Устройство для нагрева бандажей вагонных колес или тому подобных предметов

Устройство для нагрева бандажей вагонных колес или тому подобных предметов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЛЬ 68059

Класс 21h, 290, 21h, 12

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Б)оло изоблгтени(! Г(лсплать-1"„ССР !

В. Л. Волынец

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА БАНДАЖЕЙ ВАГОННЫХ КОЛЕС

ИЛИ ТОМУ ПОДОБНЫХ ПРЕДМЕТОВ

Заявлено 13 октября 1939 года в НКПС за ЪЪ 5393 (345503) Опубликовано 31 марта 1947 года

163

Для и!!дукииониого нагрева оандажсй вагонных колес и т, и. изделий кольцевой формы широко известно применение устройств, состоящих нз системы электромагнитов, которые имеют разомкнутые магнптопроводы 1! общу(о дня всех пих возбуждающую катушку, питаемую переменным током; подлежащое нагреву изделие вводится в пространство между пол(осами ука.занных магнитопроводов и нагревается за счет вихреьых токов, возникающих в тслс изделия., Одно из -,аких устройств составило предмет авторского свидетельства

М 34662 того же нзооретателя.

Предметом данного изобретония является подобное нагревательное устройство, которое, однако, отли (ается от известных тем, что магнитоироводь(электромагнитов, с целью шггания установки от сети трехфазного тока и повышения коэфнциенга мощности ее, имеют в вертикальном разрезе

Ш-образную форму и снабжены двумя расположенными друг иад другом катушками, которые охватывают иагрсваеьчый предмет и вк.;ночевы в сеть ио схеме Скотта.

При использовании такого устройства для нагрева изделий, имеющих сквозные полооти на внутренних частях, может быть с пелью повышения коэфпциента мощности установок применен магнитный экран 110 авторскому свидетельству М 34662 в виде исталлпческoro листа, накладываемого на ука замп jj 10 по,(0 сть.

И(1, чертеже фиг. 1 изображает верти1 1в к!!л(н!1!! разрез )!)cl;(alaol(îã0 усfpo(lcтва, на, фпг. 2 — в(!д в плане, иа фиг. 3 — вариант маппггной цепи.

Устройство представляет собой пндуктор с жсс(сз01!. маппггиаr(спс тсз(а 1 оторОго в поперечном разрезе состопт из двух спаренных мапнгтопроводов 1, Кажды!(з(агннтопровод охватывает самостоятельну!о индукторную катуи!ку 2 и замыкает собой внешпгою магпитиу(0 цепь рабочих магнитных попи;ов. создаваемых катушками в верхней и иижне((половинах нагреваемого банд!(жа 3; в плане магнитная система индуhTop(1 сОстОит из нескольких таких равно)(срно распределенных Ilo окружности спаренных магнитопроводов 1. Внутренняя воздушная полость бандажа перекрывается магнитным экраном 4 из тонкого листового железа. Еатушки 2 вкл!Оча!отея в трехфазную сеть по схеме Скотта.

В отдельных случаях, I(1)ll желании, cIIAрсниые мапштоироводы 1 пндуктора могут охватывать, вместо верхней и нижней по(!Овнн бандажа, отдельные. пагревасмь(с бандажи 3, устанавливаемые в этом случае попарно (фиг. 3).

Спаренные магнитопроводы лучше всего выполнять по типу «гибких» (авторское свидетельство М 32069), à mo «жестких». так как в псрвом случае отпадает весьма трудоемки((процесс штамповки железных ((истов, сокращаются до 1(1(нимуз(я воздушные зазорь! между по;носами и бандажом, уменьшается воздушный магнитный поток № 68059 рассеяяпя в пространстве между катушкой и бандажозг.

Отдельные спаренные маги.попроводы нндуктора могут либо поодиночке, либо одновременно групповым приводом передвигаться в радиальном направлении: раздвигаться — для освобождения наФреваемотю бандажа, сдвигаться — для охвата бандажа, как номинального диаметра, так и уменьшенного. например, сработанного после неоднократной обточкп и т. п. Для .освобождения бандаж*а можно также верхние части магнптопроводов выполнять отк|гдным|г, например па шарнирах.

Групповойг привод югагнитопрювюдов ипдуктора можно юсущестьпть л|обым агзвестньыг способом, например, с помощью гибких стержней, тросов, блоков, винтов и т. и. Вся система |гндуктора с катушками может быть смонтирована в горизонта;изгой, вертикальной плн .наклонной плоскости, сообразно требоваягпю удобства обсггуаиваггпя нагреваемого предмета (напрпмер, на колесном станке и т. и.).

Катушки 2 укрепляются так, чтоюы между шгми могло HpoxoäHòü спаренное ссчение магнптопровода; числа витков должны относиться как 0,867: 1. Еслп необход|гмо заземление «нуля», то делается ответвление от /3 числа Битков меньшей катушки, считая ют конца, присоединяемого z середине большей но числу витков катушки.

Уст1юйством пользуются следующим образом:

В предельно раздвинутые маш|птопроводы 1 HEI k I тора вво |гнтся отдельный плп насаженный на колесо подлежащий нагреву бандаж 3, укладывается на экран 4, охватывается сдвигаемыми магнитопроводами 1 |ицуктора, после чего включается ток ь индукторные катушки 2. Лод действием магнитных сил пру;кипящие полюса гибкого индуктора п1шж*имаются к боковым поверхностям бандажа и автомаптческ|г сокращают воздушный зазор до минимума.

