УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО НАГРЕВА ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1995 года по МПК C21D9/62 

Изобретение относится к электроконтактному нагреву движущихся изделий и может быть использовано для непрерывного нагрева прутков, труб и проволоки в процессах обработки металлов давлением, например прокатки, волочения, ротационной ковки и т. д. Изобретение может быть использовано также для непрерывных процессов термообработки длинномерных изделий, например отжига, отпуска или закалки.

Известна установка для электроконтактного нагрева движущихся изделий типа прутков, проволоки, содержащая установленные одна над другой бесконечные цепи с ведущими звездочками, образующими канал для изделия, токоподводящую систему в виде источника тока, контактных элементов, закрепленных через изоляторы на звеньях цепей, и контактов, соединенных с источником тока.

Недостатком этой установки является неравномерность нагрева изделий по всей длине, наличие холодных концов, поскольку установка не обеспечивает токоподвод непосредственно по концам изделия. Контакт с изделием на входе и выходе из канала произвольный, т.е. может осуществляться в любой точке от конца изделия на длине, равной интервалу между шинами. Таким образом, участок изделия длиной от его начала на входе до контактного элемента не подключен к току, следовательно, его нагрев сопротивлением отсутствует, а нагрев теплопередачей не обеспечивает технологической температуры, что приводит к захолаживанию указанных участков изделий, а следовательно, к браку в процессе деформации, что снижает выход годных изделий.

Целью изобретения является обеспечение равномерного нагрева изделий по всей длине и повышение производительности путем совмещения контактных элементов с началом изделия.

Для этого установка для электроконтактного нагрева движущихся изделий типа прутков, проволоки, содержащая две установленные одна над другой бесконечные цепи с ведущими звездочками, образующими канал для изделия, токоподводящую систему в виде источника тока, контактных элементов, закрепленных через изоляторы на звеньях цепей, и контактов, соединенных с источником тока, дополнительно снабжена устройством подачи изделия в канал с программным включателем, контакты выполнены в виде расположенных вдоль канала жидкостных ванн длиной, равной длине установки, контактные элементы верхней цепи выполнены с имеющими возможность взаимодействия с жидкостными ваннами консольными шинами с упорными элементами, имеющими возможность взаимодействия с включателем, при этом шины расположены с интервалом не более длины канала. Также в установке ведущая звездочка верхней цепи соединена с устройством подачи изделия через электромагнитную муфту, управляемую включателем, и зубчатую передачу с передаточным отношением I l₁/l₂, где l₁ расстояние от включателя до первого контактного элемента, токоподводящая шина которого погружена в жидкий контакт, измеряемое по траектории дуги, описанной шиной и упорным элементом; l₂ расстояние от упора, фиксирующего исходное положение изделия перед подачей в канал, до первого контактного элемента, шина которого погружена в жидкий контакт измеряемого по прямой оси канала.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 узел I на фиг.2.

Установка для электроконтактного нагрева содержит две бесконечные цепи 1 и 2, на осях 3 которых установлены опорные ролики 4, дорожки качания которых выполнены на направляющих 5. На звеньях цепей 6 закреплены контактные элементы 7, выполненные в виде тел призматической формы с профильными ручьями, соответствующими форме поперечного сечения нагреваемого изделия 8, и теплоизолированные от звеньев 6 посредством изоляторов 9.

Бесконечные цепи огибают ведущую 10 и ведомую 11 звездочки, установленные в вертикальной плоскости так, что контактные элементы 7 образуют канал для прохождения нагреваемых изделий.

Токоподводящая система состоит из жидких контактов 12 и 13, длина которых равна длине установки. Контакты 12 и 13 установлены по одну его сторону параллельно между собой в общем корпусе, изолированы один от другого и подключены к разным полюсам источника питания 14. Шины 15 и 16 каждого жидкого контакта имеют разную длину, достаточную для их взаимодействия с соответствующим своим контактом. При этом шины имеют упорные элементы 17 для взаимодействия с кнопочной станцией программного устройства 19 привода в виде вала отбора мощности 20 непосредственно от электроконтактного нагревателя и зубчатой передачи 21 с передаточным отношением:
I электромагнитной муфты 22, управляемой программным устройством 19, и собственно подающего устройства 23, выполненного в виде роликового рольганга 24 с накопителем.

Перемещение изделий в зону нагрева осуществляется по команде программного устройства, получаемой при взаимодействии упорного элемента шины с кнопочной станцией, которая включает привод подающего устройства.

Установка для электроконтактного электронагрева движущихся изделий работает следующим образом.

При движении бесконечных цепей 1 и 2 вдоль направляющих 5 изделие 8 поступает в канал, образованный контактными элементами 7, которые посредством механизма сведения цепей захватывают изделие и подают его в зону деформации (не показана).

При этом токоподводящие шины 15 и 16 поочередно взаимодействуют с жидкими контактами 12 и 13. В результате указанного взаимодействия между контактными элементами 7 и шинами 15 и 16, которые погружены в жидкие контакты 12 и 13, элект- рическая цепь замыкается и по изделию проходит ток нагрева.

Для обеспечения непрерывности процесса нагрева изделия по всей его длине максимальное расстояние между токоподводящими элементами, т.е. между шинами, равно длине базы нагрева (длине канала) и не должно ее превышать. В противном случае произойдет размыкание электрической цепи на базе нагрева.

