Индукционная нагревательная установка

 

Использование: для нагрева и плавки металлов. Сущность изобретения1 установка содержит тигель, индуктор, стяжки, пластины 18 зл. ф-пы, 11 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5043430/07 (22) 26.05.92 (46) 30.10.93 Бюл. Nc 39-40 (71) Малое научно-производственное предприятие

"Новая электротермическая компания" (72) Кузовлев И.В.; Лазуткин lO8„ Чистяков АЗ.; Ивлиев С.H.; Петров ЮД; Турпак ОН; Чайкин MA (19) RU (11) 20О2385 С1 (51) $ Н05В6 24 (73)Малое научно-производственное предприятие

Новая электротерническая компания" (84) ИНДУКЦИОННАЯ НЫРЕВАТЕЛЬНАЯ УСТА КОВКА (57) Использование: длл нагрева и плавки металлов.

Сущность изобретения: установка содержит тигель, индуктор, стяжки, пластины. 13 ш ф-лы, t t ил.

2002385

Изобретение относится к электротермии и мажет быть использовано при нагреве и плавке различных металлов, Известна индукционная установка, содержащая тигель, охваченный индуктором, катушка которо о стянута с помощью пластин из электроиэоляционного материала, расположенных на торцах катушки (1), Недостатком известной конструкции является наличие не менее четырех стяжек, расположенных в зоне высокой напря>кенности поля индуктора, что приводит к их нагреву и дополнительным потерям. Кроме того, необходим каркас, в котором будет установлен индуктор, что приводит к удорожанию конструкции, снижению надежности и дополнительным потерям во всех металлических элементах, стягивающих каркас, Особенно это проявляется в печах, работающих на повышенной частоте порядка тысяч герц, что характерна для установок

MBfIoA емкости.

Известна индукционная нагревательная установка, выбранная в качестве прототипа, содер>кащая тигль, охваченный

-. индуктором, к наружной поверхности катушки которого прижаты пластины из электроизоляционного материала с помощью стяжек, соединенных с катушкой индуктара и расположенных с ее противоположных Э0 сторон (2j.

Недостатком известной индукционной . нагревательной установки является сложность конструкции из-аа наличия большога количества стя>кек и также наличие каркаса, ® связыва.ощего пластины в единое целое, за счет этого увеличивается время изготовления, трудоемкость и себестоимость установки. Кроме тога, снижается надежность установки и повышаются потери в узлах и 10 деталях, связывающих каркас в единое целое. . Проанализировав недостатки известных технических решений, можно сделать вывод, что возникла необходимость в созда- 45 нии индукционных нагревательных установок упрощенной конструкции, надежных в эксплуатации, дешевых в изготовлении, ко-;: торые могут раба ать на повышенной часто=.: те порядка тысяч герц, 50

Заявляемое изобретение позволяет исключить недостатки известных установок, то есть ано имеет упрощенную конструкцию, так как нет каркаса, а количество стяжек минимально, поэтому уменьшается время изготовления, трудоемкость и себестоимость установки, Кроме того, заявляемое изобретение надежно в эксплуатации, так как снижаются потери в узлах и деталях каркаса. Также заявляемое изобретение можно испольэовать в печах, работающих на повышенной частоте.

Заявляемая индукционная нагревательная установка характеризуется следующей совокупностью существенных признаков.

Индукционная нагрева"ельная установка содержит тигель, охваченный индуктором, к наружной боковой поверхности катушки которого прижаты пластины из электроизоляционного материала с помощью стяжек, соединенных с катушкой индуктора и расположенных с ее противопола>кных сторон, каждая из стяжек соединена с катушкой своим средним участком таким образом, что концы стяжек расположены по ее разные стороны, а каждая пластина соединяет концы всех стяжек, расположенных с одной стороны катушки, Причем установка может быть дополнительно снабжена двумя плоскими стойками с подшипниками для наклона тигля, установленными параллельно плоскости вращения аси тигля при наклоне, а пластины piclloilOжены параллельно плоскости стоек, каждая из стоек скреплена с близлежащей пластиной, а образующая опорной поверхности стоек описывает выпуклую кривую, стойки выполнены из электроизолираванного материала, Стойки могут быть выполнены также из асбоцементных или из текстолитовых плит, а стяжки выполнены в виде шпилек, шпильки припаяны к виткам или выводам катушки индуктара, Шпильки могут быть приварены к виткам или выводам катушки индуктора, шпильки установлены во втулках, соединенных с катушкой индуктора посредством пайки или сварки. Стяжки могут быть выполнены составными из электроизоляционного материала, Стяжки соединены с крайними витками катушки индуктора, при выполнении индуктора из нескольких соосна установленных катушек стяжки могут быть соединены с крайними витками каждой катушки или с крайними витками крЬйних катушек, При наличии двух стяжек они расположены на противоположных сторонах катушки индуктора, одна — в верхней, а вторая — в нижней частях катушки. При наличии трех стяжек две расположены в верхней и нижней частях катушки индуктора с одной стороны, а третья — с другой. При наличии четырех стяжек они расположены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной плоскости вращения оси тигля в верхней и нижней частях катушки индуктора.

