Установка непрерывного действия для индукционного нагрева изделий шарообразной формы

Изобретение относится к области термической обработки изделий с применением индукционного нагрева, в частности шаров (мелющие тела, шарики подшипников качения и клапанов в гидравлических системах, в том числе высокоизносостойкие шарики в клапанах глубинных насосов и др.). Установка непрерывного действия для индукционного нагрева изделий шарообразной формы содержит расходный бункер, подбункерный питающий механизм, задающий желоб, токоподводящие шины, индуктор и находящийся внутри него направляющий желоб. Индуктирующий провод индуктора навивается по изоляционным прокладкам вокруг прямоугольного направляющего желоба из немагнитного или слабомагнитного материала с достаточно высокой температурой плавления (например, сталь 1Х18Н10Т), имеющего корытообразное () сечение и изогнутого в цилиндрическую винтовую спираль с вертикальной осью симметрии. Установка снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью, а задающий желоб соединен с подбункерным питающим механизмом и с направляющим желобом индуктора шарнирно, а в промежутке между шарнирами желоб имеет телескопическое сочленение обеих его частей, при этом расходный бункер снабжен механизмом перемещения его в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Использование индукционной установки непрерывного действия обеспечивает симметричный поверхностный или сквозной нагрев шаров. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области термической обработки изделий с применением индукционного нагрева, в частности шаров (мелющие тела, шарики подшипников качения и клапанов в гидравлических системах, в том числе высокоизносостойкие шарики в клапанах глубинных насосов и др.).

Известна установка непрерывного действия для индукционного нагрева под закалку шариков подшипников качения, содержащая расходный бункер, подбункерный питающий механизм дискового типа, задающий желоб, толкатель, цилиндрический индуктор и находящийся внутри него прямой направляющий желоб из немагнитного материала (Морозов А.П., Футорянский Ю.В. «Термообработка без окисления и обезуглероживания». - Куйбышевское книжное издательство, 1967 г., с.26...28, рис.4). В этой установке шары последовательно проталкиваются по направляющему желобу внутри индуктора отдельными однорядными порциями вплотную друг к другу. Недостаток этой известной установки заключается в том, что воздействие магнитного потока на поверхности шаров не сопровождается их вращением, вследствие чего не достигается симметричный нагрев как для сквозной, так и для поверхностной закалки (в особенности поверхностной, наиболее предпочтительной для большей части изделий шарообразной формы, требующих сочетания высокой твердости поверхностного слоя с относительно пластичной сердцевиной). В связи с этим возникает необходимость агрегировать такие индукционные установки с муфельными печами сопротивления для выравнивающей выдержки шаров после их сквозного нагрева в индукторе (для поверхностного нагрева эти установки не пригодны).

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание индукционной установки непрерывного действия, обеспечивающей симметричный поверхностный или сквозной нагрев изделий шарообразной формы.

Решение поставленной задачи достигается тем, что установка непрерывного действия для индукционного нагрева изделий шарообразной формы содержит расходный бункер, подбункерный питающий механизм, задающий желоб, токоподводящие шины, индуктор и находящийся внутри него направляющий желоб. Индуктирующий провод индуктора навивается по изоляционным прокладкам вокруг прямоугольного направляющего желоба из немагнитного или слабомагнитного материала с достаточно высокой температурой плавления (например, сталь 1Х18Н10Т), имеющего корытообразное () сечение и изогнутого в цилиндрическую винтовую спираль с вертикальной осью симметрии, снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью.

Установка снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью, а задающий желоб соединен с подбункерным питающим механизмом и с направляющим желобом индуктора шарнирно, а в промежутке между шарнирами желоб имеет телескопическое сочленение обеих его частей, при этом расходный бункер снабжен механизмом перемещения его в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Конструкция предлагаемой установки для индукционного нагрева шаров представлена на фиг.1 с частичным разрезом, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, где:

1 - расходный бункер; 2 - подбункерный питающий механизм дискретного действия; 3 - желоб задающий; 3-1,3-2-шарнирные соединения; 3-3 - телескопическое сочленение; 4 - желоб направляющий; 4-1 дорожка желоба; 4-2 - стенка вертикальная наружная; 4-3 - стенка внутренняя; 5 - контур индуктора; 6 - токоподводящие шины; 7 - магнитопроводы (феррит или пакеты из трансформаторной стали, на фиг.1 условно не показаны); 8 - распорные обручи; 9 - винты нажимные; 10 - нагреваемое изделие; 11 - колодка домкрата; 12 - упор; 13 - механизм смещения положения бункера; 14 - опорная конструкция.

