Индуктор для высокочастотной сварки труб

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

С©циалистическаак

Республик («) 401104 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено200171 (21) 1615370/25-27 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (43) Опубликовано 250678, Бюллетень М 23 (51) М. Кл.

В 23 -44

В 21 С 37/08

Гвврдвратавввм1 ввавтвт

Ввавта Мвваатраа ВВВР вв иввв вавврвтвввв в втарытвв (5З) УДК 621. 791. 77 (088.8) (45) Дата опубликования описания 250578 (72) вторы изобретения

A.Í.Øàìîâ, П.Б.Самойлов, В.Н.Иванов, В.Г.Болтин, A.Ï.Демин, О.A.Øàïîâàëoâ, Л,С.Ладанова и И.С.Овчаров

Pl) змвитель (54 ) ИНДУКТОР ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

ТРУБ

Известен индуктор для высокочастотной сварки труб, содержащий мньговитковую катушку из токопроводящего мате" риала, надетую на ферромагнитный сердечник, длина которого в 2-6 раз боль ше длины катушки, и экран, образующий замкнутый виток вокруг катушки и ro периметру свариваемой заготовки °

Однако при увеличении периметра свариваемой "аготовки потери в теле загс - )ð товки растут и скорость сварки падает„ что приводит к резт ому увеличению пот ребляемой мощности. При производстве иэделий из рулонной полосы (с исполь зованием стыковой сварки полосы н 18 накопителя) в случае выхода нз строя индуктора и необходимости его замены приходится вырезать часть трубной заготовки, менять индуктор и затем saводить заготовку в нндуктор, сжимаю- хт щую клеть и т.д.

Цель изобретения - повышение производительности за счет снижения потерь мощности в свариваемой заготовке по ее периметру, а также снижение эксплуа- тационных расходов за счет сокращения времени на замену индуктора.

Это достигается тем, что в предлагаемом индукторе каждый виток катушки изогнут вокруг заготовки таким образом, что его активный провод охватывает не более половины заготовки, а обратный провод огибает активный, причем внутри катушки по обеим сторонам от основного магнитопровода расположены, по крайней мере, по одному боковому магнитопроводу, длина которого в 1,1-1,2 раза больше длины катушки.

Ток, наведенный в свариваемой заго- товке, течет по ее периметру под активными проводниками катушки, дойдя до щели, проходит по кромкам, замыкаясь через место нх соприкосновения. На участке периметра свариваемой заготовки., не связанном с активными проводниками катушки, плотность тока существенно уменьшается, так как ток растекается на большую ширину. Поэтому потери в теле заготовки уменьшаются и не так резко зависят от ее периметра.

При уменьшении длины активных проводников катушки потери в теле саариваемой заготовки уменьшаются. Однако их длина не должна быть меньше длины кромок от места нх соприкосновения до катушки. В"противном случае ток, идущий вдоль кромок, будет не весь замыкается через место нх гопрнкоСно401104 вения и качество сварного соединения будет ухудшаться.

Такая конструкция катушки индуктора при выходе его из строя позволяет производить замену, не разрезая трубу. а

Это существенно сокращает время замены индуктора, выведшего иэ строя, и сокращает эксплуатационные расходы, Кроме того, при случайной остановке стана лри включенном нагреве расл- 1О лавленный металл трубной заготовки потечет вниз, лод стан и не попадет на катушку, Для понижения потоков рассения катушки и свариваеиая заготовка охватываются экраном. Для удобства замен . 5 индуктора при заведенной заготовке экран выполнен разъемным.

Как показывают эксперименты, наличие экрана существенно снижает потоки рассеяния, но в этом случае ток на уча т- ке периметра снаринаеиой заготовки, где активные проводники отсутствуют, ечет только под экраном. Для того чтобы потери в теле трубной заготовки при ислользованчи экрана не возросли,, 2б часть экрана, огибающая снаризаеиую заготовку, на этом участке имеет значительно большую длину, чем катушка.