По сравнению с известными техническими решениями заявляемое решение позволяет упростить конструкцию, повысить

2002385

20

55 надежность и уменьшить трудозатраты и себестоимость установки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, вид сверху; на фиг. 2 — то же, вид спереди; на фиг; 3 — то же. вид сбоку; на фиг.

4 — вариант соединения стяжки с катушкой индуктора через втулку; на фиг. 5 — вариант составной стяжки; на фиг. 6 и 7- варианты расположения стяжек при наличии нескольких соосных катушек; на фиг. 8 — 10 — расположение двух, трех и четырех стяжек; на фиг. 11 — расположение стяжек на выводах катушки индуктора.

Индукционная нагревательная установка содержит тигель 1, охваченный индукто- 1 ром 2, к наружной боковой поверхности катушки 3 индуктора 2 прижаты пластины 4 из электроизоляционного материала с помощью стяжек 5, соединенных с катушкой 3 индуктора 2 и расположенных с ее противоположных сторон. Каждая из стяжек 5 соединена с катушкой 3 своим средним . участком таким образом, что концы стяжек

5 расположены по ее разные стороны, а каждая пластина 4 соединяют концы всех 2 стяжек 5, расположенных с одной стороны. катушки 3, Установка дополнительно снабжена двумя плоскими стойками 6 с подшипниками 7 для наклона тигля 1, установленными параллельно плоскости вращения оси тигля

1 при наклоне. Пластины 4 расположены параллельно плоскости стоек 6. Каждая из стоек 6 может быть скреплена с близлежащей плас "иной 4, а образующая опорной поверхности 8 стоек 6 описывает выпуклую кривую. Стойки 6 и пластины 4 выполнены из электроизоляционного материала, в там числе из асбоцементных или текстолитовых плит. Стяжки 5 выполнены в виде шпилек, которые припаяны или приварены к виткам или выводам катушки 3 индуктора 2. Шпильки 5 установлены во втулках Q, соединенных с катушкой 3 индуктора 2 посредством пайки или сварки. Стяжки 5 выполнены состав- 4 ными из электроизоляционного материала, Стяжки 5 соединены с крайними витками катушки 3 индуктора 2. При выполнении индуктора 2 из нескольких соосно установленных катушек 3 стяжки 5 соединены с 5 крайними витками каждой катушки 3 или с крайними витками крайних катушек 3, При наличии двух стяжек 5 они расположены на противоположных сторонах катушки 3 индуктора 2, одна — в верхней, а вторая — в нижней частях катушки 3. При наличии трех стяжек 5 две расположены в верхней и нижней частях катушки 3 индуктора 2 с одной ее стороны, а третья — с другой. При наличии четырех стяжек 5 они расположень симметрично относительно плоскогти, перпенд:. кулярной плоскости вращения оси тигля 1 г верхней и нижней частях катушки 3 индуктора 2.

Индукционная нагревательная установка работает следующим обручам.

Стяжки 5 соединяют пластины 4 и притягивают их к боковой поверхности катушки

3 индуктора 2, Таким образом катушкэ 3 индуктора 2 вместе с пластинами 4 образуют единую жесткую конструкцию, котор, заменяет специальный каркас, в которо . всегда присутствуют дополнительные пата" ри. В-случае необходимости разливки ряс плавленного металла индукционная нагревательная установка снабжается стойками 6 с подшипниками 7, тогда тигель, c индуктором 2 может свободно вращаться вокруг сои подшипников 7. Возможен также наклон и разлив металла за счет перемещения установки по образующей 8 опорной поверхности, выполненной в вид выпуклой кривой (фиг. 3), для этого пластины 4 соединяются с близлежащими стойками 6, Соединение стяжек 5, выполненных в видо шпилек, с витками катушки 3 индуктора 2 может Сыть выполнено путем сварки или пайки, а также с помощью хомутов. В случае выполнения шпилек из незлектроп роводного материала или в связи с другими технологическими трудностями крепление шпилек с медной трубкой возможно с помощью втулок 9, например, выполненных из меди, приваренных или припаянных к виткам или выводам индуктора 2 (фиг. 4)..

