Установка для нагрева хвостовиков автосцепок

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию вагоноремонтных предприятий и предназначено для нагрева под правку погнутых хвостовиков автосцепок в зоне изгиба. Сущность изобретения заключается в том, что индуктирующая катушка закреплена так, что ее внутренняя поверхность равноудалена от теплоизоляции корпуса по всем четырем граням. Образованное таким образом замкнутое по кольцу щелевое пространство служит для принудительного пропуска потока воздуха, предназначенного защитить индуктирующую катушку от тепла, проникающего от нагретой до 800-850°С зоны хвостовика автосцепки через корпус и теплоизоляцию и отвода его в атмосферу с воздухом. Такое конструктивное решение позволяет применять сетевое напряжение 220-380 В промышленной частоты и в несколько раз за счет увеличения мощности повысить производительность нагревательной установки. 3 ил.

Установка для нагрева хвостовиков автосцепок относится к технологическому оборудованию вагоноремонтных предприятий и предназначена для нагрева под правку погнутых хвостовиков автосцепок.

Известно устройство для индукционного нагрева хвостовиков автосцепок (Патент RU 2091987 С1, кл. Н 05 В 6/36, опубликованное 27.09.97 г.), которое может служить прототипом.

Основными недостатками названного устройства являются:

- малая производительность устройства вследствие ограниченной мощности индуктора:

- невозможность работы устройства без понижающего трансформатора;

- недостаточная долговечность индуктора, нагревающегося при работе до температуры 500-600°C.

Известны индукторы, навитые из профиля трубчатого сечения для пропуска по ним охлаждающей жидкости, например воды. В них хорошо отводится тепло, воспринимаемое от нагреваемого объекта, и тепло, возникающее в самом индукторе, вследствие его омического сопротивления.

Однако такие технические решения не применимы для многослойных индуктирующих катушек с большим количеством витков, работающих на сетевом напряжении и частоте.

Целью изобретения являются:

- повышение производительности установки за счет повышения мощности индуктирующей катушки путам применения для ее питания сетевого напряжения;

- повышение надежности и долговечности индуктирующей катушки;

- ликвидация промежуточного звена - понижающего трансформатора.

Указанная цель достигается за счет применения воздушного экрана, представляющего собой движущийся принудительно поток воздуха с начальной температурой 15-30°С между внутренней поверхностью индуктирующей катушки и теплоизоляцией корпуса, который отводит в атмосферу тепло, проникшее от нагретой зоны хвостовика автосцепки через корпус и теплоизоляцию и препятствует нагреву индуктирующей катушки выше температуры, допустимой для данного класса изоляции.

Применение воздушного экрана позволяет создать для индуктирующей катушки благоприятные условия работы в допустимом для ее изоляции температурном режиме при напряжении питания от сети, реализовать необходимую мощность для желаемой производительности установки, а также обеспечить долговечность работы индуктирующей катушки и нагревательной установки.

На фиг.1 представлена описываемая установка для нагрева хвостовиков автосцепок в разрезе по А-А на фиг.2; на фиг.2 - то же в разрезе по Б-Б на фиг.1; на фиг.3 - то же вид по стрелке В на фиг.1.

Установка для нагрева хвостовиков автосцепок содержит корпус 1, нижний фланец 2, верхний фланец 3, индуктирующую катушку 4, четыре магнитопровода 5. Нижний фланец соединен с корпусом сваркой, верхний фланец надет на корпус баз крепления. Наружная поверхность корпуса (обращенная к катушке) теплоизолирована слоем каолиновой ваты 6. Индуктирующая катушка надевается на корпус с щелевым зазором 7 и закрепляется между фланцами так, что ее внутренняя поверхность равноудалена от теплоизоляции корпуса по всем четырем граням. Образованное таким образом щелевое кольцевое пространство предназначено для принудительного пропуска потока воздуха, отводящего тепло, проникающее от раскаленной зоны хвостовика. Для выпуска нагретого воздуха в атмосферу служат отверстия 8 в верхнем фланце. Закрепление индуктирующей катушки между фланцами выполнено стяжными шпильками 9. Для ограничения затяжки индуктирующей катушки фланцами между ними установлены распорные трубки 10. Между торцами индуктирующей катушки и фланцами проложены прокладки 11 из теплоэлектроизоляционного материала.

