Индукционная установка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) С 21 D 1 42

:ч

ОПИСЛНИК ИЗОБРЕ.ГЕНИЯ . .. -.. -..

К ABTOPCHOIVtY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3419191/22-02 (22) 08.04.82 (46) 15.10.83. Вюл. )) 38 (72) Л.Л.Кочергин, О.A.Êî÷åíþê, A.Ï.Êðåìíåâ и Е.П.Михайлов (53) 621.783(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 841127, кл. С 21 0 1/42, 1977

2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3269554/22-02, кл. С 21 D 1/42, 1982. (54)(57) 1. ИНДУКЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержащая корпус,. внутри которого смонтированы две коаксиальные плоские круглые горизонтальные катушки, включенные электрически встречно и установленные с возможностью относительного взаимного перемещения вдоль вертикальной оси, поворотный стол, несущий установленные на нем с возможностью радиального перемещения электропроводные незамкнутые электроизолированные друг от друга Вороохпа ае е сектора, расположен-ные между катушками, привод поворота стола и привод перемещения секторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномер) ности нагрева при одновременном снижении степени окисления поверхности заготовок, установка снабжена цилиндрической катушкой установленной коаксиально и неподвижно относительно верхней плоской катушки, охватывающей ее. и включенной с ней электрически согласно, при этом средняя плоскость цилиндрической катушки расположена между плоскими катушками, а нижний, виток ее выполнен в виде двух спаяных между собой трубок, из которых наружная — водоохлаждаемая, а внутренняя — газопроводная снабжена соплами, равномерно расположенными по окружности витка и направленными в сторону ниж. — Я ней плоской катушки.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что наружный виток нижней плоской катушки выполнен в виде двух спаяных между собой трубок, из которых внутренняя — водоохлаждаемая, а наружная газопроводная снабжена соплами, равномерно расположенными по окружности витка и направленными в сторону верхней плоской катушки, 104 1974

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано при нагреве заготовок под пластическую деформацию..

Известна индукционная установка, содержащая индуктор, состоящий из двух коаксиальных, горизонтальных, параллельных плоских спиральных катушек, включенных электрически встречно и установленных с возможностью относительного взаимного смещения вдоль обшей.оси, загрузочно-разгрузочное устройство, поворотный стол, выполненный из электропроводных, незамкнутых изолированных друг от друга концентриче-. ских водоохлаждаемых колец, размеценных соосно.между катушками индуктора, при этом на рабочей поверх ности стола уложено теплоизоляционное покрытие (1).

Недостатками известной установки являются низкий КПД и неравномерность нагрева при высокой степени окисления поверхности заготовок.

Известна индукционная установка, содержащая корпус, внутри которого смонтированы две коаксиальные, плоские, круглые горизонтальные катушки, включенные электрически встречно и установленные с возможностью относительного взаимного перемещения вдоль вертикальной оси, поворотный стол, несущий установленные на нем с возможностью радиального перемещения электропроводные, незамкнутые, электроизолированные друг от друга водоохлаждаемые сектора, расположенные между катушками, привод поворота стола и привод .перемещения секторов Р 2).

Недостатками известной индукционной установки являются неравномер, ность нагрева при высокой степени окисления заготовок из-эа ослабления электромагнитного поля к периферии катушек и доступа окисляющей .атмосферы к нагреваемым заготовкам.

Цель изобретения — повышение равномерности нагрева при одновременнам снижении степени окисления поверхности заготовок.

Поставленная цель достигается тем, что индукционная установка, содержащая корпус, внутри которого смонтированы две коаксиальные плоские круглые горизонтальные катушки, включенные электрически встречно и установленные с возможностью относительного взаимного перемещения вдоль вертикальной оси, поворотный стол, несущий установленные на нем с воэможностью радиального перемещения электропроводные, незамкнутые, электроиэолированные друг от друга водоохлаждаеьые сектора, расположенные между катушками, привод поворота стола и привод перемещения секторов, снабжена цилиндрической катушкой, установленной коаксиально и неподвижно относительно верхней плоской катушки, охватывающей ее и включенной с ней электри5 чески согласно, при этом средняя плоскость цилиндрической катушки расположена между плоскими катушками, а нижний виток ее выполнен в виде двух спаянных между собой труfp бок, из которых наружная — водоохлаждаемая, а внутренняя — газопроводная снабжена соплами, равномерно расположенными по окружности витка и направленными в сторону нижней плоской катушки.

Кроме того, наружный виток нижней плоской катушки выполнен в виде .спаянных между собой трубок,из которых внутренняя — водоохлаждаемая, а наружная — газопроводная снабжена соплами, равномерно расположенными по окружности витка и направленными в сторону верхней плоской катушки.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на

25 фиг. 1; на фиг. 3 — разрез A-A на .фиг. 1.

Индукционная установка состоит из корпуса 1 с внутренним покрытием теплоизоляцией 2.

3Q Внутри корпуса 1 жестко и коаксиально с ним установлена колонна

3, на которой неподвижно закреплена нижняя плоская катушка 4, заформованная в футеровку 5. Верхняя плоская катушка б также заформована в футеровку 7 и связана с механизмом

8 .ее поступательного перемещения вдоль вертикальной оси симметрии.

