Трехфазный индуктор для сквозного нагрева длинномерных изделий — SU 1100756 (original) (raw)

(19) (П) 5 Р Н 05 Вб/3 ЗСРер ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-0 тр ще ичаю- повышеделий в екция 5 В.С. Применение жародля монолитной зафор ных нагревателей.мия", 1968, Р 73-74,4 г. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Слух Индукторы дл Л., "Энергия рис. 17-10,2. Сасса кого бетона ки индукцион.511(088.8)оцкий А.Е., Рыскин С.Е.я индукционного нагрева1974, с. 249-250,(54)(57) ТРЕХФАЗНЫИ ИНДУКТОР ДЛЯСКВОЗНОГО НАГРЕВА ДЛИННОИЕРНЫХ ИЗДЕЛИй, содержащий го меньшей мереустановленные по одной оси на обосновании цилиндрические секции,витки которых выполнены из провока с одинаковым размером трубкивдоль оси индуктора, о т л ищ и й с я тем, что, с цельюния равномерности нагрева изосевом направлении, каждая свыполнена из трех участков, длинкрайних из которых составляет О,0, 75 внутренн .го диаметра витковсреднего участка, а внутренний дметр витков кратких участков на10-15 меньше внутреннего диаметвитков среднего участка, при этошаг намотки витков крайних участков на 13-16% меньше шага намотквитков среднего участка.1 э Обретение ОтнОсится к индукци онному нагреву и может быть использовано преимущественно при нагреве длинномерных (более 2000 мм) заготовок под пластическую деформацию, например, под резку сортового про 5 ката на пресс-ножницах.Известны индукторы для периодического нагрева заготовок с постоянным шагом намотки витков и постоянным диаметром, состоящие иэ токопровода, выполненного в виде водоохлаждаемой спирали из медной трубки, заформованной в жаростойкий бетон, при этом электроконтактные выводы и выводы напора и слива воды 15 размещены вне футеровки. Длина известных индукторов не превышает 1400 мм 1 .Недостатком таких индукторов при использовании их для нагрева длинно О мерных заготовок является сложность технологии футеровки и ее низкая механическая прочность, Это усугубляется тем, что индукторы, например, для нагрева проката перед резкой на пресс - ножницах должны иметь длину 7000 мм.Кроме того, такие индукторы неудобны в эксплуатации, так как нарушение целостности одногоиз, витков приводит к выходу иэ строя всего индуктора. 1 О Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный индуктор для,сквозного нагрева длинномерных 35 иэделий, содержащий по меньшей мере три установленные по одной оси на общем основании цилиндрическиесекции, витки которых выполнены из проводника с одинаковым размером 4 О трубки вдоль оси индуктора. Известный индуктор состоит из 12 унифицированных секций с равномерным шагом намотки витков и постоянным диаметром катушек по всей длине секций,эафор мованных в жаростойкий бетон и собранных на общем основании таким образом, что торцовые части футеровки секций стыкуются. При этом расстояние между крайними витками стыкующихся секций значительно превышает зазор между витками секции. Электроконтактные выводы и выводы системы охлаждения находятся вне футеровки. Индуктор снабжен общей направляющей, закрепляемой к раме нагревателя. Шаг намотки витков постоянен и равен 1,2-1,3 ширины витка 2 .Индуктор работаетследующим образом. Включается подача электроэнергии. При этом в каждой секции индук- бО тоРа и размещенной в ней части заготовки возникает поток электромагнитной индукции, величина которого является постоянной в среднем участке секции и уменьшается на 30-40 в концевых частях. Уменьшение величины потока начинается на расстоянии0,15-0,20 длины секции от стыкующихся торцов секции. Вследствие этоготемпература части заготовки, находящейся, в зоне стыков (ширина полосы50-80 мм), ниже заданной на 150180 С,При использовании индуктора длянагрева длинномерных изделий, когдаколичество секций равно И, количество стыков секций равно и -1.Так, например, при нагреве штангперед резкой на пресс-ножницах виндукторе содержится 11 стыков.Наличие холодных полос в заготовке снижает стойкость инструментапри резке на пресс-ножницах ипрокатке на станках на 40-50, а приковке на молотах и радиально-ковочных машинах вообще не позволяетполучить поковку заданной формы.