П-образные магнитопроводы обхватывают индуктирующую катушку с торцов и имеют возможность ограниченного перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси установки. Перемещение к оси ограничивается фланцами, а от оси - упорными уголками 12, закрепленными стяжными шпильками. Свобода перемещения магнитопроводов обеспечивает прилегание торцевых поверхностей их стоек к хвостовику автосцепки. К нижнему фланцу на болтах крепится кольцевой воздушный коллектор 13 с подводящим патрубком 14 и четырьмя отводами 15. Снизу к нижнему фланцу герметично присоединены распределительные воздушные коробки 16. Их крепление выполнено с помощью цапок 17, опор 18 и болтов 19. Соединение воздушных распределительных коробок с отводами исполнено отрезками гибких рукавов 20. Охлаждающий воздух подается вентилятором через патрубок в коллектор, откуда по отводам поступает в воздушные распределительные коробки и, пройдя через сверления в нижнем фланце 21, заполняет пространство между индуктирующей катушкой и корпусом. Пройдя по кольцевому пространству между индуктирующей катушкой и таплоизоляцией, нагретый воздух выбрасывается в атмосферу через сверления в верхнем фланце.

На верхнем фланце закреплена клеммная колодка 22 с медными шпильками 23. На них крепятся выводы 24 от индуктирующей катушки. Клеммная колодка снаружи закрыта клеммной коробкой 25 с втулкой 26 для подвода питающего кабеля. Наконечники проводов питающего кабеля закрепляются на медных шпильках с противоположной стороны от выводов индуктирующей катушки.

Для предотвращения эффекта короткозамкнутого витка корпус и оба фланца имеют сплошной разрез 27 шириной 2-3 мм, лежащий в одной плоскости. Фланцы в местах разреза скреплены с обеих сторон стальными пластинами 28 с помощью болтов 29. Стальные пластины изолированы от фланцев электроизоляционными прокладками.

Заземляющий провод подсоединяется к верхнему фланцу болтом 30 с гайкой и шайбой.

На верхнем фланце закреплены транспортировочные петли 31.

Разогрев участка хвостовика автосцепки происходит за счет вихревых токов, возникающих в нем под воздействием переменного магнитного потока при прохождении тока по виткам индуктирующей катушки.

Описанная нагревательная установка может закрепляться стационарно на специальном стеллаже в перевернутом на 180° положении. В этом случае корпус автосцепки захватывается с помощью подъемного механизма за голову и вставляется хвостовиком в нагревательную установку.

Источники информации

1. Устройство для индукционного нагрева хвостовиков автосцепок. Патент RU 2091987 С1 кл. Н 05 В 6/36 от 27.09.97 г.

2. А.Е. Слухоцкий, С.Е. Рыскин. Индукторы для индукционного нагрева. Энергия, Ленинградское отделение, 1974 г.

3. М.Г. Лозинский. Промышленное применение индукционного нагрева. М., Издательство АН СССР, 1958 г.

Формула изобретения

Установка для нагрева хвостовиков автосцепок, содержащая корпус с теплоизолированной наружной поверхностью и прямоугольными окнами, многовитковую многослойную индуктирующую катушку прямоугольного сечения, закрепленную между фланцами корпуса, предназначенную для подключения к источнику переменного тока промышленной частоты и напряжения, четыре магнитопровода, размещенных вдоль боковых граней катушки, отличающаяся тем, что индуктирующая катушка закреплена так, что ее внутренняя поверхность равноудалена от теплоизолированной наружной поверхности корпуса, образуя между ними замкнутое щелевое пространство, четыре грани которого предназначены для принудительного пропуска потока воздуха, подаваемого от кольцевого коллектора четырьмя воздухораспределительными коробками через сверления в нижнем фланце и выбрасываемого в атмосферу через сверления в верхнем фланце, и служащего воздушным экраном.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3