感應加熱設(shè)備概述(編輯修改稿)
2025-01-26 15:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時 δ = 500/f1/2 ?感應加熱時， f越大， δ熱 越小，則淬硬層深度 x越淺；反之， f 越小， δ熱 越大，則 x越深。 167。 感應加熱設(shè)備 ?如果 δ熱 x ，則加熱時熱量只集中于表層，要靠熱傳導傳熱，加熱速度慢，生產(chǎn)率低，過渡層大，但功率?。? ?如果 δ熱 ≥ x ，加熱速度快，表面輻射損失小，過渡層淺，但功率大。 ?生產(chǎn)經(jīng)驗： 104/x2 ≤ f ≤105/x2 例如： x = , fmax = 60000Hz, fmin = 4000Hz f 最佳 ＝ 15000Hz 采用真空管式感應加熱設(shè)備。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 感應器設(shè)計得是否合理會影響到加熱層的形狀和深度以及設(shè)備功率能否正常發(fā)揮等。 因此，感應器的設(shè)計對提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益至關(guān)重要，應 根據(jù)工件的形狀、尺寸以及熱處理技術(shù)要求來設(shè)計 ? 設(shè)計要求： 確保工件表面被均勻加熱，電熱效益高，自身損耗小，具有一定的強度和使用壽命，制作簡單，工作穩(wěn)定可靠，操作方便，裝卸便捷。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 ? 感應器的組成 ?有效圈 （產(chǎn)生磁場加熱工件的有效部分） ?匯流排 （將電源電流輸向有效部分） ?連接板 （夾持裝臵，將前兩者與淬火變壓器夾緊） ?供水裝臵 （冷卻前兩者、噴水冷卻工件） ? 有時感應器還裝有 導磁體、磁屏蔽環(huán)（片）、定位圈 和 支撐裝臵。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 167。 感應加熱器設(shè)計概要 感應器的設(shè)計主要包括：感應器有效圈的形狀、尺寸、圈數(shù)，感應器有效圈與工件的間隙，匯流板的尺寸與連接方法，冷卻方式等。 其結(jié)構(gòu)尺寸主要根據(jù)中、高頻電流的特點以及感應線圈的使用壽命等來考慮。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 感應器有效圈與工件的間隙 感應器與工件的間隙大小直接影響到感應器的功率因數(shù)。從提高熱效應的角度出發(fā)， 感應器有效圈與工件的間隙越小越好。 ? 間隙大，功率因數(shù)低；間隙小，功率因數(shù)高，電流透入深度淺，加熱速度快 。但間隙過小，操作不方便，易產(chǎn)生短路，降低使用壽命。 ? 間隙大小還受到設(shè)備的功率和淬硬層深度的影響 ，設(shè)備功率大則間隙大，設(shè)備功率小則間隙小 。連續(xù)加熱時要考慮移動，間隙也要大一些。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 感應器有效圈 的尺寸 1） 感應器有效圈 的內(nèi)徑 外圓表面 加熱用的施感導體采用 矩形或方形截面的銅管 繞成。 內(nèi)徑： D＝ D0＋ 2a （ mm） D0 －工件的直徑， mm a－工件表面與施感導體內(nèi)表面的間隙 167。 感應加熱器設(shè)計概要 2） 感應器有效圈 的高度 感應器有效圈 的高度會直接影響淬硬層分布。 ? 長軸件進行局部一次性加熱： H = L + 8~10 (mm) L－淬硬區(qū)的長度 ? 短軸零件進行局部一次性加熱： H = L 2a (mm) a－ 感應器有效圈 與工件間隙， mm ? 當軸形件淬硬層較長時，可采用多匝感應器。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 3）感應器有效圈的管壁厚度 ? 管壁厚度應根據(jù)電流在銅質(zhì)導體中的趨膚效應以及感應器自身的強度要求來確定。 ? 感應器有效圈壁厚沒有通水冷卻時，其厚度為8~10mm，通水冷卻時，厚度按下表選取。感應器的冷卻出水溫度不能大于 60℃ 。 頻率 /Hz 感應器管壁厚度 /mm 1000 ~ 2500 8000~10000 250000~4000000 167。 感應加熱器設(shè)計概要 感應器的圈數(shù) ? 當工件直徑較小，而淬硬區(qū)又較長時，可采用雙圈或多圈感應器，有較高的熱效率。 ? 多圈感應器可以改善匯流板與感應器間的電壓分配，增加感應器上的電壓 。 ? 但 圈數(shù)也不宜過多 ， 過多時阻抗增加， 功率因數(shù)下降，效率低。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 冷卻水路 ? 冷卻水管的尺寸與電流頻率、電流透入深度、加熱方式和散熱條件有關(guān)。 ?采用同時加熱法時，要另設(shè)噴水圈或淬火槽進行淬火冷卻 。 ?采用連續(xù)加熱淬火法時，可采用自噴式感應器，當要求噴水量較大時，在感應器下方另設(shè)獨立噴水圈。 匯流板尺寸 匯流板 －感應圈兩端與電源的連接部分。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 二、導磁體和屏蔽作用 導磁體 圓環(huán)效應使電流集中于感應器內(nèi)側(cè)，有利于加熱圓柱零件。對于加熱圓筒形零件內(nèi)表面，則應在感應器上設(shè)臵導磁體將電流從內(nèi)側(cè)驅(qū)趕到外側(cè)，以加強鄰近效應，改變加熱區(qū)溫度分布，提高熱效率。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 電磁屏蔽 對 工件上不需要加熱的凸臺或尖角處加上銅環(huán)或鐵磁材料環(huán) ， 在環(huán)中因漏磁而產(chǎn)生渦流，渦流所產(chǎn)生的磁場方向與感應加熱的磁場方向相反，使磁力線不能穿過那些不需要加熱的部位，而起到屏蔽作用。 例如： 對鍵槽、油孔打入銅釘進行屏蔽，避免工件加熱時產(chǎn)生的過熱或裂紋。 167。 感應加熱器設(shè)計概要 167。 感應器的效率 ? 一、感
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