Индуктор для нагрева заготовок

Индуктор для нагрева заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

iii851792 .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05 ° 10 ° 79 (21) 2825083/24-07 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетОпубликовано 30. 07. 81. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 30.07.8 1 (51)М. Кл.

Н 05 В 6/40

Гееудеретеенный кемнтет

СССР да делам нзебретеннй н етнрытнй (53) УДК 621. 365. .52(088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Л. Кочергин, Д.Л. Зубср и А.Н. Ланцо

I (71) Заявитель (54) ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к электротермии, в частности,к индукционному нагреву, и предназначается для сквозного нагрева металлических заготовок, например, под пластическую деформацию или термообработку.

Известно устройство для индукционного нагрева слябов прямоугольного сечения в поперечном магнитном поле, содержащее индуктор; обмотка которо.—

10 го имеет прямоугольную форму и в процессе нагрева полностью охватывает сляб 1,! ).

Недостатком известного устройства является неравномерный нагрев сляба

15 по его ширине иэ-за концентрации магнитного поля в зонах коротких сторон прямоугольного сечения обмотки индуктора.

Известна также установка для индукционного нагрева заготовок, содержащая нагревательную камеру с овальным индуктором. Индуктор выполнен с плоским подвесным сводом из тепло2 изоляционных плит и огнеупорного кирпича, поддерживаемых водоохлаждаемыми направляющими, имеющими подвески для крепления водоохлаждаемых труб и боковое оперение для укладки теплоизоляции (2 ).

Недостатком известной установки в случае использования ее для нагрева заготовок в поперечном магнитном поле при производительности выше

0,5 т/ч, т.е. при необходимости использования значительных удельных мощностей, является неравномерный нагрев участков заготовок в зоне фокусов поперечного сечения овального индуктора.

Наиболее близкий к предлагаемому индуктор для нагрева заготовок,содержащий спиральную индуктифующую катушку, образующую овальную полость для размещения заготовок, в торцах которой размещены элементы ослабления поля (3).

3 85179

Недостатком известного индуктора является ненадежность работы индукто-, ра из-за явления распушения магнит-. ного поля на концах элементов ослабления поля, выполненных в виде магнитопроводов, в результате чего часть силовых линий, проходящих перпендику— лярио шихтовке магнитопровода, вызывает в ней вихревые токи, плоскость которых совпадает с плоскостью листов магнитопроводов. А это, в свою оче- редь, приводит к выгоранию концов магнитопроводов. Кроме того, большая трудоемкость изготовления магнитопровода усложняет технологию изготовления индуктора.

Цель изобретения - повьппение,равномерности нагрева и надежности работы индуктора.

Поставленная цель достигается тем, что в индукторе элементы ослабления поля выполнены в виде многовитковых цилиндрических катушек, установленных вдоль продольной оси индуктирующей катушки так, что их продольная ось проходит через фокусы поперечных сечений овальной полости индуктора, а количество витков их составляет

0,3-2 количества витков индуктирующей катушки, причем цилиндрические катушки соединены с индуктирующей согласно.

Такое конструктивное выполнение предлагаемого индуктора позволяет

Ф повысить надежность его работы, так как магнитный поток, создаваемый цилиндрическими катушками, включенными согласно индуктору, ослабляет воздействие поля индуктора на торце загото- о вок, что обеспечивает их равномерный нагрев. В то же время этот магнитный поток не вызывает достаточно больших цополиительных токов, способных перегреть крайние витки катушек. Кроме 45 того, нндуктирующий провод катушек выпрлнен водоохлаждаемым как и токопровод индуктора. Таким образом, надежность цилиндрических катушек равна надежности катушки индуктора.

При включении цилиндрических катушек согласно с индуктором независимо от способа соединеиия с индуктором . (параллельно или последовательно), степень воздействия этих катушек

Кд поле индуктора регулируют числом их витков:.При последовательном и согласном включении цилиндрических катушек с индуктором с увеличением

2 4 окисла витков катушек поле, создаваемое ими, возрастает. Но так как это поле в областях торцов нагреваемых заготовок направлено встречно полю овального индуктора, то оно ослабляет последнее и, как следствие, ослабляет нагрев торцов заготовок.

