感应热配合是指使用的感应加热装置技术预热的金属部件之间的150°C(302°F)和300℃下(572°F)从而使他们能扩大,并允许用于在插入或拆除的另一个组件。通常情况下,较低的温度范围上使用的金属,如铝和较高的温度中使用的金属,如低/中碳钢。的方法,避免了机械性能的变化,同时使被加工的组件。金属通常响应于加热和冷却时收缩;扩大在该尺寸表示为响应于温度变化的热膨胀系数。
过程
感应加热是一种非接触式的加热过程中,使用电磁感应的原理,在一个工作件产生热量。在这种情况下,在一个机械的应用程序使用,以适应热膨胀超过彼此份,例如通过使得其内径稍小于轴的直径,然后加热它,直到它适合在轴上,并使其冷却后,已被压在轴的套管可以装配在一个轴,从而实现一个'收缩配合“。成一个强大的交变磁场,通过将导电性材料,电流可以流动的金属,从而产生热量,由于在材料中的I2R损耗。主要是在表面层中产生的电流流。这层的深度被决定的频率的交变磁场和磁导率的材料。感应加热器热装秋季分为两大类:
电源频率的单位使用磁芯(铁)
固态(电子)的中频和射频加热器
电源频率使用单位铁芯
通常被称为轴承加热器,电源高频单元采用标准的变压器的原则进行操作。内部绕组卷绕类似的一个标准的电源变压器的层叠铁心。的核心,然后通过工件时,初级线圈被通电时,核心的周围产生磁通。工件作为创建的变压器次级的短路,并且由于法律的诱导,有电流流过工件和热的产生的。芯通常是铰接或以某种方式,以允许装载或卸载,这通常是一个手动操作夹紧。为了弥补部分直径的变化,大部分单位都会有备用的内核,这有助于优化性能。一旦部件被加热到正确的温度,组件可以发生通过手或在相关的夹具或机压。
耗电量
轴承加热器通常范围从1千伏安到25千伏安和用于热从1份到第650公斤(2.2至1,400磅),取决于应用。所需的功率是一个函数的权重,目标温度和周期时间,以帮助选择很多厂商发布的图形和图表。
固态中频和射频加热器
在这些情况下,操作的复杂性否定芯电源频率的方法的使用中,标准的射频或中频感应加热装置都可以使用。这种类型的单元使用到的电磁线圈的匝数的铜管伤口。客人没有核心需要,线圈需要简单地包围或插入的部分以被加热,这使得该过程自动化直截了当。另外一个优点是不仅收缩配合件,但还可以删除他们的能力。
RF和中频炉使用感应缩小配件不同的功率从几千瓦到兆瓦,这取决于部件的几何形状/直径/交叉部分可以在不同的频率从1 kHz到200 kHz,虽然大多数的应用程序,使用范围1千赫和100千赫之间。
总体而言,最好是用最低的实际频率和功率密度低时进行收缩配件,因为这通常会提供更均匀地分布热量。此规则的例外是,当使用热从轴删除部分。在这些情况下,通常最好用快速热冲击的组件,这缩短的时间周期和预防中积累的热量可导致问题的,这两部分扩大的轴,该轴还具有的优点。
为了选择正确的电源,有必要先计算出所需的热能,提高材料在规定的时间到规定的温度。使用的材料的热含量是正常表达的千瓦小时每吨,要被处理的金属的重量和时间周期,这是可以做到。一旦已经建立辐射的其他因素,例如从组件,线圈损失和其他系统的损耗需要被分解英寸传统上,这个过程涉及冗长和复杂的计算结合的混合物的实际经验和经验公式的损失。现代技术利用有限元分析等计算机辅助制造技术,但是所有这些方法的感应加热过程中的一个工作知识仍然是必需的。当决定正确的处理方法,它往往是要考虑的整体尺寸的工件和其膨胀特性和热传导性,以确保足够的浸泡时间甚至在整个组件的热量被允许创建。
行业和应用
有大量的行业和受益于感应收缩安装或拆卸,使用固态RF和中频炉的应用程序。在实践中,所采用的方法有所不同操作员装配或拆卸的部件,以全自动的气动和液压安排,从简单的手工方法。
汽车起动到飞轮环
到曲轴正时齿轮
为运动机构的电机定子
到定子电机轴
拆卸和重新装配的燃气涡轮叶轮
在发电机的拆卸和重新装修的空心螺栓
大会的高精度滚子轴承
Shrinkfitting船舶发动机为二冲程曲轴
铁路 - 齿轮箱,轮毂,变速器
机床 - 车床减速机,磨粉机
钢铁厂 - 轧辊轴承,辊颈环
发电 - 各种发电机组件
由于需要插入芯和也认为是有效的,该芯具有在相对接近的部分的孔中以被加热,有许多应用程序,在该应用程序中,上述轴承加热器类型的方法是不可行的。
优点和缺点。
优点:
过程的可控性 - 不同于传统的电动或燃气炉,感应系统,不需要预热周期或控制的关断。热是随叫随到。除了快速可用性的下游生产中断的事件的好处,可以关闭电源,从而节约能源。
能源效率 - 由于组件内的能量转移所产生的热量是非常有效的。感应加热器加热部分周围的气氛。
流程的一致性 - 感应加热过程中会产生非常均匀一致的热量,这往往使更少的热量被用于一个给定的过程。
裸露的火焰 - 这允许各种各样的应用程序在易失性的环境中特别是在石油化工应用中要使用的感应加热。
此过程中的主要缺点是,在一般情况下,它是有限的组件具有圆柱形形状。
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