ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Новикомбанк заключил на ПМЭФ-2022 соглашения на 30 млрд рублей

Опорный банк Госкорпорации Ростех Новикомбанк подписал на площадке ПМЭФ-2022 соглашения на сумму 30 млрд рублей. Банк примет участие в стратегически важных для страны проектах по развитию отечественного судостроения, приборостроения, цифровой трансформации бизнеса и реализации ESG-проектов. Ряд соглашений, заключенных банком, направлен на развитие российского двигателестроения и предусматривает...

AmberForum 2022 подвел итоги сразу нескольких творческих конкурсов

На главной сцене главного делового и культурного события янтарной отрасли генеральный директор Калининградского янтарного комбината Госкорпорации «Ростех» наградил лучших обработчиков, художников, ювелиров. Конкурс по версии WorldSkills Russia в течение трех дней определял лучшего в компетенции «Обработчик янтаря». Среди его участников были представители Янтарного комбината, Колледжа предприним...

AmberForum 2022: снова старт, снова яркий!

В Светлогорске стартовал V Международный экономический форум янтарной отрасли AmberForum 2022. Организатором мероприятия традиционно выступает Калининградский янтарный комбинат Госкорпорации Ростех. В этом году главное деловое и культурное событие отрасли посвящено обсуждению уникальных биологических свойств солнечного камня и его применению в медицине, курортологии и косметологии. Деловая прог...

На рынок выходит цифровой продукт Multi-D Docs & Resources, зарекомендовавший себя на проектах строительства АЭС

14 июня 2022 года в 12:00 Госкорпорация «Росатом» представит программное обеспечение «Multi-D Docs & Resources (MDDR) документооборот и мониторинг загрузки ресурсов» - цифровой продукт линейки Multi-D. MDDR создан собственными силами Инжинирингового дивизиона Росатома (АО АСЭ) и представляет собой систему ведения оперативной деятельности предприятия, обеспечения его организационно-распорядитель...

Объявлен закрытый аукцион по продаже имущества ПАО «Мотовилихинские заводы»

В рамках программы финансового оздоровления «Мотовилихинских заводов» будут выставлены на торги товарно-материальные ценности. Начальная цена продажи - 386 млн руб. Средства от продажи будут направлены на снижение кредитной задолженности предприятия. С учетом специфики лота в торгах могут принять участие только предприятия ОПК со степенью секретности – Особо важной. Продажа будет осуществ...

Минцифры запустило раздел на Госуслугах по мерам поддержки ИТ-отрасли

Льгот становится больше и все они очень разнообразны, поэтому Минцифры России запустило раздел на портале Госуслуг, посвященный мерам поддержки ИТ-отрасли. Теперь все льготы собраны в одном месте. Можно сразу понять, кому предназначена мера поддержки, какой у нее статус (принята или еще в работе), на какой стадии разработки находится, какие условия для применения меры и срок ее действия. Все...

12 Марта 2010

Индукционный нагреватель внутренней поверхности втулок

Индукционный нагреватель внутренней поверхности втулок

Автoры: Дегтерев Алекcандр Степанoвич, Тихoмирoв Юрий Михайлoвич.

Изoбретение oтнocитcя к технoлoгии индукциoннoй термooбрабoтки металличеcких изделий. Индукциoнный нагреватель внутренней пoверхнocти втулoк coдержит cтержневой индуктор, выполненный в виде охлаждаемой водой электропроводной трубки, cоединенной через разъемные зажимы шинами c иcточником выcокочаcтотного тока и размещенной c зазором внутри отверcтия нагреваемой втулки, отличающийcя тем, что cнабжен cъемным электропроводным cтаканом c электропроводными крышками, уcтановленным соосно трубке стержневого индуктора и охватывающим с зазором нагреваемую втулку, причем одна из крышек выполнена за одно целое со стаканом, а другая имеет с ним разъемный гальванический контакт, и одна из крышек замкнута накоротко на трубку стержневого индуктора, а другая имеет вокруг нее кольцевую щель. Изобретение обеспечивает равномерный нагрев изделий. 1 ил.

