Устройство для нагрева бандажей вагонных колес или тому подобных предметов Советский патент 1947 года по МПК H05B6/06 C21D1/06 C21D9/34 H05B6/10 

Для цидук.циоиного нагрмза бандажей вагонных ко-псс )i т. и. изделий кольцевой форы iirjrpoKO известно применение уст{юйств, cocTOiiBtiix л: системы элсктролагинтов, которые IIMCJOT 1)а.зомк.нутые магнитопрово-ды п общую дая всех них во збуждающую 1;атуип;у, питаемую псраченним током; подлежанюе нагреву изделие вводится j пространство между полюсами указанных магиптонроводов и нагревается за счет вихревых токов, возникающих в теле изделия., Одно из тчяких устройств составило предмет авторского свидетельства 34662 Toroi же изобретателя.

Предметом даниого изобретения является подобное иагревахельное устройство, которое, однако, отличается от известных тем, что магнитопроводы электромагнитов, о иелыо илтания установкн от сети трехфазного тока я иовыиюиия -коэфициекга мощности ее, имеют в вертикальном разрезе Ш-образ 1ую форму и сиа,бжены Д1вумя расноложеннымн друг над другом катушками, которые охватывают нагреваемый предмет и включены в сеть схеме Скотта.

1))и иоиользоваиии такото устройства для нагрева изделий, имеющих С1;возиые полоотп на внутренних частях, быть с делыо иовынтеиия коэфициента мощности установок нпимеиен магнитный экран по авто)ск0му свидетельству ;К 34662 в виде металлического лтгста, 1:акладывае 1ого на указанную полость.

Па чертеже фнг. 1 изображает вертикал1)И1ЫИ разрез предлагаемого устройства, )ia фиг. 2 - вид в нлане, на фиг. 3 - варнаит магиитпой цеии.

Устройство иредстав.игет coooii индуктор с железом, д агинтиая система которого в ноиеречиом разрезе состоит из двух CHapej иых магн1гго11роводов 1. Каждый .матиитоировод) охватывает самостоятельную индукторную катуни;у 2 и замыкает собой внешнюю магннтную цепь 1)абочпх магнитиых iroTOKOB. создаваемых катушками в верхией и шижней иоловпнах нагреваемого баидажа 3; в ила не магнитная система индуктора состоит из не.скольких таких равномерно распреде.ченных по О1сружност спаренных магБитоироводов 1. Внутренняя воздушная по.тость бандажа перекрывается магнитным экраном 4 из тонкого листового лселсза. Катушки 2 включаются в трехфазную есть по схеме Скотта.

В отдельных случаях, при желанни, сиарениые магнитопроводы 1 индуктора могут охватывать, вместо верхней и нижней половин бандажа, отдельные нагреваемые бандаж1 3, устанавливаемые в этом случае попарно (фиг. 3).

Спареиные .гагиитои)оводы всето выполнять но типу «гнбких (авторское свидетельство Л 32069), а не «жестких. так как, в нервом случае отиадает весьма трудоемкий процесс игтамповки железных Л1ГСТОВ, сокрашаю-тся до минимума воз анпые зазоры между полюсами и бандажом, уменьшается возду1ниый магннтный потек

163

рассеяшш в пространстве между катушкоп и бандажом.

Отдельные спаренные магнятопроводы лндуктора либо поодиночке, либо одновременно групповым пршодом передвигаться в {раднальном направлении: раздвигаться - для освобождения на р€-ваемого бандажа, сдвигаться - для охвата бандажа, как номинального диаметра, так. и уме1ньн1енного, например, сработанного неоднок11)атной обточки и т. п. Лля освобождення бандажа можно также верхии части магнитопроводоф выполнять отЕидяыми, например «а Н1аринрах.

Групповой привод оштпптопроводов индуктора можно осуществить любым известным способОМ, нащишер, с номощыо гибких стержней, тросов, блоков, винтои п т. п. Вся система индуктора с катушками может смонтирована в горизонтальной, вертикальной или иаклопной плоскастп, сообразно требовавши удобства 0|бслужинапня нагреваемого нредмета (например, на колесном станке и т. п.).

