RU15828U1 - Индукционный нагреватель для плоских вытянутых поверхностей - Google Patents

Description

Индукционный нагреватель для вытянутых плоских поверхностей.

Полезная модель относится к технологическому оборудованию вагоноремонтных предприятий железнодорожного транспорта и предназначена для использования при ремонте сваркой и наплавкой плоских поверхностей, в частности, челюсти боковой рамы тележки железнодорожного вагона перед ее восстановлением, при котором требуется ее предварительный нагрев до 250 - 300°С.

Известны устройства для индукционного нагрева подпятников надрессорных балок, содержащее индуктор с катушкой, прилегающей к опорной поверхности подпятника и П-образными магнитопроводами с разновысокими стойками.

Недостатком такого устройства для решения поставленной задачи является большой вес и габариты, обусловленные наличием указанных магнитопроводов.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является низкочастотный индукционный нагреватель для прогрева стенок стальных изделий, включающий катушку и электроизоляционное основание, причем катушка выполнена в виде однослойной архимедовой спирали (см. описание к патенту РФ №2098928, Б№34, 97). Недостатком устройства является большая рассеиваемая мощность. Поле такой катушки концентрируется во внутренней ее части и может привести к перегреву витков.

Задача полезной модели - обеспечить нагрев необходимых областей поверхности, подлежащих восстановлению, с одновременным снижением массогабаритных показателей, обеспечить безопасность и надежность работы.

Площадь поверхности челюсти боковой рамы тележки грузового вагоны, подлежащая восстановлению имеет вытянутую форму, близкую к овалу. Нагреву

г о 0011157

Н05В6/10

i

ii

должны подвергаться области, прилегающие к концам большей оси овала, в то время как области, прилегающие к малой оси овала не должны нагреваться, или, по крайней мере, должны подвергаться меньшему нагреву. В связи с вышеуказанным, поставленная задача решается тем, что в высокочастотном индукционном нагревателе для плоских вытянутых поверхностей катушка, выполненная в виде однослойной архимедовой спирали и соединенная с источником переменного тока высокой частоты, содержит кольцевой ферритовый сердечник, расположенный в геометрическом центре катушки, и концентратор магнитного потока, состоящий из ферритовых пластин, расположенных на поверхности катушки, при этом, центральная пластина расположена по большей оси вытянутой поверхности, а две боковые - прилегают к двум узким торцам центральной пластины и расположены перпендикулярно ей.

Далее сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг. 1 - схематическое представление выполнения индуктора в виде плоской катушки.

Фиг.2 - представлена схематически площадь поверхности челюсти боковой рамы тележки железнодорожного вагона, с указанием областей, которые необходимо подвергнуть нагреву.

Устройство состоит из индуктора, выполненного в виде плоской архимедовой спирали 1, расположенной на электро- и теплоизоляционом основании 2. В центре катушки размещен ферритовый кольцевой сердечник 3, на поверхности катушки размещен концентратор магнитного потока, состоящий из центральной пластины 4, расположенной вдоль большей оси вытянутой поверхности нагреваемой детали, и двух пластин 5, примыкающих к центральной пластине по ее узким торцам и расположенных перпендикулярно ей. Индуктор соединен с источником переменного

тока высокой частоты. Заштрихованные области на Фиг.2 показывают области детали, которые необходимо подвергнуть нагреву.

Устройство работает следующим образом:

Индуктор размещается на нагреваемой поверхности, включается подача переменного напряжения 240В и частотой 7-10,5 кГц .

При включении индуктора на катушку поступает переменный ток от высокочастотного источника, который создает вокруг витков спирали переменное магнитное поле, индуктирующее вихревые токи в поверхности нагреваемой детали, приводящие к ее нагреву. В соответствии с известным пазовым эффектом, при размещении концентратора магнитного потока практически все наводимые вихревые токи концентрируются на поверхности катушки, обращенной к поверхности нагреваемой детали. Предложенная конфигурация магнитного концентратора обеспечивает необходимое распределение плотности вихревых токов по площади поверхности нагреваемой детали, перекрываемой катушкой, не допуская нагрева соседних областей и перегрева витков самой катушки. На Фиг.2 заштрихованные области являются областями, которые необходимо подвергнуть нагреву. При реализации данного устройства в установке для нагрева на поверхности катушки, обращенной к нагреваемой детали может быть размещен термодатчик, сигнал с которого, поступающий на схему управления нагревом, обусловливает управление режимом работы источника питания для обеспечения необходимого технологического цикла нагрева. Размеры катушки выполняются в соответствии с площадью нагреваемой поверхности.

Нагреватель реализованный в соответсвии с данной полезной моделью имеет малый вес и габариты, удобен и безопасен в работе, обеспечивает равномерный нагрев поверхности.

Claims (1)

1. Индукционный нагреватель для плоских вытянутых поверхностей, в частности челюсти боковой рамы тележки железнодорожного вагона, состоящий из катушки в виде однослойной архимедовой спирали из электропроводного материала, размещенной на электро- и теплоизоляционном основании, подключенной к источнику переменного тока, отличающийся тем, что катушка подключена к источнику переменного тока высокой частоты, в геометрическом центре катушки размещен кольцевой сердечник, а на плоской поверхности катушки размещен концентратор магнитного потока, состоящий из центральной пластины, размещенной вдоль большей оси вытянутой поверхности нагреваемой детали, и боковых пластин, примыкающих к узким торцам центральной пластины и перпендикулярно ей расположенных.