SU745025A1

SU745025A1 - Circular inductor

Info

Publication number: SU745025A1
Application number: SU782624352A
Authority: SU
Inventors: Юрий Петрович Болотинский; Георгий Федорович Головин; Юрий Владимирович Михайлов; Феликс Васильевич Безменов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3602
Priority date: 1978-06-07
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1980-06-30

Description

(54(54

КОЛЬЦЕВОЙ ИНДУКТОР ДЯЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙRING INDUCTOR FOR DYNES OF HIGH-FREQUENCY HEAT TREATMENT OF DETAILS

Изобретение относитс к электротермии , а точнее к разработке конструкций индукторов дл термообработки различных изделий,например высокочастотной закалки коренных и шатун-5 ных шеек коленчатых галов в автомобильной и тракторной промьюшенности, а также в других отрасл х промышленности , где необходимо производить закалку деталей сложной формы. The invention relates to electrothermal, and more specifically to the development of designs of inductors for heat treatment of various products, such as high-frequency quenching of crankshaft core and crankshaft necks in the automotive and tractor industries, as well as in other industries where it is necessary to produce complex-shaped parts.

Известны индукторы дл закалки коленчатых и распределительных валов , состо щие из двух индуктирукйдах полувитков, причем они выполн ютс обычно-разъемными и в соответствии 15 с этим соединены друг с другом кЬнтактным или бесконтактным способомТакие индукторы при нагреве ими деталей сложной формы, производ т нагрев соседних участков деталей, 20 которые расположены близко к индуктору или к закаливаемому участку. Зто приводит к излишнему росту потребл емой мощности, а также к деформации участков деталей, не под- 25 лежащих термообработке. При закалке такими индукторами коленчатого вала происходит подкалка противовесов вала, что приводит к деформации резьбовых отверстий, затрудн ет 30Known inducers for quenching crankshafts and camshafts are known, which consist of two induct-coils of semi-turns, and they are made usually detachable and, in accordance with 15, are connected to each other in an intact or non-contact manner. Such inductors, when they heat parts of complex shape, produce heating in adjacent areas details, which are located close to the inductor or to the hardened area. This leads to an excessive increase in power consumption, as well as to the deformation of parts of parts that are not heat-treated. During quenching by such crank shaft inductors, the counter balancing of the shaft occurs, which leads to deformation of the threaded holes, makes it difficult 30

дальнейшую обработку противовесов, уменьшает ширину закаленной зоны на закаливаемой шейке и вызывает повышенный расход электроэнергии, т.е. снижает КПД индуктора. Эти влени особенно нагл дны при закалке стальных тракторных валов на Владимирском тракторном заводе.further processing of balances reduces the width of the hardened zone on the hardened neck and causes an increased power consumption, i.e. reduces the efficiency of the inductor. These phenomena are especially inherent in the hardening of steel tractor shafts at the Vladimir Tractor Plant.

Наиболее близким из известных в-. л етс кольцевой индуктор дл высокочастотной термообработки деталей , например закалки цилиндрических шеек коленчатых ; валов, (содержс1щий по меньшей мере два соединенных последовательно мУктй руюййх полувитка, образующих отверстие.под деталь и магнитопровод, выполненный в виде двух стенок, охватывающих виток по бокам и соедин ющей их перемычки.The closest known in-. An annular inductor for high-frequency heat treatment of parts, such as quenching cylindrical crankshaft necks; shafts (containing at least two connected in series muY ruyyuykh semi-thread, forming a hole. under the part and the magnetic circuit, made in the form of two walls, covering the coil on the sides and connecting the jumper.

Однако при закалке коленчатьгх валов наиболее полно вы вл ютс недостатки , присущие этому типу, индуктора: подкалка противовесов, деформаци резьбовых отверстий в противовесах и нечетка закаленна эона . Применение электрс лагнитных экранов не приво;цйт к существенному улучшению, а применение П-образного магнитопровода в существующейHowever, during the hardening of the crankshafts, the deficiencies inherent in this type of inductor are most fully revealed: the hardening of counterweights, the deformation of the threaded holes in the counterweights, and the fuzzy hardened aeon. The use of power supply screens does not lead to a significant improvement, but the use of a U-shaped magnetic circuit in the existing

Конструкции из листовой электротехнической стали затруднено, t.-к, ширина закаленной зоны на иейке коленчатого вала со.измерима или равна ширине шейки, а между индуктирующим проводом и ближайшим противовесом коленчатого вала остаетс зазор всего 2-5 мм.Structures made of electrical steel sheet is difficult, t.-k, the width of the hardened zone on the crankshaft shaft is co-measured or equal to the width of the neck, and there is only 2-5 mm gap between the inducing wire and the nearest counterweight of the crankshaft.

