RU2316603C1 - Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls - Google Patents

Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls Download PDF

Info

Publication number
RU2316603C1
RU2316603C1 RU2006116162/02A RU2006116162A RU2316603C1 RU 2316603 C1 RU2316603 C1 RU 2316603C1 RU 2006116162/02 A RU2006116162/02 A RU 2006116162/02A RU 2006116162 A RU2006116162 A RU 2006116162A RU 2316603 C1 RU2316603 C1 RU 2316603C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inductor
chute
balls
hopper
induction heating
Prior art date
Application number
RU2006116162/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Михайлович Башилов (RU)
Николай Михайлович Башилов
Сергей Сергеевич Титов (RU)
Сергей Сергеевич Титов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ)
Priority to RU2006116162/02A priority Critical patent/RU2316603C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2316603C1 publication Critical patent/RU2316603C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

FIELD: heat treatment of products with use of induction heating such as balls (grinding bodies, balls of rolling bearing assemblies and of valves in hydraulic systems, particularly highly wear-resistant balls of valves of deep-well pumps and so on).
SUBSTANCE: continuous action plant for induction heating of ball shaped articles includes supplying hopper, under-hopper feeding mechanism, setting chute, electric current supply buses, inductor and guiding chute inside it. Inducting wire of inductor is wound on insulation gaskets around rectangular guiding chute of non-magnetic or weakly magnetic material having sufficiently high melting temperature (for example, steel of given kind), trough like cross section and bent to cylindrical helical spiral with vertical symmetry axis. Plant is provided with jack under lower part of inductor and with stop over upper part of inductor. Setting chute is jointly connected with under-hopper feeding mechanism and with guiding chute; between articulation joints said chute has two telescopically joined portions. Supplying hopper is provided with mechanism for moving it in horizontal and vertical planes.
EFFECT: possibility for providing symmetrical surface heating or through heating of balls.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области термической обработки изделий с применением индукционного нагрева, в частности шаров (мелющие тела, шарики подшипников качения и клапанов в гидравлических системах, в том числе высокоизносостойкие шарики в клапанах глубинных насосов и др.).The invention relates to the field of heat treatment of products using induction heating, in particular balls (grinding media, balls of rolling bearings and valves in hydraulic systems, including highly wear-resistant balls in valves of deep pumps, etc.).

Известна установка непрерывного действия для индукционного нагрева под закалку шариков подшипников качения, содержащая расходный бункер, подбункерный питающий механизм дискового типа, задающий желоб, толкатель, цилиндрический индуктор и находящийся внутри него прямой направляющий желоб из немагнитного материала (Морозов А.П., Футорянский Ю.В. «Термообработка без окисления и обезуглероживания». - Куйбышевское книжное издательство, 1967 г., с.26...28, рис.4). В этой установке шары последовательно проталкиваются по направляющему желобу внутри индуктора отдельными однорядными порциями вплотную друг к другу. Недостаток этой известной установки заключается в том, что воздействие магнитного потока на поверхности шаров не сопровождается их вращением, вследствие чего не достигается симметричный нагрев как для сквозной, так и для поверхностной закалки (в особенности поверхностной, наиболее предпочтительной для большей части изделий шарообразной формы, требующих сочетания высокой твердости поверхностного слоя с относительно пластичной сердцевиной). В связи с этим возникает необходимость агрегировать такие индукционные установки с муфельными печами сопротивления для выравнивающей выдержки шаров после их сквозного нагрева в индукторе (для поверхностного нагрева эти установки не пригодны).A known installation of continuous operation for induction heating under the hardening of balls of rolling bearings, comprising a feed hopper, a disk-type sub-hopper feeding mechanism defining a chute, a pusher, a cylindrical inductor and a direct directing chute made of non-magnetic material inside it (Morozov A.P., Futoryansky Yu. B. “Heat treatment without oxidation and decarburization.” - Kuibyshev Book Publishing House, 1967, p. 26 ... 28, Fig. 4). In this setup, the balls are successively pushed along the guide groove inside the inductor in separate single-row portions close to each other. The disadvantage of this known installation is that the effect of magnetic flux on the surface of the balls is not accompanied by their rotation, as a result of which symmetrical heating is not achieved for both through and surface hardening (especially surface, most preferred for most products spherical, requiring combination of high hardness of the surface layer with a relatively plastic core). In this regard, there is a need to aggregate such induction plants with resistance muffle furnaces for leveling the balls after they are heated through the inductor (these units are not suitable for surface heating).

