Безнамоточный индукционный нагреватель для пайки трубопроводов в монтажных условиях

Полезная модель относится к технологическому процессу монтажной пайки ТВЧ трубопроводов, может быть использована для монтажной пайки трубопроводов диаметрами от 6 до 25 мм из нержавеющих сталей и титановых сплавов.
Известна конструкция индукционного нагревателя (индуктора-трансформатора), состоящего из медных полых полуцилиндров (вторичный виток) и гибкого водоохлаждаемого кабеля (первичный виток) (В.В. Вологдин, Э.В. Кущ, В.В. Асамов Индукционная пайка. - Ленинград. «Машиностроение», 1989). Полуцилиндры разделены электроизоляцией. Паяный трубопровод центрируется относительно полуцилиндров с помощью крышек на концах полуцилиндров. Крышки состоят из двух уплотнительных полуколец из электроизоляционного материала с внутренним диаметром равным диаметру трубопровода. Медные полуцилиндры и крышки на их концах в собранном состоянии с трубой образуют замкнутый изолированный внутренний контур вокруг нагреваемого участка трубопровода, который заполняется проточным нейтральным газом. На собранные полуцилиндры наматывается гибкий водоохлаждаемый кабель и осуществляется нагрев паяемого участка трубопровода. Недостатком данного устройства является намотка гибкого кабеля на полуцилиндры при каждой пайке стыка трубопровода. Расположение витков гибкого кабеля каждый раз получается индивидуальное, что влияет на стабильность режимов пайки. Так как применяются гибкие кабели различной длины, выводы кабеля после намотки могут быть различные, что так же влияет на стабильность режимов пайки.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение получения стабильных режимов пайки и получения качественных паяных швов.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в индукционном нагревателе для пайки трубопроводов в монтажных условиях вместо обмотки из гибкого кабеля применяются полувитки в виде медных шин, входящие в контактную группу, которые при соединении полукорпусов образуют первичную обмотку индукционного нагревателя. Вторичная обмотка представляет из себя верхний и нижний полукорпуса. Полукорпуса и контактная группа, состоящая из контактов в верхнем, нижнем полукорпусе и полувитков, разделены между собой электроизоляционным материалом. Такая конструкция первичной обмотки обеспечивает стабильные режимы нагрева трубопровода при пайке за счет стабильности геометрических параметров первичной обмотки индукционного нагревателя, а, следовательно, и параметров электромагнитного поля, индуцируемого индукционным нагревателем. Нестабильные режимы пайки являются причиной появления недопустимых непропаев в соединениях. В результате применения предлагаемой конструкции первичной обмотки индукционного нагревателя предотвращается появление дефектов в паяных соединениях трубопровода, снижаются трудозатраты на исправление дефектов и дополнительные расходы на основные и вспомогательные материалы.
Перечень фигур на чертежах
Устройство полезной модели поясняется чертежами, на которых:
Фиг. 1 - показывает общий вид «безнамоточного» индукционного нагревателя.
Фиг. 2 - показывает нижний полукорпус без крышки.
Фиг. 3 - показывает нижний полукорпус в продольном разрезе.
Фиг. 4 - показывает верхний полукорпус в продольном разрезе.
Фиг. 5 - показывает верхний полукорпус без крышки.
Фиг. 6 - показывает «безнамоточный» индукционный нагреватель с установленным элементом паяемого трубопровода
«Безнамоточный» индукционный нагреватель имеет конструкцию разъемного индуктора-трансформатора и состоит из двух полукорпусов. (поз. 1, 2). В верхний полукорпус интегрирован штуцер для подключения пирометра (поз. 4) и штуцера с гидротокоподводами для подключения высокочастотной мощности (поз. 3), через них же осуществляется подача охлаждающей жидкости. По периметру полукорпуса смонтированы герметизирующие прокладки (поз. 5). Нижний полукорпус имеет два штуцера для охлаждения (поз. 6) и штуцер для подачи защитного газа (поз. 7). Внутри каждого полукорпуса находятся полувитки (поз. 8), соединенные с контактами (поз. 9, поз. 10). Паяемый трубопровод (поз. 11) находится внутри «безнамоточного» индукционного нагревателя и центрируется электроизоляционными полукольцами (поз. 12).
Технологический процесс пайки осуществляется следующим образом:
1. собрать паяемый трубопровод;
2. подключить штуцера с гидротокоподводами к высокочастотному источнику;
3. подключить водяное охлаждение к штуцерам нижнего полукорпуса;
4. подключить к штуцеру нижнего полукорпуса подачу защитного газа;
5. смонтировать индукционный нагреватель на паяемый трубопровод, соединив два полукорпуса;
6. подать охлаждающую жидкость;
7. подать защитный газ в соответствии с технологическим процессом;
8. установить пирометр;
9. произвести пайку в соответствии с технологически режимом;
10. после остывания паяного трубопровода, произвести демонтаж индукционного нагревателя, разъединив полукорпуса.
Предлагаемая конструкция первичной обмотки индукционного нагревателя позволяет:
- получать стабильные режимы пайки ТВЧ;
- снизить временные затраты на подготовку к пайке;
- предотвратить образование непропаев в паяных соединениях;
- снизить трудоемкость изготовления трубопроводных систем;
- снизать расход основных и вспомогательных материалов.