RU2044780C1

RU2044780C1 - Induction unit for heating discs

Info

Publication number: RU2044780C1
Application number: SU863156542A
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Колотуша; Борис Всеволодович Павлов; Сергей Александрович Горский; Владимир Алексеевич Маршалка
Original assignee: Производственное объединение "Южный машиностроительный завод"
Priority date: 1986-11-24
Filing date: 1986-11-24
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: induction unit includes a rotary table in the form of heat-and electroinsulated rods and a removable sleeve, being driven to rotation by a drive assembly and mounted coaxially with possibility of rotation around a vertical axis and supporting the disc to be heated along its periphery and in its central portion respectively. The disc had been heated, the heating temperature is being lowered iron a temperature of maximum ductility of the material on a flange of the disc up to a temperature of plastic deformation on an annular portion of the disc, arranged on a necking radius of a die; cooling the central portion of the disc, restricted by the necking radius of the die; performing temperature lowering after heating from the flange towards the annular portion with a predetermined temperature gradient, directed along a radius of the disc towards its center and providing constant stress values along a cross section of the disc at process of plastic deformation. EFFECT: enhanced quality of heating of disc material. 7 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к установкам индукционного нагрева и может быть использовано для нагрева толстостенных дисков из труднодеформируемых материалов перед глубокой вытяжкой конусов из дисков. The invention relates to induction heating plants and can be used to heat thick-walled disks from hardly deformed materials before deep drawing of cones from disks.

Известна индукционная установка для нагрева заготовок, содержащая два коаксиальных горизонтальных параллельных плоских спиральных индуктора, включенных электрически встречно и установленных с возможностью относительного взаимного смещения вдоль общей оси, загрузочно-разгрузочное устройство и водоохлаждаемый поворотный стол [1]
Однако известная установка не обеспечивает нагрева диска с заданным градиентом температуры, направленным по радиусу диска к его центру.Known induction installation for heating billets, containing two coaxial horizontal parallel flat spiral inductors, electrically opposed and installed with the possibility of relative relative displacement along a common axis, loading and unloading device and a water-cooled rotary table [1]
However, the known installation does not provide heating of the disk with a given temperature gradient directed along the radius of the disk to its center.

Наиболее близкой к предлагаемой является индукционная установка, содержащая основание, на котором смонтированы два коаксиальных плоских круглых горизонтальных индуктора, включенных электрически встречно и установленных с возможностью относительного взаимного перемещения вдоль вертикальной оси, цилиндрический виток, установленный коаксиально и неподвижно относительно верхнего индуктора, охватывающий его, при этом средняя плоскость цилиндрического витка расположена между горизонтальными индукторами, поворотный стол с перемещаемыми приводом водоохлаждаемыми секторами, а также загрузочно-разгрузочное устройство с приводом [2]
Однако известная установка, примененная для нагрева толстостенного диска из труднодеформируемого материала перед пластической деформацией, имеет следующие недостатки: низкий коэффициент полезного действия, так как индукторы нагревают находящиеся между ними водоохлаждаемые секторы, что приводит к потерям тепла; неравномерность нагрева периферийной зоны диска в окружном направлении из-за соприкосновения этой зоны с водоохлаждаемыми секторами; ограниченные технологические возможности; так как водоохлаждаемые секторы, расположенные на периферии диска, не обеспечивают охлаждения центральной части диска, а также отсутствует возможность подбора оптимального диаметра охлаждаемой части диска.Closest to the proposed one is an induction installation containing a base on which two coaxial flat circular horizontal inductors are mounted, electrically opposed and mounted with relative relative movement along the vertical axis, a cylindrical coil mounted coaxially and motionless relative to the upper inductor, covering it, at the middle plane of the cylindrical coil is located between the horizontal inductors, the rotary table is moved mi water-cooled drive sectors, and the loading and unloading driven device [2]
However, the known installation used to heat a thick-walled disk made of a hard-to-deform material before plastic deformation has the following disadvantages: low efficiency, since the inductors heat the water-cooled sectors between them, which leads to heat loss; uneven heating of the peripheral zone of the disk in the circumferential direction due to the contact of this zone with water-cooled sectors; limited technological capabilities; since water-cooled sectors located on the periphery of the disk do not provide cooling of the central part of the disk, and there is no possibility of selecting the optimal diameter of the cooled part of the disk.