Установка работает следующим образом. Из накопительного бункера 1 шары выдаются питающим механизмом 2 дискретного действия (например, перепускного типа) в желоб 3, транспортирующий их с интервалами в направляющий спиральный желоб 4, вокруг которого навит индуктирующий провод внутри индуктора 5. В направляющем желобе корытообразного сечения 4 шары, скатываясь по спиральной дорожке 4-1, вращаются вокруг оси Х и одновременно закручиваются вокруг -й к X оси Y благодаря динамическому контакту с наружной вертикальной стенкой 4-2 желоба под воздействием центробежной силы. Побуждающие к вращению шаров моменты равнозначны

где FТ - тангенциальная сила, приложенная к центру шара;

G - вес шара (m·g);

α - угол подъема витков спирали направляющего желоба;

r - радиус шара.

Следовательно, одинаковыми будут и цикловые скорости ωх, ωy вращения шаров, что предопределяет равномерное взаимодействие поверхностей шаров с магнитным потоком в индукторе, обеспечивающее искомый симметричный их нагрев.

Необходимость в оснащении установки магнитопроводами 7 может возникнуть в случае использования ее периодически для нагрева шаров разного диаметра, когда при размере изделия меньше оптимального возникнет увеличенный эффективный зазор между его поверхностью и витками индуктирующего провода со стороны внутренней вертикальной стенки направляющего желоба.

Конструкция предлагаемой установки позволяет изменить в определенном интервале время нахождения нагреваемого изделия в индукторе. Для этого имеются следующие возможности:

- изменение угла подъема витков спирали направляющего желоба (α) путем поддомкрачивания благодаря его пружинообразной конфигурации;

- варьирование начальной скоростью движения шаров на входе в индуктор путем изменения наклона и длины задающего желоба 3.

Изменение наклона и длины желоба 3 обеспечивается его шарнирно-телескопической конструкцией во взаимодействии с механизмом перемещения бункера 1 по вертикали и горизонтали (например, по схеме шарнирного параллелограмма).

1. Установка непрерывного действия для индукционного нагрева изделий шарообразной формы, содержащая расходный бункер, подбункерный питающий механизм, задающий желоб, токоподводящие шины, индуктор и находящийся внутри него направляющий желоб, отличающаяся тем, что индуктирующий провод индуктора навит вокруг прямоугольного направляющего желоба, имеющего корытообразное -сечение и изогнутого в цилиндрическую винтовую спираль с вертикальной осью симметрии.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что задающий желоб соединен с подбункерным питающим механизмом и с направляющим желобом индуктора шарнирно, а в промежутке между шарнирами желоб имеет телескопическое сочленение обеих его частей, при этом расходный бункер снабжен механизмом перемещения его в горизонтальной и вертикальной плоскостях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для индукционного нагрева и может быть использовано в любой отрасли промышленности при термической обработке деталей сложной формы и при испытаниях на прочность и долговечность.

Изобретение относится к области индукционного нагрева тонких плоских изделий в электромагнитном поле, в частности нагрева кромок тонких слябов с толщиной 20-50 мм и полос подката.

Изобретение относится к области индукционного нагрева, в частности к устройствам для индукционного нагрева кромок плоских изделий в поперечном магнитном поле. .

Изобретение относится к устройствам для индукционного нагрева и может быть использовано в промышленности при термической обработке вращающихся деталей, в том числе и переменной толщины, в частности железнодорожных и зубчатых колес, дисков и рабочих колес турбомашин и при испытаниях на прочность и долговечность.

Изобретение относится к нагревателям штучных заготовок. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для низкотемпературного индукционного нагрева трубопроводов, цистерн, бандажных колец турбогенераторов и других цилиндрических тел.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения индукционных аппаратов для соединения и ремонта кабелей. .

Изобретение относится к технологическому оборудованию вагоноремонтных предприятий и предназначено для нагрева под правку погнутых хвостовиков автосцепок в зоне изгиба.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к термообработке деталей. .
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к мелющим телам для шаровых мельниц, используемых для размола руд, угля, клинкера и других материалов в металлургической, цементной, угольной отраслях промышленности, а также при производстве огнеупоров и строительных материалов.

Изобретение относится к термической обработке в металлургическом производстве и касается устройств для закалки металлических шаров с прокатного нагрева. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке мелющих шаров при их производстве. .

Изобретение относится к термообработке изделий и может быть использовано для закалки металлических шаров. .

Изобретение относится к термической обработке в области черной металлургии и может быть использовано для термообработки изделий. .
Изобретение относится к термической обработке в области черной металлургии и может быть использовано для термообработки изделий. .

Изобретение относится к области термообработки и может быть использовано на заводах машиностроительной отрасли промышленности для производства напольных шаров прокаткой и ковкой.

Изобретение относится к термической обработки стали, а именно к закалке трубчатых деталей, в частности полых роликов для подшипников качения, используемых в буксах железнодорожных вагонов и локомотивов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при упрочнении торсионных валов. .

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки изделий шарообразной формы, в частности в массовых производствах мелющих тел, шариков подшипников качения и клапанов в гидравлических системах, в том числе высокоизносостойких шариков в обратных клапанах глубинных насосов для нефтедобычи и др

Изобретение относится к области термической обработки изделий с применением индукционного нагрева, в частности шаров

Наверх