Установка для высокочастотной закалки деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1235941

А1 (5И 4 С 21 D 9/30

l:, OllNCAHNE ИЗОБРКТКНфФ

К А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° «О

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ НАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 377926)/22-02 (22) 02.08.84 (46) 07.06.86. Бюл. Р 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В.П.Вологдина (72) )О.П.Болотинский (53) 62).783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 687627, кл. Н 05 В 6/36, 1979.

Авторское свидетельство СССР

)) 841126, кл. Н 05 В 6/36, 1981. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ В))СОКОЧАСТОТНОЙ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно шеек коленчатых валов, содержащая механизмы транспортирования и центровки детали, подвески с трансформаторами и устройствами для высокочастотного нагрева, каждое из которых состоит из разъемного трехсекционного магнитопровода с размещенными на секциях неподвижной первичной обмоткой и двумя поворотными вторичными обмотками и разъемного кольцевого индуктора, полукольца которого жестко соединены шинами с поворотными вторичными обмотками, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества закалки, участки обмоток с секциями магнитопровода выполнены в виде коаксиальных цилиндров, оси которых совмещены с осями поворота вторичных обмоток.

1235941

l5

30

Изобретение относится к области индукционного нагрева, в частности к устройствам для высокочастотной закалки машиностроительных деталей, например коленчатых валов, и может быть использовано в автомобильной и тракторной промышленности, в компрессоростроении и машиностроении.

Цель изобретения — повышение качества закалки.

На фиг.l представлена установка для высокочастотной закалки, продольный разрез; на фиг,2 — устройство для высокочастотного нагрева, узел 1 на фиг.1; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг,4 — сечение Б-Б на фиг,2.

Предгагаемая установка для высокочастотной закалки состоит из механизма 1 транспортирования и механизма 2 центровки, источника питания (не показан), подвесок 3 с трансформаторами и устройств 4 для высокочастотного нагрева, каждое из которых соедиIIeIIo с высокочастотным трансформаторо < 5 при помощи шпилек 6 и гаек 7 и состоит из разъемного магнитопровода 8 с размещенными на нем неподвижной первичной обмоткой 9 и двумя подвижными вторичными обмотками 10, а также разъемного индуктора 11 и шин

12, соединяющих полукольца 13 индуктора 11 с подвижными вторичными обмотками 10. Каждая подвижная вторич— ная Обмотка 10 (или часть ее) выполнена в виде цилиндра 14 с размеще — ньм внутри участком 15 магнитолровоца 8, Оси 16 цилиндров 14 являются осями поворота полуколец 13 индуктора 11, у которого шипы 12, соединяющие полукольца 13 индуктора 11 с вторичнь1ми подвижными обмотками 10, охвачепы магнитопроводом 17, открытая часть 18 которого направлена в сторону, противоположную индуктору 11.

Неподвижная первичная обмотка 9 вы— полнена в виде двух (или нескольких) последовательно соединенных полуцилиндров 19, охваченных участком 20 магнитопровода 8. Оси полуцилиндров

19 совмещены с осями 16 поворота вторичных обмоток 10.

Установка работает следующим образом.

Закаливаемый коленчатый вал по одному из механизмов 1 транспортирования поступает на позицию закалки, где фиксируется механизмами 2 цент35

55 ровки, В этот момент загрузки разъемный индуктор 11 находится в открытом положении. После установки вала в механизме 2 индуктор 11 закрывается, при этом поворот каждого полукольца 13 происходит вокруг оси 16.

В процессе поворота происходит перемещение подвижной вторичной обмотки

10 относительно неподвижной обмотки

9. Перемещение происходит ло цилиндрическим частям этих обмоток 14 и 19 с сохранением постоянной величины разделяющего их воздушного зазора 21.

При закрытии индуктора 11 перемещение его лолуколец 13 происходит до касания установленных на нем упоров

2? закаливаемой шейки вала 23. В зависимости от типа закаливаемой шейки вала и технологических требований, предъявляемых к закаленной поверхности, закалка может производиться как с вращением, так и без вращения вала.

