УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОКАТА ОТ ОКАЛИНЫ Российский патент 1995 года по МПК B21B45/04 B21C43/04 

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к адьюстажным операциям в производстве сортового проката, а также к подготовке проката к волочению и калибровке.

Известно устройство для очистки цилиндрического проката от окалины, содержащее корпус с приемным окном для загрузки абразивного порошка, соединенную с корпусом рабочую камеру, установленный в опорах корпуса шнек с осевым отверстием под прокат и винтовым каналом, который выполнен с увеличивающимися в направлении рабочей камеры межвитковым объемом и площадью поперечного сечения. Устройство отличается высокой эффективностью работы шнекового механизма за счет облегченных условий продвижения подаваемого в рабочую камеру абразивного порошка по винтовому каналу шнека.

Недостатком устройства является недостаточное качество очистки вследствие неэффективного использования его объема, а также вследствие имеющейся возможности вкрапления абразивных частиц в поверхность проката из-за высокого давления абразивного порошка в рабочей камере.

Известно также устройство для очистки длинномерных цилиндрических изделий от окалины, в котором между корпусом шнека и рабочей камерой размещена переходная камера большего диаметра, а шнек выполнен выступающим во внутреннее пространство переходной камеры. Устройство характеризуется более высокой степенью удаления окалины вследствие улучшенных условий подачи абразивного порошка в переходную и рабочую камеры и возможностью создания за счет этого более высокого давления в рабочей камере.

Недостатком устройства также является недостаточное качество очистки вследствие неэффективного использования его объема, а также невысокое качество поверхности вследствие усиленного вкрапления абразивных частиц в поверхность проката из-за еще более высокого давления абразивного порошка в рабочей камере.

Прототипом заявляемого устройства является устройство для очистки длинномерных цилиндрических изделий от окалины, содержащее камеру уплотнения абразивного порошка, снабженную входным и выходным отверстиями для абразивного порошка и очищаемого проката, шнек для нагнетания абразивного порошка в камеру уплотнения, снабженный приводом вращения и установленный в корпусе, в котором выполнено приемное окно для абразивного порошка. Шнек исполнен, например, в виде цилиндра, на наружной поверхности которого выполнен винтовой паз, либо в виде втулки, на наружной поверхности которой закреплено винтовое ребро. При вращении шнек захватывает из приемного окна бункера абразивный порошок и нагнетает его в камеру уплотнения. При протяжке изделия благодаря предварительному уплотнению абразивный порошок взаимодействует с протягиваемым изделием и увлекается в камеру уплотнения, где из-за сужения последней давление его повышается до величин, необходимых для очистки изделия от окалины. Загрязненный порошок выносится через выходное отверстие камеры уплотнения.

Недостатком устройства-прототипа являются недостаточно эффективное удаление окалины и низкое качество поверхности очищенного проката.

Неэффективность удаления окалины устройством-прототипом заключается в том, что часть совместной полости корпуса и камеры уплотнения, занятая шнеком, не используется непосредственно в процессе очистки, так как в осевое отверстие шнека абразивный порошок не подается и он там не уплотняется, а очистка происходит только в камере уплотнения, поэтому рабочая длина устройства включает только длину камеры уплотнения и для необходимой степени очистки требуется увеличение длины камеры и, следовательно, габаритов и массы устройства.

Низкое качество поверхности очищенного проката вызвано включениями частиц абразивного порошка в его поверхность. Так, для требуемой степени удаления окалины необходимо, чтобы в рабочей камере было высокое давление порошка, а так как в качестве последнего применяются порошки с твердыми частицами осколочной формы, например колотая чугунная дробь, то под действием давления и благодаря наличию режущих кромок и неровностей поверхности исходного проката происходит внедрение некоторых абразивных частиц в поверхность очищаемого проката.

Целью изобретения является повышение эффективности удаления окалины и качества очищенной поверхности.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки проката от окалины, содержащем камеру уплотнения абразивного порошка, имеющую входное и выходное отверстия для абразивного порошка и очищаемого проката, шнек для нагнетания абразивного порошка в камеру уплотнения, снабженный приводом вращения и установленный в корпусе, снабженном приемным окном для абразивного порошка, согласно изобретению шнек выполнен в виде винтовой пружины.

Такое техническое решение позволяет повысить эффективность удаления окалины. Внутреннее пространство пружины, т.е. ее осевое отверстие, заполнено абразивным порошком и его уплотнение начинается уже на этом участке. Следовательно, рабочая длина устройства, т.е. длина участка, на котором происходит процесс очистки, включает камеру уплотнения и часть корпуса от приемного окна до камеры. Это позволяет либо при тех же габаритах повысить степень удаления окалины, либо сократить длину рабочей камеры.

Выполнение шнека в виде пружины, кроме того, позволит резко уменьшить вероятность вкраплений порошка в поверхность очищаемого проката. Например, сократив длину рабочей камеры и расширив ее выходное отверстие, а также значительно увеличив скорость вращения шнека, можно провести качественную очистку при сниженном давлении абразивного порошка. При этом незначительно уплотненный порошок в полости пружины движется по винтовым траекториям с большой скоростью и обработка поверхности проката происходит за счет кинетической энергии (импульса) частиц. При этом вероятность внедрения их в поверхность проката значительно снижается, так как при больших скоростях взаимодействия частиц с очищаемой поверхностью и при низком давлении проявляется эффект их упругого отражения после соударения. При этом такое движение абразивного порошка сохраняется и на участке камеры уплотнения, которая в этом случае должна быть достаточно короткой.

