RU2338140C1

RU2338140C1 - Electric furnace

Info

Publication number: RU2338140C1
Application number: RU2006144911/02A
Authority: RU
Inventors: Николай Максимович Ермаков (RU); Николай Максимович Ермаков; Александр Александрович Суслов (RU); Александр Александрович Суслов; Георгий Иванович Хмылов (RU); Георгий Иванович Хмылов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО ТЕХНОМАШ"
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-11-10
Also published as: RU2006144911A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention is related to thermal equipment and may be used in designs of furnaces for thermal treatment and soldering of items, for instance, heat-exchangers from aluminium alloys. Electric furnace contains hollow casing with end covers, one of which is fixed on the casing, and the other has the possibility of displacement, and also heat screens installed in the casing, heating elements and table for item installation, movable end cover is mounted on the trolley, equipped with cantilevers fixed on its internal side, heat screens are fixed on cantilevers, and heating elements are made in the form of two "П"-shaped plates with the possibility of connection with source of power supply, one of plates is fixed in casing, and the other - in cantilevers, at that plates are installed horizontally, with their end walls to the covers, and are turned in relation to each other by 90 degrees in respect to longitudinal axis of furnace body.

EFFECT: higher quality of items due to even heating of items in working mode.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к термическому оборудованию и может быть использовано в конструкциях печей для термообработки и пайки изделий, например теплообменников из алюминиевых сплавов.The invention relates to thermal equipment and can be used in the design of furnaces for heat treatment and soldering of products, for example heat exchangers made of aluminum alloys.

Известна высокотемпературная вакуумная электропечь, содержащая водоохлаждаемый корпус с двумя торцовыми крышками, в котором размещены тепловые экраны и нагревательные элементы. Торцовые тепловые экраны выполнены в виде одно- или многозаходных шнеков, прикрепленных к крышкам посредством кронштейнов. В корпусе печи на поде смонтирован стол для установки обрабатываемого изделия. Под может быть выполнен выкатным. Загрузка-выгрузка изделия осуществляется через одну из торцовых крышек, которую открывают, выкатывают под, устанавливают на стол изделие, закатывают под в печь, закрывают торцовую крышку, герметизируют ее стык с торцом корпуса. Включают в работу систему печи, например вакуумную, нагрева рабочего пространства печи и выдерживают изделие в печи заданное время, после чего отключают системы, в случае необходимости охлаждают прошедшее обработку изделие, открывают крышку и выкатывают под со столом, на котором находится изделие. Снимают изделие со стола (см. а.с. СССР №1446434, кл. F27B 5/04, 1988 г. - наиболее близкий аналог).Known high-temperature vacuum electric furnace containing a water-cooled housing with two end caps, which houses thermal screens and heating elements. End heat shields are made in the form of single or multi-auger screws attached to the covers by means of brackets. A table for mounting the workpiece is mounted on the hearth in the hearth furnace. Under can be made withdrawable. Loading and unloading of the product is carried out through one of the end caps, which is opened, rolled out underneath, the product is placed on the table, rolled up under the oven, the end cover is closed, its junction with the end of the housing is sealed. They turn on the furnace system, for example, a vacuum, heating the working space of the furnace and keep the product in the furnace for a specified time, then turn off the system, if necessary, cool the processed product, open the lid and roll it out under the table on which the product is located. Remove the product from the table (see USSR AS No. 1446434, class F27B 5/04, 1988 - the closest analogue).