Цель изобретения усовершенствование индукционной установки для нагрева дисков, в которой при нагреве толстостенного диска из труднодеформируемого материала перед вытяжкой конуса из диска обеспечивается: предотвращение потерь тепла; повышение равномерности нагрева периферийной зоны диска в окружном направлении; охлаждение центральной части диска. The purpose of the invention is the improvement of an induction installation for heating disks, in which when heating a thick-walled disk from a hardly deformed material before drawing the cone from the disk, it is provided: prevention of heat loss; increasing the uniformity of heating of the peripheral zone of the disk in the circumferential direction; cooling the central part of the disk.

За счет этого повышается коэффициент полезного действия индукционной установки и расширяются ее технологические возможности. Due to this, the efficiency of the induction installation is increased and its technological capabilities are expanded.

Цель достигается тем, что в индукционной установке для нагрева дисков, содержащей основание, на котором смонтированы коаксиально плоские горизонтально расположенные индукторы, включенные электрически встречно и установленные с возможностью относительного взаимного перемещения вдоль вертикальной оси, цилиндрический виток, установленный коаксиально и неподвижно относительно верхнего индуктора и охватывающий его, при этом средняя плоскость цилиндрического витка расположена между горизонтальными индукторами, поворотный водоохлаждаемый стол с приводом и загрузочно-разгрузочное устройство с приводом, поворотный стол выполнен в виде приводных термоэлектроизоляционных стержней и съемного водоохлаждаемого стакана, установленных коаксиально с возможностью вращения, индукторы выполнены в виде разделенных электроизоляцией токопроводящих витков Р-образного сечения с магнитопроводом, причем внутренний виток шире наружного, магнитопровод установлен на витках и состоит из набора ферромагнитных пластин Г-образной формы, выполненных в виде секций, разделенных электроизоляцией и укрепленных с возможностью удаления. The goal is achieved by the fact that in an induction installation for heating disks containing a base on which are mounted coaxially flat horizontally located inductors that are electrically opposed and installed with the possibility of relative relative movement along the vertical axis, a cylindrical coil installed coaxially and motionless relative to the upper inductor and covering him, while the middle plane of the cylindrical coil is located between the horizontal inductors, rotary water cooling a removable table with a drive and a loading and unloading device with a drive, a rotary table made in the form of thermoelectric insulating rods and a removable water-cooled cup mounted rotatably coaxially, inductors are made in the form of electrical conductive coils of R-shaped cross-section with a magnetic circuit, the inner coil being wider external, the magnetic circuit is mounted on the turns and consists of a set of L-shaped ferromagnetic plates made in the form of sections separated by an electric casing and reinforced with the ability to remove.

Верхний индуктор и цилиндрический виток установлены с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, что обеспечивает доступ к диску после его нагрева. The upper inductor and the cylindrical coil are mounted with the possibility of rotation relative to the horizontal axis, which provides access to the disk after heating.

Загрузочно-разгрузочное устройство выполнено в виде платформы с приводом перемещения вдоль вертикальной оси, на которой установлены ложементы, расположенные в горизонтальной плоскости между термоэлектроизоляционными стержнями, причем диаметр ложементов равен диаметру нагреваемого диска. The loading and unloading device is made in the form of a platform with a displacement drive along the vertical axis, on which lodges are installed, located in the horizontal plane between the thermoelectric insulating rods, and the diameter of the lodges is equal to the diameter of the heated disk.

Цилиндрический виток включен электрически согласно с нижним индуктором без периферийного витка, что позволяет работать верхнему и нижнему индукторам от одного источника питания. The cylindrical coil is electrically switched on in accordance with the lower inductor without a peripheral coil, which allows the upper and lower inductors to operate from a single power source.

