Индуктор для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)875650

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.80 (21) 2860439/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл а

Н 05 В 6/38

Государственный комнтет

СССР

Опубликовано 23.10,81. Бюллетень №39

Дата опубликования описания 23.10.81 (53) УДК 621.365..511 (088,8) по делам нзобретений и OTKpblTHA (72) Авторы изобретения

М. П. Марутян, Е. А. Семенько, Е. И. Федорино и (7 l ) .Заявитель

Центральное конструкторское бюро с опытным п (54) ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА

ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЛ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕй

Изобретение относится к электрическому нагреву, в частности, к электротермической обработке металлов путем индукционного нагрева, преимущественно внутренних поверхностей цилиндрических деталей.

Известен индуктор для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических деталей большого диаметра (свыше 50 мм) и небольшой длины, выполненной из одновитковой токоведущей трубки с каналом охлаждения (1j ..

Однако при термообработке внутренних цилиндрических поверхностей малого диаметра (меньше 50 мм) и большой длины одновитковые индукторы применять нерационально: активное сопротивление длинных. токоподводящих шин становится соизмеримым с эквивалентным активным сопротивлением индуктирующего провода.

Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является индуктор для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических деталей, выполненный в виде многовитковой цилиндрической спиральной катушки из водоохлаждаемой трубки (2).

Недостатком известного индуктора является то, что в нем не предусмотрена возможность регулирования зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью. Такое регулирование требуется в некоторых технологических процессах термообработки, например при нанесении износостойких металлических порошков на внутреннюю поверхность деталей типа втулок. При расплавлении порошка в процессе термообработки происходит его уплотнение,. вследствие чего увеличивается зазор между индуктором и нагреваемой поверхностью. Увеличение тО зазора приводит к нерациональному исполь-, зованию электромагнитной энергии и снижению КПД индуктора.

Цель предлагаемого изобретения — уст.ранение указанного недостатка, а именно:

1 повышение КПД индуктора путем регулирования зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью.

Поставленная цель достигается тем, что в описанном иидукторе концевые витки катушки снабжены жестко закреплещтыми по их внутреннему диаметру приводными элементами, выполненными, например, в виде втулок и связанными с механизмом их по ворота, при этом приводные элементы вы875650 полнены из немагнитного электроизоляцион- ного материала, например, Йсбоцемента.

На фиг. i схематически изображен предлагаемый индуктор, разрез;на фиг. 2 — вид

А на фиг, 1.

Индуктор для нагрева внутренних поВерхностей цилиндрических деталей выпол,нен из многовитковой токоведущей трубки 1 с каналом охлаждения 2. На концевых витках нндуктора жестко закреплены соответственно приводные элементы 3 и 4, связанные с Механизмом 5 их поворота.

Приводные элементы 3 и 4 размещены концентрично виткам индуктора и выполнены, например, в ниде втулок из немагнитного и электроизоляционного материала. В качестве немагнитного и электроизоляционного материала может быть использована, например, доска асбоцементная электротехническая.

В предлагаемом индукторе связь приводнь|х элементов 3 и 4 с механизмом 5 осуществляется посредством рычагов 6 и 7, а в качестве механизма 5 их поворота применен; например, электромагнит. Помимо изображенного на чертеже варианта могут быть использованы и другие варианты связи известной конструкции (зубчатые колеса, шкивы и т. д,) и другие известные приводы . (гидро- и пневмоцилнндры, винты и т. д.).

Индуктор работает следующим образом.

Деталь 8 с теплостойкими прокладками

9 и 10 закрепляется в патроне 11 и ей сообщается вращательное движение, Во внутреннюю полость детали 8 засыпается доза износостойкого металлического порошка 12, который под действием центробежных сил равномерно распределяется по внутренней цилиндрической поверхности детали 8. Индуктор вводится во внутреннюю полость детали 8 с оптимальным зазором Ь и начинается нагрев детали 8 с порошком 12. При расплавлении порошка 12 происходит его уплотнение и зазор Ь увеличивается. После этого срабатывает механизм 5, который посредством рычагов 6 н 7 поворачивает приводные элементы 3 и 4, а соответственно и

Крайние витки индуктора, в направлении, противоположном направлению навивки токоведущей трубки 1. При этом в результате упругой деформации трубки 1 наружный диаметр индуктора увеличивается, а зазор

Ь уменьшается. Поворот приводных элементов 3 и 4 осуществляется до тех пор, пока

4 снова не установится оптимальный зазор Ь, и этот зазор поддерживается в течение всего периода нагрева детали.

После окончания нагрева детали 8 механизм 5 выключается, наружный диаметр ин5 -дуктора yMeньшается до первоначальиой величины и индуктор выводится из внутренней полости детали 8. При нагреве последующих деталей цикл повторяется.

В том случае, когда необходимо уве10 личить зазор. А, механизм 5 поворачивает приводные элементы 3 и 4, а соответственно и крайние витки индуктора, в направлении, совпадающим с направлением навивки токоведущей трубки 1. При этом наружный диаметр индуктора уменьшается, а зазор

А увеличивается.

Таким образом, применение предложенного индуктора для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических. деталей, снабженного устройством для регулирования зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью, позволит на 5 в 1О /о повысить КПД установок для нанесения покрытий из износостойких металлических порошков и снизить расход электроэнергии, что даст .существенный эффект в народном хозяйстве.

Формула изобретения

1. Индуктор для нагрева внутренних

30 поверхностей цилиндрических деталей, выполненный в виде оноговитковой цилиндрической спиральной катушки из водоохлаждаемой трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, концевые витки катушки снабжены жестко закрепленными по их внутреннему диаметру приводными элементами, выполненными, например, в виде втулок и. связанными с механизмом их поворота.

2. Индуктор по и. !, отличающийся тем, 40 что приводные элементы выполнены из электроизоляционного нема гнитного материала, например, асбоцемента. с

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Слухоцкий А, E. и др. Индукторы для индукционного нагрева. "Энергия," 1974, с. 137.

2. Слухоцкий А, Е. Закалочные индукторы. Машгиз, 1954, с. 30.

875650

Составитель О. Шелрииа

Редактор Р. Циника ТехредА. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 9388/87 Тираж 892, Пол пис кое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб.. д. 4/5

Филиал ППП . кПатеит», г. Ужгород. ул. Проектная, 4