Количество и интервал установки токоподводящих шин 15 и 16 на базе нагрева изделия определяется технологическими параметрами процесса нагрева, в первую очередь технологически требуемой скоростью нагрева, маркой нагреваемого изделия, размерами изделия и т.д.

Совмещение токоподводящих элементов 7 по концам изделия обеспечивается программным устройством 19, представляющим собой программное реле времени, которое включает подачу изделия в зону нагрева при воздействии очередной по ходу шины с пусковой кнопкой привода подачи посредством упорного элемента 17.

Использование в установке устройства подачи обеспечивает совмещение переднего входного конца изделия непосредственно с очередным по ходу движения токоподводящим элементом, чем исключается холодный конец на входе. Совмещение заднего конца изделия с токоподводящим элементом достигается путем установки шин с интервалом, кратным длине нагреваемого изделия, причем максимально допустимый интервал между шинами равен длине канала, т.е. зоне нагрева, чем исключается холодный конец на выходе. Взаимодействие токоподводящих шин с концевым включателем программатора обеспечивает работу механизма подачи изделий в зону нагрева в режиме совмещения концов изделия с токоподводящими элементами, исключающим их несовпадение. При этом совмещение концов изделия на входе и выходе канала с токоподводящими контактными элементами обеспечивается соответствующей конструкцией устройства подачи изделия в зону захвата его контактными элементами. Устройство имеет привод непосредственно от устройства электроконтактного нагрева посредством электромагнитной муфты, управляемой включением от программного реле времени, и зубчатой передачи с передаточным отношением:
I где l₁ длина перемещения токоподводящего элемента от кнопки включения привода механизма подачи до контакта с изделием;
l₂ длина перемещения изделия от исходного положения до совмещения с токоподводящим элементом.

Приведенное передаточное отношение зубчатой передачи обеспечивает необходимую скорость подачи изделий по оси канала для захвата его переднего конца контактными элементами, движущимися по траектории, определяемой кинематикой верхней цепи. Кроме того, по сравнению с прототипом установка имеет меньшие габаритные размеры по ширине за счет расположения жидких контактов по одну сторону установки, что наряду с уменьшением габаритов улучшает процесс его эксплуатации, поскольку отсутствие жидкого контакта открывает свободный доступ для замены контактных элементов и обслуживания цепей, а также обеспечивает возможность технологического контроля температуры нагрева изделий по всей его длине как визуально, так и посредством контрольно-измерительных приборов, например пиромет- ром или фотодатчиком.

Для взаимодействия с жидкими контактами, установленными по одну сторону установки параллельно один другому, токоподводящие шины имеют различную длину, достаточную для взаимодействия с соответствующим контактом. Расположение токоподводящей системы, включающей жидкие контакты и токоподводящие шины, с одной стороны упрощает конструкцию устройства, улучшает технику безопасности процесса электронагрева, поскольку исключает нахождение оператора в зоне жидких контактов, обладающих токсичностью и высокой температурой нагрева.

Изобретение относится к установке для непрерывного нагрева прутков, труб и проволоки в процессах обработки металлов давлением. Установка содержит две бесконечные цепи, образующие канал (К) для прохождения нагреваемых изделий (И), закрепленные на них контактные элементы (КЭ) и токоподводящую систему, состоящую из консольно закрепленных на КЭ шин, взаимодействующих с жидкими контактами, установленными вдоль К, длина которых равна длине установки, программным устройством подачи И в К, а токоподводящие шины выполнены с упорными элементами, взаимодействующими при движении цепей с включателем привода механизма подачи И. Установка имеет привод непосредственно от устройства электромагнитного нагрева посредством электромагнитной муфты, управляемой программным реле времени, и зубчатой передачи с передаточным отношением где l₁ - длина перемещения КЭ от включателя привода механизма подачи до контакта И; l₂ - длина перемещения изделия с исходного положения до совмещения с очередным по ходу КЭ. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО НАГРЕВА ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ типа прутков проволоки, содержащая установленные одну над другой бесконечные цепи с ведущими звездочками, образующими канал для изделия, токоподводящую систему в виде источника тока, контактных элементов, закрепленных через изоляторы на звеньях цепей, контактов, соединенных с источником тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем совмещения контактных элементов с началом и концом изделия, она снабжена механизмом подачи изделия в канал с программным включателем, контакты выполнены жидкими в виде расположенных вдоль канала ванн длиной, равной длине установки, контактные элементы выполнены с токоподводящими шинами с упорными элементами, взаимодействующими с включателем привода механизма подачи, при этом шины установлены с интервалом, кратным длине нагреваемого изделия, но не более длины канала. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что привод механизма подачи изделия выполнен в виде вала отбора мощности, электромагнитной муфты, управляемой программным включателем, и зубчатой передачи с передаточным отношением
I b₁ / b₂,
где b₁ расстояние от включателя до первого контактного элемента, токоподводящая шина которого погружена в жидкий контакт, измеряемое по траектории дуги, описанной шиной ее упорным элементом;
b₂ расстояние от упора, фиксирующего исходное положение изделия перед подачей его в канал, до первого контактного элемента, шина которого погружена в жидкий контакт, измеряемое по прямой оси канала.