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

Изобретение относится к устройствам для очистки проката различного профиля от окалины и ржавчины и может быть использовано также для очистки поверхностей изделий в других отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки катанки от окалины, содержащее камеру из немагнитного материала, заполненную ферромагнитным порошком, с входным и выходным отверстиями для прохождения катанки, электромагнит, между полюсами которого установлен механизм рыхления порошка, выполненный в виде стержней из магнитного материала, смонтированных на общей траверсе с возможностью возвратно-поступательного движения относительно полюсов электромагнита.

Наличие систем подвижных стержней, траверс, шарниров, зубчатых зацеплений, конечных выключателей, пневмоцилиндров усложняет конструкцию и снижает надежность работы устройства. Недостатком данной установки является также низкая производительность, ограниченная незначительной скоростью протяжки катанки, обусловленной самим принципом очистки, при котором эффективность достигается за счет создаваемого давления обжатия катанки ферромагнитным порошком. Поэтому при увеличении скорости протяжки необходимо также увеличивать усилие обжатия катанки порошком, а оно ограничено как пределом прочности катанки, так и возможными ее вытяжкой и уменьшением диаметра.

Наиболее близким к изобретению является устройство для очистки наружных поверхностей немагнитных заготовок, содержащее камеру, заполненную ферромагнитным порошком, с входным и выходным отверстиями для прохождения заготовок, устройство для поворота заготовок и электромагнитный индуктор трехфазного тока для создания вращающегося магнитного поля внутри камеры.

При работе известного устройства электромагнитный индуктор создает внутри камеры вращающееся магнитное поле, увлекающее за собой ферромагнитный порошок. Зерна порошка воздействуют на поверхность заготовки и очищают его. Однако при очистке изделий из магнитного материала на поверхности изделия образуется практически неподвижный сплошной слой из ферромагнитных частиц. Этот слой препятствует непосредственному взаимодействию движущихся в камере частиц порошка с поверхностью изделия и ее очистке. Таким образом, известное устройство не позволяет высокопроизводительно и качественно очищать поверхности изделий из магнитного материала, т.е. большинство видов проката, что является существенным его недостатком.

Изобретение направлено на решение задачи обеспечения эффективной очистки проката и других изделий абразивным материалом с использованием вихревого магнитного поля независимо от магнитных свойств очищаемого изделия за счет предотвращения образования неподвижного слоя абразивных частиц на обрабатываемой поверхности. Применение изобретения позволит обрабатывать на одном и том же устройстве прокат из любого материала, что расширяет функциональные возможности такого устройства по сравнению с известным, на котором возможна обработка только немагнитных изделий.

Заполнение камеры смесью из немагнитных абразивных частиц и ферромагнитных рабочих тел позволяет разделить функцию очистки и функцию обеспечения движения абразивных частиц между двумя различными компонентами смеси. Ферромагнитные рабочие тела приводятся в движение вихревым магнитным полем, взаимодействуют с немагнитными абразивными частицами и передают им часть кинетической энергии. Абразивные частицы, взаимодействуя с поверхностью изделия, очищают ее. При очистке изделия из магнитного материала те ферромагнитные тела, которые притягиваются к его поверхности, сбиваются налетающими немагнитными частицами. Вследствие этого поверхность изделия всегда открыта для абразивных частиц независимо от магнитных свойств материала изделия. Это позволяет эффективно очищать прокат из любого материала, что подтверждено экспериментальной проверкой. Смещение входного и выходного отверстий относительно продольной оси камеры в сторону рабочей поверхности индуктора позволяет повысить производительность установки, так как в областях камеры, расположенных ближе к рабочей поверхности индуктора, скорость ферромагнитных тел выше за счет более интенсивного магнитного поля. Следовательно, в этих областях выше и скорость абразивных частиц, что приводит к более интенсивной очистке поверхности изделия. Выполнение торцевых стенок камеры с возможностью вращения и предложенная конструкция механизма поворота очищаемого изделия обеспечивают равномерную обработку всех участков поверхности изделия при максимальной производительности.

На фиг. 1 представлена схема устройства для очистки проката, разрез; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1.

