Индуктор для нагрева заготовок

оц 851792 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл. Н 05 В 6/40 Гееударетеенный кемнтет СССР да делам нзебретеннй н етнрытнй(54) ИНДУКТОРДЛЯ НАГРЕВА ЗАГОТО ндук тора гаемому ок,содер- катушсть для предлаготтифующуюую пол торцах котоослабления Изобретение относится к электротермии, в частности,к индукционномунагреву, и предназначается для сквозного нагрева металлических заготовок,например, под пластическую деформацию или термообработку,Известно устройство для индукционного нагрева слябов прямоугольногосечения в поперечном магнитном поле,содержащее индуктор; обмотка которо 1 Ого имеет прямоугольную форму и в процессе нагрева полностью охватываетсляб 1,1 .Недостатком известного устройстваявляется неравномерный нагрев сляба15по его ширине иэ-за концентрациимагнитного поля в зонах короткихсторон прямоугольного сечения обмотки индуктора,Известна также установка для индукционного нагрева заготовок, содержащая нагревательную камеру с овальным индуктором, Индуктор выполненс плоским подвесным сводом из теплоизоляционных плит и огнеупорного кирпича, поддерживаемых водоохлаждаемыми направляющими, имеющими подвески для крепления водоохлаждаемых труб и боковое оперение для укладки теплоизоляции 2 .Недостатком известной установки в случае использования ее для нагрева заготовок в поперечном магнитном поле при производительности выше 0,5 т/ч, т.е. при необходимости использования значительных удельных мощностей, является неравномерный нагрев участков заготовок в зоне фокусов поперечного сечения овального Наиболее близкий к индуктор для нагрева жащий спиральную индук ку, образующую овальн размещения заготовок, рой размещены элементы поля 131.30 3 85179Недостатком известного индуктора является ненадежность работы индукто-, ра из-за явления распушения магнит-. ного поля на концах элементов ослабления поля, выполненных в виде магнитопроводов, в результате чего часть силовых линий, проходящих перпендику - лярио шихтовке магнитопровода, вызывает в ней вихревые токи, плоскость которых совпадает с плоскостью листов 1 О магнитопроводов. А это, в свою оче- редь, приводит к выгоранию концов магнитопроводов. Кроме того, большая трудоемкость изготовления магнитопровода усложняет технологию изготовления индуктора. Цель изобретения - повьппение,равномерности нагрева и надежности работы индуктора.Поставленная цель достигается тем, что в индукторе элементы ослабления поля выполнены в виде многовитковых цилиндрических катушек, установленных вдоль продольной оси индуктирующей катушки так, что их продольная ось проходит через фокусы поперечных сечений овальной полости индуктора, а количество витков их составляет 0,3-2 количества витков индуктирующей катушки, причем цилиндрические катушки соединены с индуктирующей согласно.Такое конструктивное выполнение предлагаемого индуктора позволяетФповысить надежность его работы, так как магнитный поток, создаваемый цилиндрическими катушками, включенными согласно индуктору, ослабляет воздействие поля индуктора на торце заготовок, что обеспечивает их равномерный нагрев, В то же время этот магнитный поток не вызывает достаточно больших цополиительных токов, способных пеРегреть крайние витки катушек. Кроме 45 того, нндуктирующий провод катушеквыпрлнен водоохлаждаемым как и токо- провод индуктора. Таким образом, надежность цилиндрических катушек равна надежности катушки индуктора. При включении цилиндрических катушек согласно с индуктором независимо от способа соединения с индуктором, (параллельно или последовательно), степень воздействия этих катушек Кд поле индуктора регулируют числом: их витков:.