1.先來(lái)說(shuō)說(shuō)步進(jìn)式機(jī)構(gòu)的工作原理

推送式感應(yīng)加熱爐在感應(yīng)器里只有一對(duì)水冷導(dǎo)軌，毛坯放在導(dǎo)軌上，利用液壓、氣動(dòng)或機(jī)械的方式把毛坯一個(gè)頂著一個(gè)地從感應(yīng)器一端推入，通過(guò)感應(yīng)器達(dá)到所要求的加熱溫度，然后從感應(yīng)器的另一端推出。步進(jìn)式感應(yīng)加熱爐在感應(yīng)器內(nèi)有兩對(duì)水冷導(dǎo)軌一對(duì)導(dǎo)軌是固定不動(dòng)的，在加熱時(shí)用以承受毛坯的質(zhì)量；另一對(duì)導(dǎo)軌是活動(dòng)的，用以把毛坯托起并向前送進(jìn)一個(gè)料位的長(zhǎng)度。

2.步進(jìn)式感應(yīng)加熱爐的優(yōu)缺點(diǎn)

推送式中頻感應(yīng)加熱爐由于毛坯的進(jìn)料機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，便于制造與維護(hù)，感應(yīng)器的線圈與毛坯之間的間隙較小，感應(yīng)器內(nèi)只有一對(duì)水冷導(dǎo)軌，故加熱效率較高，但由于毛坯是一個(gè)頂著一個(gè)向前推進(jìn)，當(dāng)毛坯直徑較大、加熱溫度較高時(shí)，毛坯之間很容易出現(xiàn)粘接現(xiàn)象。同時(shí)，由于毛坯是向前推進(jìn)的，毛坯與導(dǎo)軌之間的摩擦，影響到導(dǎo)軌的使用壽命。另一個(gè)缺點(diǎn)是在停爐時(shí)，毛坯留在感應(yīng)器里而不能全部推出。因此，這種推送式感應(yīng)加熱爐適用于毛坯直徑在60mm以下一而且加熱溫度低于1200℃的毛坯加熱。步進(jìn)式感應(yīng)加熱爐由于有兩對(duì)水冷導(dǎo)軌，一對(duì)活動(dòng)導(dǎo)軌把毛坯托起來(lái)作水平移動(dòng)，這就使感應(yīng)器線圈與毛坯之間的間隙加大，漏磁增多，降低了感應(yīng)器的加熱效率，使功率消耗量比推送式感應(yīng)加熱爐增大5%-10%。由于毛坯是由活動(dòng)導(dǎo)軌托起來(lái)作水平移動(dòng)，毛坯與導(dǎo)軌之間不存在摩擦，毛坯之間也不存在擠壓的問(wèn)題，雖然加熱溫度較高，不會(huì)出現(xiàn)粘接的現(xiàn)象。要停爐時(shí)，可以把感應(yīng)器中的毛坯全部出盡。因此，步進(jìn)式感應(yīng)加熱爐適用于毛坯直徑大于80mm以上、加熱溫度大于1200℃以上的加熱。

3.步進(jìn)式感應(yīng)加熱爐的結(jié)構(gòu)

大鋼棒加熱用的步進(jìn)式感應(yīng)加熱爐主要由感應(yīng)器、步進(jìn)機(jī)構(gòu)、保溫罩與均溫室等組成。

感應(yīng)器：用16mm x 16mm x3mm 純銅管繞制成三個(gè)較大內(nèi)徑的線圈。銅管外包絕緣層，運(yùn)行時(shí)通水冷卻。各線圈內(nèi)有一個(gè)耐熱套，兩者之間充填硅酸鋁纖維氈隔熱，用絕緣端板和拉桿螺栓等組成整體每個(gè)感應(yīng)器內(nèi)裝4件鋼棒，按Imin進(jìn)一件料，鋼棒總的加熱時(shí)間為12min。兩個(gè)感應(yīng)器之間有兩件鋼棒長(zhǎng)度的空間，安裝步進(jìn)機(jī)構(gòu)，支撐活動(dòng)導(dǎo)軌，并使鋼棒有4min均熱時(shí)間。感應(yīng)器間距較長(zhǎng)，利于加熱均溫，但給設(shè)計(jì)布置步進(jìn)機(jī)構(gòu)帶來(lái)困難，活動(dòng)導(dǎo)軌因承載較多鋼棒容易彎曲，阻礙送料。第一個(gè)感應(yīng)器匝數(shù)較少，功率較高，將鋼棒快速加熱到900℃左右；第二、三個(gè)感應(yīng)器匝數(shù)較多，功率較低，將鋼棒繼續(xù)加熱到115℃出爐。這種循序式感應(yīng)加熱升溫快，效率較高，有利于毛坯徑向溫差的減少。