Изобретение относится к технике индукционного нагрева и может найти применение в устройствах для термической обработки внутренних цилиндрических поверхностей металлических изделий, в частности внутренней поверхности втулок.

Известен индуктор [1. А.с. №875650, МКИ Н05В 6/38] для нагрева поверхности отверстий большого диаметра (больше 50 мм), выполненный в виде цилиндрической катушки из водоохлаждаемого токопровода, на оси которой размещен один из токопроводов, соединяющих катушку с источником высокочастотного тока.

Недостатком известного индуктора [1] является трудность реализации для нагрева поверхности отверстий небольшого диаметра (меньше 50 мм).

Известен стержневой индуктор для индукционного нагрева внутренней поверхности втулки с отверстием небольшого диаметра [2. Слухоцкий А.Е. Индукторы. - Л.: Машиностроение, 1989, с.30]. Стержневой индуктор выполнен в виде охлаждаемой водой медной трубки, соединенной через разъемные зажимы шинами с понижающим трансформатором и размещенной с зазором внутри отверстия нагреваемой втулки. В известном стержневом индукторе индуктирующая часть медной трубки имеет продолжение. Участок медной трубки, являющийся продолжением индуктирующей части, имеет отверстия для выхода воды и во время нагрева находится вне нагреваемой втулки. Во время нагрева вода охлаждает индуктирующую часть медной трубки и выливается через отверстия в сливную ванну. Когда нагрев оканчивается, зажимы размыкаются, трубка перемещается на длину индуктирующей части и в нагретое отверстие входит участок трубки с отверстиями для выпуска воды. Вода, выливаясь из отверстий, закаливает нагретую поверхность.

Стержневой индуктор [2] взят в качестве прототипа заявляемого устройства.

Недостатком стержневого индуктора [2] является неравномерность нагрева внутренней поверхности втулки, обусловленная тем, что вследствие кольцевого эффекта наибольший нагрев происходит со стороны втулки, обращенной к трансформатору. Поэтому, если требуется равномерный нагрев втулки, то ей необходимо сообщить быстрое вращение. Необходимость одновременного индукционного нагрева и вращения втулки существенно усложняет конструкцию технологического оборудования для нагрева втулки.

Целью изобретения является улучшение равномерности нагрева внутренней поверхности втулки путем ослабления в зоне нагрева проявлений кольцевого эффекта.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый индукционный нагреватель внутренней поверхности втулок, содержащий стержневой индуктор, выполненный в виде охлаждаемой водой электропроводной трубки, соединенной через разъемные зажимы шинами с источником высокочастотного тока и размещенной с зазором внутри отверстия нагреваемой втулки, снабжен съемным электропроводным стаканом с электропроводными крышками, установленным соосно трубке стержневого индуктора и охватывающим с зазором нагреваемую втулку, причем одна из крышек выполнена за одно целое со стаканом, а другая имеет с ним разъемный гальванический контакт, и одна из крышек замкнута накоротко на трубку стержневого индуктора, а другая имеет вокруг нее кольцевую щель.

На чертеже показан в упрощенном виде предлагаемый индукционный нагреватель внутренней поверхности втулок.

Цифрами на чертеже обозначены: 1 - электропроводная трубка стержневого индуктора, 2 - электропроводный стакан, 3-1, 3-2 - электропроводные крышки, 4 - кольцевая щель, 5-1, 5-2 - разъемные зажимы (источник высокочастотного тока на чертеже не показан), 6 - нагреваемая втулка.

В предлагаемом индукционном нагревателе внутренней поверхности втулок соосно трубке 1 стержневого индуктора установлен электропроводный стакан 2 с электропроводными крышками 3-1 и 3-2, охватывающий с зазором нагреваемую втулку 6. Одна из крышек (3-2) выполнена за одно целое со стаканом 2, а другая (3-1) имеет со стаканом 2 разъемный гальванический контакт. С одного конца стакана 2 крышка 3-1 замкнута накоротко, например пайкой, на трубку 1, а с другого конца стакана 2 между крышкой 3-2 и трубкой 1 имеется кольцевая щель 4 для подвода высокочастотного тока к индуктирующему участку трубки 1. Смену нагреваемой втулки в предлагаемом нагревателе обеспечивают разъемные зажимы 5-1, 5-2 для подвода высокочастотного тока к трубке 1.