В результате анализа конструкции известной печи необходимо отметить, что нагревательные элементы, установленные в ее корпусе, не обеспечивают равномерного нагрева рабочего объема корпуса, особенно если он имеет удлиненную форму (для обработки изделий значительной длины или когда в печь устанавливают вдоль ее оси несколько изделий). Это приводит к тому, что в объеме печи не обеспечивается равномерного разогрева изделия (изделий), что снижает качество его (их) обработки.As a result of the analysis of the design of the known furnace, it should be noted that the heating elements installed in its body do not provide uniform heating of the working volume of the body, especially if it has an elongated shape (for processing products of considerable length or when several products are installed along the axis of the furnace). This leads to the fact that in the furnace volume is not provided uniform heating of the product (s), which reduces the quality of its (their) processing.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции печи электрической, обеспечивающей равномерный разогрев изделий в ее рабочем объеме, что повышает их качество.The objective of the present invention is to develop a design of an electric furnace that provides uniform heating of products in its working volume, which improves their quality.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в печи электрической, содержащей полый корпус с торцовыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая имеет возможность перемещения, а также размещенные в корпусе тепловые экраны, нагревательные элементы и стол для установки изделия, новым является то, что подвижная торцовая крышка смонтирована на тележке, снабжена закрепленными на ее внутренней стороне консолями, тепловые экраны закреплены на консолях, а нагревательные элементы выполнены в виде двух пластин П-образной формы, имеющих возможность соединения с источником питания, одна из пластин закреплена в корпусе, а другая - на консолях, причем пластины расположены горизонтально, торцовыми стенками к крышкам и развернуты друг относительно друга на 90 градусов относительно продольной оси корпуса печи, при этом каждый нагревательный элемент выполнен в виде изолированных друг от друга, расположенных одна в другой частей, последовательно соединенных друг с другом и имеющих возможность соединения с источником питания.The task is ensured by the fact that in an electric furnace containing a hollow body with end caps, one of which is mounted on the body, and the other has the ability to move, as well as heat shields placed in the body, heating elements and a table for installing the product, is new that the movable end cover is mounted on the trolley, equipped with consoles fixed on its inner side, the heat shields are fixed on the consoles, and the heating elements are made in the form of two U-shaped plates having which can be connected to a power source, one of the plates is fixed in the casing, and the other on the consoles, the plates being horizontally positioned with end walls to the covers and rotated 90 degrees relative to each other relative to the longitudinal axis of the furnace body, with each heating element being made in the form of isolated from each other, located one in another parts, connected in series with each other and having the ability to connect to a power source.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».When conducting patent research from the prior art, no solutions are identified that are identical to the claimed, and therefore, the claimed invention meets the condition of patentability “novelty”.

Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из решений, известных из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The essence of the claimed invention does not follow explicitly from solutions known from the prior art, and therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.The information set forth in the application materials is sufficient for the practical implementation of the invention.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которыхThe invention is illustrated by drawings, in which

на фиг.1 представлена печь электрическая, общий вид, в положении загрузки-выгрузки изделия;figure 1 presents the electric furnace, a General view, in the position of loading and unloading of the product;

на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;

на фиг.3 - разрез Б-Б по фиг.1.figure 3 is a section bB in figure 1.

Печь электрическая содержит полый корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3. Крышка 2 прикреплена к корпусу 1 стационарно, а крышка 3 имеет возможность перемещения, то есть отводится от торца корпуса, и через нее осуществляется загрузка-выгрузка изделия (изделий).The electric furnace contains a hollow body 1 with end caps 2 and 3. The cover 2 is fixed to the body 1 permanently, and the cover 3 has the ability to move, that is, is retracted from the end of the case, and through it loading and unloading of the product (s) is carried out.

Крышка 3 посредством кронштейна 4 смонтирована на тележке 5 с колесным ходом, установленной на направляющих (рельсах).The cover 3 by means of the bracket 4 is mounted on a trolley 5 with a wheel stroke mounted on the rails.

На внутренней поверхности крышки 3 смонтированы консоли, на которых установлены тепловые экраны 6. Под (позицией не обозначен) выполнен выкатным. На нем установлен стол 7 для установки изделия. На внутренней поверхности подвижной крышки 3 установлен нагревательный элемент 8, выполненный в виде пластины П-образной формы, содержащий расположенные друг напротив друга два элемента «а» и «б», соединенные друг с другом элементом «в». Элементы «а» и «б» являются верхней и нижней стенками образуемой ими рабочей камеры, а элемент «в» - торцовой стенкой. Нагревательный элемент 8 через токоподвод 9 связан с источником электропитания (не показан). Стол 7 установлен на поде и расположен между элементами «а» и «б» нагревательного элемента 8. Под в своей передней части имеет выступы с роликами (позициями не обозначены) которые опираются на направляющие корпуса 1. Консоли крышки 3 обозначены позицией 10.Consoles are mounted on the inner surface of the lid 3, on which the heat shields are installed 6. Under (not indicated by the position) is made roll-out. It has a table 7 for installing the product. On the inner surface of the movable cover 3, a heating element 8 is installed, made in the form of a U-shaped plate containing two elements “a” and “b” located opposite each other and connected to each other by the element “c”. Elements “a” and “b” are the upper and lower walls of the working chamber formed by them, and element “c” is the end wall. The heating element 8 through the current supply 9 is connected to a power source (not shown). Table 7 is mounted on the hearth and is located between the elements “a” and “b” of the heating element 8. Underneath in its front part there are protrusions with rollers (positions are not indicated) which are supported by the guides of the housing 1. The lid consoles 3 are indicated by 10.

