SU1163489A1 - "cпocoб peгулиpobahия peжиma haгpeba фeppomaгhиthыx зaгotobok b иhдуkциohhoй metoдичeckoй уctahobke" - Google Patents

Description

Изобретение относится к машино- тивления с помощью подключения дополстроению и металлургии и может быть нительных витков, при этом либо игно-т использовано для термической обработки ферромагнитных материалов, при нагреве перед пластической деформа- $ дней и т.д.

Известно, что индукционный нагрев ферромагнитных заготовок в печах периодического и полунепрерывного действия сопровождается изменением 10 эквивалентного сопротивления системы индуктор - металл при переходе температуры нагреваемой загрузки через точку Кюри. Причем, это изменение происходит за счет того, что 15 некоторые заготовки плавно меняют свои магнитные свойства по мере продвижения температуры через точку Кюри с их поверхности к центру. При этом верхний слой с температурой, 20 превышающей 750^йС, .является немагнитным, а внутренний слой остается магнитным [1] .

Скачкообразное изменение электрического сопротивления индуктора про- 25 исходит при дискретной загрузке очередной /'холодной заготовки. Это приводит к необходимости глубокого регулирования режима нагревательной установки с целью ограничения максимально допустимого тока при сохранении максимально возможного КПД и производительности установки с одной стороны и стабилизации соз Υ колебательного контура на заданном уровне с другой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ регулирования режима нагрева ферромагнитных заготовок в индукционной 40 методической установке с двумя секциями индукторов, каждый из которых образует с конденсаторной батареей колебательный контур, подключенный к индивидуальному источнику питания, 45 при котором перед началом нагрева настраивают каждый контур в резонанс, заготовки перемещают последовательно из первой во вторую секцию, нагревая их в первой секции до потери магнит- 50 ных свойств последней в секции заготовки, и на интервале времени потери магнитных свойств подстраивают контур первой секции в резонанс й.

Однако известный способ предусмат-55 ривает только ограничение тока путем изменения напряжения на индукторе или увеличения его эквивалентного, сопрорируют дестабилизацию колебательного контура, существенно влияющую на энергетические показатели процесса нагрева, а также приводящую к аварийному отключению источника в случае питания от ТПЧ некоторых классов, либо предусматривают стабилизацию установки путем переключения конденсаторных батарей, включенных параллельно индуктору. Это затягивает процесс нагрева из-за возникновения пауз, связанных со снятием напряжения с индуктора для разрядки конденсаторов перед переключением, что снижает производительность и вынуждает использовать силовую коммутационную аппаратуру, снижающую надежность установки и повышающую ее габариты и стоимость, повышает потери.

Цель изобретения - повышение производительности и снижение потерь.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регулирования режима нагрева ферромагнитных зато- . товок в индукционной методической установке с двумя секциями индукторов, каждый из которых образует с конденсаторной батареей колебательный контур, подключенный к индивидуальному источнику питания, при этом перед началом нагрева настраивают каждый контур в резонанс, заготовки перемещают последовательно , из первой во вторую секцию, нагревая их в первой секции до потери магнитных свойств последней в секции заготовки, и на интервале времени потери магнитных свойств подстраивают контур первой секции в резонанс, подстройку контура первой секции осуществляют подачей в нее очередной холодной заготовки с момента начала указанного интервала времени до выдачи последней в первой секции заготовки, а заготовку из первой секции во вторую подают задним по ходу перемещения через первую секцию торцом.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит две секции и 2 индуктора, в первой из которых на направляющих 3 и 4 установлены заготовки. Привод 5 предназначен для, перемещения заготовок через первую секцию, лоток 6 - для передачи заготовок во вторую секцию. Толкатель 7 с электродвигателем 8 обеспечивают перемещение заготовок через вторую секцию. На выходе из второй сек- 5 ции установлена заслонка 9 с механизмом 10 ее перемещения. Реле 11 13 времени связаны со всеми механизмами перемещения, а регулятор' 14 с электродвигателем 8. 10

Устройство работает следующим образом.

В горизонтально установленной секции 1 заготовки циклично и плавно перемещаются по циклу: подъем с не- 15 подвижных направляющих 4 с помощью подвижных направляющих 3; плавное движение вперед; опускание на направ- > ляющие Ь', движение подвижных направляющих назад; следующий подъем и 20

т.д. После выгрузки заготовки из секции 1 она скатывается по лотку 6 на вход секции 2, перемещение заготовок в которой осуществляется столбом” при помощи толкателя 7, приводи-25 мого в действие электродвигателем 8. Заготовки в секции 2 перемещаются встречно заготовкам в секций 1, что обеспечивает поворот заготовки относительно направления движения в мо- до мент загрузки в секцию 2 на 180. Асинхронная дискретная выгрузка заготовок из секции 2 осуществляется при помощи устройства автоматической выгрузки, состоящего из заслонки 9 и механизма 10 ее перемещения. Управляющие входы блоков 5,.8 и 10 соединены с выходами соответствующих реле 11—13 времени. За счет предварительной настройки реле 11-13 обеспечивается согласованная работа элементов 5_Х 7 и 9 и необходимый график перемещения заготовок. Таким образом контролируют интервал времени потери магнитных свойств заготовки в первой секции, например, в установившемся цикле по времени или по показаниям датчика магнитных свойств. На указанном интервале времени осуществляют подачу очередной холодной заготов- до ки, тем самым производя подстройку контура первой секции.