Лронпзыва|ющие верхнюю и нижнюю (примерно одпнаковыс) части бандажа рабочие магнитные потоки сдвинуты между собой на 90 . П рогпгкая па,небольшую глубину в железный массив бандажа, он|г кндуцируют в нем греющие токи Фуко, причем каждый поток замьпгается по свопм магнитюировюдам. В общем спаренном сечении оюа, магнитных потока, складываясь геометрпческп, позволяют уменьш|гть это сечение в V 2 раза, соответственно сократить расстояние между катушками и осво бодить для них место, сгнпзпть вес железа пндуктора. Для предметов, имеющих относительно небольшую высоту (например, бандаж), это весьма. существенио. Развиваемая каждой катушкой магнитодвижу164 щая сила (ЗЕДС) в основном рационально затрачивается на проталкивание рабочего магн|гтного потока через неизбежно больНгое магнитное сопротивление внутренней магнитной цепи, проходящей по железному массиву бандажа, и лишь незначительная часть МДС затрачивается па, преодоление, и данном случае, неюольшого соиротггвления внешней цепи. Экран 4 препятствует возникновению параллельного нерабочего потока рассеяния каждой катушки в воздушной полости бандажа. Таким образом, нндуктор, разделяя иримерно поровну внутреннюю матнпт угю цепь катушек, в бандаже, способствует почти равномерному распределению нагрузки по фазам, а малым Halнитным сопротивлением своей шгешней цепи способствует уменьшению намагничивающего тока и дюстпжению относительно высокого коэфицпента мощности устройства.

Следует отметить, что в случае «жесткого» гг|цуктюра воздушные зазоры возрос ли бы, учитывая колебания высоты ба|ца;ка, в пределах допусков и неизменность мвждуполюсного пространства.

Кроме того, в жестком индукторе, т. е. пз пакетов со слоями листового железа, направленнымп параллельно радиусам катушки, будут сильно развиты кратчайшие пути наименьшего сопротпвленпя снлювым лнниям нерабочего магнитного потока рассеяния в пространстве между бандажом и катушкой. Наоборот, в гибком индуктоте с концентрическим (ютносительно поперечного сечения катушки) расположением слоев листового железа такие слои относительно невелики. Поэтому, а также учитывая болыпую напряженность поля во внутренней цепи катушки, упомянутые потоки рассеяния при гибком пндукторе будут значительно меньше, чем прп жестком, в особенности при уменьшенном (против иомпнального) диаметре ба|гдажа; этим гпбк|гй индуктор способствует уитолштельному улучшепи|о коэфпцпента мощностп устройства.

Данное устройство позволяет: а) экономично и полностью электрифицировать нарев бандажей пс только для насадки, но

H для перстяжк|г пх почтп симметричным трехфазпым током нормальной частоты при достаточном высоком КПД (порядка

0,93 — 0,96) и коэфпциенте мощности (порядка 0,6 — 0,65); б) устранить обычную при огневом нагреве загрязненность и вредность бандажных цехов заводов и мастерских z.-д. подвижного состава и трамваев; в) улучшить весьма ответственный процесс насадги бандажей, превратив

ЕГЮ В ЮПРЯтНУЮ H тЮЧНУЮ ЮПЕРаЦИГЮ, РСЗГо повышающую качество посадки бандажей и технологическую культуру цеха. № 68059

Фиг. 1.

Фиг. 2.

Фиг. 3.

Отв, редактор В. Н. Костров.

Техн. редактор М. В. Смольакова.

Л-07169 Г1одписапо к печати 21jVII — 1948 г. Тпрахк 500 акз. 11спа оЗ коп. Зак. 498.

Типографа я пзд-ва «Московский (одьгпевпк», 1истые пруды, 8.

165 — 166

Это z0 устройство, буд1 ш доведено до требуемой мощности, открывает возможность широкого внедрения высокоэффективной поверхностной электрозакалки нлп отжнга бандажей и подобных предметов трехфазным током нормальной (илп удвоенной, утроенной) частоты. До сего времени внедрешш се тормозилось необходимостью иметь специальную уникальномощпую, а поэтому громоздкую и весьма дорогую, высокочастотную установку, заменяемую в данном случае подходящим трехфазным трансформатором.

Предмет изобретения

1. Устройство для нагрева бандажей вагонных колес или тому подобных предметов, вводимых в пространство между полюсами маг|штоироводов . электромагнитов, имеющую оощую для всех HIIx катушку, отлич а ю щеее я тем, что, с целью питания установки от сстп трехфазного тока и повьппения коэфициента мощности сс, магнитопроводы электромагнитов имеют в вертикальном разрезе Ш-образную форму и снаоъены двумя расположенными друг над другом катушкамп, охватывающими нагреваемый предмет Il включенными в сеть по схеме Скотта.

2. В устройство по п. 1 применение, при использовании его для нагрева предметов, имеющих иа внутренних частях сквозные полости, магнитного экрана по авторскому свидетельству ¹ 31662 в виде металлического листа плн т. и., накладываемого иа указанную полость.