Индуктор для нагрева заготовок

(5 у Н 05 В б/36ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОМфЬПИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Патент США Иф 3301991,кл. 219-10.79, опублик. 1972.2. Авторское свидетельство СССРВ 371698, кл. Н 05 В 6/36, 1971.(54) (57) ИНДУКТОР ДЛЯ НАГРЕВА ЗА-ГОТОВОК, содержащий индуктирующийтокопровод из двух ветвей, активныеучастки которых соединены электри" Я 01108620 А ческими связямн и установлены в одной плоскости параллельно друг другу с возможностью поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном активнымучасткам, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь, активные ,участки ветвей чередуются друг с другом, причем участки с раэлич" ным направлением тока образуют зазор для размещения нагреваемых эа" готовок, а электрические связи вы полнены в виде жестких лобовых участков.5 1 11086Изобретение относится к индукторам для нагрева заготовок, например, под пластическую деформацию аИзвестен индуктор, выполненныйи виде двух одинаковых расположенных параллельно, оппоэитно и включенных электрически встречно ипоследовательно ветвей индуктирующего провода, установленных свозможностью перемещения в направ"ленин, перпендикулярном плоскостиих установки, Каждая иэ ветвей,выполненная из медной водоохлаждаемой трубки, представляет собойряд параллельных друг другу активных участков индуктирующего провода, соединенных электрически последовательно и встречно параллельнымимежду собой и нормальными к активным участкам индуктирующего провода лобовыми частями. Рабочие позиции известного индуктора, т.е, позиции, в которых осуществляют нагрев заготовок, образуются парамиоппоэитно расположенных активныхучастков индуктирующего провода,каждый из которых принадлежит своейветви. При помещении заготовок в"рабочие" позиции индуктора: под30действием поля в них индуцируютсятоки, протекающие вдоль образующихи имеющие в каждой из заготовок двепротивоположные по направлению ветви. В результате протекания индуцированных токов заготовки нагревают- З 5ся и по мере продвижения сквозь индуктор достигают требуемой температуры 11.Недостатком данного индуктора прииспользовании его для нагрева широ Окой номенклатуры заготовок являетсяпониженный эксплуатационный КПД.Этообъясняется тем, что при нагревезаготовок небольших диаметров относительная величина зазора между активными участками индуктирующего провода и заготовками возрастает, чтоприводит к большему взаимному уничтожению полей, создаваемых соседними активными участками, принадлежащими одной и той же ветви индуктирующего провода.Таким образом, указанный индуктор характеризуется ограниченнымитехнологическими возможностями. , 55Наиболее близким к изобретениюявляется индуктор для нагрева заготовок, содержащий индуктирующий 20 2 токопровод иэ двух ветвей, активные участки которых соединены электрическими связями и установлены в одной плоскости параллельно друг другу с воэможностью поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном активным участкам2 1,Известный индуктор характеризуется снижением КПД при перемещении участков, так как поле активных участков обеих ветвей взаимно уничтожается, токи в них текут в противоположном направлении.Делью изобретения является повышение КПД путем уменьшения потерь.Поставленная цель достигается тем, что в индукторе для нагрева заготовок, содержащем индуктирующий токопровод иэ двух ветвей, активные участки которых соединены электрическими связями и установлены в одной плоскости параллельно друг другу с возможностью поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном активным участкам, активные участки ветвей чередуются друг с другом, причем участки с различным направлением тока образуют зазор для размещения нагреваемых заготовок, а электрические связи выполнены в виде жестких лобовых участков.На фиг,1 изображен предлагаемый нндуктор, вид в плане; на фиг,2 вид А на фиг.1; на фиг.3 - схемы протекания токов и силовых линий пеоеменного магнитного поля, создаваемого активными участками индуктирующего провода.Индуктор выполнен иэ двух ветвей 1,2 индуктирующего провода, состоящих из активных участков 3 и электрических связей между ними в виде лобовых частей 4, изготовленных иэ медной, прямоугольной водоохлаждаемой трубки. Активные участки 3 обеих ветвей 1,2 индуктирующего провода расположены в одной плоскости и параллельны друг другу. Лобовые части 4 расположены в плоскостях, перпендикулярных плоскости установки активных участков 3. Каждая из ветвей 1 и 2 индуктирующего провода с помощью шпилек 5 закреплена на платах 6 и 7 из электроизолирующего материала, защищенных от излучения нагреваемых в индукторе деталей 8 тепло- изолирующей футеровкой. Платы 6 и 71108620 Вид А 4 связаны между собой системой направляющих (не показано), обеспе"чивающей их пространственную ориентацию при взаимном поступательномперемещении. При этом плата 6 закреплена неподвижно на корпусенагревателя, а плата 7 соединена сприводом 9, обеспечивающим еепоступательное перемещение относительно платы 6. Электрические ветви 1 и 2 индуктирующего провода соединены между собой согласно, а взависимости от их электрическогосопротивления - последовательноили параллельно. Соединение ветвей1 и 2 может быть осуществлено доили после компенсирующей конденсаторной батареи индуктора.Расположение заготовок междуактивными участками с различнымнаправлением тока позволяет исключить бифилярный эффект, тем самымувеличивая КПД индуктора, Выполнение электрических связей в виделобовых частей дает уменьшениепотерь в этих частях.Индуктор работает следующим образом,Детали 8, подлежащие нагреву,помещают параллельно активнымучасткам 3. При этом каждая из нихоказывается отделенной от соседнейдвумя рядом расположенными активнымиучастками 3,принадлежащими различнымветвям 1 и 2 индуктирующего провода,При включении индуктора по ветвям1 и 2 протекают синфазные и равныепо величине токи 10 и 11, создающие переменное магнитное поле 12индуктора. Благодаря согласному(синфазному) включению ветвей 1,2индуктирующего провода в каждойиз деталей 8 индуцируются токи,имеющие две контрфазные ветви 13 и 14. направленные вдоль, продольной оси нагреваемых деталей 8, По мере нагрева детали 8 дискретно перемещают в направлении, перпенди кулярном активным участкам 3, длячего они выводятся из индуктора вниз, смещаются на шаг по ходу дви" жения и, поднимаясь вверх, вводятся в индуктор (указано на фиг.2 стрелками). По выходе из индуктора детали 8 достигают требуемой температуры. При переходе от одного типоразмера нагреваемых деталей 8 к другомуветви 1 и 2 индуктирующего проводазакреплены на платах 6 и 7, спомощью привода 9 сдвигаются друготносительно друга с тем, чтобызазор между активными участками 3индуктирующего провода и нагреваемыми деталями 8 оставался неизменным.Это позволяет нагревать любой типоразмер деталей 8 при высоком КПДиндуктора и тем самым обеспечить еговысокий эксплуатационный КПД.Предлагаемый индуктор по сравнению с известным обладает более широкими технологическими воэможностя- ЗО ми и более высоким эксплуатационнымКПД,Использование предлагаемого индуктора в конструкциях индукционныхнагревателей для нагрева заготовок 35 под пластическую деформацию и встенках под термообработку деталейпозволяет создать автоматическоеоборудование для индукционного нагрева, осуществлять скоростную элек тротермическую обработку, повышаю"щую прочностные характеристики термообрабатываемых деталей, осуществить зкономию энергоносителя, металла и производственных площадей.1108620 ь О, Ще игунова оставиехред орректор В. Бутяг аказ 5886/4 3 Тирам НИИПИ Госуда по делам и 35, Москва, ное ССР Редактор М. Бандура ственного комитета Собретений и открытий