Индуктор-трансформатор для поверхностной закалки цилиндрических деталей

 

Изобретение относится к закалке преимущественно длинномерных цилиндрических деталей с нагревом ТВЧ в режиме статики. Цель изобретения - повышение качества закалки. Индуктор-трансформатор (1) состоит из первичной многовитковой обмотки 2 формы усеченного конуса и вторичной одновитковой обмотки 3, имеющей форму цилиндра с продольным пазом, тангенциально расположенным к внутренней поверхности цилиндра. Между первичной и вторичной обмотками установлен гидроизоляционный цилиндр 5. Нижняя и верхняя плиты (П) 6 и 7 индуктора (И) стянуты при помощи шпилек 8. Штуцер 9 для подачи воды через центральное отверстие 10 закреплен на нижней П 6. Через центральное отверстие 12, боковые отверстия 13 верхней П 7 и отверстия 14 нижней П 6 охлаждающая вода сливается в водосборник. Кожух 15 отражает струи при подаче и сливе воды и подключен к высокочастотной установке через соединение концов 16 и 17 провода многовитковой первичной обмотки к шинам ВЧТ 18. Деталь 22 при закалке опускается во внутреннюю полость обмотки 3 и удерживается в ней приспособлением. Благодаря форме первичной обмотки 2 в виде усеченного конуса, разрезу вторичной обмотки обеспечивается равномерный нагрев детали при неподвижном ее положении. А коаксиальное расположение гидроизолирующего цилиндра между обмотками 2 и 3, а также подача охлаждающей жидкости с торца детали обеспечивает равномерное охлаждение обрабатываемой детали. 3 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

nsS>m> 1 6 1

С 21 П 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н Авторском евщ@тельствм гг .ф!

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 44 42636/27-02 (22) 17.06.88 (46) 30.12.90. Бюл. № 48 (71) Ленинградское машиностроительное объединение им. Карла Маркса (72) И.Л.Веселовский, В.А.Кпимшин и Н.А.Гончар (53) 621. 785.545 (088.8) (56) Слухоцкий A.F., Рыскин С.Е.

Индукторы для индукционного нагрева.

Л.: Энергия, 1974, с.167.

2 (54) ИНДУКТОР-ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПО- :-

ВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к закалке преимущественно длинномерных цилиндрических деталей с нагревом ТВЧ в режиме статики. Цель изобретения— повышение качества закалки. Индуктортранс@орматор (1) состоит из первич«

НоН многовитковой обмотки 2 формы усеченного конуса и вторичной одно1617009 витковой обмотки 3, имеющей форму цилиндра с продольным пазом, тангенциально расположенным к внутренней поверхности цилиндра. Между первичной и вторичной обмотками установлен гидр оизоляционный цилиндр 5. Нижняя и верхняя плиты (П) 6 и 7 индуктора (И) стянуты при помощи шпилек 8. Штуцер 9 для подачи воды через централь- 0 ное отверстие 10 закреплен на нижней

П 6. Через центральное отверстие 12, боковые отверстия 13 верхней П 7 и отверстия 14 нижней П 6 охлаждающая вода сливается в водосборник.

Кожух 15 отражает струи при подаче и сливе воды и подключен к высокочастотной установке через соединение концов 16 и 17 провода многовитковой первичной обмотки к шинам ВЧТ 18.

Деталь 22 при закалке опускается

Во внутреннюю Ilo!IocTh обмотки 3 и удерживается в ней приспособлением.

Благодаря форме первичной обмотки 2 в виде усеченного конуса, разрезу вторичной обмотки обеспечивается равномерный нагрев детали IIpH неподвижНоМ ее положении. А коаксиальное расположение гидроизолирующего цилиндра между обмотками 2 и 3, а также подача охлаждающей жидкости с торца детали обеспечивают равномерное охлаждение обрабатываемой детали, 3 ил.

Изобретение относится к поверхностной закалке цилиндрических деталей, преимущественно длинномерных цилиндрических дателей с нагревом токами высокой частоты в режиме статики.

Цель изобретения — повьппение качества закалки.

На фиг.1 показан индуктор-трансформатор, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 (вторичная оцновитковая обмотка); на фиг.3 — разрез

Б-Б на фиг.1.

Индуктор состоит кз пустотелого корпуса i, внутри которого rro всей его высоте расположена многовитковая пер вичная обмотка 2, имеющая форму усеченного конуса. В том же корпусе (ближе к его центру) установлена вторичная одновитковая обмотка 3, представляющая собой полый медный цилиндр,:внутренний диаметр которого рассчитан так, чтобы в него с небольшим зазором входила закаливаемая деталь. Цилиндр вдоль образующей разрезан, причем образованный при этом паз 4 (фиг.2) тангенциально расположен к внутренней поверхности цилиндра. Образованный угол равен половине угла, заключенного между двумя касательными, проведенными к внутренней окружности из любой точки, взятой на наружной окружности вторичной обмотки (фиг.2). Ширина паза выбирается так, чтобы обеспечить перекрытие внутренней грани одной стенки паза наружной гранью другой стенки. паза, 30

Между первичной и вторичной обмотка.— ми установлен гидроизолирующий цилиндр 5, предохраняющий от вытекания воды из внутренней полости вторичной обмотки через паз к виткам первичной обмотки. Корпус и вторичная обмотка зажаты между двумя изоляционными плитами: нижней 6 и верхней 7, стянутыми при помощи шпилек 8.