Индукторы смонтированы со смещением витков в горизонтальной плоскости на половину ширины витка, что позволяет повысить равномерность нагрева диска в окружном направлении. Inductors are mounted with the displacement of the turns in the horizontal plane at half the width of the turn, which allows to increase the uniformity of heating of the disk in the circumferential direction.

Витки индукторов выполнены в виде разомкнутых колец, электрически соединенных перемычками в спираль, что повышает технологичность изготовления крупногабаритных индукторов, так как цельный спиральный индуктор необходимо изготавливать на станке с числовым программным управлением. The coils of the inductors are made in the form of open rings, electrically connected by jumpers in a spiral, which increases the manufacturability of manufacturing large-sized inductors, since an integral spiral inductor must be manufactured on a numerically controlled machine.

На витках со стороны зоны нагрева укреплены термоэлектроизоляционные пластины, что предотвращает перегрев магнитопровода и повышает надежность работы индукторов. Thermoelectric insulating plates are strengthened on the turns from the heating zone, which prevents overheating of the magnetic circuit and increases the reliability of the inductors.

Потери тепла в установке предотвращаются за счет того, что термоэлектроизоляционные стержни, находящиеся между индукторами и поддерживающие диск по периферии, не нагреваются, вследствие чего повышается КПД установки. Heat losses in the installation are prevented due to the fact that the thermoelectric insulating rods located between the inductors and supporting the disk along the periphery do not heat up, thereby increasing the efficiency of the installation.

Неравномерный нагрев периферийной зоны диска в окружном направлении предотвращается тем, что термоэлектроизоляционные стержни не отбирают тепло с диска. Unequal heating of the peripheral zone of the disk in the circumferential direction is prevented by the fact that thermoelectric insulation rods do not take heat from the disk.

Охлаждение центральной части диска достигается за счет того, что центральная часть диска опирается на съемный водоохлаждаемый стакан, вследствие чего расширяются технологические возможности установки. Экспериментальным подбором диаметра верхней части стакана определяется оптимальный диаметр охлаждаемой центральной части диска. The cooling of the central part of the disk is achieved due to the fact that the central part of the disk is supported by a removable water-cooled cup, as a result of which the technological capabilities of the installation are expanded. The experimental selection of the diameter of the upper part of the glass determines the optimal diameter of the cooled central part of the disk.

Регулирование градиента снижения температуры, направленного по радиусу диска к его центру, достигается изменением зазора между нагреваемым диском и витком, так как витки установлены с возможностью независимого перемещения вдоль вертикальной оси. The regulation of the gradient of temperature reduction directed along the radius of the disk to its center is achieved by changing the gap between the heated disk and the coil, since the coils are installed with the possibility of independent movement along the vertical axis.

Регулирование градиента осуществляется удаление секций магнитопровода. В той части диска, которая находится под удаленными секциями, ток не индуктируется и она не нагревается. Секции удаляются в определенном порядке: чем ближе к центру диска, тем больше секций удаляется. The gradient is controlled by removing sections of the magnetic circuit. In that part of the disk, which is located under the remote sections, the current is not inducted and it does not heat up. Sections are deleted in a certain order: the closer to the center of the disk, the more sections are deleted.

Витки разделяются (кроме электроизоляции) частью магнитопровода, которая находится над буртиком Р-образного витка, вследствие чего Г-образный магнитопровод каждого витка образует с магнитопроводом соседнего витка П-образный контур и большая часть магнитного потока каждого витка не суммируется в общий магнитный поток, а замыкается на нагреваемый диск. Этим достигается снижение температуры на внутренней зоне нагреваемого диска. The turns are separated (except for electrical insulation) by the part of the magnetic circuit that is located above the shoulder of the P-shaped coil, as a result of which the L-shaped magnetic circuit of each coil forms a U-shaped circuit with the magnetic circuit of the adjacent coil and most of the magnetic flux of each coil is not summed into the total magnetic flux, but closes on the heated disk. This achieves a decrease in temperature in the inner zone of the heated disk.

