中频感应加热炉进行机构设计
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机械产品与科技 ２００２年第２期
中频感应加热炉进料机构设计
锻造厂 黄继忠 精密铸造厂 蔡斐
Ｉ 摘要对大功率中频感应加热炉几种进料方式进行了介绍，并对双轮连 续进料机构原理、设计要点进行了分析。 关键词：中频感应炉步进式连续式
中频感应加热炉是工业发展的一种 趋势，它不但节能，而且环保，特别对锻 造行业提高锻件表面质量有很大益处。我 厂引进两台７５０ｋＷ中频感应加热炉，由 于锻件种类多、规格不一，毛坯几何形状 差别大，这就给进料机构设计带来了不 便。具体有以下几种设计方案。 １ 步进式 步进式进料机构如图１所示。通过气 缸的单次行程，把毛坯一个一个送进炉腔 内，用时间继电器控制送料间隔，保证加 热温度。这种方式的优点在于制造成本 低，操作方便，坯料是单根整体出炉，温 度均匀，前后温差小，能够保证锻打质量。 缺点是只适合较短的坯料，如果毛坯料过 气缸 毛坯 炉体 炉腔 ／－
图１步进式进料机构 长（Ｌ＞６００ｍｍ），整根黑料一下子进入炉 膛，使电路系统负荷突然增加，给电源造 成巨大冲击，从而损坏中频柜。 ２ 油缸进给式 此种方式与前一种结构大致相同，区 别是用油缸代替气缸。通过专门设计的油 路和电磁碰撞阀，使活塞在行进过程中具 有慢速和快速两种速度。慢速用于加热毛 坯料，快速用于推出坯料。既能进给短料 又能进给长料，同时保证毛坯前后温差较 小，是一种比较好的进料方式。缺点是需 建立一个油泵站，成本较高，而且由于液 压管路和控制元件多，容易产生泄漏问 题，不便于维修。 ３机械连续式 机械连续式结构主要是利用摩擦力 原理。在毛坯的上下方各有一压紧的摩擦 轮，通过它们的转动把摩擦力传递给坯 料，整个炉腔内的毛坯在静摩擦力的作用 下前进。动力来源于变频调速机，改变电
１９ 维普资讯 http://www.cqvip.com 机械产品与科技 ２００２年第２期 流的频率来调整减速器的转速以保证加 热的效果。此种方式又分为单轮驱动和双 轮驱动。 单轮驱动形式如图２。通过弹簧和丝 杠调节上下摩擦轮距离，使坯料与轮之间 有足够的正压力，以便产生满足坯料向前 运动的摩擦力。此种单轮驱动虽然结构简 单，容易制作，但它一个很大的缺点是要 求坯料形状规则，必须用圆锯床锯出来的 料，否则不能正常工作。如图３所示分析， 当遇到不规则料（如剪床料）时，料 已 经走过了最佳受力点，要想再往前运行， 必须靠料 给它足够大的、需带动一整炉 料前进的推力。由于坯料形状不规则，料 口就可能影响摩擦轮与料 的接触状况， 不能产生足够大的摩擦力，进而出现轮子 打滑现象。
２０ 图２单轮驱动形式
图３不规则毛坯的送料情形 我们厂的坯料主要是剪床下料，毛坯 形状很不规则，所以单轮驱动结构不适 用。通过几种方案的对比，最终决定采用 双轮驱动结构。双轮驱动的原理与单轮驱 动相近，就是在单轮驱动的基础上再增加 套摩擦轮，如图４所示。
、 ＃、、 ０ ｜ 厂厂 ·、 二／／ ａ 图４双轮驱动形式 此种结构设计需注意以下几点： （１）要根据工厂的实际坯料情况， 决定轮组１与轮组２的中心距ａ，避免产 生料长Ｌ＝ａ的现象。双轮驱动就是要保 证在料 、料 受力不好的情况下，料 受到良好的摩擦力，能推动整炉料向前移 动。 （２）通过链轮结构使得轮组１与轮 组２使用一台变速机．保证运转同步。 （３）轮子的材料要选用专用的聚酯 摩擦轮，内部带有钢心，摩擦系数特别大， 保证炉料顺利移动。 （４）这种连续进料机构出料速度比 较慢，容易产生黑头现象（坯料前后温差 大），所以必须在炉体出料口设计一个坯 料快提装置，同时炉口处注意用保温罩保 温，这样才能达到较为理想的效果。
（５）由于出料速度慢，料口第一节 维普资讯 http://www.cqvip.com 机械产品与科技 ２００２年第２期 输送辊子轴承容易被烧坏，不能选用一般 的轴承，应用铸铁套轴承座。 总之，通过近几个月的生产实践，特 别是对３００ｍｍ、５００ｍｍ、８００ｍｍ、１ １００ｍｍ 等几种不同规格的剪切料的进给试验，证 明此种双轮进料机构运行平稳可靠，操作 方便，毛坯料的加热速度可控性强，对炉 子电源负荷冲击小，效果良好，保证了整 个中频感应加热系统的正常运行。此中频 感应加热炉项目完成后，每年可节约动能 费用近１００万元，在节能降耗方面做出了 巨大的贡献。
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图４上压式Ａ型刀夹 １．刀片２．刀体 ３．压板 ４．压紧压板螺钉 ５．径向调整螺钉 ６．轴向调整螺钉 现已设计成型的有以下几类（具体参 数略）： （１）Ｆ类（９０。）Ａ型刀夹 （２）ｗ类（６０。）Ａ型刀夹 （３）Ｓ类（４５。）Ａ型刀夹 （４）Ｔ类（６０。）Ａ型刀夹 （５）Ｇ类（９０。）Ａ型刀夹 ５推广应用 为了在一拖公司推广应用Ａ型刀夹， 方便设计人员及用户，我们还编制了Ａ型 刀夹综合表，包括以下一些内容： （１）国家标准ＩＴＯ５６８０—１９８０中，Ａ 型刀夹的型号规则； （２）Ａ型刀夹所用的不同刀尖圆弧 半径刀片兄及 值对照表； （３）螺钉式Ａ型刀夹表； （４）上压式Ａ型刀夹表； （５）Ａ型刀夹标准件表。 ６结论 （１）Ａ型刀夹的系列化、标准化设 计成功地实现了常用的三角形刀片类Ａ 型刀夹系列化、标准化设计，为其他非三 角形刀片（如正方形刀片、菱形刀片、圆 形刀片等）类Ａ型刀夹的系列化、标准化 设计奠定了基础，也对其他机夹可转位类 刀具的设计具有指导意义。 （２）Ａ型刀夹的系列化、标准化设计 简化了Ａ型刀夹的制造工艺，降低了制造 成本。 （３）所设计的Ａ型刀夹可完全替代 进口产品，弥补了一拖公司制造Ａ型刀夹 的技术空白，保证公司各重要产品的工艺 要求。 ２１
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