Целью насто щего изобретени вл етс повышение эффективности работы индуктора дл высокочастотной термообработки машиностроительных деталей, например, закалки шеек коленчатых валов, заключающеес в исключении подкалки участков деталей, не подлежащих термообработке, например противовесов с резьбовыми отверсти ми , расширениизоны закалки, исключении вли ни противове.сов на ширину закаленной зоны. Поставленна цель достигаетс тем, что в указанной конструкции стенки магнитопровода выполнены в виде пластин с пазами со стороны отверсти под деталь и по направлению радиуса кольцевого индуктора, а перемычка выполнена в виде набора стержней, установленньлх в один р д равномерно по длине пластины .The purpose of the present invention is to increase the efficiency of the inductor for high-frequency heat treatment of machine-building parts, for example, hardening of crankshaft journals, which is to exclude the hardening of parts that are not subject to heat treatment, for example, counterweights with threaded holes, expanding hardening, eliminating the effect of counter-weight. on the width of the hardened zone. The goal is achieved by the fact that, in this construction, the walls of the magnetic circuit are made in the form of plates with grooves on the side of the hole for the part and in the direction of the radius of the annular inductor, and the jumper is made in the form of a set of rods installed in one row evenly over the length of the plate.

При выполнении проводника индукцирующего полувитка в виде трубки стержни магнитопровода установлены по наружной поверхности витка, а при выполнении его в виде проводника со сплошным поперечным сечением в проводнике выполнены сквозные поперечные отверсти , 3 которых установлены стержни магнитопровода.When performing a conductor of an inductive half-turn in the form of a tube, the rods of the magnetic core are mounted on the outer surface of the coil, and when it is made in the form of a conductor with a continuous cross-section, there are through-pass transverse holes in the conductor, 3 of which are installed.

Стенки магнитопровода могут быть заглублены в проточки, выполненные на боковых поверхност х полувитков.The walls of the magnetic circuit can be embedded in grooves made on the side surfaces of the semi-turns.

Изобретение по сн етс чертежами, где на фиг 1 показан обший вид предлагаемогбиндуктора; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел Гфиг. i при размещении стержней магнитопровода в теле индуктирующих полувитков;.на фиг. 4 - общий вид предлагаемого индуктора при размещении стержней по наружной поверхности индуктирующих полувитков f на фиг. 5 разрез В-3. фиг. 4.The invention is illustrated in the drawings, where Fig. 1 shows a general view of the proposed binder; in fig. 2 is a section along A-A of FIG. one; in fig. 3 - Gfig node. i when placing the cores of the magnetic circuit in the body of the inducing semi-turns;. 4 shows a general view of the proposed inductor when the rods are placed on the outer surface of the inducing semi-turns f in FIG. 5 section b-3. FIG. four.

Индуктор дл высокочастотной термообработки машиностроительных деталей сдстоит из двух половин 1 и 2, соедин емых по линии контакта Б. Кажда половина индуктора состоит из .индуктирующего прлувйтка 3 и мапнитопровода, образованного боковым пластинами 4 с радиальными прорез ми (см, фиг. 3) и набора магнитопровод щих стержней 5, выполн ю щЙхроль перемычки магнитопровода. При этом обща ширина магнитопровода не превышает наибольшей ширины индуктирующего полувитка Е , котора равна ширине закаленной зоны 6 на коленчатом валу 7 и меньше ширины и шейки коленчатого вала. ПластиныThe inductor for high-frequency heat treatment of machine-building parts is made up of two halves 1 and 2 connected along the contact line B. Each half of the inductor consists of an inducting device 3 and a control line formed by the side plates 4 with radial slots (see Fig. 3) and a set of magnetically conductive rods 5, made the jumper of the magnetic circuit. In this case, the total width of the magnetic circuit does not exceed the maximum width of the inducing half-turn E, which is equal to the width of the hardened zone 6 on the crankshaft 7 and less than the width and neck of the crankshaft. Plates

,4 и стержни 5 изготавливаютс из магнитных материалов. В зависимости от технологии изготовлени индуктора могут быть два варианта размещени стержней 5.4 and the rods 5 are made of magnetic materials. Depending on the manufacturing technology of the inductor, there may be two options for the placement of the rods 5.