Температурный градиент, возникающий при загрузке ферромагнитной заготовки в секцию 1, лишь частично га- 55 сится в момент ее выгрузки из этой секции, так как к этому времени она теряет свои магнитные свойства, что влечет изменение ее режима нагрева.,

В зависимости от величины оставшегося температурного градиента устанавливается скорость перемещения толкателя 7 путем регулирования скорости двигателя 8 при помощи регулятора 14, в качестве которого может быть исполь ’зован, например, серийный тиристорный регулятор ЭТО-1.

Благодаря плавному проталкиванию в первую секцию очередной холодной заготовки в течение времени, за которое теряет магнитные свойства предшествующая холодная заготовка, параметры колебательных контуров обеих секций практически не меняются, что позволяет ограничиться‘их предварительной однократной настройкой и, тем самым, исключить паузы на разряд конденсаторов перед их перекрючением при регулировании соз Ч¹ в процессе нагрева, что повышает производительность установки, а также отпадает необходимость в силовой коммутационной аппаратуре, что повышает простоту и надежность эксплуатации установки. Кроме того, благодаря использованию второй секции температурный градиент, возникающий по длине плавно загружаемой в первую секцию заготовки, за время ее загрузки компенсируют, поворачивая эту заготовку перед началом плавной загрузки во вторую секцию на 180 относительно продольной оси индуктора. Асинхронная загрузка и дис- ’ кретная выгрузка заготовок из второй секции определены технологически и практически не влияют на электричес.кое сопротивление этой секции, так как в ней находятся однородные заготовки, потерявшие магнитные свойства в первой секции.

Практическая реализация предлагаемого способа проведена для заготовок из ст. 45 диаметром 60 мм, длиной 137 мм с темпом выдачи 9 сек на серийном индукционном нагревателе полунепрерывного действия типа КИН. Длина первой секции 1500 мм, количество заготовок в ней - 10 шт. В течение интервала времени потери магнитных свойств, например 6 рек, очередная заготовка плавно загружается в первую и·, соответственно, вторую секции. При этом заготовка, загружаемая во вторую секцию, поворачивается на 180°относительно продольной оси индуктора. За это время предыдущая за* груженная в первую секцию заготовка прогревается выше температуры точки Кюри по всему слою, равному глубине проникновения тока в металл, и теряет магнитные свойства. Длина второй секции 580 мм, количество заготовок в ней - 4 шт. Длина этой секции выбрана так, что после полной загрузки очередной заготовки через 6 сек после/начала цикла нагрева все четыре заготовки этой секций охвачены ее витками. Выгрузка очередной заготовки из этой секции осуществляется дискретно через 6 сек после начала цикла нагрева, после чего в . этой секции остается три заготовки.

Использование предлагаемого спосо ба позволяет отказаться от*регулирования соз ψ в процессе нагрева, что повышает производительность установ5 ки на 10%, а также позволяет отказаться от ранее применявшихся машинных генераторов ВПЧ-250, включаемых параллельно на один индуктор, заменив их тиристорными преобразователями ТПЧ-500 для первой секции и ТПЧ-100 - для второй секции, надежно работающими на Неизменную нагрузку, что с учетом отказа от коммутационной аппаратуры практически не увеличивает капитальные и эксплуатационные расходы на внедрение предлагаемого способа.

Claims (1)

1. : СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА НАГРЕВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЗАГОТОВОК В ИНДУКЦИОННОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ с двумя секциями индукторов, каждый, из которых образует с конденсаторной батареей колебательный контур, подключенный к индивидуальному источнику питания, при этом перед началом .· нагрева' настраивают каждый контур в резонанс, заготовки перемещают последовательно из первой во вторую секцию, нагревая их в первой секции до потери магнитных свойств последней в секции заготовки, и на интервале времени потери магнитных свойств подстраивают контур перврй секции в резонанс, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения потерь,подстройку контура первой секции осуществляют подачей с нее очередной холодной заготовки ‘с момента начала указанного интервала времени до выдачи последней в первой секции заготовки, а заготовку из первой секции во вторую подают задним по ходу перемещения через первую секцию торцом .