Внутренний виток выполняют шире наружного, вследствие чего плотность индуктированного тока и температура на внутренней зоне нагреваемого диска будет меньше, чем на периферийной зоне диска. Разность ширины внутреннего и наружного витков определяется необходимым градиентом снижения температуры. The inner coil is made wider than the outer one, as a result of which the density of the induced current and the temperature in the inner zone of the heated disk will be less than in the peripheral zone of the disk. The difference in the width of the inner and outer turns is determined by the necessary gradient of temperature reduction.

На фиг.1 изображена схема индукционной установки, продольный разрез; на фиг. 2 вид А на фиг.1 (индукторы не показаны); на фиг.3 узел I на фиг.1; на фиг.4 узел II на фиг.1; на фиг.5 индуктор, продольный разрез; на фиг.6 вид Б на фиг.5 (на вырыве магнитопровод не показан); на фиг.7 нагретый диск в матрице. Figure 1 shows a diagram of an induction installation, a longitudinal section; in FIG. 2, view A in FIG. 1 (inductors not shown); in Fig.3 node I in Fig.1; in Fig.4 node II in Fig.1; figure 5 inductor, a longitudinal section; in Fig.6 view B in Fig.5 (on the breakout, the magnetic circuit is not shown); Fig.7 heated disk in the matrix.

Индукционная установка содержит основание 1, на котором на вертикальных стойках 2 неподвижно установлена горизонтальная платформа 3. На верхней плоскости платформы 3 выполнен кольцевой желоб, в нем размещены шарики 4, на которые опирается кольцо 5 с внутренним зубчатым зацеплением. На кольце 5 закреплены втулки 6, в которые вставлены термоэлектроизоляционные стержни 7, поддерживающие нагреваемый диск 8 по периферии. Кольцо 5 кинематически связано шестерней 9 и осью 10 с приводом 11 вращения. Ось 10 вращается в подшипниках, закрепленных в основании 1 и платформе 3 (не показана). В центре платформы 3 размещен стакан 12 с установленными в нем пружиной 13 и подшипником 14, на который через уплотнение (не показано) опирается медный водоохлаждаемый стакан 15 (фиг.3). Стакан 15 вращается в подшипнике 14 вокруг вертикальной оси. Подвод охлаждающей воды осуществляется по трубе 16, отвод по трубе 17. The induction installation comprises a base 1, on which a horizontal platform 3 is fixedly mounted on the vertical posts 2. An annular groove is made on the upper plane of the platform 3, balls 4 are placed on it, on which the ring 5 with internal gearing is supported. On the ring 5, bushings 6 are fixed, into which thermoelectrically insulating rods 7 are inserted, supporting the heated disk 8 along the periphery. Ring 5 is kinematically connected by gear 9 and axis 10 with rotation drive 11. Axis 10 rotates in bearings mounted in base 1 and platform 3 (not shown). In the center of the platform 3 there is a glass 12 with a spring 13 and a bearing 14 installed in it, on which a copper water-cooled glass 15 is supported through a seal (not shown) (Fig. 3). The glass 15 rotates in a bearing 14 around a vertical axis. The supply of cooling water is carried out through the pipe 16, the discharge through the pipe 17.

Вращаемые приводом 11 термоэлектроизоляционные стержни 7 и медный водоохлаждаемый стакан 15 поддерживают нагреваемый диск 8 по периферии и в центральной части соответственно и образуют поворотный стол. The thermoelectric insulation rods 7 and copper water-cooled glass 15 rotated by the drive 11 support the heated disk 8 along the periphery and in the central part, respectively, and form a rotary table.