Технологический процесс нагрева внутренней поверхности втулки с применением предлагаемого индукционного нагревателя выполняют в следующей последовательности.

В исходном состоянии генератор высокочастотного тока и система подачи охлаждающей воды выключены. Трубка 1 со стороны крышки 3-1 соединена через разъемный зажим 5-1 с источником высокочастотного тока.

Разъемный зажим 5-2 отсоединен от трубки 1, освобождая ее для установки втулки под нагрев. Стакан 2 снят с крышки 3-1.

Подлежащую нагреву втулку 6 надевают на трубку 1 и устанавливают на крышку 3-1. Стакан 2 устанавливают на крышку 3-1. Разъемный зажим 5-2 соединяют с трубкой 1. Включают систему подачи охлаждающей воды в трубку 1. Включают генератор высокочастотного тока и производят нагрев втулки. По достижению заданной температуры нагрева втулки генератор высокочастотного тока выключают. Выключают систему подачи охлаждающей воды. Отсоединяют разъемный зажим 5-2 от трубки 1. Снимают стакан 2 с крышки 3-1. Снимают нагретую втулку 6 с трубки 1. Далее технологический процесс нагрева повторяют для следующей втулки.

Возможность промышленного применения предлагаемого индукционного нагревателя подтверждена лабораторными испытаниями действующего макета индукционного нагревателя внутренней поверхности втулок при нагреве стальной втулки длиной 80 мм, с наружным диаметром 58 мм и диаметром отверстия 15 мм.

Макет предлагаемого индукционного нагревателя внутренней поверхности втулок содержит стержневой индуктор, выполненный в виде охлаждаемой водой электропроводной трубки с наружным диаметром 12 мм,

соединенной через разъемные зажимы с источником высокочастотного тока. В качестве источника высокочастотного (44 кГц) тока взят выпускаемый предприятием генератор «Гном-25М2» мощностью 25 кВт. На трубке стержневого индуктора размещена нагреваемая втулка. Съемный электропроводный стакан с электропроводными крышками изготовлен из листовой меди толщиной 2 мм, установлен соосно трубке стержневого индуктора и охватывает с зазором 8 мм нагреваемую втулку. Одна из крышек выполнена за одно целое со стаканом (пропаяна по наружному периметру), а другая имеет с ним разъемный гальванический контакт и замкнута накоротко (пайкой) на трубку стержневого индуктора. Отверстие в крышке, выполненной за одно целое со стаканом, и трубка образуют кольцевую щель, обеспечивающую прохождение высокочастотного тока по трубке стержневого индуктора. Нагреваемая втулка изолирована от поверхности нагревателя сверху и сбоку воздушными зазорами, снизу - диэлектрической шайбой, от трубки стержневого индуктора - слоем термостойкого диэлектрика толщиной 1 мм. Длительность нагрева внутренней поверхности втулки до температуры закаливания - 25 секунд.

Испытания макета предлагаемого нагревателя показали, что без стакана втулка нагревается неравномерно: более интенсивный нагрев происходит со стороны втулки, обращенной к трансформатору источника высокочастотного тока. При нагреве со стаканом происходит равномерный нагрев втулки.

Таким образом, в предлагаемом индукционном нагревателе электропроводный стакан с крышками устраняет влияние кольцевого эффекта на угловую равномерность нагрева поверхности втулки. Устранение влияния кольцевого эффекта обеспечивает равномерный нагрев всей поверхности втулки. Причем из-за высокой плотности магнитного поля вблизи трубки стержневого индуктора преимущественно нагревается внутренняя часть поверхности втулки.

Введение в состав индукционного нагревателя съемного электропроводного стакана с электропроводными крышками позволяет, в отличие от прототипа, получить равномерный нагрев втулки без ее вращения, что, в свою очередь, позволяет существенно упростить конструкцию технологического оборудования для индукционного нагрева втулки, исключив из состава оборудования механизмы привода вращения втулки.

Кол-во просмотров: 11658
На правах рекламы