Кольцевой индуктор для высокочастотной термообработки деталей

Кольцевой индуктор для высокочастотной термообработки деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р1 1М. Кл.

Н 05 В 5/18

С 21 0 1/12 (22) Заявлено 070678 (21) 2624352/24-07 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,06.80. Бюллетень М 24 ($3) УДК 621.365. .51(088.8) Дата опубликования описания 300680

Ю.П. Болотинский, Г.Ф, Головин, Ю.В. Михайлов и Ф.В. Безменов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОЛЬЦЕВОЙ ИНДУКТОР ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

ТЕРМООБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к электротермии, а точнее к разработке конструкций индукторов для термообработки различных изделий, например высокочастотной закалки коренных и шатун- 5 ных шеек коленчатых галов в автомобильной и тракторной промышленности, а также в других отраслях промышленности, где .необходимо производить закалку деталей сложной формы.

Известны индукторы для закалки коленчатых и распределительных валов, состоящие из двух индуктирующих полувитков, иричем они выполняются обычно.разъемными и в соответствии 15 с этим соединены друг с другом контактныа или бесконтактным способом

Такие индукторы при нагреве ими деталей сложной формы, производят нагрев соседних участков деталей, 20 которые расположены близко к индуктору или к закаливаемому участку.

Зто приводит к излишнему росту потребляемой мощности, а также к де- формации участков деталей, не под- 25 лежащих термообработке. При закалке такими индукторами коленчатого вала происходит подкалка противовесов вала, что приводит к деформации резьбовых отверстий, затрудняет 30 дальнейшую обработку противовесов, уменьшает ширину закаленной зоны на закаливаемой шейке и вызывает повышенный расход электроэнергии, т.е. снижает КПД индуктора. Эти явления особенно наглядны при закалке стальных тракторных валов на Владимирском тракторном заводе.

Наиболее близким из известных яв-. ляется кольцевой индуктор для высокочастотной термообработки деталей, например закалки цилиндрических шеек коленчатых валов, содержащий по меньшей мере два соединенных последовательно дУктирующих полувитка, образующих отверстие под деталь и магнитопровод, выполненный в виде двух стенок, охватывающих виток по бокам и соединяющей их перемычки, Однако при закалке коленчатых валов наиболее полно выявляются недостатки, присущие этому типу. индуктора: подкалка противовесов, деформация резьбовых отверстий в противовесах и нечеткая закаленная зона. Применение электромагнитных экранов не приводит к существенному улучшению, а применение П-образно го магнитопровода в существующей

745025

Конструкции иэ листовой электротехнической стали затруднено, т..-к, ширина закаленной зоны на шейке коленчатого вала соизмерима или равна ширине шейки, а между индуктирующим проводом и ближайшим противовесом коленчатого вала остается зазор все,го 2-5 мм.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности рабо.ты индуктора для высокочастотной термообработки машиностроительных

10 деталей, например, закалки шеек коленчатых валов, заключающееся в исключении подкалки участков деталей, не подлежащих термообработке, например противовесов с реэьбовыми от- 5 верстиями, расширении зоны закалки, исключении влияния противовесов на ширину закаленной эоны. Поставленная цель достигается тем, что в указанной конструкции стенки магнитопро- Щ вода выполнены в виде пластин с пазами со стороны отверстия под деталь и по направлению радиуса кольцевого индуктора, а перемычка выполнена в. виде набора стержней, установленных в один ряд равномерно по длине пластины.

При выполнении проводника индук- цирующего полувитка в виде трубки стержни магнитопровода установлены по наружной поверхности витка, а при выполнении его в виде проводника со сплошным поперечным сечением в проводнике выполнены сквозные поперечные отверстия, в которых установлены . стержни магнитопровода, 35

Стенки магнитопровода могут быть эаглублены в проточки, выполненные на боковых поверхностях полувитков .