Загрузочно-разгрузочное устройство представляет собой подвижную платформу 18, на которой установлены стойки 19 с ложементами 20, расположенные между термоэлектроизоляционными стержнями 7 (фиг.2). Ось 21 имеет резьбовую часть, которая проходит через отверстие в платформе 18 и образует с ней винтовую пару. Ось 21 кинематически связана с приводом 22 вращения и вращается в подшипниках, закрепленных в основании 1 и неподвижной платформе 3 (не показано). Ось 10 проходит через отверстия, выполненные в платформах 3 и 18, а стойки 2 проходят через отверстия, выполненные в платформе 18. The loading and unloading device is a movable platform 18 on which racks 19 with lodges 20 are installed, located between the thermoelectric insulating rods 7 (Fig. 2). The axis 21 has a threaded portion that extends through an opening in the platform 18 and forms a helical pair with it. The axis 21 is kinematically connected with the rotation drive 22 and rotates in bearings mounted in the base 1 and the stationary platform 3 (not shown). Axis 10 passes through holes made in platforms 3 and 18, and racks 2 pass through holes made in platform 18.

Установка имеет два коаксиальных плоских круглых горизонтальных индуктора: нижний индуктор 23 и верхний индуктор 24, включенные электрически встречно и установленные с возможностью относительного взаимного перемещения вдоль вертикальной оси (механизм перемещения не показан). Установка снабжена цилиндрическим витком 25, который установлен коаксиально и неподвижно относительно верхнего индуктора 24, охватывает его, при этом средняя плоскость цилиндрического витка 25 расположена между индукторами 23 и 24 (фиг.4). Нижний индуктор 23 опирается на полку 26, закрепленную на стакане 12 (фиг.3). Верхний индуктор 24 прикреплен к подвижной раме 27, которая установлена с возможностью поворота на неподвижной вертикальной стойке 28 и через коромысло 29 связана с гидроцилиндром 30. Стойка 28 и гидроцилиндр 30 установлены на основании 1. The installation has two coaxial flat circular horizontal inductors: the lower inductor 23 and the upper inductor 24, which are electrically opposed and installed with the possibility of relative relative movement along the vertical axis (the movement mechanism is not shown). The installation is equipped with a cylindrical coil 25, which is installed coaxially and motionless relative to the upper inductor 24, covers it, while the middle plane of the cylindrical coil 25 is located between the inductors 23 and 24 (figure 4). The lower inductor 23 is based on a shelf 26 mounted on the glass 12 (figure 3). The upper inductor 24 is attached to a movable frame 27, which is mounted to rotate on a stationary vertical strut 28 and is connected to the hydraulic cylinder 30 through the rocker arm 29. The strut 28 and hydraulic cylinder 30 are mounted on the base 1.

Нижний индуктор 23 имеет на один виток меньше, чем верхний индуктор 24 (у него удален периферийный виток). Цилиндрический виток 25 включен электрически согласно с нижним индуктором 23, что позволяет работать индукторам 23 и 24 от одного источника питания. The lower inductor 23 has one coil less than the upper inductor 24 (the peripheral coil is removed from it). The cylindrical coil 25 is electrically connected in accordance with the lower inductor 23, which allows the inductors 23 and 24 to operate from a single power source.

На месте периферийного витка, удаленного от нижнего индуктора 23, расположены термоэлектроизоляционные стержни 7, поддерживающие нагреваемый диск 8 по периферии (фиг.4). Стержни 7 изготовлены из кристаллокорунда, не нагреваются и не отбирают тепла с периферийной зоны нагреваемого диска 8. In place of the peripheral coil, remote from the lower inductor 23, thermoelectric insulation rods 7 are located that support the heated disk 8 around the periphery (Fig. 4). The rods 7 are made of corundum, do not heat up and do not take heat from the peripheral zone of the heated disk 8.

Индукторы 23 и 24 смонтированы со смещением витков в горизонтальной плоскости на половину ширины витка l/2 (фиг.1). Inductors 23 and 24 are mounted with the displacement of the turns in the horizontal plane at half the width of the coil l / 2 (figure 1).

Диск 8 опирается центральной частью на медный водоохлаждаемый стакан 15, который является съемным и может быть заменен на стакан другого диаметра. Подбором диаметра d стакана 15 определяется оптимальный диаметр охлаждаемой центральной части диска 8. The disk 8 is supported by the central part on a copper water-cooled glass 15, which is removable and can be replaced with a glass of a different diameter. The selection of the diameter d of the glass 15 determines the optimal diameter of the cooled central part of the disk 8.