Стяжка 5 может быть выполнена составной (фиг, 5), например, из двух шпилек 10, вставленных, ввинченных, запаянных во втулку 9. При наличии нескольких соосно установленных катушек 3 стяжки 5 могут быть соединены с крайними витками каждой из катушек 3 (фиг. 6) или с крайними витками только крайних катушек 3 (фиг. 7).

При наличии двух стяжек 5 предпочтительно их располагать как показано на фиг. 8. При наличии трех стяжек 5 — как на фиг, 9, а при четырех стяжках — фиг. 10, Стяжки 5 могут быть прикреплены как к виткам катушки 3, так и к ее выводам (фиг. 11).

Предлагаемая индукционная на гревательная установка позволяет упростить конструкцию, снизить металл оем кость установки и электрические потери в ее узлах. (56) 1. Вайнберг АМ. Индукционные и;.авильные печи. )4.: Энергия, 1967, с. 158-159.

2. Вайнберг А,M. Индукционные плавильные печи, M,: Энергия, 1967., с. 157. 192.

2002385 ч

Формула изобретения

1. ИНДУКЦИОННАЯ НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая тигель, охваченный индуктором, к наружной боковой поверхности катушки которого прижаты пластины из злектроизоляционного материала с помощью стяжек, соединенных с катушкой индуктора и рэсполо>кенных с ее противоположных сторон, отличающаяся 10 тем, что каждая из стяжек соединена с катушкой своим средним участком таким образом, что концы стяжек расположены по ее разные стороны, а каждая пластина соединяет концы всех стяжек, расположенных 15 с одной стороны катушки.

2. Установка по п,1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена двумя плоскими стойками с подшипниками для наклона тигля, установленными параллель- 20 но плоскости вращения.оси тигля пои на-. клоне.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что пластины расположены параллельно плоскости стоек, 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что каждая из стоек скреплена с> близлежащей пластиной, а образующая опорной поверхности стоек описывает выпуклую 30 кривую.

5. Установка по п,2, отличающаяся тем, что стойки выполнены из электроизоляционного материала, 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что пластины и стойки выполнены из асбоцементных плит.

7. Установка по п.5, отличающаяся тем, что пластины и стОЙки выполнены из тек- 40 стильных плит.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стяжки выполнены в виде шпилек.

9, Установка по п,8, отличающаяся тем, что шпильки припаяны к виткам или выво- 45 дам катушки индуктора.

10. Установка по п.8, отличающаяся тем, что шпильки приварены к виткам или выводам катушки индукторэ.

11. Установка по п.8, отличающаяся тем, что шпильки установлены во втулках, соединенных с катушкой индуктора посредством пайки или сварки, 12, Установка по п.1, отличающаяся тем, что стяжки выполнены составными.

13, Установка по П.1, отличающаяся тем, что стяжки выполнены из злектроизоляцинного материала.

14. Установка по п,1, отличающийся тем, что стяжки соединены с крайними витками катушки индуктора.

15. Установка по п,1, отличающаяся тем, что при выполнении индуктора из нескольких соосно установленных катушек стяжки соединены с крайними витками каждой катушки.

16. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при выполнении индуктора из нескольких соосно установленных катушек стяжки соединены с крайними витками крайних катушек.

17, Установка по п.1, отличающаяся тем, что при наличии двух стяжек они располо>кены на противоположных сторонах катушки индуктора, одна - в верхней, а вторая - в нижней частях катушки.

18. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при наличии трех стяжек две расположены в верхней и нижней частях катушки индуктора с одной ее стороны, а третья - с другой.

19, Установка по п.1, отличающаяся тем. что при наличии четырех стяжек они расположены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной к плоскости вращения оси тигля в верхней и нижней

4 частях катушки индуктора, 2002385 фариа.//

Составитель И.борисова

Редактор Т.Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Заказ 3178

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