Индуктор для нагрева изделий переменного сечения

 

Изобретение относится к индукционному нагреву изделий. Целью изобретения является повышение равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий. В индукторе с соосно установленными основной и дополнительной катушками расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки выбирают по определенной зависимости, связанной с расстоянием между ее витками, шагом намотки и шириной катушки, что позволяет при ступенчатой форме изделий обеспечить равномерный нагрев изделий. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

5i) 4 Н 05 В 6/36

«/

/ f

orluC H З(ктьния

К А ВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4123384/24-07 (22) 22.09.86 (46) 15, 05.89. Бюл. № 18 (72) О.А.Коченюк, Л.Л.Кочергин, Д.Л.Зубер, В,В.Ануфриев, Г.Д Цодиков, Б.Г.Мушкин и Б.X.Гедгафов (53) 621.365.511(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 695492, кл. Н 05 В 6/36, 1976

Горбатков С.А. и др. Химические аппараты с индукционным обогревом.

М.: Химия, 1985, с.25. (54) ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ

ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для объемного нагрева иэделий теременного по длине, в частности тупенчато изменяющегося поперечюго сечения под пластическую деформацию или термообработку.

Цель изобретения заключается в повышении равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий.

На фиг.1 представлен индуктор, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Индуктор для нагрева изделий переменного сечения, например двухступенчатых, содержит пару основных плоских спиральных соосных катушек

1, 2 и пару дополнительных соосных им катушек 3 и 4. Расстояние между поверхностями витков дополнительных катушек, обращенных к рабочему пространству индуктора с размещенными

„„Я0„„1479950 A 1 (57) Изобретение относится к индукционному нагреву изделий. Целью изобретения является повьш1ение равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий. В индукторе с соосно установленными основной и дополнительной катушками расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки выбирают по определенной зависимости, связанной с расстоянием между ее витками, шагом намотки и шириной катушки, что позволяет при ступенчатой форме изделий обеспечить равномерный нагрев изделий, 2 ил. в нем ступенчатыми иэделиями 5, выполнено увеличивающимся в сторону основных катушек 1, 2 и выбирается из соотношения

С (п - l)3

= h + к а;и где h — расстояние между и-ми noln верхностями витков дополнительных катушек, м;

h „ — минимальное расстояние между витками дополнительных катушек, м; - — шаг намотки дополнительной катушки, м; и = (1, 2...) текущий номер дополнительной катушки; а — ширина обмотки дополнитель1 ной катушки, м.

Для защиты индуктирующего провода от излучения каждая катушка иг:еет

1479950 футеровку 6-9, выполненную из теплоизоляционного материала.

Основные и дополнительные катушки снабжены приводами 10, 11 возвратнопоступательного перемещения вдоль общей оси.

Каждое нагреваемое ступенчатое .изделие 5 располагается в индукторе, например, на двух консольных водоохлаждаемых направляющих 12, 13, выполненных из стальных немагнитных трубок в .виде П-образных рамок. Направляющие, механически не связанные с катушками индуктора, крепятся к кольцам 14, 15 которые имеют общий привод дискретного вращения (не показан), Основная катушка 1 и дополнитель ная катушка 3, также как и катушки

2, 4, электрически включаются согласно, например, при помощи гибких водоохлаждаемых кабелей (не показаны). Между собой основные 1, 2 и дополнительные 3, 4 катушки вклю-25 чены встречно и, в свою очередь, подключаются к источнику питания повышенной частоты (не показан), Индуктор работает следующим образом.

В исходном положении одна иэ пар направляющих 11, 12 располагается против загрузочно-разгрузочного окна (не показано). Заготовка 5 через загрузочное окно укладывается ради ально на направляющие, после чего подается напряжение на индуктор и включается привод поворота. Привод осуществляет дискретный поворот направляющих с заготовкой на угол, вы40 .бранный таким образом, чтобы следующие направляющие оказались расположенными против загрузочно-разгрузочного окна, где осуществляется укладка очередной заготовки и т.д. до полной загрузки индуктора. Время полного оборота направляющих выбрано так, что оно равно времени нагрева заготовки до заданной температуры.

При подаче напряжения на индуктор 50 по основным и дополнительным катушкам начинает протекать переменный ток, создающий в рабочей зоне индуктора суммарное электромагнитное поле, которое, благодаря предложенной конструкции индуктора, имеет такое распределение, что при помещении в него ступенчатой заготовки энергия, выделяемая в каждой стугени, обеспечивает их нагрев до одной и той же температуры за одно и то же время, т,е, обеспечи;;"ется равномерный нагрев заготовки.

При попадании нагретой заготовки на загрузочно-разгрузочную позицию она удаляется из индуктора, а на ее место укладывается очередная холодная заготовка. Далее цикл работы индуктора повторяется, При переходе на нагрев ступенчатого иэделия 5 другого типоразмера при помощи приводов 9, 10 устанавливаются минимально допустимые расстояния между витками основной катушки и между наружными витками дополнительных катушек Ь,„, определяемые конструктивными требованиями: толщиной Аутеровки и необходимым воздушным зазором между Аутеровкой и изделием, например, для двухступенчатого изделия с диаметрами ступеней

60 и 30 мм расстояние между основными катунками устанавливается равным 50 мм, а между наружными витками дополнительной катушки — 80 мм.

В дальнейшем изделия укладываются на направляющие, и повторяется цикл работы индуктора.

В предлагаемом индукторе обеспечивается равномерный нагрев широкой номенклатуры ступенчатых иэделий с

О/ перепадами температур по длине +25 С за счет перераспределения магнитного поля в индукторе в зоне ступенчатого участка.

Формула изобретения

Индуктор для нагрева изделий переменного сечения, содержащий установленные соосно основную и дополнительную катушки, причем расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки, обращенных к рабочему пространству индуктора, выполнено увеличивающимся в сторону основной, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева по длине ступенчатых изделий, указанное расстояние между поверхностями витков дополнительной катушки выбрано из соотношения

3 (n-1)1

h = h + г еп тя а ° п

1479950 где

h — расстояние между и-ми поеп верхностями BHTKQB дополнительных катушек, м„

Ь „ — минимальное расстояние между витками дополнительньж катушек, м; — шаг намотки дополнительной катушки, м;

n = (1, 2...) — текущий номер витка дополнительной катушки;

a — ширина обмотки дополний тельной катушки, м.

А-А

Составитель О.Коченюк

Редактор N.Циткина Техред А.Кравчук Корректор М, Васильева

Заказ 2544/47 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101