步進(jìn)機(jī)構(gòu)：兩對(duì)固定、活動(dòng)導(dǎo)軌用耐熱不銹鋼管制成，工作時(shí)通水冷卻。支撐架用型鋼焊接而成。步進(jìn)機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)"一個(gè)液壓缸使活動(dòng)導(dǎo)軌升降，另一個(gè)液壓缸使步進(jìn)機(jī)構(gòu)向前移動(dòng)一個(gè)料距，由行程限位開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖控制。調(diào)整開(kāi)關(guān)位置，可送一定長(zhǎng)度范圍的毛坯。送料節(jié)拍時(shí)間由時(shí)間繼電器控制，改變其整定值，可調(diào)節(jié)毛坯加熱溫度和生產(chǎn)率。一件毛坯經(jīng)16次步進(jìn)送進(jìn)，通過(guò)全部感應(yīng)器，完成加熱。爐架：用型鋼焊接制成，感應(yīng)器、步進(jìn)機(jī)構(gòu)與操作控制器件安裝其上，組成一個(gè)整體。保溫罩與均溫室：在兩個(gè)感應(yīng)器之間設(shè)置保溫罩，減少毛坯在加熱過(guò)程中熱量的散失。在第三個(gè)感應(yīng)器的出料端設(shè)置均溫室，用以減少毛坯的徑向溫差。兩者均用鋼板制成外殼，內(nèi)部襯有硅酸鋁纖維氈。

4.加熱爐主要參數(shù)

大鋼棒步進(jìn)式中頻感應(yīng)加熱爐的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表。

5.測(cè)溫試驗(yàn)

為了掌握加熱爐的運(yùn)行性能，對(duì)毛坯在加熱過(guò)程中的溫度變化和加熱終了的徑向溫度均勻性，以及水冷導(dǎo)軌對(duì)毛坯溫度均勻性的影響程度，進(jìn)行了測(cè)溫試驗(yàn)。在毛坯中部有代表性的同一截面上鉆三個(gè)小孔，將三根小6mm的鎳鉻鎳鋁鎧裝熱電偶頭部鉚接在小孔內(nèi)。用補(bǔ)償導(dǎo)線與XWX-2042型溫度自動(dòng)記錄儀連接，進(jìn)行測(cè)量。為便于熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線隨毛坯順利通過(guò)感應(yīng)器，拆除了活動(dòng)導(dǎo)軌，毛坯放在固定導(dǎo)軌上，用液壓缸推送加熱。表面和心部溫差為40 -94℃，圓周表面溫差為54℃，這是毛坯接觸水冷導(dǎo)軌，加熱、均溫時(shí)間較短、電源頻率較高等因素造成的。在正常生產(chǎn)中活動(dòng)導(dǎo)軌投入運(yùn)行，徑向溫差還將增大，可能出現(xiàn)局部超溫或偏低。在后續(xù)運(yùn)送和熱塑性加工過(guò)程中，雖有一定的均溫作用，但在改善毛坯圓周溫差上效果不大，因此，應(yīng)用于沖壓作業(yè)時(shí)，在制品的口部會(huì)出現(xiàn)馬蹄形，壁厚也不均勻，滿足不了工藝要求，必須采取相應(yīng)的措施縮小毛坯的溫差。所以在第三個(gè)感應(yīng)器的出料端增設(shè)一個(gè)均溫室，以求減少毛坯圓周上的溫差。