В случае закалки с вращением один из механизмов ? центровки имеет привод вращения (не показан). В обоих случаях подвески 3 с грансформаторами

5 и соединенными с ними устройствамн для высокочастотного нагрева 4 могут перемещаться в пространстве в зависи— мости от перемещения шеек закаливаемого вала 23.

После закрытия индуктора 1! ток высокой частоты От источника питания (не показан) подводится к трансформатору 5, согласующего сопротивление индуктора ll с источником питания.

От трансформатора 3 ток поступает в неподвижную первичную обмотку 9, ITpo ходя ло которой возбуждает магнитный поток в участках 15 и 20 разъемного магвитолровода 8. Этот поток наводит

ЭЦС в цилиндрической части 14 вторичной обмотки 10. Так как они замкнуты накороткс шинами 12 и полукольцами

13 индуктора ll то в них под воздействием наведенной ЭДС возникает электрический ток, который, проходя ло полукольцам 13 индуктора ll, нагревает поверхность шеек коленчатого вала

23 до закалочной температуры, например, 900 С. Вниду ":.oro, что закалка производится ло одной шейке, соединительные и;ины 12 расположены в одной полукольцами 13 ра ll и проходящий ло пим ток не должен взаимодсйствовать с током, проходящим ПО пол кольцам 13 индуктОра llр на шинах 12 расположены магнитопрово1235941 ды 17, открытая часть 18 которых направлена в сторону, противоположную индуктору. В такой конструкции ток индуктора проходит по поверхности открытой части 18 шины 12, что исключа- 5 ет его взаимодействие с током в индукторе.

В процессе нагрева вала происходит его деформация, что приводит к воздействию шейки вала через упоры (не показаны) на полукольца 13 индук— тора 11 и соответственно к их повороту вокруг осей 16. Одновременно происходит поворот соединенных с ними вторичных обмоток 10. При этом зазор

2l, разделяющий цилиндрическую часть первичной обмотки 9 и цилиндрическую часть 14 вторичных обмоток 10 остается постоянным.

После окончания нагрева на шейки подается закалочная жидкость. По команде о конце охлаждения происходит поворот полуколец 13 разъемного индуктора ll в исходное положение, т.е. поворот полуиндукторов 13 и свя- занных с ними элементов вокруг осей

16. После этого разжимаются механизмы 2 центровки, и вал механизмом l транспортирования выводится из установки. ЗО

Так как в современных автоматизи рованных установках для закалки коленчатых валов обычно одновременно производится закалка всех шеек сразу или группами, например коренных и шатунных, то приходится размещать рядом несколько устройств для нагрева.

В этом случае приходится учитывать их взаимное влияние, а также их влияние на элементы вала, не подвергаемые закалке, например противовесы, подвесы с трансформаторами. Поэтому в предлагаемой установке дополнительный положительный эффект достигается за счет размещения соединительных шин 12 в плоскости индуктора с охватом их магнитопроводом, открытая сторона которого направлена в сторону, противоположную индуктору. В такой конструкции исключается перетекание тока на наружную поверхность полуколец !3, что приводит к повышению качества закалки, Изобретение позволяет повысить качество закалки шеек коленчатых валов, так как зазор между цилиндрическими частями первичной и вторичных обмоток остается постоянным при любых деформациях закаливаемого вала и разбросе его геометрических размеров, что приводит к выравнивания закаленного слоя и уменьшению деформации.

Это позволяет отказаться от использования петлевых индукторов и получить экономический эффект 40 тыс.руб. в год

1235941

А-Я

oz. 9

Составитетп. Б.11елофастов

Техред В.Кадар

КОРректор Е.Рокко

Редактор П.Коссей

Заказ 3063!25 Тираж 552 Подписное

ВНИИ1ТИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, _#_-35, Рауиская наб.„ д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4