Индукторы 23 и 24 содержат наружные (равные по ширине) витки 31 и внутренний виток 32, которые имеют Р-образное сечение, причем виток 32 шире витка 31 (l₂ > l₁). Витки 31 и 32 разделены электроизоляционными кольцами 33. На витках 31 и 32 укреплен магнитопровод, выполненный в виде ферромагнитных Г-образных пластин 34 и 35, разделенных на секции электроизоляционными прокладками 36 и 37.Inductors 23 and 24 contain outer (equal in width) turns 31 and an inner turn 32, which have a P-shaped cross section, and the turn 32 is wider than the turn 31 (l ₂ > l ₁ ). The coils 31 and 32 are separated by insulating rings 33. On the coils 31 and 32, a magnetic circuit is made, made in the form of ferromagnetic L-shaped plates 34 and 35, divided into sections by insulating spacers 36 and 37.

Витки 31 и 32 снабжены буртиками 38 и 39 соответственно, обращенные к нагреваемому диску 8. Витки 31 и 32 имеют прорезь 40 и электрически соединены перемычками 41 таким образом, что ток движется по спирали от наружного витка к внутреннему. На витках 31 и 32 со стороны нагреваемого диска 8 укреплены термоэлектроизоляционные пластины 42 и 43 соответственно. Механизм относительного взаимного перемещения витков 31 и 32 вдоль вертикальной оси не показан. The coils 31 and 32 are provided with beads 38 and 39, respectively, facing the heated disk 8. The coils 31 and 32 have a slot 40 and are electrically connected by jumpers 41 so that the current moves in a spiral from the outer coil to the inner one. On the turns 31 and 32 from the side of the heated disk 8, thermoelectric insulating plates 42 and 43, respectively, are strengthened. The relative relative movement of the coils 31 and 32 along the vertical axis is not shown.

Индукционная установка работает следующим образом. Induction installation operates as follows.

В исходном положении подвижная рама 27 с верхним индуктором 24 и цилиндрическим витком 25 установлены вертикально. Включается привод 22, который вращает ось 21 и поднимает подвижную платформу 18 в крайнее верхнее положение таким образом, чтобы ложементы 20 выступали над термоэлектроизоляционными стержнями 7 и водоохлаждаемым стаканом 15, при этом платформа 18 скользит по неподвижным стойкам 2. На ложементы 20 укладывают нагреваемый диск 8, платформа 18 опускается, и диск 8 устанавливается на термоэлектроизоляционные стержни 7 и водоохлаждаемый стакан 15. Включается гидроцилиндр 30, и рама 27 с верхним индуктором 24 и цилиндрическим витком 25 перемещаются в горизонтальное положение, при этом цилиндрический виток 25 охватывает торец нагреваемого диска 8. Включается привод 11, который через ось 10 с установленной на ней шестерней 9 вращает кольцо 5 с закрепленными на нем втулками 6 и термоэлектроизоляционными стержнями 7. Диск 8, опирающийся периферийной частью на термоэлектроизоляционные стержни 7, вращается вокруг вертикальной оси, при этом скорость вращения диска 8 определяется скоростью работы привода 11. По трубе 16 подается вода, охлаждающая медный диск, который в свою очередь охлаждает центральную часть диска 8. In the initial position, the movable frame 27 with the upper inductor 24 and the cylindrical coil 25 are mounted vertically. The drive 22 is turned on, which rotates the axis 21 and raises the movable platform 18 to its highest position so that the lodgements 20 protrude above the thermoelectric insulating rods 7 and the water-cooled glass 15, while the platform 18 slides along the stationary racks 2. A heated disk 8 is laid on the lodgements 20 , the platform 18 is lowered, and the disk 8 is installed on the thermoelectric insulating rods 7 and the water-cooled glass 15. The hydraulic cylinder 30 is turned on, and the frame 27 with the upper inductor 24 and the cylindrical coil 25 are moved to the horizon at the same time, the cylindrical turn 25 covers the end face of the heated disk 8. The drive 11 is turned on, which rotates the ring 5 with the bushings 6 and thermoelectric insulating rods 7 mounted on it through the axis 10 with the gear 9 mounted on it. Disk 8, which is supported by the peripheral part on thermoelectric rods 7, rotates around a vertical axis, while the speed of rotation of the disk 8 is determined by the speed of the drive 11. Through the pipe 16 is supplied water cooling the copper disk, which in turn cools the central part drive 8.

