SU851792A1 - Индуктор дл нагрева заготовок - Google Patents

Description

L

Изобретение относитс  к электротермии , в частности,к индукционному нагреву, и предназначаетс  дл  сквозного нагрева металлических заготовок, например, под пластическую деформацию или термообработку.

Известно устройство дл  индукционного нагрева сл бов пр моугольного сечени  в поперечном магнитном поле, содержащее индуктор, обмотка которого имеет пр моугольную форму и в процессе нагрева полностью охватывает сл б р.

Недостатком известного устройства  вл етс  неравномерный нагрев сл ба по его пшрине из-за концентрации магнитного пол  в зонах коротких сторон пр моугольного сечени  обмотки индуктора.

Известна также установка дл  индукционного нагрева заготовок, содержаща  нагревательную камеру с овальилм индуктором. Индуктор выполнен с 1ШОСКИМ подвеснь1м сводом из тепло-

изол ционных плит и огнеупорного кирпича , поддерживаемых водоохлаждаемыми направл ющими, имеющими подвески дл  креплени  водоохлаждаемых труб и боковое оперение дл  укладки теплоизол ции 2 J.

Недостатком известной установки в случае использовани  ее дл  нагрева заготовок в поперечном магнитном поле при производительности выше

10 0,5 т/ч, т.е. при необходимости использовани  значительных удельных мощностей,  вл етс  неравномерный нагрев участков заготовок в зоне фокусов поперечного сечени  овального

15 индуктора.

Наиболее близкий к предлагаемому индуктор дл  нагрева заготовок,содержащий спиральную индуктирующую катуш20 ку, образукнцую овальную полость дл  размещени  заготовок, в торцах которой размещены злементы ослаблени  пол  з .

3 , .85 Недостатком известного индуктора вл етс  ненадежность работы индуктоа из-за  влени  распушени  магнитт него пол  на концах элементов ослабени  пол , выполненных в виде магнитопроводов , в результате чего часть силовых линий, проход щих перпендикул рно шихтовке магнитопровода, вызывает в ней вихревые токи, плоскость которых совпадает с плоскостью листов магиитопроводов. А это, в свою оче--редь , приводит к выгоранию концов магнитбпров-одов. Кроме того, больша  трудоемкость изготовлени  магнитопровода усложн ет технологию изготовлени  индуктора.

Цепь изобретени  - повьшени равномерности нагрева и надежности работы индуктора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в индукторе элементы ослаблени  пол  выполнены в виде многовитковых цилиндрических катушек, установленных вдоль продольной оси индуктирующей катушки так что их продольна  ось проходит через фокусы поперечных сечений овальной полости индуктора, а количество витков их составл ет 0,3-2 количества витков индуктирующей катушки, причем цилиндрические катушки соединены с индуктирующей согласно.

Такое конструктивное выполнение предлагаемого индуктора позвол ет повысить наде сность его работы, так как магнитный поток, создаваемый цилиндрическими катушками, включенными согласно индуктору, ослабл ет воздействие пол  индуктора на торце заготовок , что обеспечивает их -равномерный нагрев. В то же врем  этот магнитный поток не вызывает достаточно больших дополнительных токов, способных перегреть крайние витки катушек. Кроме того, индуктирухщий провод катушек выпрлИеи водоохлаждаеьвлм как и токопровод индуктора. Таким образом, надежность цилиндрических катушек равна надежности катушки индуктора. При включеиии цилиндрических катушек согласно с индуктором независимо от способа соедине   с индуктором . (параллельио илипоследовательно), степень воздействи  этих катушек Ка поле индуктора регулируют числом их витков При последовательном и согласном включении цилиндрических катушек с индуктором с увеличением

7924

числа витков катушек поле, создаваемое ими, возрастает. Но так как э.то поле в област х торцов нагреваемых заготовок направлено встречно полю овального индуктора, то оно ослабл ет последнее и, как следствие, ослабл ет нагрев торцов заготовок. Экспериментально установлено, что равномерный нагрев заготовок наблюдаетс  при установлении числа витков