Экспериментально установлено, что равномерный нагрев заготовок наблюдается при установлении числа витков цилиндрических катушек в пределах

0,8-2,00 от числа витков овального индуктора. При параллельном и согласном включении цилиндрических катушек с индуктором поле, создаваемое ,цилиндрическими катушками, также направлено встречно полю овального индуктора. Но так как при параллельном включении поле катушек увеличивается ,обратно пропорционально квадрату числа витков, то экспериментально установлено, что для эффективного ослабления поля индуктора число витков цилиндрических катушек должно быть установлено в пределах 0,3-1,0 чисдла витков овального индуктора. Таким образом, равномерный нагрев заготовок будет обеспечен при установлении числа витков цилиндрических катушек ° в пределах 0,3-2,0 от числа витков овального индуктора в зависимости от способа соединения с индуктором.

Упрощение технологии изготовления предлагаемого изобретения обеспечивается тем, что технологические приемы изготовления цилиндрических катушек одинаковы с технологией изготовления катушки индуктора.

На фиг.1 изображен индуктор, общий вид на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Индуктор состоит из индуктирующей катушки 1, выполненной из медной водоохлаждаемой трубки, навитой по спирали. Катушка 1 в поперечном сечении имеет форму овала. Внутри основной катушки 1 параллельно ее продольной оси установлены две дополнительные цилиндрические катушки 2 и 3, индуктирующий провод которых выполнен из медной водоохлаждаемой трубки. Катушки 2 и 3 размещены так, что центры симметрии их поперечного сечения совмещены с фокусами овального поперечного сечения катушки 1. Катушки

2 и 3 электрически соединены последовательно и согласно с катушкой ,посредством токопроводов 4. Количест.во витков каждой из катушек 2 и 3 рав851792 6 кую деформацию позволяет обеспечить равномерный нагрев заготовок, а в случае необходимости — регулирование интенсивности нагрева торцев заготовок.

Формула изобретения

5 но 0,8-2 количества витков катушки

1. Катушки 1-3 заключены в футеровку (не показана .

Работа индуктора происходит следующим образом.

Заготовки 5 помещаются в индуктор между катушками 2 и 3, так, что их продольная ось перпендикулярна продольной оси индуктора. В результате протекания тока по индуктирующему проводу катушек 1-3 в заготовке индуцируется ток, нагревающий ее до заданной температуры. Благодаря согласному соединению катушек 2 и 3 с катушкой 1 внешнее поле катушек 2 д и 3 ослабляет поле катушки 1 в области торцев нагреваемых заготовок 5.

В результате этого распределение температуры по длине заготовок 5 выравнивается. Интенсивность поля yg катушек 2 и 3 при последовательном соединении с катушкой 1 регулируется числом витков катушек 2 и 3.

Катушки 2 и 3 могут быть подключены к катушке 1 и параллельно. В 2s этом случае напряжение на них подается с части витков катушки 1, а интенсивность поля катушек 2 и 3 регу-. лируется как числом витков их в количество 0,3-1 числа витков катуш- зо ки 1, так и местом подключения к витixaM катушки 1.

Использование предлагаемого индуктора для нагрева мерных заготовок для термообработки или под пластичес-

Индуктор для нагрева заготовок, содержащий спиральную индуктирующую катушку, образующую овальную полость для размещения заготовок, в торцах которой размещены элементы ослабления поля, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева и надежности работы, элементы ослабления поля выполнены в виде многовитковых цилиндрических катушек, установленных вдоль продольной оси индуктирующей катушки так, что их продольная ось проходит через фокусы поперечных сечений овальной полости индуктора, а количество витков их составляет 0,3-2 количества витков индуктирующей катушки, причем цилиндрические катушки соединены с индуктирующей согласно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент США У 3489875, кл. Н 05 В 5/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

11 205869, кл. Н 05 В 5/18, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 228807, кл. Н 05 В 5/02, 1966.

851792

Составитель О. Щедрина

Техред М. Коштура

Редактор М. фн огорова

Заказ 6

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

392 88 Тираж 889

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Корректор М. Шароши.

Подписное