SU773972A1

SU773972A1 - High-frequency inductor for heating articles rolled inside it

Info

Publication number: SU773972A1
Application number: SU792718270A
Authority: SU
Inventors: Иван Терентьевич Речкалов; Станислав Николаевич Давыдов; Василий Филатович Сорокин
Original assignee: Рубцовский Проектно-Конструкторский Технологический Институт Тракторостроения
Priority date: 1979-01-30
Filing date: 1979-01-30
Publication date: 1980-10-23

Description

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА ПЕРЕКАТЫВАЕМЫХ ВНУТРИ НЕГО ИЗДЕЛИЙ(54) HIGH FREQUENCY INDUCTOR FOR HEATING OF PREPARED INSIDE IT PRODUCTS

tt

Изобретение относитс к индукционному нагреву непрерывно-последовательным методом.The invention relates to induction heating by a continuous-sequential method.

Известны индукторы дл нагрева размещаемых внутри них деталей, кото- 5 рые размещают на направл ющих из огнеупорной керамики. В этих индукторах производитс сквозной нагрев заготовок ij .Inductors are known for heating the parts placed inside them, which are placed on guides of refractory ceramics. These inductors are used to heat the blanks ij.

Равномерность нагрева заготовок по10 объему в таких индукторах в значительной мере зависит от равномерности зазора между поверхностью заготовок и активной частью индуктора. При нарушении эксцентричности между заго- 5 товкой и индуктором наибольша плотность тока и максимальна концентраци электромагнитного пол , а следовательно , и более интенсивный нагрев получаетс на участках издели , близ-20 лежащих к активной части индуктора.The uniformity of heating billets of 10 volumes in such inductors largely depends on the uniformity of the gap between the surface of the blanks and the active part of the inductor. If the eccentricity between the wiring and the inductor is disturbed, the current density and the maximum concentration of the electromagnetic field are greatest, and, consequently, more intense heating is obtained in areas of the product, about -20 lying to the active part of the inductor.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс индуктор дл нагрева изделий , содержащий установленную наклонно соленоидную катушку с пе 25 ременным шагом витков, увеличивающимс к разгрузочному концу, и выполненную из водоохлаждаемой трубки, и направл ющую, установленную внутри катушки 2 .30The closest to the present invention is an inductor for heating products, containing an inclined solenoid coil with a variable coil pitch increasing towards the discharge end, and made of a water-cooled tube, and a guide installed inside the coil 2 .30

Однако така конструкци индукторов может быть использована дл сквозного нагрева деталей, имеющих достаточно большую массу. При незначительной массе (например, уплотнительные кольца, шайбы) издели силой взаимодействи электромагнитных полей прит гиваютс друг к другу, и их незначительна масса не преодолевает этого сцеплени . , .However, this design of inductors can be used for end-to-end heating of parts having a sufficiently large mass. With an insignificant mass (e.g., sealing rings, washers) of the product, the interaction force of electromagnetic fields attract each other, and their insignificant mass does not overcome this adhesion. ,

Даже при значительном наклоне индуктора издели единым столбом перемещаютс по нему не перекатыва сь.Even with a significant tilt of the inductor, the products are moved in a single column without rolling over it.

Цель изобретени - ослабление силы взаимодействи электромагнитных полей между издели ми и обеспечение сбободного перекатывани изделий с небольшой массой под действием силы т жести дл догрева и выравнивани перепада температуры по сечению и длине издели в зоне миниМсшьной удельной мощности, а также обеспечение равноудаленности издели от активных витков индуктора в зоне с минимсшьной удельной мощностью , т.е. повышени равномерности нагрева..The purpose of the invention is to weaken the force of interaction of electromagnetic fields between products and provide a free rolling of products with a small mass under the action of gravity to reheat and equalize the temperature difference over the cross section and length of the product in the zone of minimum power density, and to ensure equidistance of the product from the active coils of the inductor in a zone with a minimum power density, i.e. increase heating uniformity ..

Поставленна цель достигаетс тем, что катушка и направл юща выполненыиз двух состыкованныхThe goal is achieved by the fact that the coil and guide are made of two coupled

частей, продольна ось одной из которых смещена вверх на высоту направл ющей , образу ступень дл скачкообразного перекатывани деталей .parts, the longitudinal axis of one of which is shifted upwards by the height of the guide, forming a step for abrupt rolling of parts.

На фиг. 1 изображен предлагаемый многовитковый индуктор; на фиг.2 вид на торец индуктора.FIG. 1 shows the proposed multi-turn inductor; figure 2 view of the end of the inductor.

Соленоид 1 в -зависимости от толщины изделий (кольца, шайбы) может выполн тьс овальным (фиг. 2) или пр моугольньш дл достижени оптимальной равноудаленности всех поверхностей издели от витков соленоида. В соленоид вставл етс направл к ца 2 (фиг. 1 и 2), выполненна из огнеупорного материала, например магнезита .Depending on the thickness of the products (rings, washers), the solenoid 1 can be oval (Fig. 2) or square to achieve optimal equidistance of all surfaces of the product from the coils of the solenoid. Into the solenoid is inserted the direction to tsa 2 (fig. 1 and 2), made of refractory material, for example magnesite.