цилиндрических катушек в пределах , 0,8-2,00 от числа витков овального индуктора. При параллельном и согласном включении цилиндрических катушек с индуктором поле, создаваемое .цилиндрическими катушками, также направлено встречно полю овального индуктора . Но так как при параллельном включении поле катушек увеличиваетс 

0 обратно пропорционально квадрату числа витков, то экспериментально установлено , что дл  эффективного ослаблени  пол  индуктора число витков цилиндрических катушек должно быть

5 установлено в пределах 0,3-1,0 чис- дла витков овального индуктора. Таким образом, равномерный нагрев заготовок будет обеспечен при установлении числа витков цилиндрических катушек

0 в пределах 0,3-2,0 от числа витков овального Индуктора в зависимости от способа соединени  с индуктором.

Упрощение технологии изготовлени  предлагаемого изобретени  обеспечиваетс  тем, что технологические приемы изготовлени  цилиндрических катушек одинаковы с технологией изготовлени  катушки индуктора.

На фиг.1 изображен индуктор, общий ВИД на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Индуктор состоит из индуктирующей катушки 1, вьшолненной из водоохлаждаемой трубки, навитой по

5 спирали. Катушка 1 в поперечном сечении имеет форму овала. Внутри основной катушки 1 параллельно ее продольной оси установлены две дополнительные цилиидрические катушки 2 и 3, индуктирующий провод которых выполнен из медной водоохлаждаемой трубки. Катушки 2 и 3 размещены так, что центры симметрии их поперечного сечени  совмещены с фокусами овального поперечного сечени  катушки 1. Катушкр 2 и 3 электрически соединены последовательно и согласно с катушкой 1 .посредством токопроводов 4. Количество витков каждой из катушек 2 и 3 равно 0,8-2 количества витков катушки 1. Катушки 1-3 заключены в футеровку ((не показана/.

Работа индуктора происходит следующим образом.

Заготовки 5 помещаютс  в индуктор между катушками 2 и 3, так, что их продольна  ось перпендикул рна продольной оси индуктора. В результате протекани  тока по индуктирующему проводу катушек 1-3 в заготовке индуцируетс  ток, нагревающий ее до заданной температуры. Благодар  согласному соединению катушек 2 и 3 с: катушкой 1 внешнее поле катушек 2 и 3 ослабл ет поле катушки 1 в области торцев нагреваемых заготовок 5. В результате этого распределение температуры по длине заготовок 5 выравниваетс . Интенсивность пол  катушек 2 и 3 при последовательном соединении с катушкой 1 регулируетс  числом витков катушек 2 и 3.

Катушки 2 и 3 могут быть подключены к катушке 1 и параллельно. В этом случае напр жение на них подаетс  с части витков катушки I, а интенсивность пол  катушек 2 и 3 регулируетс  как числом витков их в количество 0,3-1 числа витков катуш-. ки 1, так и местом подключени  к вит1кам катушки J.

Использование предлагаемого индуктора дл  нагрева мерных заготовок дл  термообработки или под пластическую деформацию позвол ет обеспечить равномерный нагрев заготовок, а в случае необходимости - регулирование интенсивности нагрева торцев заготоВОК .

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Индуктор дл  нагрева заготовок, содержащий спиральную индуктирующую

   катушку, образукжцую овальную полость дл  размещени  заготовок, в торцах которой размещены элементы ослаблений пол , отличающий с  тем, что, с целью повьш1ени  равномерности нагрева и надежности работы, элементы ослаблени  пол  выполне г 1 в видемноговитковых цилиндрических катушек, установленных вдоль продольной оси индуктирующей катушки так,

   что их продольна  ось проходит через фокусы поперечных сечений овальной полости индуктора, а количество витков их составл ет 0,3-2 количества витков индуктирующей катушки, причем

   цилиндрические катушки соединены с индуктирующей согласно.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Патент США 3489875, кл. Н 05 В 5/00, 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 205869, кл. Н 05 В 5/18, 1967.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 228807, кл. Н 05 В 5/02, 1966.