Цилиндрическая катушка 9, имеющая футеровку 10, установлена коакси4О апьно и неподвижно относительно верхней плоской катушки б и охватывает ее по периметру. Средняя плоскость цилиндрической катушки 9 параллельна плоским катушкам 4 и б и распо45 ложена между ними. Электрически катушка 9 включена согласно с плоской катушкой 9 и встречно с катушкой 4. Нижний виток цилиндрической катушки 9 выполнен из двух спаянных

5О между собой трубок 11 и 12, из которых наружная 11 соединена с системой водоснабжения (не показана), а внутренняя 12, соединенная с газопроводом (не показана), снабжена соплами 13, равномерно расположенными по окружности трубки 12 и направленными в сторону нижней плоской катушки 4. Наружный виток нижней плоской катушки 4 выполнен из двух, спаянных между собой трубок

14 и 15, из которых внутренняя 14 соединена с системой водоохлаждения не показана ), а наружная 15, соединенная с газопроводом (не пока эана), снабжена соплами 16, равномерно расположенными по окружности

1047974

10 трубки 15 и направленными в сторону верхней плоской катушки б. В пространстве между катушками 4 и б. параллельно им установлены выполненные из электропроводного матери . ала, незамкнутые, электрически изолированные друг от друга, водоохлаждаемые сектора 17, смонтированные на поворотном столе 18 для тран спортировки нагреваемых заготовок, снабженным приводом iне показан ) поворота вокруг вертикальной оси.

Каждый иэ секторов 17 снабжен механизмом 19, обеспечивающим воэмож- ность его радиального перемещения.

На позиции загрузки-выгрузки индукционной установки у загрузочного ок на 20, прорезанного н корпусе 1 и теплоизоляции 2, смонтирован привод 1, поочередно входящий при вращении поворотного стола в зацепление с механизмом 19 и выдвигающий поочередно секторы 17 через загрузочно-разгрузочное окно 20 на позицию загрузки-выгрузки.

Индукционная установка работает следующим образом.

В исходном положении секторы 17 поворотного стола, за исключением сектора, находящегося на позиции загрузки-выгрузки, расположены внут ри корпуса 1 между верхней б и ниж- ЗО ней 4 катушками, т. е. в рабочем по.,ложении. Механизм 19 радиального перемещения сектора, находящегося

: на позиции загрузки-выгрузки, находится в зацеплении с приводом 21.

Катушка б с помощью механизма 8 установлена с зазором 22 относитель.но катушки 4, зависящим бт размера заготовок 23. Подается охлаждающая вода н катушки 6 и 4, цилиндрическую катушку 9, и секторы 17 поворотного стола. В трубки 12 и 15 подается газ. На сектор 17 находящийся на позиции загрузки-выгрузки,.укладывается заготовка 23, включается привод вращения стола и привод 21. . 4S

Подается напряжение от источников питания на катушки 4, б.и 9. При этом сектор 17, находящийся на по-. зиции загрузки-выгрузки, приводом 21 через механизм радиального перемеще- 50 ния эаниь ает рабочее положение между катушками 4 и б. Поворотный стол с помощью привода дискретно поворачивается вокруг оси на определенный угол, при этом механизм радиального перемещения 19 загруженного за-<, готовкой сектора 17 выходит иэ зацепления с приводом 21., который тут

1 же входит в зацепление с механизмом радиального перемещения 19, следующего по ходу вращения поворотного стола сектора 17. По истечении определенного времени привод 19 реверсируется, и очередной сектор 17, находящийся с ним в зацеплении, поступает на позицию загрузки-выгрузки, 65 далее цикл повторяется. По мере продвижения заготонки 23 вместе с поворотным столом устанонки между катушками 4 и б и внутри катушки 9 они подвергаются индукционному нагюеву. При работе индукционной установки температуру нагрева заготовок 23 регулируют напряжением, подаваемым на включенные электрически встречно плоские катушки 4 и б. Равномерность нагрева по длине заготовки регулируют напряжением, подаваемым на цилиндрическую .катушку 9, и давлением газа, поступающего в за эор 22 между футеровкой катушек 4 и 9 через сопла 13 и 16 трубок 12 и 15. Величина напряжения на катушках 4 и б определяет напряженность магнитной составляющей 24 электромаг нитного поля между ними и соответственно величину токов, индукцируемых н заготовках .23. На периферии катушек 4 и б их электромагнитное поле взаимодействует с электромагнитным полем катушки 9. В результате этого. магнитная составляющая 24 результирующего электромагнитного поля оказынается направленной не только вдоль оораэующих заготовок 23, но и вдоль их наружных торцов. Таким.образом, регулиронанием напряжения на катушке 9, при заданных значениях напря- . жения на катушках 4 и G, регулируется подогрев наружных торцов заготовок 23 .и тем самым повышается равномерность нагрева заготовок 23 по длине. Повышению равномерности нагрева также способствует подача в зазор 22 горючего или инертного газа, что уменьшает теплоотвод от нагренаемых заготовок. Одновюеменно с этим пламенная завеса или из/ быточное давление газа в зазоре 22 препятствует проникновению .кислорода воздуха к нагреваемым эаготов— кам, что снижает степень окисления их поверхности. По завершению полного оборота вокруг оси поворотного стола сектор 17 оказывается против загрузочно-разгрузочного окна с заготовкой 23, нагретой до не- обходимой температуры. При очередном срабатывании привода 21 сектор

17 с нагретой заготовкой 23 выдвигается из корпуса 1 установки на позицию загрузки-разгрузки, где нагреваемая заготовка 23 заменяется на холодную. Далее цикл работы продолжается.

Использование предлагаемого изоб ретения позволит повысить ранномерность нагрева заготовок и снизить степень окисления их поверхности, что повысит стойкость штамповой оснастки на 20-30%.

Годовой экономический эффект от использования одной установки ориен- тировочно составляет 100 тыс. руб.

1047974

1047974

1047974

7 .Составитель О. Коченюк

Редактор Л. Авраменко Техред М.Костик Корректор А. Дзятко . Заказ 7867/29 . Тираж 568 Подпи сное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. Ул. Проектная, 4