При изготовлении индуктирующих полувитков 3 из проводника сплошного поперечного сечени стержни 5 размещаютс в сквозных отверсти х индуктирующих полувитков 3 (см. фиг.2)In the manufacture of inducing semi-coils 3 of continuous cross-section conductor, the rods 5 are placed in the through holes of the inductive semi-coils 3 (see Fig. 2)

При изготовлении индуктирующих полувитков 3 из трубки стержни 5 размещаютс по наружной поверхности полувитка 3 (см. фиг. 5).In the manufacture of inducing semi-turns 3 from the tube, the rods 5 are placed on the outer surface of the semi-turn 3 (see Fig. 5).

При термообработке криволинейных поверхностей, например овальных, стержни 5 могут быть расположены по окружности, в то врем как внутренн поверхность индуктирующих полувитков может повтор ть контур обрабатываемой детали. During heat treatment of curved surfaces, such as oval, the rods 5 may be located around the circumference, while the inner surface of the inducing half-turns may follow the contour of the workpiece.

Предлагаемый индуктор работает следующим образом.The proposed inductor works as follows.

Электрический ток высокой частоты от источника питани (не показанного на чертеже) подводитс к токоподводам 8. Проход по внутренней поверхности 9 индуктирующего полувитка 3, он индуктирует кольцевой ток в закаливаемой зоне 6 шейки вала 7. Магнитный поток, создаваемый током индуктора, проходит по магнитопроводу , состо щему из пластин 4 и стержней 5. В шейке коленчатого вала 7 магнитный поток индуктирует ток, нагревающий поверхность шейки до закалочной температуры, при этом ширина зоны нагрева Е ограничена боковыми пластинами 4 магвитопровода.The high frequency electric current from the power source (not shown in the drawing) is supplied to the current leads 8. Passing through the inner surface 9 of the inducing semi-turn 3, it induces a ring current in the quenched zone 6 of the shaft neck 7. The magnetic flux created by the inductor current passes through the magnetic conductor, consisting of plates 4 and rods 5. In the neck of the crankshaft 7, the magnetic flux induces a current that heats the surface of the cervix to a quenching temperature, while the width of the heating zone E is limited by the side plates 4 of the magvitop rovoda.

По сравнению с известным, предложенный индуктор обеспечивает расширение зоны закалки, исключение вли ни противоэесов на ширину закаленно зоны, исключение подкалки участков деталей, не.подлежащих термообработке , и уменьшение деформации резьбовых отверстий на этих участках.Формула изобретени Compared with the known one, the proposed inductor provides for expansion of the quenching zone, elimination of the impact of countermeasures on the width of the hardened zone, elimination of tempering parts of parts not subject to heat treatment, and reducing the deformation of the threaded holes in these areas.

Claims

1. An annular inductor for high-frequency heat treatment of parts, for example cylindrical necks of crankshafts, containing at least two connected inducting semi-threads in series, forming an aperture for the part, and a magnetic core made in the form of two walls covering the sides of the coil and connecting them bridges, characterized in that, in order to increase heating efficiency, the walls of the magnetic circuit are made in the form of plates with grooves on the side of the hole for the part and in the direction of the radius of the ring inductor, jumper is designed as a set of rods mounted.

In ONE p d evenly along the length of the plate.

2. The inductor according to claim 1, distinguishing between and and with the fact that when the conductor of the inducing semi-turn is in the form of a tube, the magnetic core rods are mounted on the outer surface of the coil.

3. The inductor according to claim 1, I differ from the fact that when performing

Inducing a half-turn in the form of a conductor with a continuous cross-section in the conductor, through transverse holes are made in which the rods of the magnetic circuit are installed.

4. Inductor on PP. 1-3, which is due to the fact that grooves are made on the side surfaces of the semi-threads, into which the walls of the magnetic conduit are buried.

3 t