Индуктор для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических деталей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ875650 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,аН 05 В 6/3 ая с присоеди Государственный комвт ет -3) При ОпуДат ания описания 23,(72) Лвторь изобретения Марутян, Е. А. Семенько, Е. И. Федорино и 7 ) За в и тел ь ентральиое конструкторско пытны(54) ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВ ОВЕРХНОСТЕЛ ЦИЛИНДРИЧ ИХ ДЕТАЛЕй ВНУТРЕН 3Изобретение относится к электрическому нагреву, в частности, к электротермической обработке металлов путем индукционного нагрева, преимущественно внутренних поверхностей цилиндрических деталей.Известен индуктор для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических деталей большого диаметра (свыше 50 мм) в небольшой длины, выполненной из одновитковой токоведущей трубки с каналом охлаждения 1),Однако при термообработке внутренних цилиндрических поверхностей малого диаметра (меньше 50 мм) и большой длины одновитковые индукторы применять нерационально: активное сопротивление длинных. токоподводящих шин становится соизмеримым с эквивалентным активным сопротивлением индуктирующего провода,Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является индуктор для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических деталей, выполненный в виде многовитковой цилиндрической спиральной катушки из водоохлаждаемой трубки 21.Недостатком известного индуктора является то, что в нем не предусмотрена возможность регулирования зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью. Такое регулирование требуется в некоторых технологических процессах термообработки, например при нанесении износостойких металлических порошков на внутреннюю поверхность деталей типа втулок. При расплавлении порошка в процессе термообработки происходит его уплотнение,. вследствие чего увеличивается зазор между индуктором и нагреваемой поверхностью. Увеличение зазора приводит к нерациональному использованию электромагнитной энергии и снижению КПД индуктора. Цель предлагаемого изобретения - уст.- ранение указанного недостатка, а именно: повышение КПД индуктора путем регулирования зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью.Поставленная цель достигается тем, что в описанном иидукторе концевые витки катушки снабжены жестко закреплетчтыми по их внутреннему диаметру приводными элементами, выполненными, например, в виде втулок и связанными с механизмом их по.ворота, при этом приводные элементы выполненм из немагнитного электрбизоляцион- ного материала,ф например, Йсбоцемента.На фиг. 1 схематически изображен пред. лагаемый индуктор, разрез; на фиг, 2 - вид А на фиг, 1.Индуктор для нагрева внутренних поВерхностей цилиндрических деталей выпол. ,нен из многовитковой токоведущей трубки 1 с каналом охлаждения 2. На концевых витканндуктора жестко закреплены соответственно приводные элементы 3 и 4, связанные с Механизмом 5 их поворота.Приводные элементы 3 и 4 размещены концентрично виткам индуктора и выполне- нЫ, например, в виде втулок из немагнитного и электроизоляционного материала, В качестве немагнитного и электроизоляционного материала может быть использована, например, доска асбоцементная электротехническая.В предлагаемом индукторе связь приводньх элементов 3 и 4 с механизмом 5 осуществляется посредством рычагов 6 и 7, а вкачестве механизма 5 их поворотаприменен; например, электромагнит. Помимо юображенного на чертеже варианта могут быть использованы и другие варианты связи известной конструкции (зубчатые колеса, шкивы ит. д,) и другие известные приводы (гидро- и пневмоцилнндры, винты и т. д.).Индуктор работает следующим образом.Деталь 8 с теплостойкими прокладками 9 и 10 закрепляется в патроне 11 и ей сообщается вращательное движение, Во внутреннюю полость детали 8 засыпается доза износостойкого металлического порошка 12, который под действием центробежных сил равномерно распределяется по внутренней цилиндрической поверхности детали 8. Индуктор вводится во внутреннюю полость детали 8 с оптимальным зазором Ь и начинается нагрев детали 8 с пороцком 12. При расплавлении порошка 12 происходит его уплотнение и зазор Ь увеличивается. После этого срабатывает механизм 5, который посредством рычагов 6 н 7 поворачивает приводные элементы 3 и 4, а соответственно и Крайние витки индуктора, в направлении, противоположном направлению навивки токоведущей трубки 1. При этом в результате упругой деформации трубки 1 наружный диаметр индуктора увеличивается, а зазор Ь уменьшается, Поворот приводных элементов 3 и 4 осуществляется до тех пор, пока 4снова не установится оптимальный зазор Ь и этот зазор поддерживается в течение всего периода нагрева детали.После окончания нагрева детали 8 механизм 5 выключается, наружный диаметр ин дуктора умЕньшается до первоначальиой величины и индуктор выводится из внутренней полости детали 8. При нагреве последующих деталей цикл повторяется.В том случае, когда необходимо увеличить зазор. Ь, механизм 5 поворачивает приводные элементы 3 и 4, а соответствен.но и крайние витки индуктора, в направлении, совпадающим с направлением навивки токоведуц 1 ей трубки . При этом наружный диаметр индуктора уменьшается, а зазор 5 ц увеличивается.Таким образом, применение предложенного индуктора для нагрева внутренних поверхностей цилиндрических. деталей, снабженного устройством для регулирования зазора между индуктором и нагреваемой поверхностью, позволит на 5 в Ой повысить КПД установок для нанесения покрытий из износостойких металлических порошков и снизить расход электроэнергии, что даст .существенный эффект в народном хозяйстве.формула изобретения1. Индуктор для нагрева внутренних 30 поверхностей цилиндрических деталей, выполненный в виде оноговитковой цилиндрической спиральной катушки из водоохлаждаемой трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения КГ 1 Д,концевые витки катушки снабжены жестко закрепленными по их внутреннему диаметру приводными элементами, выполненными, например, в виде втулок и.связанными с механизмом их поворота.2. Индуктор по и. , отличающийся тем, 40 что приводные элементы выполнены изэлектроизоляционного немагнитного материала, например, асбоцемента.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе45 1. Слухоцкий А, Е, и др. Индукторы дляиндукционного нагрева. фЭнергия," 1974,с. 137.2. Слухоцкий А, Е. Закалочные индукторы. Машгиз, 1954, с. 30.Составитель Техред Д. Бойк Тираж 892,Вгт КИПИ Государственного по деланизобретений 13035, Москва, Ж - 35, Рауш лиал ППП сПатеит, г. УжгорРедактор Р. ЦицикаЗаказ 9388/87 О. Кедрина ас Ккомитета С и открыти ская иаб., од ул Пр орректор М. КосодписиоеССРд. 45ектиая, 4