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг, 1 показан общий вид пред- 40 лагаемого индуктора; .на фиг. 2 — разрез по A-A фиг ° 1; на фиг. 3 — узел

Т фиг. 1 при размещении стержней магнитопровода в теле индуктирующих полувитков; на фиг. 4 - общий вид предлагаемого индуктора при размещении стержней по наружной поверхности индуктирующих полувитков; на фиг. 5— разрез B-B, фиг. 4.

Индуктор для высокочастотной термо- О обработки машиностроительных деталей состоит из двух половин 1 и 2, соединяемых по линии контакта Б.

Каящая половина индуктора состоит из индуктирующего полувитка 3 и маг нитопровода, образованного боковыл"пластинами 4 с радиальными прорезями (см. фиг. 3) и набора магиитопроводящих стержней 5, выполняющих роль перемычки магнитопровода.

При этом общая ширина магнитопрово- Щ да не превышает наибольшей ширины индуктирующего полувитка И, которая равна ширине закаленной зоны 6 на коленчатом валу 7 и меньше ширины

И шейки коленчатого вала. Пластины,4 и стержни 5 изготавливаются иэ магнитных материалов. В зависимости от технологии изготовления индуктора могут быть два варианта размещения стержней 5.

При изготовлении индуктирующих полувитков 3 из проводника сплошного поперечного сечения стержни 5 размещаются в сквозных отверстиях индуктирующих полувитков 3 (см. фиг.2) .

При изготовлении индуктирующих полувитков 3 иэ трубки стержни 5 размещаются по наружной поверхности полувитка 3 {см. фиг. 5) .

При термообработке криволинейных поверхностей, например овальных, стержни 5 могут быть расположены по окружности, в то время как внутренняя поверхность индуктирующих полувитков может повторять контур обрабатываемой детали.

Предлагаемый индуктор работает следующим образом.

Электрический ток высокой частоты от источника питания (не показанного на чертеже) подводится к токоподводам 8. Проходя по внутренней поверхности 9 индуктирующего полувитка 3, он индуктирует кольцевой ток в закаливаемой зоне б шейки вала 7, Магнитный поток, создаваемый током индуктора, проходит по магнитопроводу, состоящему из пластин 4 и стержней 5, В шейке коленчатого вала 7 магнитный поток индуктирует ток, нагревающий поверхность шейки до закалочной температуры, при этом ширина зоны нагрева В ограничена боковыми пластинами 4 магнитопровода.

По сравнению с известным, предложенный индуктор обеспечивает расширение зоны закалки, исключение влияния противовесов на ширину закаленной зоны, исключение подкалки участков деталей, не подлежащих термообработке, и уменьшение деформации резьбовых отверстий на этих участках.Формула изобретения

1. Кольцевой индуктор для высокочастотной термообработки деталей, например заКалки цилиндрических шеек коленчатых валов, содержащий, по меньшей мере, два соединенных последовательно индуктирующих полувитка, образующих отверстие под деталь, и магнитопровод, выполненный в виде двух стенок, охватывающих виток по бокам, и соединяющей их перемычки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, стенки магнитопровода выполнены в виде пластин с пазами со стороны отверстия под деталь и по направлению радиуса кольцевого индуктора, а перемычка выполнена в виде набора стержней, установленных, 745025 в один ряд равномерно по длине пластины.

2. Индуктор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что при выполнении проводника индуктирующегo полувитка в виде трубки стержни магнитопровода установлены по наружной поверхности витка.

3. Индуктор по п. 1, о т л и ч а- ю шийся тем, что при выполнЕнии индуктирующего полувитка в виде проводника со сплошным поперечныи сечением в проводнике выполнены сквозные поперечные отверстия, в которых установлены стержни магнитопровода.

4. Индуктор по пп. 1-3, о т л нч а ю шийся тем, что .на боковых поверхностях полувитков выполнены проточки, в которые заглублены

" стенки "магнитопровода.

745025 ф-Я nybrpvgmo

Составитель О. Щедрина

Техред я. Вирчак КорректорА. Гриценко

Редактор В. Левятов

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3688/18 Тирам 885 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5