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание индукционной установки непрерывного действия, обеспечивающей симметричный поверхностный или сквозной нагрев изделий шарообразной формы.The technical task of the invention is the creation of an induction installation of continuous operation, providing symmetrical surface or through heating of products of a spherical shape.

Решение поставленной задачи достигается тем, что установка непрерывного действия для индукционного нагрева изделий шарообразной формы содержит расходный бункер, подбункерный питающий механизм, задающий желоб, токоподводящие шины, индуктор и находящийся внутри него направляющий желоб. Индуктирующий провод индуктора навивается по изоляционным прокладкам вокруг прямоугольного направляющего желоба из немагнитного или слабомагнитного материала с достаточно высокой температурой плавления (например, сталь 1Х18Н10Т), имеющего корытообразное (

Figure 00000003
) сечение и изогнутого в цилиндрическую винтовую спираль с вертикальной осью симметрии, снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью.The solution to this problem is achieved by the fact that the installation of continuous operation for induction heating of spherical-shaped products contains a feed hopper, a sub-hopper feeding mechanism, defining a chute, current-carrying tires, an inductor and a guide chute located inside it. Inductor inductor wire is wound along insulating spacers around a rectangular guide trough of non-magnetic or weakly magnetic material with a sufficiently high melting temperature (for example, steel 1X18H10T) having a trough-like (
Figure 00000003
) section and bent into a cylindrical spiral spiral with a vertical axis of symmetry, equipped with a jack under the lower part of the inductor and the stop above its upper part.

Установка снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью, а задающий желоб соединен с подбункерным питающим механизмом и с направляющим желобом индуктора шарнирно, а в промежутке между шарнирами желоб имеет телескопическое сочленение обеих его частей, при этом расходный бункер снабжен механизмом перемещения его в горизонтальной и вертикальной плоскостях.The installation is equipped with a jack under the lower part of the inductor and a stop above its upper part, and the master chute is connected to the sub-hopper feeding mechanism and to the guide chute of the inductor, and in the gap between the hinges the chute has a telescopic articulation of both its parts, while the feed hopper is equipped with a mechanism for moving it in horizontal and vertical planes.

Конструкция предлагаемой установки для индукционного нагрева шаров представлена на фиг.1 с частичным разрезом, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, где:The design of the proposed installation for induction heating of the balls is presented in figure 1 with a partial section, in figure 2 - section aa in figure 1, where:

1 - расходный бункер; 2 - подбункерный питающий механизм дискретного действия; 3 - желоб задающий; 3-1,3-2-шарнирные соединения; 3-3 - телескопическое сочленение; 4 - желоб направляющий; 4-1 дорожка желоба; 4-2 - стенка вертикальная наружная; 4-3 - стенка внутренняя; 5 - контур индуктора; 6 - токоподводящие шины; 7 - магнитопроводы (феррит или пакеты из трансформаторной стали, на фиг.1 условно не показаны); 8 - распорные обручи; 9 - винты нажимные; 10 - нагреваемое изделие; 11 - колодка домкрата; 12 - упор; 13 - механизм смещения положения бункера; 14 - опорная конструкция.1 - feed hopper; 2 - sub-hopper feeding mechanism of discrete action; 3 - the trough sets; 3-1,3-2-articulated joints; 3-3 - telescopic articulation; 4 - guide chute; 4-1 track of the gutter; 4-2 - vertical outer wall; 4-3 - the inner wall; 5 - circuit of the inductor; 6 - current-carrying tires; 7 - magnetic cores (ferrite or packages made of transformer steel, not shown conditionally in figure 1); 8 - spacer hoops; 9 - pressure screws; 10 - heated product; 11 - a block of a jack; 12 - emphasis; 13 - a mechanism for shifting the position of the hopper; 14 - supporting structure.

