Индуктор для закалки деталей дугообразной формы
Полезная модель относится к области термообработки методом индукционного нагрева токами высокой частоты, в частности, к нагревательным индукторам для закалки деталей дугообразной формы. Индуктор для закалки деталей дугообразной формы содержит водоохлаждающий токоподвод, индуктирующий провод и спрейер для охлаждения детали. Водоохлаждающий токоподвод состоит из двух частей (1) и (2), расположеных симметрично относительно друг друга и соединенных между собой. Индуктирующий провод имеет дугообразный участок (5), на котором расположены П-образные пластины (7) магнитопровода. Индуктор снабжен спрейером, расположенным параллельно дугообразному участку (5) индуктирующего провода, и закрепленным на нем с одной стороны жестко, а с другой - посредством крепежных элементов через изолирующую планку (12), при этом рабочая поверхность спрейера выполнена под углом 45°, обеспечивающим направленное действие охлаждающей жидкости на закаливаемую деталь. Технический результат заключается в том, что путем установки в индукторе спрейера обеспечено ускоренное охлаждение закаливаемой детали, и тем самым повышены ее прочностные характеристики. 5 ил.
Полезная модель относится к области термообработки методом индукционного нагрева токами высокой частоты, в частности, к нагревательным индукторам для закалки деталей дугообразной формы.
Известен индуктор для нагрева внутренних поверхностей с малым расстоянием между нагреваемыми сторонами, состоящий из участков индуктирующего провода, расположенных относительно друг друга последовательно вдоль продольной оси нагреваемых поверхностей со смещением на величину, достаточную для размещения на каждом из них пластин магнитопровода под прямым углом к токопроводу (см. патент РФ №2130698, МПК6 Н05В 6/36, C21D 1/06; 1/42, опубл. 20.05.1999).
Недостатком данной конструкции является сложное сочетание элементов токопровода с различным направлением пластин магнитопровода и спрейеров, что затрудняет его практическое использование из-за невозможности обеспечения равномерного нагрева всей поверхности изделия.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является индуктор для закалки цилиндрических поверхностей переменного профиля с галтелью, содержащий водоохлаждающий токоподвод, состоящий из двух частей, расположенных симметрично относительно друг друга и соединенных крепежными элементами, индуктирующий провод с набором П-образных пластин магнитопровода, состоящий из расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях дугообразного и прямолинейных участков, соединенных с дугообразными трубами водоохлаждающего токоподвода (см. патент РФ №71049, МПК8 Н05В 6/36, опубл. 20.02.2008).
Недостатком известного технического решения является отсутствие в конструкции спрейера, в результате чего не обеспечивается ускоренное
охлаждение нагретой детали, и, как следствие, закаливаемая деталь имеет недостаточные прочностные характеристики.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение высоких прочностных характеристик закаливаемой детали.
Для решения поставленной задачи в индукторе для закалки деталей дугообразной формы, содержащем водоохлаждающий токоподвод, состоящий из двух частей, расположенных симметрично относительно друг друга, соединенный с водоохлаждающим токоподводом индуктирующий провод с дугообразным участком, имеющим набор пластин магнитопровода, выполненных П-образной формы, индуктор дополнительно снабжен спрейером, расположенным параллельно дугообразному участку индуктирующего провода, и закрепленным на нем с одной стороны жестко, а с другой - посредством крепежных элементов через изолирующую планку, рабочая поверхность спрейера расположена под углом 45°, обеспечивающим направленное действие охлаждающей жидкости на закаливаемую деталь, при этом отверстия спрейера расположены в два ряда в шахматном порядке.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что индуктор дополнительно снабжен спрейером, расположенным параллельно дугообразному участку индуктирующего провода, и закрепленным на нем с одной стороны жестко, а с другой - посредством крепежных элементов через изолирующую планку, позволяют обеспечить ускоренное охлаждение закаливаемой детали, при этом наличие изолирующей планки исключает возникновение дополнительного электромагнитного поля.
