используемой в установках с ламповыми генераторами, хотя практического
применения она пока не нашла.
При сварке с частотой 10 кГц применялись охватывающие многовитковые
цилиндрические индукторы. Однако на трубо сварочных станах для сварки труб
среднего диаметра при этой частоте невозможно установить охватывающий индуктор
достаточно близко к месту схождения кромок. В этом случае применяется индуктор с
клином (рис. 78, а), наличие которого несколько снижает коэффициент
использования мощности, выделившейся в трубе, но снижает тепловые потери и,
следовательно, повышает эффективность нагрева кромок. Многовитковые индукторы
подключаются непосредственно к выходным шинам сварочной головки.
Главное достоинство охватывающих индукторов — простота изготовления и
надежность в работе. Но отечественная практика
Рис. 78. Охватывающие цилиндрические индукторы: а — с клином; б —
разъемный
и опыт зарубежных фирм (например, «Ельфиак») показали, что установки с
охватывающим индуктором имеют ряд серьезных недостатков, особенно для сварки
труб большого диаметра: значительный нагрев валков шовосжимающей клети;
трудность защиты индуктора от повреждений в случае разрыва шва, стыкующего
рулоны; невозможность установки индуктора в оптимальное положение из-за больших
размеров валков шовосжимающей клети; отсутствие разъема, что затрудняет монтаж
охватывающего индуктора при его замене (в индукторе, показанном на рис. 78, б, в
какой-то мере устранен этот недостаток); высокий расход электроэнергии (большая
приведенная мощность), возрастающий с увеличением диаметра свариваемых труб.
В 1964 г. профессор А. Е. Слухоцкий предложил нагревать кромки трубной
заготовки при сварке наружным линейным индуктором, индуктирующий провод которого
нормален к оси шва, изогнут по форме трубной заготовки и охватывает только часть
ее периметра. Этот индуктор можно использовать при сварке труб или других
замкнутых изделий, периметр которых достаточно велик, и в тех случаях, когда
применение охватывающего индук-
гора нецелесообразно из-за больших потерь мощности. К его недостаткам можно
отнести: значительные размеры валков шовосжимающей клети, не позволяющие
разместить индуктор на оптимальном расстоянии от места схождения кромок;
расположение валков шовообжимной клети (так же, как при использовании
охватывающего индуктора) в поле рассеяния индуктора, в результате чего они
разогреваются.
Развивая эту конструкцию, ВНИИТВЧ разработал индуктор х, индуктирующие
проводники которого также нормальны к оси сварного шва и связаны только с частью
периметра свариваемой трубы, но сам индуктор размещается внутри трубы (рис. 79).
Магнитопровод 1 набран из листовой трансформаторной стали, катушка 2 выполнена
из профилированной медной трубки. Длина
8-10кГц
ГАГА
Рис. 79. Взаимное расположение трубы, внутреннего индуктора и наружного
магнитопровода
магнитопровода должна быть в три—пять раз больше длины катушки. Поперечное
сечение катушки представляет собой сегмент, дуга которого обращена к свариваемым
кромкам и приблизительно коаксиальна трубной заготовке 5.
Внутренний и охватывающий индукторы работают по одному принципу. Ток,
наведенный в трубной заготовке, доходит до свариваемых кромок и замыкается через
место их схождения. На участке периметра трубной заготовки, находящемся в
непосредственной близости от активных проводников катушки, ток течет по полосе,
ширина которой равна примерно длине катушки. На других участках периметра ширина
этой полосы растет и плотность тока падает. Наименьшая плотность тока
наблюдается на линии, диаметрально противоположной щели. Потери мощности в
трубной заготовке определяются в основном потерями мощности на участке
периметра, находящемся в непосредственной близости от катушки индуктора.
1 Авт. свид. № 285733.
Карта
|
