不論是高頻感應(yīng)加熱電源還是中頻加熱爐都會(huì)牽扯到感應(yīng)器的制作,關(guān)于高頻和中頻感應(yīng)器設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題希望對(duì)廣大朋友有所幫助:感應(yīng)器是接收信號(hào)或刺激并反應(yīng)的器件,能將待測(cè)物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成另一對(duì)應(yīng)輸出的裝置。用于自動(dòng)化控制、安防設(shè)備等。高中頻感應(yīng)器設(shè)計(jì)信息:
1.施感導(dǎo)體 通常用純銅制造,其幾何形狀根據(jù)工件形狀、尺寸、技術(shù)要求和選定的加熱方式來確定。同時(shí)加熱淬火用的高頻單匝感應(yīng)器(線圈)高度不宜過高,否則會(huì)造成加熱不均勻,否則會(huì)造成加熱不均勻,其常用數(shù)據(jù)如下表,出現(xiàn)超過表中數(shù)據(jù)的情況時(shí),建議采用多匝感應(yīng)器,并通過改變?cè)验g距離來調(diào)整溫度的均勻性。
工件直徑 感應(yīng)器高度
≤25 h≤ D/2
25~50 14~20
50~100 20~25
100~200 25~30
>200 <30
備注:1)若工件淬火部位必須超過表內(nèi)所列數(shù)據(jù)時(shí),則選用多匝感應(yīng)器;2)多匝感應(yīng)器高度與直徑的比應(yīng)為h/D=3~5超過此值,溫度不均,中間溫度偏高;3)連續(xù)加熱時(shí),一般取h=10~15mm,如工件由淬硬的臺(tái)階、圓角時(shí),可取5~8mm。中頻同時(shí)加熱淬火用的單匝感應(yīng)器的高度可等于或稍大于工件上淬火區(qū)的長度,但通常不大于150mm。中頻連續(xù)加熱淬火用的單匝感應(yīng)器在實(shí)際生產(chǎn)中有效圈的高度常用14~30mm。當(dāng)圓柱工件直徑小于50mm時(shí),間隙取2~4mm;當(dāng)圓柱工件直徑在50~150mm范圍時(shí),間隙取3~5mm.曲軸采用旋轉(zhuǎn)淬火時(shí),由于半環(huán)形感應(yīng)器上裝有定位塊,間隙值更小,通常取15%零件直徑。感應(yīng)器與工件的間隙越小,電效率越高。加熱內(nèi)孔和平面時(shí),因熱效率低,應(yīng)盡可能地采用較小的間隙。為了使形狀復(fù)雜的工件均勻加熱,可選用較大的間隙。感應(yīng)器的有效截面積尺寸需按電流密度及自身的機(jī)械強(qiáng)度要求而定。加熱時(shí)不通水的感應(yīng)圈應(yīng)具有足夠的熱容量以避免溫升過高,因而要求使用厚度較大的銅材。感應(yīng)圈的出水溫度應(yīng)低于60攝氏度;當(dāng)有效截面尺寸較小時(shí),為保證有效圈充分冷卻??刹捎酶邏核?,例如曲軸半環(huán)形感應(yīng)圈用0.6MPa的高壓水來冷卻,此時(shí)其有效圈的載流密度許用值可達(dá)1200A/cm2.
2.匯流條和連接板
為減小匯流條的感抗和電阻,應(yīng)盡量減小其長度和間距。匯流條的間距一般為1~3mm。為減少加熱深孔時(shí)的能量損失和提高加熱速度,好采用同心式匯流條。中頻感應(yīng)器匯流條和連接板可做成一體,高頻感應(yīng)器的匯流條與連接板可做成一體,也可做成拆卸式的。
3.感應(yīng)器的供水
感應(yīng)器通過較大的高(中)頻電流所引起的發(fā)熱量,必須用冷卻水帶走。在水壓為0.1~0.2MPa時(shí),高頻感應(yīng)器所用銅管的小尺寸為直徑5mm,壁厚是0.5mm;8Khz中頻為直徑8mm,壁厚是1mm;2.5Khz中頻為直徑10mm,壁厚是1mm。如果用更小規(guī)格的銅管,則需要加大水壓,以保證充分冷卻。采用方形或圓形截面春銅管彎制成感應(yīng)器時(shí),只需往內(nèi)通水就可以達(dá)到既冷卻感應(yīng)器。又供淬火冷卻用水的目的。銅管的內(nèi)徑很小時(shí),可用增加出水口數(shù)量的方法來提高水的流量。采用銅板彎制或銅料車制感應(yīng)圈時(shí),可在感應(yīng)圈外附加供水裝置(由水套、水斗和進(jìn)水管組成)。進(jìn)水管和水斗數(shù)目的多少同零件直徑與淬火區(qū)段的長度有關(guān)。
4.導(dǎo)磁體
導(dǎo)磁體的作用是減少磁力線的逸散和提高感應(yīng)器的效率。它是平面和內(nèi)孔感應(yīng)加熱中不可缺少的附件。此外,它還進(jìn)一步強(qiáng)化外表面的加熱和局部加熱,改善復(fù)雜形狀工件加熱區(qū)磁場(chǎng)分布,以獲得均勻的溫度分布。導(dǎo)磁體是用具有導(dǎo)磁率較大的材料制成的,為了避免額外的功率損耗,所用材料厚度必須小于電流透入深度。形狀復(fù)雜的感應(yīng)器可用磷酸把導(dǎo)磁體粉末調(diào)成糊狀直接粘結(jié)在感應(yīng)器上。
5.屏蔽
為了限制漏磁場(chǎng)的作用范圍,防止距離較近的工件相鄰部分被加熱,可在感應(yīng)器上設(shè)置屏蔽。屏蔽有銅環(huán)屏蔽和鋼環(huán)屏蔽兩種方法。銅環(huán)的厚度,高頻為1mm;中頻為3~8mm。利用鋼環(huán)屏蔽時(shí),應(yīng)在鋼片上開許多槽(槽寬1.5mm,深12mm;按15度等分)。以割斷渦流的路程,使鋼片不致加熱。有時(shí)這兩種屏蔽的方法可以同時(shí)采用,以提高屏蔽效果。
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