Установка работает следующим образом. Из накопительного бункера 1 шары выдаются питающим механизмом 2 дискретного действия (например, перепускного типа) в желоб 3, транспортирующий их с интервалами в направляющий спиральный желоб 4, вокруг которого навит индуктирующий провод внутри индуктора 5. В направляющем желобе корытообразного сечения 4 шары, скатываясь по спиральной дорожке 4-1, вращаются вокруг оси Х и одновременно закручиваются вокруг

Figure 00000004
-й к X оси Y благодаря динамическому контакту с наружной вертикальной стенкой 4-2 желоба под воздействием центробежной силы. Побуждающие к вращению шаров моменты равнозначныInstallation works as follows. From the storage hopper 1, the balls are dispensed by a discrete-acting feeding mechanism 2 (for example, bypass type) into the groove 3, transporting them at intervals to the guide spiral groove 4, around which an induction wire is wound inside the inductor 5. In the guide groove of the trough-shaped section, 4 balls are rolled along spiral path 4-1, rotate around the X axis and simultaneously spin around
Figure 00000004
-th to the X axis of the Y axis due to dynamic contact with the outer vertical wall of the 4-2 trough under the influence of centrifugal force. The moments inducing the rotation of the balls are equivalent

Figure 00000005
Figure 00000005

где FТ - тангенциальная сила, приложенная к центру шара;where F T is the tangential force applied to the center of the ball;

G - вес шара (m·g);G is the weight of the ball (m · g);

α - угол подъема витков спирали направляющего желоба;α is the angle of elevation of the spiral coils of the guide trough;

r - радиус шара.r is the radius of the ball.

Следовательно, одинаковыми будут и цикловые скорости ωх, ωy вращения шаров, что предопределяет равномерное взаимодействие поверхностей шаров с магнитным потоком в индукторе, обеспечивающее искомый симметричный их нагрев.Consequently, the cyclic velocities ω x , ω y of the rotation of the balls will be the same, which determines the uniform interaction of the surfaces of the balls with the magnetic flux in the inductor, providing the desired symmetrical heating.

Необходимость в оснащении установки магнитопроводами 7 может возникнуть в случае использования ее периодически для нагрева шаров разного диаметра, когда при размере изделия меньше оптимального возникнет увеличенный эффективный зазор между его поверхностью и витками индуктирующего провода со стороны внутренней вертикальной стенки направляющего желоба.The need to equip the installation with magnetic circuits 7 may arise if it is used periodically to heat balls of different diameters, when, when the size of the product is less than optimal, an increased effective gap will arise between its surface and the turns of the induction wire from the side of the inner vertical wall of the guide chute.

Конструкция предлагаемой установки позволяет изменить в определенном интервале время нахождения нагреваемого изделия в индукторе. Для этого имеются следующие возможности:The design of the proposed installation allows you to change in a certain interval the time spent by the heated product in the inductor. The following options are available for this:

- изменение угла подъема витков спирали направляющего желоба (α) путем поддомкрачивания благодаря его пружинообразной конфигурации;- changing the angle of elevation of the spiral coils of the guide chute (α) by jacking due to its spring-like configuration;

- варьирование начальной скоростью движения шаров на входе в индуктор путем изменения наклона и длины задающего желоба 3.- variation of the initial speed of the balls at the entrance to the inductor by changing the slope and length of the master groove 3.

Изменение наклона и длины желоба 3 обеспечивается его шарнирно-телескопической конструкцией во взаимодействии с механизмом перемещения бункера 1 по вертикали и горизонтали (например, по схеме шарнирного параллелограмма).Changing the slope and length of the groove 3 is provided by its articulated telescopic design in cooperation with the mechanism for moving the hopper 1 vertically and horizontally (for example, according to the hinged parallelogram).