При подключении индукторов 23 и 24 к источнику тока повышенной частоты в магнитопроводе возбуждается пульсирующее магнитное поле, которое индуктирует ток в диске 8 и нагревает его. When the inductors 23 and 24 are connected to a high-frequency current source, a pulsating magnetic field is excited in the magnetic circuit, which induces the current in the disk 8 and heats it.

Градиент снижения температуры, направленный по радиусу диска к его центру, регулируется следующим образом. The gradient of temperature reduction, directed along the radius of the disk to its center, is regulated as follows.

Изменяют зазоры между нагреваемым диском 8 и витками 31 и 32 (чем больше зазор, тем меньше температура нагрева диска 8). Удаляют секции магнитопровода в следующем порядке: чем ближе к центру диска, тем больше секций удаляют (в той части диска 8, которая находится под удаленными секциями, ток не индуктируется и она не нагревается). The gaps between the heated disk 8 and the turns 31 and 32 are changed (the larger the gap, the lower the heating temperature of the disk 8). The sections of the magnetic circuit are removed in the following order: the closer to the center of the disk, the more sections are removed (in that part of the disk 8, which is located under the remote sections, the current is not induced and it does not heat up).

Витки 31 и 32 выполняют Р-образными, они отделены друг от друга буртиками 38 и 39, вследствие чего Г-образный магнитопровод каждого витка образует с магнитопроводом соседнего витка П-образный контур, и большая часть магнитного потока каждого витка не суммируется в общий магнитный поток, а замыкается на нагреваемый диск 8. The coils 31 and 32 are P-shaped, they are separated from each other by flanges 38 and 39, as a result of which the L-shaped magnetic circuit of each coil forms a U-shaped circuit with the magnetic circuit of the adjacent coil, and most of the magnetic flux of each coil is not summed into the total magnetic flux , and closes on the heated disk 8.

Внутренний виток 32 выполняют шире наружных витков 31, вследствие чего плотность индуктированного тока на внутренней зоне диска 8 (следовательно, и температура) будет меньше, чем на периферийной зоне диска 8. The inner coil 32 is made wider than the outer turns 31, as a result of which the density of the induced current on the inner zone of the disk 8 (therefore, the temperature) will be less than on the peripheral zone of the disk 8.

После нагрева диска 8 с необходимым градиентом и охлаждения его центральной части снимают напряжение с индукторов 23 и 24, выключают привод 11 и диск 8 прекращает вращение вокруг вертикальной оси. Включают гидроцилиндр 30, рама 27 с верхним индуктором 24 и цилиндрическим витком 25 перемещаются в вертикальное положение. Включают привод 22, который вращает оcь 21 и поднимает подвижную платформу 18 в крайнее верхнее положение, при этом ложементы 20 проходят между термоэлектроизоляционными стержнями 7, диск 8 укладывают на ложементы 20, снимается с термоэлектроизоляционных стержней 7 и водоохлаждаемого стакана 15. Далее диск 8 передается на операцию пластической деформации. After heating the disk 8 with the required gradient and cooling its central part, the voltage is removed from the inductors 23 and 24, the drive 11 is turned off, and the disk 8 stops rotation around the vertical axis. Turn on the hydraulic cylinder 30, the frame 27 with the upper inductor 24 and the cylindrical coil 25 are moved to a vertical position. The drive 22 is turned on, which rotates the axis 21 and raises the movable platform 18 to its highest position, while the lodgements 20 pass between the thermoelectric insulating rods 7, the disk 8 is laid on the lodgements 20, removed from the thermoelectric insulating rods 7 and the water-cooled glass 15. Next, the disk 8 is transferred to plastic deformation operation.