Таким образом, недостатком известного индуктора является неравномерность нагрева по длине заготовки.Цель изобретения - повышение равномерности нагрева длинномерных заготовок в осевом направлении,Поставленная цель достигаетсятем, что в трехфазном индукторедля сквозного нагрева длинноь ерныхизделий, содержащем по меньшей меретри установленные по одной оси наобщем основании цилиндрические сек-.ции, витки которых выполнены изпроводника с одинаковым размером труб.ки вдоль оси индуктора, каждая секция выполнена из трех участков, длина крайних из которых составляет0,5-0,75 внутреннего диаметра витков среднего участка, а внутреннийдиаметр витков крайних участковна 10-15 меньше внутреннего диаметра витков среднего участка,приэтом шаг намотки витков крайнихучастков на 13-16 меньше шага.намотки витков среднего участка.На фиг. 1 представлен индуктор,общий вид; на фиг. 2 - сечениеА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - диаграмма распределения температуры подлине заготовки в стыкающихся секциях. Индуктор состоит из нескольких (не менее трех) секций 1, установленных на общем основании 2. На основании 2 закреплена направляющая 3, проходящая через полости 4 всех секции 1. Каждая иэ секций 1 содержит цельносварную токопроводящую спираль 5, выполненную из медной трубки с различным шагом намотки витков и различным внутренним диаметром витков. Концевые участки спирали 6 и 7 выполнены с внутренним диаметром витков 8 на 10-15 меньше внутреннего диаметра 9 витковА"А 1 О среднего участка 10, а шаг 11 намотки витков концевых участков 6 и 7 меньше шага 12 намотки витков среднего участка 8 на 13 - 16. То.опроводящая спираль 5 заформована в жаростойкий бетон 13 и снабжена электроконтактными колодками 14 и штуцерами 15 для подключения к системе охлаждающей воды (не показана).Индктор работает следующим образом.В полости 4 секций 1 индуктора на направляющую 3 помещается нагреваемая заготовка 16. Электроконтакт ные колодки 14 присоединяются к источнику переменного тока (не показан), а штуцеры - с системе охлаждающей воды, Включается подача электроэнергии и воды. При этом в каждой секции 1 индуктора и размещенной в ней части заготовки 16 воз никает поток магнитной индукции, создающий нагрев заготовкп "6 Как видно из диаграммы распределения темпЕратуры Т С по длине заготовки 1(фиг. 3) в начальной стадии нагрева длительностью 0,3 - 0,4.от установленного общего времени нагрева температура 17 части заготовки 16, расположенной под средним участком 10 секции 1, нарастает равномерно и одинаково по всей протяженности участка 10 и достигает, например, 760 ОС, а температура 18 части заго. товки 16, расположенной под концевымя участками 6 н / пргссрт ссе . 90 ) 000 С, 10 . 15 сблагодаря повышению напряженностимагнитного поля на единицу длины,ра счет уменьшения шага 11 намоткивитков и увеличения коэффициеитаполезного действия, за счет уменьшения диаметра 9 витка. При этомтемпература 19 части заготовки 16,находящейся под стыком двух сосед- О них секций 1, т.е. вне витков концевых участков 6 и 7, ниже температурычасти заготовки 16, находящейсяпод средним участком 8 секции 1,на 150 - 180 ОС.По истечении начальной стадиинагрева и до окончания установленного времени нагрева, температуры недогретой и перегретой частей заготовки 16, за счет действия механизматеплопроводности выравниваются идостигают средней заданной величины20, приблизительно 760 С.Использование предлагаемого индуктора позволит снизить расходэнергии при нагреве заготовок подпластическую деформацию и резку, снизить расход металла от угара вокалину и обезуглероженного слояповысить на 40 - 50 стойкость дефор.мирующего инструмента, а именно:ножей пресс-ножниц, валков прокатныхстанков и штамповой оснастки радиально-ковочных машин, снизить трудоемкость нагревательных операций..4/5 илиал ППП "Патент", г город, ул. Проектная,4 44НИИПИпо д1303 Тираж 783 Государственного елам изобретений 5, Москва, Ж, Р

Смотреть

Трехфазный индуктор для сквозного нагрева длинномерных изделий