Устройство индукционного нагрева металлических деталей

Устройство индукционного нагрева металлических деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсння

Соцналнстнческ ни

Реслублнк

< 758573 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 21. 07. 75 (21) 2160801/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 230880. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 300880 (51)М. Кл.

Н 05 В 6/36

С 21 0 1/06

Государственный комитет

СССР но. делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 365..511(088.8) (72) Авторы изобретения

В.С. Простов и Ю.И. Соркин

Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт монтажа, эксплуатации и ремонта машин и оборудования животноводческих и птицеводческих ферм (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к индукционным нагревательным устройствам, и может быть использовано в машиностроении при сборке деталей, сопрягаемых с 5 натягом, например для нагрева под-: шипников перед посадкой на вал.

Известны индукционные нагреватели с разъемньм магнитопроводом, выполненным в виде двух полуколец, 10 образующих тороид. Верхнее полукольцо вместе с частью обмотки перемещают вверх по направляющим и в образовавшиеся зазоры вставляют нагреваемые детали (1j. 15

Ввиду того, что магнитопровод известного нагревателя имеет одинаковое сечение по всему тороиду, на нем нельзя размещать подшипники с различным диаметром внутренней 20 ,посадочной поверхности, обеспечивая в то же время необходимый минимальный зазор между внутренним кольцом подшипника и магнитопроводом.Следователь но, воэможность использования данного25 нагревателя ограничена одним типоразмером подшипника или другой детали кольцеобраэной формы.

Кроме того, упомянутый нагреватель содержит направляющие и специ- 30

2 альный механизм для подъема верхнего полукольца магнитопровода, вследствие чего его конструкция услож- . нена.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство индукционного нагрева металлических деталей преимущественно кольцевой формы, содержащее разъемный магнитопровод, на котором намотан индуктор и в месте разъема установлена вставка для размещения деталей, выполненная, например, в виде многогранника переменного поперечного сечения иэ ферромагнитного материала f2 7.

Однако вследствие пирамидальной формы вставки подводимая к индуктору мощность. может быть использована наиболее эффективно лишь при нагреве деталей относительно малого типоразмера, внутренний диаметр которых при. ближается к диаметру наименьшего сечения пирамидальной вставки, так как при достижении магнитного насыщения вставки в этом сечении аппарат работает с максимально высоким

КПД .

В случае же нагрева деталей относительно,большого типоразмера

КПД аппарата неизбежно понижается

758573

65 по той причине, что нельзя достичь магнитного насыщения вставки ни в одном ее сечении, за исключением наименьшего.

Увеличение напряженности магнитного поля после достижения магнитного насыщения наименьшего сечения вставки ведет к рассеиванию магнитного потока в окружающем магнитопровод пространстве.

Таким образом, нагрев деталей относительно большого диаметра при наличии пирамидальной вставки достигается за счет увеличения времени нагрева при той же величине магнитного потока, что и при нагреве деталей относительно малого ,типоразмера. Не исключено, что нагрев детали относительно большого типоразмера до необходимой температуры в таких условиях вообще окажется .,невозможныч.

Пирамидальная форма вставки обеспечивает возможность нагрева подшипни ков лишь в пределах определенного диапазона, ограниченного геометрическими размерами вставки. Если учесть, тот факт, что интервал между величицами диаметров внутреннего кольца подшипников ближайших типоразмеров равен 5 мм, то на одной пирамидальной вставке можно разместить всего

3-4 типоразмера, а это значит, что каждый нагреватель должен быть снаб. жен комплектом пирамидальных вставок.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что поперечное сЕченне вставки выполнено в виде двух ступеней, меньшая из которых предназначена .для размещения деталей, а магнитопровод и вставка со стороны большей ее ступени сопряжены по наклонной плоскости

Форма вставки с наклонной поверхностью обеспечивает надежность ее установки без каких-либо крепежных элементов, а вся остальная часть магнитопровода может быть выполнена неразъемной, вследствие чего отпадает необходимость в наличии направляющих и специального механизма подъема верхней части магнитопровода.

Выполнение же посадочного места вставки по форме посадочного отверстия детали (при наличии соответствующего комплекта вставок) позволяет обеспечить работу аппарата с максимально высоким КПД.при нагреве деталей любого типоразмера, так как в се чении посадочного места любой вставки можно обеспечить режим магнитного насыщения, соответственно увеличив напряженность магнитного поля.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 — его принципиальная схема.

Набранный из трансформаторной стали магйитопровод 1 с катушкой индуктора 2 имеет разрыв клиновой формы, в котором размещена изготовленная из трансформаторной стали вставки 3 ответной формы. Угол клина вставки выполнен в пределах 15-20 что обеспечивает надежность установки вставки 3 в разрыв магнитопровода

2. Вставка имеет посадочное место для размещения нагреваемой детали 4 °

На боковом участке магнитопровода установлено устройство для контроля температуры, содержащее корпус 5 с размещенным в нем электроконтактным термометром 6. Пружина 7 прижимает корпус 5 к поверхности нагреваемой детали.

Устройство работает следующим образом.

Переключателем 8 устанавливают режим работы устройства в соответствии с массой нагреваемой детали.

На кольцевую проточку (посадочное место) клиновой вставки 3 надевают нагреваемую деталь 4 (шариковый подшипник), после чего вставку вместе с деталью помещают в разрыв магнитопровода. Выключателем 9 подключают аппарат к сети, при этом реле управления 10 и сигнальный звонок 11 отключены от сети, а лампа

12, сигналпзирующая о наличии напряжения на катушке 2, загорается.

Ток, проходящий по катушке 2, индуцирует в детали 4 ЭДС, благодаря чему она нагревается.

При достижении заданной температуры электроконтактный термометр

6 переключает контакты 13 и 14 блокировочного устройства 15, вследствие чего реле управления 10 отключает катушку 2 и включает звонок

11.

Благодаря форме вставки с наклонной поверхностью упрощается конструк ция аппарата, а выполнение посадочного места каждой вставки по форме посадочного отверстия соответствующей детали позволяет нагревать целый ряд типоразмеров деталей в наиболее оптимальном режиме, что позволяет повысить КПД аппарата, т.е. обеспечить экономический расход электроэнергии.

Экономия электроэнергии при использовании предлагаемого аппарата состав ляет 20-30% по сравнению с известным. формула изобретения

f0 !

2S

$0

Устройство индукционного нагрева металлических деталей преимущественно кольцевой формы, содержащее резъемный магнитопровод, на котором намотан индуктор и в месте разъема установлена вставка для размещения деталей, выполненная, например, в виде многогранника переменного поперечного сечения из ферромагиитно758573

Сеть — 5LVy

Составитель О. Шедрина

Редакто Л. Веселовская Тех ед Fl. Вабурка Корректор М. Шароши

Заказ 6759/1 Тираж 5 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раущская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го материала,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

КПД надежности работы устройства, поперечное сечение вставки выполнено в виде двух ступеней, меньшая из которых предназначена для размещения деталей, а магнитопровод и вставка со стороны большей ее ступени сопряжена по наклонной плоскости

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 382246, кл. H 05 5/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 488371, кл. Н 05 В 5/18, 1972.