К нижней плите 6 подсоединен штуцер 9 для подачи воды во внутреннюю полость цилиндра 3 через центральное отверстие 10 в нижней плите.

В штуцере 9 перпендикулярно его вертикальной оси выполнены два отверс" тия 11, предназначенные для слива воды из внутренней полости цилиндра 3 по окончании охлаждения детали. В верхней плите 7 имеется центральное отверстие 12 и два боковых отверстия

13, через которые вода из внутренней полости цилиндра 3 подается на витки первичной обмотки 2. В нижней плите

6 имеются два отверстия 14, через . которые воды сливается в водосборник (не показан). K нижней плите 6 прикреплен кожух 15, отражающий струи, .возникающие при подаче и сливе воды.

Подключение индуктора к высокочастотной установке (ВЧТ) осуществляется соединением концов 16 и 17 провода многовитковои обмотки к mнам 18 и 19 ВЧТ (фиг.3) . Шины скреплены между собой винтами 20. Между шинами проложена изоляционная прокладка 21. Закаливаемая деталь 22 устанавливается внутри вторичной обмотки так, чтобы зазор, образованный ее

5 16 поверхностью и внутренней полостью обмотки, бып равномерным.

Индуктор-трансформатор работает следующим образом.

Деталь 22, подвергаемая закалке, опускается во внутр"-ннюю полость цилиндрической одновитковой обмотки

3 и удерживается в ней приспособлением или захватом промышленного робота. По виткам .первичной обмотки 2 и вторичнбй обмотки 3 пропускается ток высокой частоты, который наводит циркулируюций (круговой) ток на поверхности закаливаемой детали. В результате деталь нагревается. Благодаря тому, что первичная многовитковая обмотка 2 выполнена в виде усеченного конуса, у которого нижние витки боль ше удалены от вторичной обмотки чем верхние, нагрев закаливаемой детали

Ю по длине происходит более равномерно.

Благодаря разрезу вторичной обмотки, выполненному под углом к радиусу цилиндра, а также в связи с перекрытием внутренней грани одной стенки паза 4 наружной гранью другой стенки паза провала температуры вдоль разреза не происходит и обеспечивается равномерный нагрев датели при -неподвижном ее положении.

По окончании нагрева детали осуществляется вьдержка ее во времени для выравнивания температуры по всей поверхности детали. Затем через штуцер 9 подается вода, которая через отверстие t0 попадает в круговой зазор между закаливаемой деталью и внутренней поверхностью цилиндрической вторичной обмотки 3. Гидроизопя-. ция 5 предохраняет вытекание воды через продольный паз 4 в зону первичной обмотки. Далее вода через центральное отверстие 12 и два боковых отверстия t3 в верхней плите 7 попадает в зону расположения первичной многовитковой обмотки 2 и сливается через два боковых отверстия 14 в нижней плите. По окончании охлаждения детали посту-пление воды через штуцер 9 прекращается, а вода из

17009 6 внутренней полости цилиндра 3 сливается через отверстие 10 и боковые отверстия C1 в штуцере 9.

Для охлаждения длинномерных цилиндрических деталей вертикальная составляю; ая кинетической энергии движения жидкости должна быть максимальной. В этом случае имеет преимущество торцовый метод охлаждения, а коаксиальное расположение межцу первичной и вторичной обмотками гидроизолируюцего цилиндра обеспечивает хороший контакт охлаждающей жидкости с деталью вдоль, паза, что также улучшает качество закалки.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить качество поверхностной закалки деталей и сократить брак из-за неравномерной закалки, который достигает 30X. Отсутствие необходимости вращения закаливаемой детали во время нагрева

25 и охлаждения упрощает конструкцию индуктора .

Формула изобретения

Индуктор-трансформатор для поверх30 ностной закалки цилиндрических деталей, преимущественно длинномерных цилиндрических деталей, содержащий горизонтально установленные плиты, коаксиально расположенные между пли35 тами пер вичн5юмнОгОВитков юиВтО ричную обмотки и штуцер для подачи охлаждающей жидкости, размещенный на нижней плите, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше4О ния качества закалки, индуктор снабжен гидроизоляционным цилиндром, расположенным между обмотками, первичная обмотка выполнена в виде усеченного конуса, вторичная — в виде ци45 линдра с продольным разрезом, тангенциально расположенным к внутренней поверхности цилиндра, при этом шту цер размещен соосно продольной оси индуктора, а плиты выполнены с от5р верстиями для слива охлаждающей жидкости по периферии.

1б 17009

Составитель Г.Сафронова

Редактор М.Петрова Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4098 . Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101