Устройство для нагрева бандажей вагонных колес или тому подобных предметов

 

ЛЬ 68059

Класс 21h, 290, 21h, 12

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Б)оло изоблгтени(! Г(лсплать-1"„ССР !

В. Л. Волынец

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА БАНДАЖЕЙ ВАГОННЫХ КОЛЕС

ИЛИ ТОМУ ПОДОБНЫХ ПРЕДМЕТОВ

Заявлено 13 октября 1939 года в НКПС за ЪЪ 5393 (345503) Опубликовано 31 марта 1947 года

163

Для и!!дукииониого нагрева оандажсй вагонных колес и т, и. изделий кольцевой формы широко известно применение устройств, состоящих нз системы электромагнитов, которые имеют разомкнутые магнптопроводы 1! общу(о дня всех пих возбуждающую катушку, питаемую переменным током; подлежащое нагреву изделие вводится в пространство между пол(осами ука.занных магнитопроводов и нагревается за счет вихреьых токов, возникающих в тслс изделия., Одно из -,аких устройств составило предмет авторского свидетельства

М 34662 того же нзооретателя.

Предметом данного изобретония является подобное нагревательное устройство, которое, однако, отли (ается от известных тем, что магнитоироводь(электромагнитов, с целью шггания установки от сети трехфазного тока и повышения коэфнциенга мощности ее, имеют в вертикальном разрезе

Ш-образную форму и снабжены двумя расположенными друг иад другом катушками, которые охватывают иагрсваеьчый предмет и вк.;ночевы в сеть ио схеме Скотта.

При использовании такого устройства для нагрева изделий, имеющих сквозные полооти на внутренних частях, может быть с пелью повышения коэфпциента мощности установок применен магнитный экран 110 авторскому свидетельству М 34662 в виде исталлпческoro листа, накладываемого на ука замп jj 10 по,(0 сть.

И(1, чертеже фиг. 1 изображает верти1 1в к!!л(н!1!! разрез )!)cl;(alaol(îã0 усfpo(lcтва, на, фпг. 2 — в(!д в плане, иа фиг. 3 — вариант маппггной цепи.

Устройство представляет собой пндуктор с жсс(сз01!. маппггиаr(спс тсз(а 1 оторОго в поперечном разрезе состопт из двух спаренных мапнгтопроводов 1, Кажды!(з(агннтопровод охватывает самостоятельну!о индукторную катуи!ку 2 и замыкает собой внешпгою магпитиу(0 цепь рабочих магнитных попи;ов. создаваемых катушками в верхней и иижне((половинах нагреваемого банд!(жа 3; в плане магнитная система индуhTop(1 сОстОит из нескольких таких равно)(срно распределенных Ilo окружности спаренных магнитопроводов 1. Внутренняя воздушная полость бандажа перекрывается магнитным экраном 4 из тонкого листового железа. Еатушки 2 вкл!Оча!отея в трехфазную сеть по схеме Скотта.

В отдельных случаях, I(1)ll желании, cIIAрсниые мапштоироводы 1 пндуктора могут охватывать, вместо верхней и нижней по(!Овнн бандажа, отдельные. пагревасмь(с бандажи 3, устанавливаемые в этом случае попарно (фиг. 3).

Спаренные магнитопроводы лучше всего выполнять по типу «гибких» (авторское свидетельство М 32069), à mo «жестких». так как в псрвом случае отпадает весьма трудоемки((процесс штамповки железных ((истов, сокращаются до 1(1(нимуз(я воздушные зазорь! между по;носами и бандажом, уменьшается воздушный магнитный поток № 68059 рассеяяпя в пространстве между катушкой и бандажозг.

Отдельные спаренные маги.попроводы нндуктора могут либо поодиночке, либо одновременно групповым приводом передвигаться в радиальном направлении: раздвигаться — для освобождения наФреваемотю бандажа, сдвигаться — для охвата бандажа, как номинального диаметра, так и уменьшенного. например, сработанного после неоднократной обточкп и т. п. Для .освобождения бандаж*а можно также верхние части магнптопроводов выполнять отк|гдным|г, например па шарнирах.

Групповойг привод югагнитопрювюдов ипдуктора можно юсущестьпть л|обым агзвестньыг способом, например, с помощью гибких стержней, тросов, блоков, винтов и т. и. Вся система |гндуктора с катушками может быть смонтирована в горизонта;изгой, вертикальной плн .наклонной плоскости, сообразно требоваягпю удобства обсггуаиваггпя нагреваемого предмета (напрпмер, на колесном станке и т. и.).

Катушки 2 укрепляются так, чтоюы между шгми могло HpoxoäHòü спаренное ссчение магнптопровода; числа витков должны относиться как 0,867: 1. Еслп необход|гмо заземление «нуля», то делается ответвление от /3 числа Битков меньшей катушки, считая ют конца, присоединяемого z середине большей но числу витков катушки.

Уст1юйством пользуются следующим образом:

В предельно раздвинутые маш|птопроводы 1 HEI k I тора вво |гнтся отдельный плп насаженный на колесо подлежащий нагреву бандаж 3, укладывается на экран 4, охватывается сдвигаемыми магнитопроводами 1 |ицуктора, после чего включается ток ь индукторные катушки 2. Лод действием магнитных сил пру;кипящие полюса гибкого индуктора п1шж*имаются к боковым поверхностям бандажа и автомаптческ|г сокращают воздушный зазор до минимума.