В корпусе 1 смонтирован второй нагревательный элемент 11, выполненный в виде пластины П-образной формы, содержащий расположенные друг напротив друга два элемента «А» и «Б», соединенные друг с другом элементом «В». Элементы «А» и «Б» являются боковыми стенками образуемой ими рабочей камеры, а элемент «В» - торцовой стенкой. Нагревательный элемент 11 посредством токоподвода 12 связан с источником электропитания (не показан). Наиболее целесообразно каждый нагревательный элемент выполнять в виде двух изолированных друг от друга, расположенных одна в другой частей (Г и Д), последовательно соединенных друг с другом и имеющих возможность соединения с источником питания. Данное выполнение пластин обеспечивает при функционировании печи нагрев как наружной, так и внутренней ее частей. Внутренняя часть обеспечивает разогрев изделия, а наружная служит дополнительным тепловым экраном, что позволяет надежно отделить полость печи от рабочего объема, образованного пластинами в закрытом состоянии печи и поддерживать в во всем рабочем объеме заданную температуру в течение всего цикла обработки и легко ее регулировать.In the housing 1, a second heating element 11 is mounted, made in the form of a U-shaped plate, containing two elements “A” and “B” located opposite each other, connected to each other by the element “B”. Elements “A” and “B” are the side walls of the working chamber formed by them, and element “B” is the end wall. The heating element 11 through a current supply 12 is connected to a power source (not shown). It is most expedient to perform each heating element in the form of two isolated from each other, located one in another parts (G and D), connected in series with each other and having the ability to connect to a power source. This embodiment of the plates provides for the operation of the furnace heating both the external and internal parts. The inner part provides heating of the product, and the outer serves as an additional heat shield, which allows you to reliably separate the cavity of the furnace from the working volume formed by the plates in the closed state of the furnace and maintain the set temperature in the entire working volume during the entire processing cycle and is easy to adjust.

На консоли 10 также смонтированы тепловые экраны 13. Печь установлена на опорах 14.Thermal shields 13 are also mounted on the console 10. The furnace is mounted on supports 14.

Второй нагревательный элемент закреплен в корпусе 1 на кронштейне 15, смонтированном в полости корпуса 1.The second heating element is fixed in the housing 1 on the bracket 15 mounted in the cavity of the housing 1.

Нетрудно заметить, что элементы 8 и 11 имеют идентичную форму, но установлены горизонтально, торцовыми стенками к крышкам соответственно на крышке 3 и в корпусе 1 с разворотом друг относительно друга на 90 градусов относительно продольной оси корпуса печи. Нагревательные элементы выполнены из листового жаропрочного металла.It is easy to notice that the elements 8 and 11 have an identical shape, but are installed horizontally, with end walls to the covers, respectively, on the cover 3 and in the housing 1 with a 90 degree turn relative to each other relative to the longitudinal axis of the furnace body. Heating elements are made of heat-resistant sheet metal.

Естественно, что для обеспечения функционирования печи она снабжена всеми необходимыми средствами: системой нагрева рабочего пространства печи, системой охлаждения печи, системой вакуумирования полости печи, системой измерения температуры печи и др. Все эти средства являются известными для специалистов, они не составляют предмета патентования и поэтому нет необходимости в их подробном описании.Naturally, to ensure the functioning of the furnace, it is equipped with all necessary means: a heating system for the working space of the furnace, a cooling system for the furnace, a vacuum system for the furnace cavity, a system for measuring the temperature of the furnace, etc. All these tools are known to specialists, they do not constitute a patent subject and therefore no need for a detailed description of them.

