Устройство для термомагнитной обра-бОТКи пОСТОяННыХ МАгНиТОВ Советский патент 1981 года по МПК C21D1/04 

ромагнитного материала, генератор тока высокой частоты, теплоизоляционную камеру и индуктор, последний выполнен в виде цилиндра из чередующихся ио его периметру ферромагнитного и немагнитного проводниковых материалов и помещен в зазор между обрабатываемым магнитом и полюсными наконечниками, причем ферромагнитные участки примыкают к этим наконечникам, являясь их продолжением в сторону магнита, а все немагнитные участки располол ены между ферромагнитными и образуют с ними последовательную электрическую цепь, изолированную от магнита и питаемую генератором токов высокой частоты с помощью токоподводов, подсоединенных к кромкам сквозной щели, выполненной в одном из немагнитных участков, а полюсные наконечники многополюсного источника магнитного поля электрически изолированы от него самого и выполнены принудительно охлаждаемыми.

Каналы для подачи жидкого или газообразного охлаждающего вещества и осуществления таким образом принудительного охлаждения полюсных наконечников и ферромагнитных участков, для того чтобы не портить магнитных свойств тех и других, размещеныJB. немагнитных участках цилиндра, изоляционными прокладками между полюсными наконечниками и источником магнитного поля являются частью стенок теплоизоляционной камеры.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из четырехполюсного источника магнитного поля 1 с полюсными наконечниками 2, изолированными от самого источника прокладками 3, являющимися частью стенок теплоизоляционной камеры 4. В зазор между обрабатываемым магнитом 5 и полюсными наконечниками 2 помещен проводящий цилиндр (индуктор), состоящий из четырех ферромагнитных 6 и четырех немагнитных 7 участков. В немагнитных участках 7 предусмотрены каналы 8 для охлаждающей жидкости, а в одном из участков 7 выполнена сквозная щель, к кромкам которой подсоединены токоподводы 9. К ним с помощью одного или нескольких болтов 10 с гайками И крепятся зажимы 12 генератора тока высокой частоты. Болты 10 с гайками 11 с помощью изоляционных втулок с фланцами 13 изолированы по крайней мере от одного из токоподводов 9 с подсоединенным к нему зажимом 12 генератора. Обрабатываемый магнит 4 изолирован от индуктора прокладками 14, а токоподводы друг от друга - прокладками 15. Прокладки 14 и 15 выполнены, например, из керамики.

Полюсные наконечники 2 могут не иметь электроизоляции от участков 6 (иметь с ними электрический контакт). Более того, возмолсен вариант, в котором полюсные наконечники сами выполняют роль участков 6, при этом улучщается технологичность изготовления проводящего цилиндра с участками 6 и 7, улучщается охлаждение ферромагнитных участков 6. Устройство легко поддается унификации, т. е. использованию одного и того же дорогостоящего многополюсного источника магнитного поля 1 для термомагнитной обработки магнитов разных

типоразмеров. Для этого достаточно изготовить для каждого типоразмера индуктор с участками 6 и 7. Биешние диаметры всех индукторов должны быть одинаковы, а внутренняя их поверхность соответствовать внешней поверхности магнита данного типоразмера.

Устройство работает следующим образом. Предназначенный для термомагнитной обработки магнит 5 помещается в рабочий объем устройства внутрь изолирующей прокладки 14. Включается генератор и токи высокой частоты, концентрирующиеся благодаря поверхностному эффекту и эффекту

близости вдоль внутренней поверхности цилиндра, индуктируют вихревые токи в магните 5. Мгновенные направления токов цоказаны на фиг. 1 стрелками. Магнит нагревается вихревыми токами до 1260°С. Одновременно происходит разогрев и участков 6 и 7. Далее ток генератора уменьшается, а в каналы 8 подается охлаждающая жидкость. Магнит в соответствии с регламентом термомагнитной обработки охлаждается.

Когда его температура достигает 850°, включается источник магнитного поля. В дальнейщем регулировкой тока генератора и скорости охлаждающей жидкости обеспечивается заданный температурный регламент термомагнитной обработки, в том числе и изотермическая выдерлска, так как температурный магнита является управляемым. После обработки магнит 5 извлекается из устройства.

Поскольку участки 6 охлаждаются быстрее магнита 5, к моменту включения источника магнитного поля они имеют температуру меньше 600°С, а значит и высокую магнитную проницаемость. Это обстоятельство,

а также минимальный зазор между магнитом 5 и участками 6, обеспечивают высокую напряженность и требуемую топографию магнитного поля. Немагнитные зазоры между участками

6 и источником поля 1, необходимые для размещения изоляционных прокладок 3, имеют минимальные размеры и располож ены вдали от рабочего объема, занятого магнитом 5, поэтому они оказывают весьма

малое влияние на параметры магнитного поля.

Совмещение прокладок 3 со стенками теплоизоляционной камеры 4 повышает эффективность этой камеры, а значит, снижает непроизводительные потери тепла.

Поскольку форма внутренней поверхности индуктора повторяет форму внешней боковой поверхности обрабатываемого магннта, а расстояние между этими поверхностями выполняется минимально необходимым для обеспечения их теплоэлектроизоляции друг от друга, обеспечивается хорошая взаимоиндуктивная связь между индуктором и магнитом, а значит, и высокая эффективность индукционного нагрева.

Использование предлагаемого устройства для обработки магнитов снижает трудоемкость их обработки за счет совмеш,ения в одном устройстве операций нагрева магнита и его термомагнитной обработки. При этом обеспечение необходимого температур-, ного регламента при одновременно высоких параметрах магнитного поля обеспечивают повышение качества термомагнитной обработки, а значит, увеличения магнитных свойств обрабатываемых магнитов.

Формула изобретения

1. Устройство для термомагнитной обработки постоянных магнитов, содержащее многополюсный источник магнитного поля с полюсными наконечниками из ферромагнитного материала, теплоизоляционную камеру, генератор тока высокой частоты и индуктор, отличаюш,ееся тем, что, с целью снижения трудоемкости, индуктор выполнен в виде цилиндра из чередующихся по его периметру ферромагнитного и не.магнитного проводниковых материалов и

помещен в зазоре между магнитом и полюсными наконечниками, причем ферромагнитные участки примыкают к этим наконечникам, являясь их продолжением в сторону магнита, а все немагнитные участки расположены между ферромагнитными и образуют с ним последовательную электрическую цепь, изолированную от магнита и питаемую генератором токов высокой частоты

с помощью токоподводов, подсоединенных к кромкам сквозной щели, выполненной в одном из немагнитных участков, а полюсные наконечники многополюсного источника магнитного поля электрически изолированы от него самого и выполнены нринудительно охлаледаемыми.

2.Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что каналы для подачи жидкого или газообразного охлаждающего вещества расположены в немагнитных участках цилиндра.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что изоляционные прокладки между полюсными наконечниками и многополюсным источником магнитного поля являются частью стенок теплоизоляционной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Довгалевский Я. М. Литые магниты из сплава магнико, М., Машиностроение, 1964, с. 32.

2. Довгалевский Я- М. Литые магниты из сплава магнико. М.,. Машиностроение, 1964, с. 38.