Индуктор для нагрева деталей токами высокой частоты

Решение относится к машиностроению, в частности, к термообработке деталей токами высокой частоты (ТВЧ).

Предложена конструкция токопровода, состоящего из двух полувитков, образованных крюкообразными элементами и установленных с возможностью изменения расстояния между ними.

Это позволяет обрабатывать детали разного диаметра на том же станке, где будет осуществляться их механическая обработка. Индуктор не препятствует доступу обрабатывающего инструмента к детали.

1 с.п. ф-лы, 2 илл.

Решение относится к машиностроению, в частности, к термообработке деталей токами высокой частоты (ТВЧ) с использованием индуктора.

Известно устройство для механической обработки с нагревом срезаемого слоя ТВЧ (авт. свид. СССР №1808465, В23В 1/00, опуб. 15.04.1993), включающее электродную головку, источники импульсного и постоянного тока, шинопроводы. Недостаток - позволяет обрабатывать детали практически одного диаметра.

В качестве прототипа принят индуктор для нагрева поверхностей изделий ТВЧ, содержащий полый кольцевой индуктирующий токопровод с подводом охлаждающего агента, с зазором между торцами, жесткие токоподводящие шины и съемные магнитопроводы для однородного распределения магнитного поля по всей окружности токопровода и переориентации на различные поверхности обрабатываемых деталей. Индуктор предназначен для нагрева поверхностей под закалку. Токопровод выполнен из сверхпроводящего материала.

Однако жесткие токопроводящие шины ограничивают диапазон их действия, а наличие множества съемных магнитопроводов (в патенте не указано, как это осуществляется конструктивно) снижает технологичность устройства, т.к. необходима их индивидуальная регулировка. Все это в итоге сказывается на качестве (равномерности) прогрева обрабатываемых деталей. Кроме того, невозможно использование индуктора в процессе механической обработки деталей резанием (пат. РФ №2216598, С21Д 1/10, Н05В 6/36, опубл. 2003.11.20).

Решаемая задача - расширение технологических возможностей индуктора.

Технический результат - облегчение равномерного прогрева поверхностей деталей в процессе их механической обработки.

Этот технический результат достигается тем, что в индукторе для нагрева деталей ТВЧ, содержащем полый индуктирующий токопровод с подводом охлаждающего агента, индуктирующий токопровод выполнен из двух частей, каждая из которых состоит из двух полувитков крюкообразной формы, загнутые концы которых соединены прямыми участками, а противоположные выведены из зоны обработки детали и закреплены в раздвижных муфтах на стойках с возможностью изменения расстояния между полувитками; токопровод выполнен из медной трубки.

Равномерный прогрев обрабатываемой детали создают токи Фуко, наводимые магнитными полями виткового индуктора, вытянутого вдоль детали. Форма индуктора не препятствует доступу обрабатывающего инструмента к детали.

Регулировка расстояния между полувитками обеспечивает возможность обработки деталей разного диаметра.

Такая, на первый взгляд, сложная форма токопровода легко осуществима, т.к. он изготовлен из легко гнущейся медной трубки.

Предлагаемый индуктор приведен на чертеже:

на фиг.1 - вид сбоку;

на фиг.2 - вид сверху.

Он состоит из полого индуктирующего токопровода 1 со штуцерами 2, 3 подвода и отвода охлаждающего агента (воды). Токопровод 1 выполнен из двух частей 4, 5, каждая из которых, в свою очередь, выполнена из двух полувитков 6, 7 крюкообразной формы, загнутые концы которых соединены прямыми участками 8, а противоположные 9, 10 выведены из зоны обработки детали и снабжены раздвигаемыми друг от друга муфтами 11, 12 с проушинами 13 для крепления по месту использования (например, на изоляционную плиту). Для этого в проушинах 13 выполнены отверстия под стержни 14. Это позволяет регулировать расстояние между полувитками 6, 7. Подвод тока осуществлен токопроводом 15 из медной трубки. Индуктор крепится по месту использования на стойке 16 (из эбонита) посредством передвижных муфт 17 на асбоцементном основании.

Индуктор работает следующим образом.

Устанавливают полувитки 6, 7 токопровода 1 на обрабатываемую деталь 18, регулируют расстояние между полувитками 6, 7, раздвигая или сдвигая муфты 11, 12 поворотом проушин 13 вокруг осей стержней 14 или перемещением муфт по стойке 16 вверх и вниз. Штуцеры 2 подключают к сети холодной воды, а штуцеры 3 - к отводящей системе. Подключают электрический ток токопроводом 15. Индуктор готов к работе, когда верхний и нижний полувитки замыкаются токопроводом между собой. Идет прогрев всей детали токами Фуко за короткое время.

В результате осуществляется эффективный автоматизированный нагрев деталей для последующей обработки резанием и поверхностной пластической деформации, а также закалки на том же станке.

1. Индуктор для нагрева деталей токами высокой частоты, содержащий полый индуктирующий токопровод с подводом охлаждающего агента, отличающийся тем, что индуктирующий токопровод выполнен из двух частей, каждая из которых состоит из двух полувитков крюкообразной формы, загнутые концы которых соединены прямыми участками, а противоположные выведены из зоны обработки детали и закреплены в раздвижных муфтах на стойках с возможностью изменения расстояния между полувитками.

2. Индуктор для нагрева деталей токами высокой частоты по п.1, отличающийся тем, что токопровод выполнен из медной трубки.