Выполнение рабочей поверхности спрейера под углом 45°, обеспечивающим направленное действие охлаждающей жидкости на закаливаемую деталь также обеспечивает ускоренное охлаждение закаливаемой детали.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков
заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - индуктор закалки деталей дугообразной формы, общий вид;
фиг.2 - индуктор закалки деталей дугообразной формы, вид сбоку;
фиг.3 - сечение А-А на фиг.1;
фиг.4 - вид Б на фиг.1;
фиг.5 - сечение В-В на фиг.3.
Индуктор для закалки деталей дугообразной формы содержит водоохлаждающий токоподвод, индуктирующий провод и спрейер для охлаждения детали.
Водоохлаждающий токоподвод состоит из двух частей 1 и 2, расположеных симметрично относительно друг друга и соединенных между собой. Каждая из частей содержит пластину 3 для крепления к трансформатору (на чертеже не показано). К каждой пластине 3 жестко закреплен (при помощи пайки) трубопровод со штуцером на верхнем конце.
Индуктирующий провод состоит из трех участков 4, 5 и 6, расположенных последовательно друг за другом и соединенных между собой пайкой. Участки 4, 5 и 6 выполнены полыми для обеспечения прохода охлаждающей жидкости. Свободные концы участков 4 и 6 приварены к свободным концам трубопроводов частей 1 и 2 соответственно.
Участок 5 выполнен дугообразной формы, повторяющей форму закаливаемой детали. На участке 5 расположены П-образные пластины 7 магнитопровода, которые для обеспечения их плотной набивки скреплены по краям и в средней части участка медными пластинами 8.
Спрейер состоит из трех труб 9, 10 и 11. Труба 9 расположена параллельно дугообразному участку 5, а трубы 10 и 11 расположены перпендикулярно трубе 9, при этом трубы 9, 10 и 11 соединены между собой пайкой. Рабочая поверхность трубы 9 выполнена под углом 45 0 и имеет для подачи охлаждающей жидкости два ряда отверстий, расположенных в
шахматном порядке. Труба 9 соединена с участком 5 с одной стороны жестко, а с другой - посредством крепежных элементов через изолирующую планку 12.
На чертеже фиг.1 позицией 13 обозначена закаливаемая деталь.
Индуктор для закалки работает следующим образом.
Загрузка и выгрузка деталей производится посредством ленточного транспортера. Закаливаемые детали 13 укладываются на полотно транспортера дугообразной поверхностью вверх на определенном расстоянии друг от друга. Включается движение транспортера. Детали начинают перемещаться в зону нагрева. В момент, когда первая деталь оказывается под дугообразным участком 5, включается подача тока высокой частоты. При помощи пластин 7 магнитопровода в закалочной зоне концентрируется электромагнитное поле и происходит поверхностный разогрев металла детали. Во избежание перегрева индуктирующего провода в процессе работы охлаждающая жидкость поступает в трубопровод части 1, проходит в полости участков 4, 5 и 6, охлаждает их и выводится наружу через трубопровод части 2. Одновременно с нагревом детали происходит ее охлаждение путем подачи охлаждающей жидкости через отверстия в трубе 9 спрейера. По окончании закалки первая деталь выходит из закалочной зоны, а следующая деталь в нее заходит, процесс повторяется. Закаленные детали, перемещаясь по транспортеру, попадают в тару.
Предлагаемое техническое решение за счет установки в индукторе спрейера позволяет обеспечить ускоренное охлаждение закаливаемой детали, повышая тем самым ее прочностные характеристики
Предлагаемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
1. Индуктор для закалки деталей дугообразной формы, содержащий водоохлаждающий токоподвод, состоящий из двух частей, расположенных симметрично относительно друг друга, соединенный с водоохлаждающим токоподводом индуктирующий провод с дугообразным участком, имеющим набор пластин магнитопровода, выполненных П-образной формы, отличающийся тем, что индуктор дополнительно снабжен спрейером, расположенным параллельно дугообразному участку индуктирующего провода и закрепленным на нем с одной стороны жестко, а с другой - посредством крепежных элементов через изолирующую планку, при этом рабочая поверхность спрейера расположена под углом 45°, обеспечивающим направленное действие охлаждающей жидкости на закаливаемую деталь.
2. Индуктор по п.1, отличающийся тем, что отверстия спрейера расположены в два ряда в шахматном порядке.
