Установка индукционного нагрева для термической правки сварных корпусных конструкций

 

Изобретение предназначено для тепловой правки сварных корпусных конструкций, вертикального расположения и может быть применено в судостроительной, машиностроительной и химической промышленности. Сущность изобретения состоит в следующем: установка состоит из источника питания, индуктора, соединительных кабелей и системы охлаждения индуктора и передвижной стойки. Передвижная стойка, сочлененная с механизмом перемещения индуктора по вертикали и горизонтали в вертикальной плоскости и его поворота вокруг горизонтальной и двух вертикальных осей, одна из которых снабжена пружиной. 2 з.п.ф-лы. 4 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для тепловой правки сварных корпусных конструкций вертикального расположения, и может быть применено также в машиностроительной и химической промышленности.

Известно устройство высокочастотного индукционного нагрева для безударной правки тонколистовых конструкций, содержащее плоский индуктор с магнитопроводом и понижающим трансформатором, установленными на фундаменте, снабженном винтовыми приводами, установленными по его краям, причем свободные концы винтов этих приводов соединены с головками, шарнирно вмонтированными в основание тележки [1] Это устройство позволяет производить нагрев при правке листовых конструкций, расположенных только горизонтально, так как индуктор имеет большую массу, несколько десятков килограммов. Кроме того, стационарный источник питания типа ТВЧ-15 невозможно использовать при правке палубных судовых надстроек в условиях стапельной сборки из-за больших габаритов и большой массы (5300х900х2700 и масса 4,0 т). Все это приводит к большим трудностям для промышленного применения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является система индукционного нагрева для термической правки стальных листовых конструкций "ТЕРАК" [2] которая состоит из высокочастотного преобразователя, соединенного с агрегатом индукционного нагрева при помощи гибкого силового кабеля, системы охлаждения индуктора, электромагнитов, при помощи которых аппарат прижимается к палубе или переборке во время работы. Индуктор имеет рукоятку для перемещения его по горизонтальной поверхности. Массы источника питания и индуктора сравнительно небольшие, соответственно 200 и 9 кг. Однако при правке вертикальных корпусных конструкций, например, палубных надстроек, поддерживать и перемещать за рукоятку индуктор весом 9 кг плюс вес подводящих кабелей для охлаждения неудобно и трудоемко.

Цель изобретения снижение трудоемкости процесса правки вертикальных конструкций, исключение возникновения переменных нагрузок на индуктор от веса кабелей и облегчение перемещения индуктора.

Для достижения цели установка индукционного нагрева для термической правки сварных корпусных конструкций, содержащая источник питания, индуктор, соединительные кабели и систему охлаждения, снабжена передвижной стойкой, сочлененной с механизмом перемещения индуктора по вертикали и горизонтали горизонтальной плоскости и его поворота вокруг горизонтальной и двух вертикальных осей.

Для исключения появления переменных нагрузок на индуктор от веса кабелей передвижная стойка в средней части снабжена поворотным кронштейном для подвески петли кабелей и воздушного шланга. Внутри передвижной стойки размещен контргруз для облегчения перемещения индуктора по вертикали и его поворота вокруг горизонтальной оси и двух вертикальных осей. Для прижатия индуктора к нагреваемой вертикальной поверхности одна из двух вертикальных осей механизма перемещения индуктора снабжена пружиной. Именно заявляемые элементы устройства позволяют производить нагрев для термической правки сварных корпусных конструкций, расположенных не только горизонтально, а также и вертикально, что приводит к снижению трудоемкости процесса правки.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить, что предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Предлагаемая установка индукционного нагрева для термической правки сварных корпусных конструкций показана на фиг.1-4.

На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг.2 общий вид механизма вертикального перемещения индуктора; на фиг.3 -общий вид передвижной стойки с системой вертикального перемещения; на фиг.4 блок управления установкой.

Установка индукционного нагрева для термической правки сварных корпусных конструкций (фиг.1) состоит из источника питания 1 повышенной частоты тока, индуктора 2 с рукояткой 3, имеющего блок управления 4, соединительных кабелей 5, воздушного шланга 6 и передвижной стойки 7 с механизмом 8 вертикального перемещения индуктора 2.

Механизм вертикального перемещения 8 индуктора 2 (фиг.2) состоит из каретки с четырьмя роликами 10, поворотной петли 11 и поворотной головки 12 с горизонтальной осью 13 и скобой 14 для крепления индуктора 2. Поворотная петля 11 с одной стороны соединена с кареткой 9 через вертикальную ось 15, а с другой стороны с поворотной головкой 12 через вторую вертикальную, ось 16, имеющую пружину 17, которая прижимает поворотную головку 12 с индуктором 2 к вертикальной стенке 18 изделия.