Claims (3)

1. Установка непрерывного действия для индукционного нагрева изделий шарообразной формы, содержащая расходный бункер, подбункерный питающий механизм, задающий желоб, токоподводящие шины, индуктор и находящийся внутри него направляющий желоб, отличающаяся тем, что индуктирующий провод индуктора навит вокруг прямоугольного направляющего желоба, имеющего корытообразное
Figure 00000006
-сечение и изогнутого в цилиндрическую винтовую спираль с вертикальной осью симметрии.
1. Installation of continuous operation for induction heating of products of a spherical shape, comprising a feed hopper, a sub-hopper feeding mechanism defining a groove, current-carrying tires, an inductor and a guide chute inside it, characterized in that the inductor inductor wire is wound around a rectangular guide chute having a trough-like
Figure 00000006
-section and bent into a cylindrical helical spiral with a vertical axis of symmetry.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена домкратом под нижней частью индуктора и упором над верхней его частью.2. Installation according to claim 1, characterized in that it is provided with a jack under the lower part of the inductor and a stop above its upper part. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что задающий желоб соединен с подбункерным питающим механизмом и с направляющим желобом индуктора шарнирно, а в промежутке между шарнирами желоб имеет телескопическое сочленение обеих его частей, при этом расходный бункер снабжен механизмом перемещения его в горизонтальной и вертикальной плоскостях.3. The installation according to claim 1, characterized in that the master chute is connected pivotally to the induction feed chute and to the guide chute of the inductor, and in the interval between the hinges the chute has a telescopic joint of both its parts, while the feed hopper is equipped with a mechanism for moving it horizontally and vertical planes.
RU2006116162/02A 2006-05-10 2006-05-10 Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls RU2316603C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116162/02A RU2316603C1 (en) 2006-05-10 2006-05-10 Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116162/02A RU2316603C1 (en) 2006-05-10 2006-05-10 Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2316603C1 true RU2316603C1 (en) 2008-02-10

Family

ID=39266255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006116162/02A RU2316603C1 (en) 2006-05-10 2006-05-10 Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2316603C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453612C1 (en) * 2011-02-17 2012-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Continuous action inductor for symmetric heating of ball-shaped objects
RU2691354C1 (en) * 2019-01-22 2019-06-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Система48" Installation for in-line induction axisymmetric heating of ball-shaped articles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453612C1 (en) * 2011-02-17 2012-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Continuous action inductor for symmetric heating of ball-shaped objects
RU2691354C1 (en) * 2019-01-22 2019-06-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Система48" Installation for in-line induction axisymmetric heating of ball-shaped articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1094333A (en) Apparatus and method for heating ferromagnetic abrasive shot
RU2316603C1 (en) Continuous-action plant for induction heating of articles in the form of balls
CN103518421A (en) Induction oven for curing coatings on containers
US4352969A (en) Inductively heated rotary retort heat treating furnace
RU2455369C1 (en) Device and method for heat treatment of balls
KR101665294B1 (en) Continous heating device for coil springs and heating method for coil springs by using this device
US2513778A (en) Heat-treating apparatus
KR101394334B1 (en) A rotary charging device for a shaft furnace
US1071945A (en) Pipe-straightener.
RU2691354C1 (en) Installation for in-line induction axisymmetric heating of ball-shaped articles
CN206176915U (en) Industry oven for plastic -coated steel tube
TWI295265B (en)
RU2370550C1 (en) Continuous operation inductor to heat "hyperboloid-lipetsk" ball-shaped products
US10801778B2 (en) Batch charge conveying systems for electric induction furnaces
CN202158739U (en) Continuous drying kiln
CN205138187U (en) Conveyer belt spiral conveying type transmission heating furnace
CN105352316A (en) Drive heating furnace with screw motion type conveying belt
CN101801125A (en) Induction heater, induction heating treatment equipment and induction heating treatment method
CN108243741A (en) A kind of intelligence prevents the silo of automatic classification and intelligent storing grain method
CA1057165A (en) Device intended for controlled cooling of wire, especially steel wire
CN207822573U (en) A kind of vacuum and low temperature oil bath dehydration device
CN207537496U (en) A kind of transmitting device of hot air tempering furnace
CN202638720U (en) Rotary roller device
RU2433193C1 (en) Continuous action plant for symmetrical induction heating of ball-shaped items
CN105296736A (en) Induction heating device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100511