SU739755A1 - Индуктор дл нагрева участков изделий и способ его монтажа - Google Patents

Description

(54) ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА УЧАСТКОВ ИЗДЕЛИЙ .И СПОСОБ МОНТАЖА

Изобретение относитс  к индукционному нагреву изделий и может быть испол зовано в машиностроительной, трубной отрасл х промышленности, в частности при локальном нагреве швов спиральношовнык труб дл  локальной термообработки . Известен способ локальногО нагрева сварных швов спиральношовных труб, который заключаетс  в том, что в зоне шва трубы с помошью р да последовательно расположенных друг за другом .индукторов, размещенных над на реваемой зоной, по спиральной линии шва индуктируют ток, nf ютекающчй в зоне шва вдоль его оси. Обратные ветви тока растекаютс  по телу трубы по произволь ным пут м. Индуктор состоит из много витковой обмотки, магнитопровода и токо провод щего экрана, выполн ющего роль вторичной обмотки, и расположенного между обмоткой индуктора и нагреваемы участком трубы, служащего дл  защиты электрической изол ции обмотки индуктора от теплового нагретого шва. Многовиткова  обмотка индуктора состоит из индуктирующих проводников, расположенных над экраном, и токоподводов, соедин ющих конец предьщущего индуктирующего проводника с началом порледующего То соподводы расположены над индуктирующими проводниками, образу  окно, в котором монтируетс  магнитопровод, охватывающий индуктирующие проводники. Магнитопровод повышает интенсивность нагрева, вытесн   ток с внутренней цен. верхности индуктирующих проводников, обращенной к токоподводам, на наружную, обращенную к нагреваемой детали 1 . Известный способ и совокупность индукторов, с помощью которых осущест вл етс  способ, обладают р дом недостатков . Во-первьк дискретностью протекани  тока вдоль нагреваемого иша, что в местах перехода индуцированного тока от пр мого к обратному создает недогретые участки, поскольку обратные токи предыдущего и последующих индукторов на STtix участках текут во встречных направлени х; во-вторых, произвольность путей протекани  обратных токов, что вы зывает непроизводительный нагрев повер ности трубы; в-третьих, длина токоподво . дов больше илиравна длине индуктирующих проводников, кроме того, индукторы относ тс  к классу плоских, то есть ток в индуктирующем проводнике сконцентрирован на его поверхности, противо положной по отношению к нагреваемому изделию, в св зи с чем необходимо применение магнитопроврдов, и весь поток от многовитковой обмотки праходит чере магнитопровод, вызьша  чрезмерный его нагрев и увеличива  активные потери. Указанные недостатки привод т к повышенному расходу электроэнергии, снижают коэффициент полезного действи  индукторов, усложн ют его конструкцию, повышают расход дефицитных материало при его изготовлении, увеличивают трудоемкость изготовлени . Наиболее близким к предложенному из известньгх  вл етс  индуктор дл  нагрева участков изделий, например, швов спирапьношовных труб, выполненный из ленты в виде, по меньшей мере одного токопровод щего спирального витка, к ко дам которого присоединены контактные участки плоских токоподводов. Способ: монтажа этого индуктора состоит в том, что его устанавливают на участок издели  с зазором И. Однако этот индуктор и способ его установки также не учитывают пути протекани  обратных токов, обладают всеми - вышеуказанными недостатками,, что не дает возможность повысить КПД нагрева Цель изобретени  - повышение КПД нагрева. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в индукторе токоподводы установ- ,лены между началом и концом спирального витка, в одной плоскости перпендикул рно контактным участкам ипарал лельйо продольной оси симметрии спирального витка, причем ширййатокбйодводов выбрана большей соответствующих размеров ленты витка. При монтаже индуктора зазор выби рают не более 0,5 длины контактного участка токоподвода. На фиг. 1 и 2 представлено вэакмное расположение спиральношовной труб и одновиткового индуктора; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1 и 2; на фиг. 4 всзаимное расположение трубы и многовиткового индуктора. Труба 1 со спиральным швом 2 размещаетс  в индукторе, с зазором § - , индуктирующий провод 3 индуктора повтор ет форму спирального шва 2 трубы 1. Ток 4, индуцированный в теле трубы 1, протекает вдоль оси спирального шва 2,. Обратные ветви 5 тока замыкаютс  на поверхности трубы 1 по наикратчайшему рассто нию... Токоподводы 6 и 7 установлены между началом и концом 9 н 8 индуктирующего провода 3 по наикратчайшему рассто нию между ними в одной плоскости перпендикул рно контактным участкам 10 и параллельно оси 11 спирального витка. Дл  уменьшени  плотности тока 5 в сформированной полосе прохождени  обратного тока ширину и толщину токо- подвод щй.х шин 6 и 7 выбирают большими , чем сечение индуктирующего проводника 3, и располагают их с зазором относительно поверхности трубы 1, равным 1-3 О , т.е. равным длине контактного участка 10 токоподвода. Устройство работает следующим образом . Труба размещаетс  в индукторе с зазором , не более 0,5 длины контактного участка токоподвода, длина индуктирующего провода индуктора выбираетс  в зависимости от длины нагреваемого шва. При нагреве всей длины шва длина индуктирующего провода выбираетс  из тепловых условий нагрева и не превышает длины одного витка спирали шва 2, При этом, если длина обрабатьшаемого шва больше длины индуктирующего провода, то трубу перемещают относительно индуктора таким образом, что положение шва относительно индуктирующего провода не нарушаетс . Ток от источника питани  (на рисунке не показан) подводитс  к контактной колодке токоподвода, течет по токоподво- ду, переходит на индуктирующий провод, течет по индуктирующему проводнику, вызьша  нагрев ifatsg, ir замыкае тс по вто рой части токоподвода на источник питаки  посредством другой колодки. Таким образом, снижаютс  потери мощности в теле трубы от обратного тока, поскольку он течет по наикратчайшему пути с малой плотностью. Снижаютс  потери мощности в индукторе, поскольку длийа токоподвод щей шины минимальна и ее сечение больше сечени  индуктирующего проводника. Отпадает необходимость

в применении магнитопровода, поскольку индуктор охватьшает трубу и ток в индукторе сконцентрирован на поверхности, обращенной к трубе; упрощаетс  конструкци  индуктора, уменьшаетс  расход дефицитвык материалов, снижаетс  трудоемкость изготовлени  индуктора.

Ф

обретени  i(|

ормула из

Claims (2)

1. Индуктор дл  нагрева участков изделий, например, ишов спирапьношовных труб, выполненный, например, из ленты в виде, по меньшей мере, одного токопровод щего спирального витка, к концам которого присоединены контактные участки плоских токоподводов, о тли ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  КПД, токоподводы установлены между наV

/ 5/ /

чалом и концом спирального витка в одной плоскости -перпендикул рно контактным участкам и параллельно продольной оси симметрии спирального витка, причем ширина токоподводов выбрана большей соответствующих размеров ленты витка.

2, Способ монтажа индуктора по п. 1, при котором индуктор устанавливают на участок издели  с зазором, отличающ и и с   тем, что указанный зазор выбирают не более 0,5 длины контактного участка токоподвода.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Промышленное применение токов высокой частотьи Машикостроение,

1974 г, вып. 14, с. 149-257.

2.Патент США № 3391265, кл. 210-8.5, 1968 генератору фиг. У