Установка индукционного нагрева перемещаемых деталей

 

Сущность изобретения: установка содержит индуктор из верхней и нижней катушек , заформованных в теплоизоляцию, механизм подъема, стол для деталей, наклонный и вертикальный желобы для выгрузки заготовок на транспортер. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)л Н 05 В 6/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4918057/07 (22) 11.03.91 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт (72) О.А.Коченюк, Д.Л. Зубер, Ф.С.Шильмейсте0, Г.Д.Цадиков и В.Д.Задумин . (56) Патент Великобритании %907880, Н5 Н,1962.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 841127, кл. Н 05 В 6/36, 1977..

Изобретение относится к индукционному нагреву заготовок под пластическую деформацию или термообработку. и может быть использовано в кузнечном производстве различных отраслей промышленности.

Известен индукционный нагреватель, имеющий кругЛый поворотный стол, на котором укреплены цилиндрические индукторы, равномерно расположенные по его окружности. Заготовки, подлежащие нагреву, устанавливают на специальные подставки, связанные с поворотным столом и соединенные с толкателями, концы которых движутся по неподвижному копиру. Поворотный стол в процессе работы нагревателя осуществляет дискретное вращательное движение, при этом подставки с заготовками, подлежащими нагреву, с помощью толкателей вводятся внутрь цилиндрических индукторов. По завершении полного оборота поворотного стола каждая из заготовок вновь попадает на позицию загрузки-выгрузки, на которой вместе с подставкой выходит из индуктора. На позиции загрузки-выгрузки нагреватель снабжен двумя механическими манипуляторами, один из которых снимает с подставки нагретые заготовки, другой устанавливает холодные. Питание индукторов среднечастотной

Ф

„„. Ж„„1786688 А1 (54) УСТАНОВКА ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Сущность изобретения; установка содержит индуктор из верхней и нижней катушек, заформованных в теплоизоляцию, механизм подъема, стол для деталей, наклонный и вертикальный желобы для выгрузки заготовок на транспортер. 4 ил. энергией осуществляется с помощью скользящих контактов; контактных колец, закрепленных на валу поворотного стола и щеток.

Недостатками указанного нагревателя являются низкая производительность нагревателя вследствие ограничения мощности, подводимой к нему скользящими контактными устройствами, и малая надежность контактного устройства.

Известна индукционная установка, содержащая размещенный внутри корпуса с загрузочным отверстием индуктор, выполненный из двух установленных горизонтально на общей вертикальной оси с возможностью смещения вдоль нее и включенных встречно плоских спиральных катушек, установленный соосно им и между ними поворотный стол из секторов для перемещаемых деталей, и загрузочно-разгрузочный манипулятор, установленный со стороны загрузочного отверстия, Недостатки известной индукционной установки — недостаточная производительность нагревателя, связанная с пониженным КПД из-эа дополнительных потерь мощности в поворотном столе, а также вызванная ограниченным темпом выдачи заготовок, и неравномерность нагрева заготовок по длине из-за явления кольцево1786688

ro эффекта, проявляемого в секторах поворотного стола, в результате чего ток, индуцируемый в секторах, концентрируется на их внутреннем радиусе, что приводит к искажению формы поля и, соответственно, перегреву торцев заготовок, обращенных внутрь катушек, Низкая надежность работы связана также с большим количеством операций, выполняемых манипулятором.

Поставленная цель достигается тем, что в поворотном столе выполнено осевое от- 15 верстие, под которым установлены навстречу друг другу .вогнутыми поверхностями наклонный и вертикальный желобы для разгрузки деталей, секторы стола выполнены

20 из диэлектрического керамического материала с радиальными. пазами для деталей на их боковых сторонах в месте сть ка секторов, а загрузочно-разгрузочный манипулятор выполнен в виде двухштокового пневмоцилиндра, один из штоков которого выполнен с ограниченным ходом и снабжен упором, расположенным внутри лотка, смонтированного на конце второго штока.

Такое конструктивное выполнение обеспечйвает повышение производительности и надежности работы установки, т.к. выполнение в центре стола отверстия и размещение под ним навстречу друг другу вог30 нутыми поверхностями наклонного и

35 вертикального желобов для разгрузки деталей позволяет сбрасывать нагретую заготовку через центр установки на приемное устройство, например, встроенный транспортер, что сокращает время выдачи заготовки и повышает производительность .40 установки, Выполнение двух желобов позволяет разорвать цепь:контурного тока. что уменьшает потери и увеличивает КПД и производительность, Выполнение манипу-. лятора в виде двухштокового пневмоцилин- 45 дра, один из штоков которого выполнен с ограниченным ходом и снабжен упором, расположенным внутри лотка, смонтированногома конце второго штока, позволяет разместить холодную заготовку на лотке, 50 занести ее в индуктор, при этом концом лотка вытолкнуть нагретую загОтовку в центральное отверстие установки, а при обратФ ном ходе лотка заготовка, упершись в упор другого штока, соскользнет с лотка и оста- 55 нется в индукторе. Ограничение хода штока с упором позволяет регулировать положение укладки заготовки на поворотный стол, что обеспечивает максимальное эаполнение стола и, соответственно, максимально

Целью изобретения является повыше- 10 ние производительности и надежности установки индукционного нагрева. возможные производительность и равномерность нагрева.