На фиг. 7 показана схема нагретого диска в матрице перед операцией глубокой вытяжки конуса из диска. Диск нагрет следующим образом. In FIG. 7 shows a diagram of a heated disk in a matrix before the operation of deep drawing of a cone from a disk. The disc is heated as follows.

Фланец диска, испытывающий максимальные напряжения деформации, нагревают до температуры максимальной пластичности материала. The flange of the disk, experiencing maximum strain stress, is heated to a temperature of maximum plasticity of the material.

Центральную часть диска, ограниченную перетяжным радиусом матрицы и испытывающую минимальные напряжения деформации, охлаждают. Часть диска между фланцем и его центральной частью нагревают со снижением температуры с заданным градиентом, направленным по радиусу диска к его центру и обеспечивающим постоянные напряжения по сечению диска в процессе пластической деформации. Градиент снижения температуры задают исходя из механических свойств материала и коэффициента вытяжки конуса. Такой нагрев предотвращает появление разности температур между наружными и внутренними слоями металла и исключает образование разности напряжений по сечению дисковой заготовки. The central part of the disk, limited by the tensile radius of the matrix and experiencing minimal strain stress, is cooled. The part of the disk between the flange and its central part is heated with decreasing temperature with a predetermined gradient directed along the radius of the disk to its center and providing constant stresses over the cross section of the disk during plastic deformation. The gradient of temperature reduction is set based on the mechanical properties of the material and the coefficient of drawing of the cone. Such heating prevents the appearance of a temperature difference between the outer and inner layers of the metal and eliminates the formation of a voltage difference across the cross section of the disk billet.

Предлагаемое изобретение позволяет нагреть толстостенный диск из труднодеформируемого материала перед вытяжкой конуса с необходимым градиентом, в результате чего повышается КПД индукционной установки; равномерность нагрева периферийной зоны диска в окружном направлении; расширяются технологические возможности индукционной установки. The present invention allows to heat a thick-walled disk of difficult-to-deformable material before drawing the cone with the required gradient, which increases the efficiency of the induction unit; uniformity of heating of the peripheral zone of the disk in the circumferential direction; the technological capabilities of the induction installation are expanding.

Claims

1. INDUCTION INSTALLATION FOR HEATING DISKS, containing a base on which are mounted coaxially flat horizontally located inductors, turned on electrically counter and installed with the possibility of relative relative movement along the vertical axis, a cylindrical coil mounted coaxially and motionless relative to the upper inductor and covering it, while the middle plane of the cylindrical coil is located between the horizontal inductors, a rotary water-cooled table with drive and load narrow discharging device with a drive, characterized in that the rotary table is made in the form of thermoelectric insulating rods and a removable water-cooled cup mounted rotatably coaxially, the inductors are made in the form of electrical conductive coils of a R-shaped section separated by a magnetic circuit, the inner coil being wider than the outer , the magnetic circuit is installed on the turns and consists of a set of L-shaped ferromagnetic plates made in the form of sections separated by electrical insulation th and strengthened with the possibility of removal.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the upper inductor and the cylindrical coil are mounted rotatably with respect to the horizontal axis.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the loading and unloading device is made in the form of a platform with a displacement drive along a vertical axis, on which lodges are installed, located in a horizontal plane between the insulating rods.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the cylindrical coil is switched on electrically in accordance with the lower inductor without a peripheral coil.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the inductors are mounted with the displacement of the turns in the horizontal plane at half the width of the turn.

6. Installation according to claim 1, characterized in that the turns of the inductors are made in the form of open rings electrically connected by jumpers in a spiral.

7. Installation according to claim 1, characterized in that on the turns of the inductors from the side of the heating zone, heat-insulating plates are strengthened.