На фиг.1 изображен предлагаемый индуктор и заготовка в продольном раз- 3О рене; на фиг.2 — разрез А-A фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1.

Индуктор состоит из катушки 1, каждый виток которой представляет cîáoé петлю. Катушка, имеет активные провод- аб ники 2, выполненные по периметру свариваемой заготовки 3, и обратные проводники 4. Внутри катушки размещены магнитопроводы 5 и б, соответственно центральный и боковые. Внутри сзариваеиой заготовки размещен сердечник 7 из фер4Q роиагнитного материала, Длина магнитопроводов 5 и 6 значительно больше, чси длина катушки 1 и магнитолрозодд выступают эа первый и последний витки катушки 1. 48

Катушка 1 индуктора и трубная заготовка 3 охвачены токопроводящии экраном, который выполнен разъемньм и состоит из двух частей. Одна часть 8 выполнена по периметру сваринаемОЙ загОтонки 3„ а другая часть 9 имеет участок, изогнутый ло периметру обратных проводников 4 катушки 1.

Длина части 8 экрана вдоль оси за- Г4 гОТОвки значительнО бОльше длины части 9 и длины катушКИ 1.

Между актизныьа проводниками катушки 1 и заготовкой 3 может быть устаИОвлеи нодоохлаждаеиый ТОкопрОнодящий е) экран 16, который электрически не связан ни с катушкой 1, ни с частями 8 и

9 экрана. Экран 10 установлен для за- щиты катушки 1 индуктора от брызг расплавленного металла и теплового иэлу- 85 чения

При пропускании тока через катушку

1 в магнитопроводах 5 и б возникает магнитное поле, которое, замыкаясь во внешнем по отношению к катушке 1 пространстве, наводит по периметру свариваеиой заготовки токи встречного направления. Ток, наведенный в заготовке, пройдя ло ее периметру на участке размещения активных проводников, доходит до щели и затем течет ндоль свариваемых кроиок, замыкаясь через место Их соприкосновения.

8 экране, образованном, лод действием магнитного поля, также наводятся токи, которые уменьшают потоки рассея:ния и увеличивают долю потока, проходящего через щель внутрь сваринаемой заготснки и замыкающегося через сердечник 7.

Доля потока, проходящего через щель и замыкающегося по сердечнику 7 внутри сваринаемой заготовки, определяет величину тока, наведенного на кромках и замыкающегося через место их соприкосновения.

Направление тока, наведенного в экране таково, что ток з части 8 является как бы продолжением токов в активных проводниках 2 катушки.1. Однако длина части 8 экрана значительно больше. длины катушки 1 вдоль ее оси. Поэтому плотность тока на участке свариваемой заготовки, охваченной частью

8 экрана, значительно меньше, чем на остальных участках и суммарные потери при использовании предлагаемого индуктора уменьшаются ло сравнению с потерями при использовании охватываю« щего индуктора.

Вод действием тока, наведенного на кромках при лропускании тока по катушке 1, кромки эа время прохождения от индуктора до места соприкосновения разогренаютcя до сварочной температуры и лри r:оследующеи обжатии снариваются, Формула изобретения

Нндуктор для высокочастотной сварки труб, содержащий многовитконую катушку из токолроводящего материала, надетую на ферромагнитный сердечник, и экран, образующий замкнутый виток вокруг катушки и ло периметру свариваеиой заготовки, o " л и ч а ю шийся теи, что, с целью повышения производительности и снижения эксплуатационных расходов, каждый aèòoê катушки изогнут вокруг заготовки таким образом, что его активный провод охватывает не более половины заготовь.:,. а обратный провод огибает активный, и,:алчем внутри катушки по Обеии сторонаи от основного магнитолровода расположены, ло крайней иере, по одному боковоиу магнитопроводу, длина которого в,.1-1,2 раза больше длинны катушки.

401104

Фиг.д

Составитель Э.Ветрова

Техред Е.Давидович "орректор А.Власенко

Редактор Е.Месропова

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3280/2 Тираж 1263 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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