Автоматческий индукционный нагреватель

Описание работы автоматческого индукционного нагревателя изготовленного для ОАО "КЗТШ" г. Жодино

Более подробно остановимся на одном из видов автоматического индукционного нагревателя, действующей установки индукционного нагрева модели IH-1600 (рис.2), предназначенной для  нагрева токами высокой частоты стальных заготовок круглого сечения Ø 90…150 мм длиной 140…335 мм, с производительностью 13…60 сек/шт. для последующей штамповки в кузнечнопрессовом цеху. Внедрена установка специалистами ЗАО ”Белтехнология и М” на ОАО “Кузнечный завод тяжелых штамповок” ("КЗТШ", г. Жодино, Беларусь). Индукционный нагреватель модели IH-1600 представляет собой автоматическую линию четырехрядного нагрева, работающую без вмешательства человека, что исключает влияние на его работу человеческого фактора. В качестве оператора могут быть использованы рабочие средней квалификации. Система управления позволяет осуществлять работу без присутствия оператора. Оборудование защищено от неквалифицированного вмешательства обслуживающего персонала. Схема расположения нагревателя показана на рис.3.
Установка состоит из следующих основных узлов и механизмов:
1. Шкаф индукционного нагревателя.
2. 3. Индуктор №1 и  Индуктор №2 соответственно.
4. Бункер шиберного типа.
5. Вибростол для загрузки бункера.
6. Транспортер бункера.
7. Механизм загрузки индукторов.
8. Механизм выгрузки заготовок из индукторов.
9. Лоток  разбраковки.
10. Пирометры.
11. Тиристорный преобразователь частоты №1 со встроенным теплообменником.
12. Тиристорный преобразователь частоты №2 со встроенным теплообменником.
13. Электрошкаф.
14. Пульт управления.
15. Гидропривод.
16. Пневмопривод.

Рисунок 2. Автоматическая линия индукционного нагрева

Индукционный нагреватель оснащён:
- Программной системой управления на базе процессора ”OMRON”
- Системой защиты от сваривания заготовок в индукторе
- Системой контроля температуры нагрева заготовок
- Системой разбраковки заготовок по температуре
- Системой защиты катушек индуктора от перегрева
- Системой автоматического управления температурой нагрева заготовок

Рисунок 3. Схема расположения индукционного нагревателя модели IH-1600

Вибростол 5, служит для приёма заготовок из тары навалом и для периодической догрузки бункера шиберного типа 4. Бункер шиберного типа, выполняет функцию ориентации цилиндрических заготовок в горизонтальное положение и передачи заготовок на цепной транспортер 6. Цепной транспортёр, перемещает заготовки на заданную позицию для передачи на призму загрузки индукторов и выполняет функцию накопителя.

Рисунок 4. Система ориентирования заготовок при загрузке “навалом”

Механизм загрузки индукторов 7 представляет собой каретку с призмами, совершающую возвратно-поступательное движение перед индукторами (рис.5).
Загрузка заготовок в индукторы 2, 3 производится гидравлическими цилиндрами. В механизме установлен пневматический цилиндр перегрузки заготовок по призмам – для загрузки вторых рядов индукторов.
Каретка перемещается по заданной программе и переносит заготовки по позициям загрузки индукторов. При остановке призмы на позиции загрузки гидравлический цилиндр подает заготовку в индуктор для нагрева, двигая весь столб заготовок, находящихся в индукторе.

Рисунок 5. Механизм загрузки индукторов

Нагретая заготовка выталкивается на роликовый механизм выгрузки 8, установленный на выходе из индукторов (рис. 6). Узел служит для выгрузки нагретых заготовок, разрушения стыков между заготовками (при необходимости) и перемещения заготовок на лоток механизма разбраковки, а так же позволяет оставить последующую заготовку в зоне нагрева. Ролики выгрузки охлаждаются проточной водой. Шиберами пневматического цилиндра заготовка перемещается с роликов и попадает на лоток разбраковки 9.

Рисунок 6. Механизм выгрузки заготовок из индукторов

По мере прохождения нагретой в индукторе заготовки по роликам выгрузки пирометры 10 замеряют ее температуру. В зависимости от показаний пирометра заслонка механизма разбраковки устанавливается в одно из двух возможных положений. Заготовки, имеющие заданную температуру нагрева, подаются на цепной транспортер загрузки пресса. Заготовки с температурой нагрева, отличающейся от требуемой, скатываются в отдельную тару.
Индукционный нагреватель обеспечивает равномерный нагрев заготовок в индукторах до необходимой температуры (неравномерность нагрева заготовок по длине не более 30 °С, по поперечному сечению – не более 50 °С) и с необходимой производительностью.
Для нагрева заготовок применена двухручьевая (четырехрядная) система нагрева, при которой каждый индуктор запитывается от отдельного преобразователя. Каждый преобразователь имеет независимую систему охлаждения от своего теплообменника. Индукторы могут быть однорядными или двухрядными. Нагрев может производиться как в одном, так и в двух индукторах по заданной программе.

Нагреватель снабжён автоматической системой регулирования температуры. Функцию регулирования выполняют пирометры 10 (рис. 3), контроллер, установленный в шкафу управления 13 и регулятор напряжения генератора. Система работает следующим образом. Значение температуры передаётся контроллеру, который сравнивает его со значениями температуры диапазона регулирования А (рис. 7). Если температура оказывается выше температуры диапазона регулирования Т1max , то контроллер даёт команду регулятору напряжения генератора на понижение напряжения. Если температура заготовки, ниже значений диапазона регулирования Т1min , то поступает команда на повышение напряжения. Кроме этого, контролер сравнивает температуру заготовки с температурой диапазона соответствия В. Если температура заготовки выходит за пределы значений температуры диапазона соответствия Тmax - Тmin , то заготовка бракуется по температуре нагрева. Пример действия системы управления температурой приведен на рисунке 3.

Рисунок 7. График работы системы управления температурой заготовки

В нашем примере процесс нагрева осуществляется с помощью четырехрядной системы нагрева. Ее применение обеспечивает минимизацию производственных площадей и стоимости оборудования. По сравнению с однорядной или двухрядной системами, у четырехрядной длина индукторов значительно короче, соответственно сокращаются занимаемые оборудованием площади. При малой длине индукторов необходимое усилие проталкивания заготовки значительно ниже, а промежуточные приводные ролики отсутствуют. Уменьшение веса и габаритов установки при применении данного типа нагрева влечет за собой уменьшение ее стоимости.
Наличие в индукционном нагревателе систем контроля перемещения заготовок и параметров энергоснабжения, системы управления температурой нагрева позволяют полностью автоматизировать процесс управления установкой, запускаемой одним нажатием кнопки.

 

Дата: 16.03.2012
Печать  Отправить другу  Экспорт ссылки  
E-mail*
Доп.информация
Что отправить?АнонсСтатью целиком
 
наверх