Установка для индукционной закалки изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) . (3) РЕТЕНИ бюро "Геное прим а, МА НН 0 ановка соещенным в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1(56) Лозинский М.Г; Промышленнение индукционного нагревСССР, 1958, с, 111.54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИНДУКЦЗАКАЛ КИ ИЗДЕЛИЙЩ Сущность изобретения," устдержит закалочный бак с разм 21 О 1/10) Г 3 2нем индуктором 2 в виде линейного отрезка проволоки, источник ТВЧ, соединенный с токопроводящими элементами в виде пластин 4 и согласующего трансформатора, вторичная обмотка ВО) 5 которого выполнена в виде единого витка тороидальной формы с размещенным внутри него сердечником 6 тороидальной формы, а первичная обмотка (ПО) 7 установлана на сердечнике, при этом ПО соединена с источником ТВЧ, а пластины 4 с ВО. Форма токопроводящих элементов обес; печивает уменьшение паразитных импедансов и концентрацию энергии при подводе ее от источника ТВЧ к индуктору,1747509 стной закалки 10 30 35 40 слоя обмотка которого выполнена в виде единого . гр объемного витка тороидальной Формы с ра 3Изобретение относится к термообработке изделий токами высокой частоты(ТВЧ) и может быть использовано для индукционной, в том числе локальной поверхноИзвестны установки для индукционной закалки изделий, содержащие индуктор, выполйенный из медной трубки с постоянным внутренним охлаждением диаметром не менее 5-6 мм, закалочный бак с охлаждающей жидкостью, расположенный под индуктором. Закаливаемое изделие, нагреваясь в индукторе, опускается в бак, где остывает до заданной температуры.Наиболее близким к предлагаемому является установка для подводной индукционной закалки, состоящая из закалочного бака, цилиндрического индуктора; выполненного из проволоки диаметром 2-43 мм подключенным к источнику ТВЧ и размещенного непосредственно в воде, Установка используется для закалкивнутренних поверхностей цилиндрических изделий малого диаметра. В этой установке достигаатся более эффективное использование энергии магнитного поля индуктора.за счет уменьшения диаметра токопровода, минимальное расстояние между зонами нагрева и охлаждения; а также упрощейие системы охлаждения, так как индуктор охлаждается той же жидкостью, что и деталь, причем снаружи,Недостатками установки являются парэзитнйе межвитковые емкости индуктора, достаточно высокое активное сопротивление индуктора и подводящих проводов, что приводит к потерям энергии и снижает КПД установки, Использование цилиндрического индуктора с токопроводом, сравнимым по толщине с подводящими шинами, йе позволяет сконцентрировать энергию в малом объеме пространства, Это ограничивает скорость нагрева увеличение которой улучшаетструктуру и свойства закаленного Целью изобретения является повышение КПД и улучшенйе качества закалки путем уменьшения паразитных импедансов иконцентрации подводимой энергии. Поставленная цель достигается тем, что в установке для индукционной закалки изделий, содержащей эакалочный бак с размещенным в нем проволочным индуктором и токопроводящие элементы, соединенные с источником ТВЧ, индуктор выполнен в виде линейного отрезка проволоки, а токопроводящие элементы - в виде пластин и согласу)ющего трансформатора, вторичная размещенным внутри него сердечником тороидальной формы, первичная обмотка навита на сердечнике, при этом индуктор через пластины соединен с вторичной обмоткой, в первичная обмотка соединена с источником ТВЧ,Такая конструкция установки позволяет получать в индукторе плотность тока много . большую чем в остальных элементах цепи и, тем самым сконцентрировать в нем энергию. Это достигается эа счет того, что проволока, из которой изготовлен индуктор, много тоньше остальных токопроводящих элементов, к тому же короткий отрезок проволоки обладает минимальной индуктивностью и небольшим активным сопротивление. В месте с этим обеспечивается минимальное расстоя-. ние между зонами нагрева и охлаждения, что дополнительно увеличивает скорость закалки, Высокая скорость охлаждения обеспечивается одновременным охлаждением жидкостью и эа счет теплопроводности внутрь холодного изделия. Малый размер индуктора позволяет производит высокоточную избирательную закалку.Установка (фиг,1) содержит закалачный бак 1 с охлаждающей жидкостью, например водой, размещенный а нем индуктор 2, выполненный в виде линейного отрезка проволоки диаметром 2-3 мм.и длиной в несколько сантиметров, Индуктор 2 находится над поверхностью закаливаемого иэделия 3 с зазором около 1,5 мм. Индуктор 2 через токопроводящие пластины 4 соединен со вторичной обмоткой 5 согласующего трансформатора, которая представляет собой единый обьемный виток тороидальной формы. Согласующий трансформатор содержит также сердечник 6 и первичную обмотку 7, навитую на сердечник 6 и подключенную к источнику ТВЧ, на чертеже обозначенному ИТВЧ. Установка содержит также механизм относительного перемещения индуктора и закаливаемого изделия, на чертеже обозначенный МОП.Установка работает следующим образом.ТВЧ, протекающийв индукторе 2 от источника ТВЧ через согласующий трансформатор и йластины 4, индуцирует вихревые точки в закаливаемом изделии 3, разогревая нужный участок до температуры закалки, Изделие 3 и индуктор 2, размещенные в охлаждающей жидкости, движутся друг относительно друга при помощи МОП, (В зависимости от принятой технологии движется индуктор, закаливаемое изделие или оба) со скоростью обеспечивающей наев до нужной температуры. Конкретные амеры индуктора, величина подводимой1747509 Составитель И.С,ТабаловаТехредМ.Моргентал Корректор Е. Соломиская Редактор Ю,Середа Заказ 2474 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 мощности, рабочая частота определяются задаваемой глубиной и структурой закаленного слоя. Закалочный бак 1 можетзаполняться стоячей водой или при необходимости быть снабженным системой проточной воды,Предлагаемая установка для индукционной закалки изделий обеспечивает высокий КПД и улучшение качества закалки. Наиболее эФфективным представляется использование предлагаемой установки для поверхностной высокоточной закалки, например для закалки груднодоступных участков изделий, таких как отверстия, изгибы.Формула изобретений Установка для индукционйой закалки изделий, содержащая закалочный бак с размещенными в нем проволочным индуктором и токопроводящие элементы, соединенные С источникбм ТВЧ, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения качества закалки путем уменьшения па разитных импедансов и концентрацииподводимойэнергии, индуктор выполнен в виде линейного отрезка проволоки, а токо- проводящие элементы - в виде пластин и согласующего трансформатора, вторичная 10 обмотка которого выполнена в виде единогообъемного витка тороидальной формы с размещенным внутри него сердечником тороидальной формы, первичная обмотка навита на сердечнике, при зтом,индуктор через то копроводящие пластины соединен с вторичной обмоткой, а первичная обмотка соединена с источником ТВЧ,