Устройство для индукционного нагрева заготовок

"Й-М%. Союз Советских Социалистических Реслублик(23) Приоритет -есудерственнын комете СССР но делам нзееретеннй н еткрытнй(53) УДК 621.3 .52 (088.8) Опубликовано 25.07 ллетень27 а опубликования описания 03.08.79 А. Буканин, В, Б. Демидович, В. В. Клещев, П. Ломоносов, В. С. Немков и Е, П. Терехов 2) Авторы изобретен Ч 1) Заявитель 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ЗАГОТОВОКИзобретение относится к области индукционного нагрева и может быть использовано в цилиндрических и овальных индукторах методического и периодического действия для получения равномерного нагрева по длине боковой и торцовой поверхности заготовок.Известны устройства для индукционного нагрева изделий, содержащие основную катушку индуктивности, дополнительные торцовые обмотки или плоские обогреватели, питаемые током той же или другой частоты Ц и 2,Известны устройства, содержащие индуктор, футеровку и жаропрочные насадки в торцовых зонах футеровки, которые, нагреваясь, в магнитном поле одновременно с заготовками создают тепловой подпор 3.Недостатком одних из них является то, что они обеспечивают равномерный нагрев только боковой поверхности и не компенсируют потери в центральной части торца, недостатком других - при подогреве торцовой поверхности не удается равномерно нагреть заготовки по длине, особенно при больших заглублениях загрузки в индуктор, так как в этом случае сильно перегревается торцовая кромка. Кроме того, все дополнительные обмотки и нагреватели имеют собственные системы питания и управления, что значительно усложняет и удорожает установку.Наиболее близким к изобретению является устройство индукционного нагрева заготовок, содержащее заключенный в футеровку индуктор, по меньшей мере, с одного торца которого установлена теплоизоляционная крышка, снабженная установленным на ее плоской поверхности резистивным электронагревателем и дополнительной обмоткой 41.Однако при больших заглублениях загрузки в индуктор наблюдается существенная неравномерность нагрева по длине, вы званная краевым эффектом заготовки, аименно перегрев и даже в некоторых случаях расплавление узкой кромки (стык торцовой и боковой поверхности изделия). Применение в этом случае торцового нагревателя с питанием от того же или иного источника тока приводит одновременно с подогревом торца к дополнительному подогреву и без того перегретой торцовой кромки, Кроме это го, для питания торцового нагревателя непутс м снятия перегрева их торцовой кромки, исключения подет жевания торцовой поверх 5 50 2025 непосредственной близости от заготовки, снижается перегрев кромки. Расчеты с помощью ЭВМ показывают, что наиболее равномерный и экономичный нагрев может быть обходимы дополнительный источник тока и сложная система управления.Целью изобретения является обеспечение равномерного нагрева по длине заготовок ности, упростив ия конструкции за счет отсутствия дополнительных источников тока с комплектом пускорегулирующей аппаратуры.Достигается это тем, что в устройстве для нагрева заготовок, содержащем заключенный в футеровку индуктор, по меньшей мере, с одного торца которого установлена тсплоизоляциоцная крышка, снабженная установленным на ее плоской поверхности резистивным электронагревателем и дополнительной обмоткой, дополнительная обмотка намотана по периметру крышки на всю толщину, а ее концы присоединены к обоим концам резистивного электронагревателя. При включенном основном индукторе в дополнительной обмотке наводится ЭДС, под действием которой в резистивном нагревателе протекает ток, разогревающий его. Наряду с подогревом центральной части торца из-за наличия замкнутой на резистивный нагреватель обмотки, находящейся в получен при отношении активных сопротивлений разистивного нагревателя и дополнительной катушки, равном 0,2 в 1, В нагревателе периодического действия могут быть применены такие крышки с обеих сторон нагревателя.На чертеже дана схема предлагаемого устройства,Оно состоит из индуктора 1, заключенного в футеровку 2, с одного торца которого установлена теплоизоляционная крышка 3, закрывающая окно индуктора. Крышка выполнена из жаропрочного электро и тепло- изоляционного материала. Г 1 о периметру крышки на всю ее толщину намотана обмотка из медной трубки 4, концы которой присоединены к обоим концам резистивного электронагревателя 5, размещенного ца ее плоской поверхности со стороны рабочей полости, Заготовки 6 нагреваются индуцированными токами от индуктора и излучением от резистивного нагревателя, разогреваемого токами от ЭДС, наводимой электро 30 35 40 магнитным полем в дополнительной катушке. При достижении крайней заготовкой конечной температуры крышка открывается, и заготовки перемещаются в цндукторе в сторону разгрузочного окна. При открытой крышке ток по резистивному электронагревателио почти не протекает, так как ЭДС, наводимая в этом случае, мала. 11 осле перемещения и удаления нагретой заготовки крышка вновь закрывается.Преимуществом изобретения по сравнению с наиболее прогрессивными решениями задачи обеспечения равномерного нагрева по длине и компенсации потерь тепла в торцовой части заготовки является то, что, наряду с исключением подстуживания торцовой поверхности заготовок, снижается перегрев кромки при больших заглублениях их в индуктор, не требуется дополнительных источников тока с комплектом пускорегулирующей аппаратуры, представляется возможность автоматического изменения передаваемой в резистивный нагреватель мощности пропорционально мощности основного индуктора. Конкретно технико-экономический эффект может быть подсчитан после внедрения устройства.Формула изобретенияУстройство для индукционного нагрева заготовок, содержащее заключенный в футеровку индуктор, по меньшей мере, с одного торца которого размещена теплоизоляционная крышка, снабженная установленным на ее плоской поверхности резистивным электронагревателем и дополнительной обмоткой, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева заготовок путем исключения перегрева их торцовой кромки, дополнительная обмотка намотана по периметру крышки на всю тол/ шину, а ее концы присоединены к обоим концам резистивного электронагревателя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР224719, кл. Н 05 Ъ 5/02, 966.2. Авторское свидетельство СССР309475, кл. Н 05 ь 5/02, 1 970.3, Авторское свидетельство СССР206746, кл. Н 05 ь 5/02, 1966.4, Авторское свидетельство СССР457741, кл. С 21 Р 1/12, 1972.Составитель О. Щедрина Редактор Е. Гончар Техред О. Луговая Корректор Е. Папп Заказ 4346/51 Тираж 943 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4