Выполнение секторов пода вращающегося стола иэ диэлектрического керамического материала с радиальными пазами для деталей на их боковых сторонах в месте стыка секторов позволяет избавиться от потерь в поде, поднять КПД и, соответственно, производительность установки, а также улучшить равномерность нагрева, т.к. кераМический стол не взаимодействует с полем катушек.

На фиг, 1 изображен общий вид установки индукционного нагрева; íà фиг, 2— устайовка в момент загрузки; на фиг. 3— разрез 6 — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг,3.

Установка индукционного нагрева перемещаемых деталей содержит индуктор, выполненйый из двух установленных горизонтальнд на общей вертикальной оси с возможностью Смещения вдоль нее и включенных встречно плоских спиральных катушек. Верхняя 1 и нижняя 2 катушки ин-. дуктора выполнены из медной водоохлаждаемой трубки. Верхняя катушка 1 заформована в теплоиэоляцию 3.

С помощью механизма подъема 4, крепящегося к несущей конструкции 5, осуществляется регулировка рабочего зазора между катушками 1 и 2.

Нижняя катушка 2 заформована в теплоиэоляцию 6 и закреплена на стойках 7.

Над нижней катушкой 2 установлен поворотный стол 8, выполненйый из отдельных керамических секторов 9, имеющих радиальные пазы 10 на боковых сторонах в месте их стыка. В пазы 10 укладываются заготовки 11, Поворотный стол 8 крепится к основаниям внутреннего и наружного погонов 12, 13, которые опираются на опорные подшипники 14, 15. Погоны вместе со столом приводятся во вращейие приводом (на чертежах не показан). В центре установки закреплены наклонный 16 и:вертикальный

17 желобы, под которыми уИановлен транспортер 18 выдачи нагретых заготовок. Установка огорожена теплоизолирующим корпусом 19, в котором проделанб загрузочно-разгрузочное окно 20. Установка снабжена загрузочно-разгрузочным манипулятором 21, выполненным в виде пневмоцилиндра 22, имеющего два штока

23, 24. Шток 24 заканчивается лотком 25, на который укладывают заготовки 11, а шток

23, имеющий ограничитель хода, заканчивается упором 26, расположенным внутрилотка.

1786688

Установка индукционного нагрева предлагаемой конструкции работает следующим образом. В исходном положении поворотный стол 8 находится в положении, когда ось одного из пазов сектора 9 совпадает с осью лотка 25, Заготовка 11 укладывается на лоток 25. Манипулятор 21 через окно 20 заносит заготовку 11 в рабочую зону между катушками 1 и 2. При обратном ходе штока 24 заготовка 11 упирается в упор 26, благодаря чему она стаскивается с лотка 25 на сектор 9.

После выхода лотка 25 и упора 26 из индуктора поворотный стол 8 поворачивается на угол, при котором ось следующего паза 10 сектора 9 совпадает с осью лотка 25.

Манипулятор 21 укладывает следующую заготовку на поворотный стол и т.д.

При укладке первой заготовки 11 на поворотный под на индуктор подается напряжение. Ток, протекающий в катушках 1, 2, создает электромагнитное поле, которое обеспечивает нагрев заготовок 11. Керамические сектора 9, диэлектрики, являются прозрачными для электромагнитного поля и дополнительная энергия в них не выделяется.

Процесс такой работы продолжается до тех пор, пока первая заготовка не совершит целый оборот и вернется к месту загрузки.

Время совершения оборота равно времени нагрева ее до заданной температуры с заданным перепадом температуры между поверхностью и центром.

После появления нагретой заготовки на позиции загрузки при следующем движении штока 24 концом лотка 25 нагретая заготовка сбрасывается в центр установки, где по наклонному и вертикальному желобам 16, 17 падает на транспортер 18 и выносится к деформирующему оборудованию (на чертеже не показан). В дальнейшем цикл повторяется.

При настройке установки на определен5 ный типоразмер заготовки регулируются расстояния между верхней и нижней катушками 1, 2, время выдержки стола в исходном положении (темп выдачи), подстроечная емкость конденсаторной батареи, напряжение

10 и частота тока генератора.

Формула изобретения

Установка индукционного нагрева перемещаемых деталей, содержащая размещенный внутри корпуса с загрузочным

15 отверстием индуктор, выполненный из двух установленных горизонтально на общей вертикальной оси с возможностью смещения вдоль нее и включенных встречно плоских спиральных катушек, установленный

20 соосно им и между ними поворотный стол из секторов для перемещаемых деталей и загрузочно-разгрузочный манипулятор, установленный со стороны загрузочного отверстия, отличающаяся тем, что, с

25 целью повышения производительности и надежности установки, в поворотном столе выполнено осевое отверстие, под которым установлены навстречу друг другу вогнутыми поверхностями наклонный и вертикаль30 ный желобы для разгрузки деталей, секторы стола выполнены из диэлектрического керамического материала с радиальными пазами для деталей на их боковых сторонах в месте стыка секторов, а загрузочно-раэгру35 зочный манипулятор выполнен в виде двухштокового пневмоцилиндра, один из штоков которого выполнен с ограниченным ходом и снабжен упором, расположенным внутри лотка, смонтированного на конце

40 второго штока, 1786688

1786688

Составитель О. Коченюк

Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор Б, Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 258 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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