Устройство для очистки проката содержит цилиндрическую камеру 1 и установку (индуктор 2) для создания внутри камеры вихревого магнитного поля. Торцевые стенки 3 и 4 камеры 1 установлены на подшипниках 5 и 6 и имеют входное 7 и выходное 8 соосные отверстия, которые выполнены эксцентрично относительно продольной оси камеры 1, причем максимально смещены к рабочей поверхности 9 индуктора 2. Индуктор 2 может быть выполнен в виде трехфазной (в общем случае многофазной) обмотки, катушки которой размещены равномерно по окружности. Фазы обмотки соединены по схеме "звезда" или "треугольник" и подключены к сети трехфазного тока (не показано). Возможно и другое выполнение установки для создания внутри камеры вихревого магнитного поля, например в виде совокупности верхнего и нижнего индукторов, многофазные обмотки которых имеют противоположный порядок чередования фаз. В камере 1 находится смесь из размельченного абразивного немагнитного материала (абразивных частиц 10) и ферромагнитных рабочих тел 11. Устройство снабжено механизмом поворота очищаемого изделия, который содержит неподвижную стойку 12 со сквозным отверстием 13, на которой на роликах 14 напротив сквозного отверстия установлен диск 15, в котором размещена втулка 16 с дисбалансом и отверстием 17. Втулка 16 установлена на подшипнике 18, причем отверстия 17, 7 и 8 соответственно втулки и камеры расположены соосно. В отверстии 17 втулки 16 установлены направляющие ролики 19, с которыми контактирует очищаемое изделие 20, например швеллер. Один или несколько роликов 14 связаны с приводом 21. Для удобства эксплуатации и повышения надежности работы установки стойки 12 с втулкой 16 расположены по обе стороны камеры 1 попарно. Ролики 14 могут быть связаны с приводом 21 только на одной стойке 12 или на нескольких, или на всех. Для загрузки в камеру 1 и продольного перемещения изделия 20 при его обработке устройство оснащено специальным подъемно-транспортным устройством, например тельфером (не показано).

Устройство работает следующим образом. Очищаемое изделие 20 с помощью специального подъемно-транспортного устройства подается через отверстие 17 втулки 16 и входное и выходное отверстия 7 и 8 камеры 1 и размещается внутри камеры 1. Включается индуктор 2 и в камере 1 создается вихревое магнитное поле, которое увлекает за собой ферромагнитные рабочие тела 11. Тела 11 приводят в движение немагнитные абразивные частицы 10, которые взаимодействуют (соударяются) с поверхностью изделия 20 и осуществляют ее очистку от окалины или ржавчины. Одновременно с включением индуктора 2 включают привод 21, который приводит во вращение диск 15 с втулкой 16. Так как торцевые стенки 3 и 4 камеры 1 установлены на подшипниках, то изделие 20 осуществляет круговое движение внутри камеры 1, при этом сохраняя неизменной свою ориентацию в пространстве по всей траектории кругового движения Это обусловлено тем, что втулка 16 выполнена с дисбалансом и установлена в подшипнике 18, поэтому не меняет своей ориентации, т.е. его более тяжелая часть все время находится в нижнем положении. Вследствие этого за время полного оборота изделия 20 в камере 1 все участки его поверхности подвергаются одинаковому силовому воздействию со стороны абразивных частиц, что обеспечивает равномерную очистку всего изделия 20 независимо от профиля его поперечного сечения. По мере достижения требуемой степени очистки на части изделия, находящейся в камере 1, осуществляют его продольное перемещение на направляющих роликах 19 с помощью упомянутого подъемно-транспортного устройства. Возможно как дискретное продольное перемещение изделия 20, т.е. очищается полностью часть изделия 20, затем оно перемещается на величину обработанной части, снова полностью очищается его часть и т.д. так и непрерывное продольное перемещение изделия 20 со скоростью, обеспечивающей качественную его очистку.

Использование: для очистки проката и других изделий от окалины и ржавчины. Сущность изобретения: устройство содержит камеру 1 с соосно расположенными входным 7 и выходным 8 отверстиями на торцевых стенах 3 и 4, индуктор 2 для создания внутри камеры 1 вихревого магнитного поля и механизм поворота очищаемого изделия. Камера заполнена смесью из абразивных немагнитных частиц 10 и ферромагнитных рабочих тел 11. Входное и выходное отверстия смещены в сторону рабочей поверхности индуктора 2, а торцевые стенки камеры установлены с возможностью вращения. Механизм поворота очищаемого изделия выполнен в виде втулки 16 с дисбалансом и отверстием 17, которая размещена с возможностью вращения на диске 15, установленном на роликах 14, закрепленных на неподвижной стойке 12. Стойка имеет отверстие 13, расположенное напротив диска 15. Один или несколько роликов 14 связаны с приводом 21, отверстие 17 втулки с дисбалансом расположено соосно с входным и выходным отверстиями камеры и в нем установлены направляющие ролики 19. Устройство позволяет обрабатывать изделия из любого материала независимо от его магнитных свойств и конфигурации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОКАТА, включающее заполненную абразивной смесью камеру с соосно расположенными входным и выходным отверстиями на ее торцевых стенках, механизм поворота проката и установку для создания внутри камеры вихревого магнитного поля, отличающееся тем, что входное и выходное отверстия выполнены эксцентрично относительно продольной оси камеры, а абразивная смесь состоит из сыпучего немагнитного материала и ферромагнитных рабочих тел. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцевые стенки камеры установлены с возможностью вращения относительно оси симметрии камеры, а механизм поворота проката установлен на неподвижных стойках и выполнен в виде втулки с дисбалансом, размещенной с возможностью вращения на диске, установленном на закрепленных на стойках роликах, по меньшей мере один из которых приводной, при этом втулка, диск и стойка выполнены с отверстиями, соосными с входным и выходным отверстиями камеры. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что внутри отверстия втулки с дисбалансом установлены направляющие ролики.