Катушки 2 укршляются так, чтобы между 1ШМИ могло проходить спаренное сечеипв магнитопровода; числа витков должны относиться как. 0,867 : 1. Если необходимо заземление «нуля, то делается отвегвлепие от /з числа шитков меньшей катушки, считая т ждаща, присоединяемого к середвие большей по числу витков катушки.

Устрйством пользуются следу1ош;им образом:

В предельно раздвинутые маглитопроводы 1 индуктора «вод1ится отдельный ялн яас аженный иа кол.есо подлежащий пагреву бандаж 3, укладывается на эк-ран 4, охватывается .сдвигаемыми магиитонроводами 1 индуктора, после чего включается ток в ПИдукториые катушки 2, Лод действием магнитных сил пружинящие полюса гибкого .индукто:ра прижимаются в, боковым поверхиостям баидажа .и .адатомашческп сокращают воздушный зазор до мннимума.

Пр(низываюш;ие верхнюю и нижиюю (нрнмерно одинаковые.) части бандалса рабочие магнитные потоки сдвииуты между собой на 90°. Проинкая на иеболыиую глубину Б железный массив бандажа, они индуцируют в нем греющие токи Фуко, причем каждый поток замыкается по своим магнитопроводам. В общем спаренном сеченпи оба магнитных потока, складываясь геометричесБи позволяют у.еиьщить ато сечение в к i раза, соответств«пно сократить расстояние между катушками и освободить для них место, оинзить вес железа индуктора. Для .предме.тов, пмеющих относительно небольшую высоту (например, бандаж), это весьма существенно. Развиваемая каждой катушкой м агиитодвижу1G4

щая сила (МДС) в основном рационально затрачивается на проталкивание рабочего магнЕтиого потока через неизбежно большие магшггное сопротивление внутренней магнитной цепи, щюходящей по железному маюснву бандажа, и лишь незначительиая часть МДС затрачивается на преодоление, В данном случае, небольшого соаротивления внешней цепи. Экран 4 иренятствует возникновению параллельното нер.ябочего потока рассеяния каждой в воздуопной ПОЛОСТИ1 бандажа. Тажим o.6jraзом, индуктор, разделяя примерно поровну виутреннюю матнитяую цепь .катушек и бандаже, спосо.бствует почти равномерному распределению нагрузки пО фазам, а малым магпитньш сопротивлением своей цени способствует уменьшению намагиичивающего тока п достижению относительно высокого коэфициента мощности устройства.

Следует отметить, что в случае «жесткого индуктора воздушлше зазоры возросли бы, учитывая колебания высоты бандажа в иределах допусков и неизменность междуполюспого пространства.

Кроме того, в жестком индукторе, т. е. из пакетов со .с.т1оями листового железа, паправлеииыми .иараллельио радиусам i;aтущкн, будут сильпо развиты кратчайшие пути панменьшего соиротивлення силовым лилиям перабочего .мапштного потока рассеяния в пространстве между бандажом и катушкой. Наоборот, в гибком индукторе с концентрическим (отвосительно поперечного сеченпя катушки) расиоложением слоев листового железа такие слои относительно невелики. Поэтому, а также учитывая боль7цую напряженность поля во впутренней цепи laTSTHKH, упомянутые потоки рассеяния ири гибком индуктОре будут значительно меньнте, чем при жестком, в осо-бенности при уменьшенном (против номинального) диаметре батгдажа; этим гибкий И1ндукто р способствует доиоллительпому улучшению коэфпцнеита мощности уст)ойства..

Данное устройство позволяет: а) экопоМИЧ1ГО и иолностью электрифицировать пагрев бандажей пе только для пасадки, но к для иеретяжюг лх почти симметричным трехфазным током иормальиой частоты п;ри достаточиом высоком КПД (порядка 0,93 - 0,96) и коэфициенте мощности (иорядка 0,6 - 0,65); 6J устрашпъ обычцую при огневом нагреве загрязпенлост, и вредность баидажпых цехов заводов и мастерских ж.-д. подвижного Состава и трамваев; в) улучшить весьма ответственный процесс насадки бандажей, превратпв его в опрятную п точную операцию, резк повышающую качество посадки бандажей п технологическую культуру цеха.