Печь электрическая работает следующим образом. Работу печи рассмотрим на примере пайки радиатора из алюминиевого сплава.The electric furnace operates as follows. We will consider the operation of the furnace using the example of soldering an aluminum alloy radiator.

Для загрузки изделия в печь откатывают тележку 5 вместе с крышкой 3, столом 7, экранами 6 и нагревательным элементом 8 от торца корпуса 1. На стол 7 устанавливают подготовленные к пайке собранные элементы радиатора.To load the product into the furnace, the trolley 5 is rolled back together with the cover 3, table 7, shields 6 and the heating element 8 from the end of the housing 1. On the table 7, assembled radiator elements prepared for soldering are installed.

Перемещают тележку 5 в обратном направлении до контакта крышки 3 с торцом корпуса 1, герметизируют их стык.The trolley 5 is moved in the opposite direction until the cover 3 contacts the end of the housing 1, their joint is sealed.

При контакте крышки 3 с торцом корпуса верхняя и нижняя стенки («а» и «б») нагревательного элемента 8 заходят между боковыми стенками («А» и «Б») нагревательного элемента 11 и в совокупности с торцовыми стенками («в» и «В») образуют замкнутый объем (рабочий объем), в котором размещен стол с изделием.When the cover 3 contacts the housing end, the upper and lower walls ("a" and "b") of the heating element 8 go between the side walls ("A" and "B") of the heating element 11 and in conjunction with the end walls ("c" and “B”) form a closed volume (working volume) in which a table with the product is placed.

Включают в работу систему вакуумирования полости печи, по достижении заданного давления включают нагревательные элементы 8 и 11. Благодаря тому что изделие находится в замкнутом объеме, прогрев которого осуществляется одновременно со всех его сторон, внутри данного объема в течение всего технологического цикла поддерживается практически одинаковая температура, что позволяет осуществлять равномерный разогрев изделия по всей его поверхности, а это позволяет осуществлять пайку с высоким качеством. При необходимости осуществляют регулирование температуры каждого из нагревательных элементов. Элементы (А, а, б, Б, в, В) могут иметь различные размеры, которыми и определяется рабочий объем, в котором осуществляется обработка изделий.The furnace cavity evacuation system is turned on, after reaching the set pressure, the heating elements 8 and 11 are turned on. Due to the product being in a closed volume, which is heated simultaneously from all its sides, practically the same temperature is maintained inside this volume throughout the entire technological cycle, which allows uniform heating of the product over its entire surface, and this allows soldering with high quality. If necessary, control the temperature of each of the heating elements. Elements (A, a, b, B, c, C) can have various sizes, which determine the working volume in which the products are processed.

По окончании процесса пайки отключают системы печи, осуществляют (если это предусмотрено технологическим процессом) охлаждение изделия. Расфиксируют крышку 3 с корпусом 1 и посредством тележки 5 откатывают ее (и все элементы, смонтированные на крышке 3) от торца корпуса. Снимают изделие со стола 7, устанавливают на него новое изделие, и далее цикл повторяется.At the end of the soldering process, the furnace systems are turned off, the product is cooled (if provided by the technological process). Unlock the cover 3 with the housing 1 and by means of the trolley 5 roll it (and all the elements mounted on the cover 3) from the end of the housing. Remove the product from the table 7, install a new product on it, and then the cycle repeats.

Claims

1. An electric furnace containing a hollow body with end caps, one of which is mounted on the body and the other is movable, heat shields placed in the body, heating elements and a table for installing the product, characterized in that the movable end cover is mounted on a trolley, has fixed on its inner side of the console, on which the heat shields are fixed, the heating elements are made in the form of two U-shaped plates with the possibility of connecting them to a power source, while one of the plates akreplena in the housing, and the other - on the consoles, wherein the plates are arranged horizontally to the respective ends of the lids and are unfolded from each other by 90 ° relative to the longitudinal axis of the furnace body.

2. The electric furnace according to claim 1, characterized in that each plate of the heating element is made in the form of insulated from each other, located one in another parts, connected in series with each other and having the ability to connect to a power source.