Направл юща может быть изготовлена цельной путем фрезеровки исходного материала или состо ть из отдельRH : составных частей.The guide can be made whole by milling the raw material or made up of individual RH: parts.

Направл юща имеет две кат щие поверхности С и D. Кат ща поверхность С расположена в зоне А соленоида с максимальной удельной мощностью ) , а, кат ща поверхность О расположена в зоне В соленоида (зона с минимальной удельной мощностью). На стыке зон А и В кат щие поверхности С и D прерываютс между собой, образу ступень F. По кат щим поверхност м С и D под действием силы т жести скатываютс издели 3. В торце соленоида со стороны выгрузки устанолен подвижный упор 4, который сдерживает столб изделий от самопроизвольного выкатывани из индуктора, и через определенные интервалы отводитс дл выдачи из индуктора очередного нагретого издели . Часть упора, вводима в зону соленоида, должна быть выполнена из прочного теплостойкого изол ционного материала или из теплостойкого немагнитного сплава с принудительным охлаждением его полости.The guide has two rolling surfaces C and D. The rolling surface C is located in zone A of the solenoid with a maximum power density), and the rolling surface O is located in zone B of the solenoid (a zone with a minimum power density). At the junction of zones A and B, the rolling surfaces C and D are interrupted between themselves, forming a step F. Under rolling surfaces C and D, product 3 rolls down under the force of gravity. At the end of the solenoid on the discharge side, there is a movable stop 4, which holds back the product column from spontaneous rolling out of the inductor, and at certain intervals is discharged for issuing the next heated product from the inductor. The part of the abutment inserted into the solenoid zone should be made of durable heat-resistant insulating material or of heat-resistant non-magnetic alloy with forced cooling of its cavity.

Многовитковый индуктор работает следук дим образом.The multi-turn inductor follows in a dim way.

Индуктор полностью загружаетс издели ми 3, которые удерживаютс в нем механическим упором 4. При включении соленоида 1 в высокочастотную сеть по .его виткам протекает ток высокой частоты. Так как по всем виткам идет один и тот же ток, то напр женность магнитного пол в зоне А соленрида больше, чем в зоне В, в силу , что в зоне А соленоида витки выпЪлнены с меньшим шагом, чем в зоне В. Поэтому в зоне А в издели х 3 индуктируетс ток большей силы, чем в издели х, наход щихс в зоне В Механический упор 4 через равные промежутки времени срабатывает и выпускает из индуктора по одной детали Весь столб деталей, наход щийс The inductor is fully loaded with the products 3, which are held in it by the mechanical stop 4. When solenoid 1 is switched on into the high-frequency network, a high-frequency current flows through its turns. Since the same current flows through all the turns, the intensity of the magnetic field in zone A of the Solenrid is greater than in zone B, because the coils in zone A of the solenoid are turned out with smaller pitch than in zone B. Therefore, in zone And in products 3, a current of greater force is induced than in products that are in zone B. Mechanical stop 4 at equal intervals of time is triggered and releases one piece from the inductor. An entire column of parts that is

в индукторе, перемещаетс под действием силы т жести изделий. Поскольку в издели х индуктируютс токи в процессе нагрева, то сами издели намагничиваютс и между ними возни . кают прит гивающие силы, которые преп тствуют свободному перекатыванию изделий по наклонной направл ющей . Особенно этот эффект про вл етс в зоне А, где напр женность электромагнитного пол максимальна и где сами издели ближе к окну загрузки индуктора еще сохран ют в большой степени магнитные свойства. Сила взаимного сцеплени сохран етс также и у изделий, которые уже частичноin the inductor, it is moved by the force of gravity of the products. Since currents are induced in the products during the heating process, the products themselves are magnetized and there is trouble between them. attracting forces which prevent free rolling of products along an inclined guide. This effect is especially pronounced in zone A, where the intensity of the electromagnetic field is maximum and where the products themselves closer to the inductor loading window still retain a large degree of magnetic properties. The strength of mutual adhesion is also maintained in products that are already partially

5 потер ли магнитные свойства, но наход тс в непосредственном контакте с издели ми, у которых еще сохран ютс в большой степени магнитные свойства, что ток, индуктируемый в издели х, обладающих еще магнитными свойствами, через контактирующие точки передаетс к издели м, значительно потер вшим магнитные свойства.5 whether the magnetic properties are lost, but are in direct contact with products that still have a large degree of magnetic properties, that the current induced in products that are still magnetic, is transmitted to the products through contact points your magnetic properties.

5. Ступень F на направл ющей служит дл того, чтобы разорвать непосредственный контакт между издели ми, наход щимис в зоне Айв зоне В. Достаточно мгновенного разрыва конQ такта между издели ми в зоне F, чтобы издели м в зоне В освободитьс от вли ни электромагнитных полей зоны А и свободно перекатитьс при очередной выгрузке нагретого издеJ ЛИЯ из индуктора.5. Step F on the guide serves to break the direct contact between products located in the zone of Ive zone B. It is enough to instantly break the contact between the products in zone F in order to free the products in zone B from the influence of electromagnetic the fields of zone A and free to roll when the unloading of the heated product is from the inductor.

Claims

1. Bel N.V. The practice of induction heating in forging. 1963, p. 86-90.

2.Slukhotsky A.E. et al. Inductors for induction heating, 1974,

with. 223-250.