Передвижная стойка 7 (фиг.3) с системой вертикального перемещения каретки 9 состоит из вертикальной коробчатой стойки 19, продольной опоры 20 с двумя роликами 21, поперечной опоры 22 с одним роликом 23, поворотного кронштейна 24 для крепления петли соединительных кабелей 5 и воздушного шланга 6, двух блоков 25, троса 26 и контргруза 27. Вертикальная коробчатая стойка 19 состоит из двух продольных камер: закрытой 28 и открытой 29. В закрытой камере 28 перемещается контргруз 27, а в открытой 29- четыре ролика 10 каретки 9 по направляющим 30.

Блок управления 4 (фиг.4) установкой размещен на рукоятке 3, на панели которого расположена пусковая кнопка 31 и две сигнальные лампы 32, 33.

Предлагаемая установка индукционного нагрева при термической правке листовых конструкций работает следующим образом.

Источник питания 1 и передвижная стойка 7 устанавливаются в районе места правки рядом с вертикальной стенкой 18, которую необходимо править. Источник питания 1 подключается к цеховой электросети. Индуктор 2 навешивается на механизм 8 вертикального перемещения посредством скобы 14 поворотной головки 12 и подключается к источнику питания 1 соединительными кабелями 5. Воздушный шланг 6 для подачи охлаждающего воздуха на индуктор 2 подсоединяется к воздушной системе цеха. Затем соединительные кабели и воздушный шланг 6 подвешиваются к поворотному кронштейну 24 таким образом, чтобы образовавшейся петли из соединительных кабелей и воздушного шланга хватило при перемещении индуктора 2 из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение. На источнике питания 1 включается вводной автоматический выключатель. На передней панели источника питания 1 устанавливается необходимая частота и задается на таймере время работы индуктора 2 в зависимости от толщины нагреваемого изделия, а также время его охлаждения. Затем кнопкой на передней панели источника питания 1 включается вентилятор. После этого за счет перемещения в сторону вертикальной стенки 18 поворотной петли 11 на вертикальных осях 15 и 16 индуктор 2 подводится к вертикальной стенке 18. Пружиной 17, расположенной на вертикальной оси 16, индуктор 2 прижимается к поверхности вертикальной стенки 18 нагреваемого изделия. Затем индуктор 2 вращением поворотной головки 12 вокруг горизонтальной оси 13 по направлению стрелок (фиг.2) в соответствующее положение, обусловленное порядком технологии правки, устанавливается вертикально под углом или горизонтально на нагреваемой поверхности. Затем нажатием пусковой кнопки 31 на блоке управления 4 производится включение индуктора 2 в работу, о чем свидетельствует загоревшаяся одна из ламп 32. После нагрева штриха до технологически заданной температуры индуктор 2 автоматически отключается таймером источника питания 1. Первая сигнальная лампа 32 гаснет и загорается вторая сигнальная лампа 33, свидетельствующая о начале продувки индуктора 2. За время продувки индуктора 2, т.е. пока светится вторая сигнальная лампа 33, он переставляется на новое место для нагрева очередного штриха. По мере горизонтального перемещения индуктора 2 по нагреваемой вертикальной стенке 18 от одного ребра жесткости к другому перемещается и передвижная стойка 7 вдоль этой вертикальной стенки 18. Вертикальное перемещение индуктора 2 по вертикальной стенке 18 осуществляется при неподвижной стойке 7.

После окончания всего цикла правки отключаются вентилятор и автоматический выключатель источника питания 1. Производится демонтаж установки в последовательности, обратной монтажу установки.

Формула изобретения

1. Установка индукционного нагрева для термической правки сварных корпусных конструкций, состоящая из источника питания, индуктора, соединительных кабелей и системы охлаждения индуктора, отличающаяся тем, что установка снабжена передвижной стойкой, сочлененной с механизмом перемещения индуктора по вертикали и горизонтали в вертикальной плоскости и поворотом вокруг оси, перпендикулярной поверхности нагрева, содержащим каретку с закрепленной на ней через вертикальную ось поворотной петлей, соединяющейся через вторую вертикальную ось, снабженную пружиной, с поворотной вокруг горизонтальной оси головкой.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что передвижная стойка в средней части снабжена поворотным кронштейном для укладки петли кабелей и воздушного шланга.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что внутри передвижной стойки размещен контргруз с возможностью свободного вертикального перемещения, закрепленный через замкнутую тросовую систему с кареткой для уравновешивания веса каретки и индуктором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4