Кроме того, выполнение шнека в виде пружины облегчает поступление порошка из приемного окна в корпус и захват его шнеком.

Проведенный литературный и патентный поиск не выявил технических решений, подобных предлагаемому.

В спирально-винтовых транспортерах также применяются гибкие шнеки в виде винтовых пружин, но эти устройства используются только для транспортировки и измельчения сыпучих материалов, а в предлагаемом техническом решении специально предусмотрена очистка проката от окалины, а транспортировка абразивного порошка происходит в качестве сопутствующего эффекта. Поэтому конструкции спирально-винтовых транспортеров не порочат новизны предлагаемого решения.

Устройство для очистки проката от окалины показано на чертеже в разрезе.

Устройство для очистки проката от окалины включает выполненную в виде воронки укороченную рабочую камеру 1, с широким отверстием 2 которой соединен цилиндрический корпус 3, снабженный бункером 4, соединенным с корпусом приемным окном 5. Выполненный в виде винтовой пружины шнек 6 соединен с приводом, включающим, например, установленный в подшипниковых опорах 7 корпуса вал 8, в котором выполнено осевое отверстие 9, клиноременную передачу 10, редуктор и электродвигатель (не показаны). С противоположной стороны рабочей камеры выполнено отверстие 11 вывода очищенной катанки и выноса загрязненного абразивного порошка в приемную камеру системы циркуляции и сепарации абразивного порошка (приемная камера не показана). В устройство заправлено прокатное изделие (далее прокат) 12, в бункер загружен абразивный порошок 13. Абразивный порошок условно показан точками, вращение шнека обозначено овальной стрелкой, направление протяжки проката - контурной стрелкой. Тянущее средство не показано.

Устройство для очистки проката от окалины работает следующим образом.

Включают привод и шнек 6, вращаясь с большой скоростью, подает абразивный порошок 13 через приемное окно 5 из бункера 4 в рабочую камеру 1. Начинают протяжку очищаемого проката 12.

Так как шнек 6 выполнен в виде пружины, поступление порошка 13 из приемного окна 5 в корпус 3 и захват его шнеком облегчен. Внутреннее пространство пружины шнека 6, т.е. ее осевое отверстие, заполняется абразивным порошком 13 и его уплотнение начинается уже на этом участке. При этом в корпусе 3 абразивный порошок 13 движется по винтовой линии с большой скоростью, а так как рабочая камера 1 выполнена укороченной, а ее выходное отверстие 11 увеличенным, в зоне очистки значительного повышения давления не происходит, очистка производится за счет столкновений движущихся с большой скоростью абразивных частиц с прокатом 12, при этом после взаимодействия с поверхностью проката абразивная частица за счет упругого взаимодействия отскакивает и вкрапления ее в поверхность не происходит. Таким образом достигается высокое качество поверхности очищенного проката. Так как рабочая камера 1 выполнена укороченной, в ней значительного изменения характера процесса очистки не происходит. Так как зона очистки включает и рабочую камеру 1, и полость корпуса 3 от приемного окна 5, эффективность удаления окалины увеличена. В процессе протягивания проката 12 частицы абразивного порошка 13, смешанные с окалиной, выносятся силами трения через отверстие 11 в приемную камеру системы циркуляции и сепарации абразивного порошка, с помощью которой абразивный порошок 13 возвращается в бункер 4, а окалина сепарируется и утилизируется.

Использование предлагаемого устройства (по сравнению с прототипом) позволит достичь высокой эффективности удаления окалины за счет использования полости корпуса в качестве дополнительного участка рабочей зоны очистки, а также высокого качества поверхности очищенного проката за счет снижения внедрения абразивных частиц.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к адъюстажным операциям в производстве сортового проката, а также к подготовке проката к волочению и калибровке. Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет лучшего использования рабочего пространства камеры уплотнения и корпуса и повышение качества очищенной поверхности. При осевом движении проката через отверстия в шнеке и корпусе, заполненном абразивным порошком, прокат очищается. Новым в конструкции является то, что в качестве шнека, создающего необходимое уплотнение порошка в камере, использована винтовая пружина. Это позволяет уменьшить габариты уплотнительной камеры за счет использования открытого межвиткового пространства пружины для взаимодействия порошка с прокатом по всей длине корпуса. Одновременно улучшается поступление порошка из приемного окна в корпус и захват его шнеком. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОКАТА ОТ ОКАЛИНЫ, содержащее камеру уплотнения абразивного порошка, имеющую входное и выходное отверстие для абразивного порошка и очищаемого проката, шнек для нагнетания абразивного порошка в камеру уплотнения, снабженный приводом вращения и установленный в корпусе, имеющем приемное окно для абразивного порошка, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет лучшего использования рабочего пространства камеры уплотнения и корпуса и повышения качества очищенной поверхности, шнек выполнен в виде винтовой пружины.