ножниц и после помещения коленчатого вала вновь смыкаются, охватывая шейку.
Для избежания неравномерностей нагревания, связанных с такого рода устройством, после включения в цепь катушек тока высокой частоты, коленчатый вал приводят во вращение, делая за время нагрева целый ряд оборотов, благодаря чему все точки, лежащие на одной окружности, получают равную энергию, а значит, и равную температуру, после достижения которой щейка быстро остывает вследствие отдачи теплоты внутренним массам металла, причем ускорение охлаждения .может быть достигнуто добавочным охлаждением водой, поступающей на шейку под большим давлением.
В качестве каналов для подведения воды могут быть использованы корытообразные катушки, которые в этом случае снабжаются рядом отверстий, направленных на шейку. В этом случае в период прокаливания давление воды внутри катушек сперва поддерживается малым, в момент же выключения тока доводится до величины, равной нескольки м атмосферам, чем обусловливается достаточно быстрое охлаждение шейки.
Для увеличения скорости работы вместо одной пары катушек может быть применен целый ряд катушек и зака.лка может вестись одновременно для всех шеек, лежанщих на одной линии.
При переходе к шейкам, лежащим на другой линии, центры этих последних посредством известного эксцентрикового приспособления совмеш,аются с центрами корытообразных катушек, которые для охвата новых шеек соответственно сдвигаются в направлении длины коленчатого вала. Так как при таком устройстве неизбежно индуктирование токов в боковых частях 1пеек коленчатого вала и в других частях механизма, то эти части подвергаются нагреванию. Во избежание этого между катушкой и теми частями коленчатого вала и механизма, которые не должны быть нагреты, помещают щитки из красной меди, внутри которых, в случае надобпости, цй ркулирует вода; при таком устройстве может быть полностью устранено вредное нагревание всех частей за ясключением ш-еек.
На чертеже фиг. 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, 9-10 представляют различные формы корытообразных нагревающих катушек.
На фиг. 1-2 показано расположение на шейке вала 1 корытообразной нагревающей катушки 2, состоящей из двух половин, благодаря чему при удалении половин одеа от другой катущка может сниматься с шейки без перерыва в цепи.
Витки катушки, помимо их расположения на фиг. 1, могут укладываться
не в один слой, как показано, а в несколько слоев.
На фиг. 3-4 корытообразные катущки 2 могут удаляться с шейки 1, поворачиваясь около оси 3 шарнира в направлении, указанном стрелками, что дает возможность удалять шейку из катушки.
На фиг. 5-6 нагревающая катушка может иметь форму, при которой достигается удобство изготовления, отсутствие контактов, недопустимых при больших токах и частотах, а также высокий к .п.д. при легкости удаления от шейки 1. Здесь имеется активный полувиток 3 и пассивный 2. Последний необходим лишь для того, чтобы ток в проводе 3 был одного направления, как это показано стрелками. Часть пространства 4 может быть заполнена проводящим или магнитным экранирующим материалом.
На фиг. 7-8 показана разъемная катушка, навитая в форме зигзага, причем направление токов в соседних проводах или группах их противоположны, поэтому создается многополюсность. Катушки лежат в ряд по направлению оси шейки. Помимо одного витка в катушке или простого зигзага, каждая катушка может иметь ряд витков, уложенных в слоях, лежащих по направлению оси щейки, либо перпендикулярно к ней.
Преимуп1,ество этой системы - высокий коэфициент мощности и отсутствие пагревания ненужных частей вала (щек 4). Обмотка может быть улол ена в тонком высокочастотном железе.
На фиг. 9-10 показана такая же система обмотки, как и «а фиг. 7-8, но витки расположены в направлении оси щейки.
Как и в предыдущем случае, вместо простого зигзага могут быть применены катушки из нескольких витко(в. Эта система пригодна более всего при длинных шейках малого диаметра, тогда как система, изображенная на фиг. 7-8, более целесообразна при коротких шейках большого диаметра. Витки 2 могут быть уложены в тонкое расслоенное железо или прессованный порошок, как это показано пунктиром под цифрой 3. При этом канавки могут быть открытыми, закрытыми или полузакрытыми. В случае надобности, провод 2 может быть запрессован или уложен в изолирующую массу Вместо железа 3.
Во всех случаях провод катушек может быть покрыт эмалью, либо помещен в изолирующую трубку или огражден от шейки кварцем, фарфором, стеатитом или другой жароупорной непроводящей массой.
В случае больших нагрузок меди и трудностей отвода тепла, подводящие водуконцы трубок, из которых навиваются катушки, могут быть устроены на нескольких местах каждой катушки.
Вода для охлаждения может подаваться через отверстия в полых витках
катушки, как описано в авторском свидетельстве № 30776 Н. М. Родигина.
Предмет изобретения.
1.Устройство для закалки коленчатых валов с помощью токов высокой частоты, отличающееся применением коры.тообразных разъемных индуктирующих катушек 2, позволяющих осуществлять местный нагрев щеек вала.
2.В устройстве по п. 1 применение медных экранов для устранения нагревания в тех местах изделия, где оно не нужно.
3.В устройстве по п. 1 применение вращения вала для получения равномерности нагрева.