При последовательном и согласном включении цилиндрических катушек с индуктором с увеличением 2 4окисла витков катушек поле, создаваемое ими, возрастает. Но так как этополе в областях торцов нагреваемыхзаготовок направлено встречно полюовального индуктора, то оно ослабляет последнее и, как следствие,ослабляет нагрев торцов заготовок,Экспериментально установлено, чторавномерный нагрев заготовок наблюдается при установлении числа витковцилиндрических катушек в пределах0,8-2,00 от числа витков овальногоиндуктора, При параллельном и согласном включении цилиндрических катушек с индуктором поле, создаваемое,цилиндрическими катушками, также направлено встречно полю овального индуктора. Но так как при параллельномвключении поле катушек увеличивается,обратно пропорционально квадрату числа витков, то экспериментально установлено, что для эффективного ослабления поля индуктора число витковцилиндрических катушек должно бытьустановлено в пределах 0,3-1,0 чисола витков овального индуктора. Такимобразом, равномерный нагрев заготовокбудет обеспечен при установлениичисла витков цилиндрических катушекв пределах 0,3-2,0 от числа виткововального индуктора в зависимостиот способа соединения с индуктором,Упрощение технологии изготовленияпредлагаемого изобретения обеспечивается тем, что технологические приемы изготовления цилиндрических катушек одинаковы с технологией изготовления катушки индуктора,На фиг.1 изображен индуктор, общий вид на фиг,2 - вид А на фиг.1. Индуктор состоит из индуктирующей катушки 1, выполненной из мединой водоохлаждаемой трубки, навитой по спирали. Катушка 1 в поперечном сечении имеет форму овала. Внутри основной катушки 1 параллельно ее продольной оси установлены две дополнительные цилиндрические катушки 2 и 3, индуктирующий провод которых выполнен из медной водоохлаждаемой трубки. Катушки 2 и 3 размещены так, что центры симметрии их поперечного сечения совмещены с фокусами овального поперечного сечения катушки 1. Катушки 2 и 3 электрически соединены последовательно и согласно с катушкой ,посредством токопроводов 4. Количест.во витков каждой из катушек 2 и 3 рав851792 6кую деформацию позволяет обеспечить равномерный нагрев заготовок, а в случае необходимости - регулирование интенсивности нагрева торцев заготовок,Формула изобретения 10 5но 0,8-2 количества витков катушки 1. Катушки 1-3 заключены в футеровку (не показана.Работа индуктора происходит следующим образом,Заготовки 5 помещаются в индуктор между катушками 2 и 3, так, что их продольная ось перпендикулярна продольной оси индуктора. В результате протекания тока по индуктирующему проводу катушек 1-3 в заготовке индуцируется ток, нагревающий ее до заданной температуры. Благодаря согласному соединению катушек 2 и 3 с катушкой 1 внешнее поле катушек 2 15 и 3 ослабляет поле катушки 1 в области торцев нагреваемых заготовок 5. В результате этого распределение температуры по длине заготовок 5 выравнивается. Интенсивность поля що катушек 2 и 3 при последовательном соединении с катушкой 1 регулируется числом витков катушек 2 и 3.Катушки 2 и 3 могут быть подключены к катушке 1 и параллельно. В 25 этом случае напряжение на них подается с части витков катушки 1, а интенсивность поля катушек 2 и 3 регу-. лируется как числом витков их в количество 0,3-1 числа витков катуш- зО ки 1, так и местом подключения к виткам катушки 1.Использование предлагаемого индуктора для нагрева мерных заготовок для термообработки или под пластичес- З 5 Индуктор для нагрева заготовок, содержащий спиральную индуктирующую катушку, образующую овальную полость для размещения заготовок, в торцах которой размещены элементы ослабления поля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева и надежности работы, элементы ослабления поля выполнены в виде многовитковых цилиндрических катушек, установлейных вдоль продольной оси индуктирующей катушки так, что их продольная ось проходит через фокусы поперечных сечений овальной полости индуктора, а количество витков их составляет 0,3-2 количества витков индуктирующей катушки, причем цилиндрические катушки соединены с индуктирующей согласно. Источники информации принятые во внимание при экспертизе. Патент США У 3489875,кл. Н 05 В 5/00, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР205869, кл. Н 05 В 5/18, 1967. 3. Авторское свидетельство СССР В 228807, кл, Н 05 В 5/02, 1966.851792 Редактор М. фн. Составитель О. Щедринова Техред М. ЕощтураКорректор М, Шарщи з 6392 88 Тираж 889 ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам. изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП П одписное г. Ужгород,а роектная. 4