Лронпзыва|ющие верхнюю и нижнюю (примерно одпнаковыс) части бандажа рабочие магнитные потоки сдвинуты между собой на 90 . П рогпгкая па,небольшую глубину в железный массив бандажа, он|г кндуцируют в нем греющие токи Фуко, причем каждый поток замьпгается по свопм магнитюировюдам. В общем спаренном сечении оюа, магнитных потока, складываясь геометрпческп, позволяют уменьш|гть это сечение в V 2 раза, соответственно сократить расстояние между катушками и осво бодить для них место, сгнпзпть вес железа пндуктора. Для предметов, имеющих относительно небольшую высоту (например, бандаж), это весьма. существенио. Развиваемая каждой катушкой магнитодвижу164 щая сила (ЗЕДС) в основном рационально затрачивается на проталкивание рабочего магн|гтного потока через неизбежно больНгое магнитное сопротивление внутренней магнитной цепи, проходящей по железному массиву бандажа, и лишь незначительная часть МДС затрачивается па, преодоление, и данном случае, неюольшого соиротггвления внешней цепи. Экран 4 препятствует возникновению параллельного нерабочего потока рассеяния каждой катушки в воздушной полости бандажа. Таким образом, нндуктор, разделяя иримерно поровну внутреннюю матнпт угю цепь катушек, в бандаже, способствует почти равномерному распределению нагрузки по фазам, а малым Halнитным сопротивлением своей шгешней цепи способствует уменьшению намагничивающего тока и дюстпжению относительно высокого коэфицпента мощности устройства.

Следует отметить, что в случае «жесткого» гг|цуктюра воздушные зазоры возрос ли бы, учитывая колебания высоты ба|ца;ка, в пределах допусков и неизменность мвждуполюсного пространства.

Кроме того, в жестком индукторе, т. е. пз пакетов со слоями листового железа, направленнымп параллельно радиусам катушки, будут сильно развиты кратчайшие пути наименьшего сопротпвленпя снлювым лнниям нерабочего магнитного потока рассеяния в пространстве между бандажом и катушкой. Наоборот, в гибком индуктоте с концентрическим (ютносительно поперечного сечения катушки) расположением слоев листового железа такие слои относительно невелики. Поэтому, а также учитывая болыпую напряженность поля во внутренней цепи катушки, упомянутые потоки рассеяния при гибком пндукторе будут значительно меньше, чем прп жестком, в особенности при уменьшенном (против иомпнального) диаметре ба|гдажа; этим гпбк|гй индуктор способствует уитолштельному улучшепи|о коэфпцпента мощностп устройства.

Данное устройство позволяет: а) экономично и полностью электрифицировать нарев бандажей пс только для насадки, но

H для перстяжк|г пх почтп симметричным трехфазпым током нормальной частоты при достаточном высоком КПД (порядка

0,93 — 0,96) и коэфпциенте мощности (порядка 0,6 — 0,65); б) устранить обычную при огневом нагреве загрязненность и вредность бандажных цехов заводов и мастерских z.-д. подвижного состава и трамваев; в) улучшить весьма ответственный процесс насадги бандажей, превратив

ЕГЮ В ЮПРЯтНУЮ H тЮЧНУЮ ЮПЕРаЦИГЮ, РСЗГо повышающую качество посадки бандажей и технологическую культуру цеха. № 68059

Фиг. 1.

Фиг. 2.

Фиг. 3.

Отв, редактор В. Н. Костров.

Техн. редактор М. В. Смольакова.

Л-07169 Г1одписапо к печати 21jVII — 1948 г. Тпрахк 500 акз. 11спа оЗ коп. Зак. 498.

Типографа я пзд-ва «Московский (одьгпевпк», 1истые пруды, 8.

165 — 166

Это z0 устройство, буд1 ш доведено до требуемой мощности, открывает возможность широкого внедрения высокоэффективной поверхностной электрозакалки нлп отжнга бандажей и подобных предметов трехфазным током нормальной (илп удвоенной, утроенной) частоты. До сего времени внедрешш се тормозилось необходимостью иметь специальную уникальномощпую, а поэтому громоздкую и весьма дорогую, высокочастотную установку, заменяемую в данном случае подходящим трехфазным трансформатором.

Предмет изобретения

1. Устройство для нагрева бандажей вагонных колес или тому подобных предметов, вводимых в пространство между полюсами маг|штоироводов . электромагнитов, имеющую оощую для всех HIIx катушку, отлич а ю щеее я тем, что, с целью питания установки от сстп трехфазного тока и повьппения коэфициента мощности сс, магнитопроводы электромагнитов имеют в вертикальном разрезе Ш-образную форму и снаоъены двумя расположенными друг над другом катушкамп, охватывающими нагреваемый предмет Il включенными в сеть по схеме Скотта.

2. В устройство по п. 1 применение, при использовании его для нагрева предметов, имеющих иа внутренних частях сквозные полости, магнитного экрана по авторскому свидетельству ¹ 31662 в виде металлического листа плн т. и., накладываемого иа указанную полость.