УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОКАТА ОТ ОКАЛИНЫ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШНЕКА МЕХАНИЗМА НАГНЕТАНИЯ ДАННОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 1998 года по МПК B21B45/04 B21C43/04 

Группа изобретений относится к прокатному производству и может быть использована для очистки проката от окалины.

Известно устройство для очистки проката от окалины, выполненное согласно [1] . Оно содержит корпус с приемным окном для загрузки абразивного порошка, закрепленную на корпусе камеру уплотнения порошка, размещенный в опорах корпуса шнек с осевым отверстием для прохода порошка, и винтообразным каналом с увеличивающимся в направлении камеры уплотнения межвитковым объемом.

Данное устройство позволяет повысить качество обработки проката путем оптимизации уплотнения порошка, однако в нем возможно обрабатывать только цилиндрический прокат, а обработка листового проката не представляется возможным.

Наиболее близкое техническое решение, принятое за прототип, устройство для очистки проката от окалины, выполненное согласно [2]. Это устройство содержит рабочую камеру, заполненную абразивным порошком, с входными и выходными отверстиями для пропуска проката, загрузки и выгрузки абразивного порошка и механизм нагнетания абразивного порошка, выполненный в виде приводного шнека, представляющего собой установленную в корпусе винтовую пружину.

Данное устройство позволяет выполнять очистку проката от окалины, однако оно обладает следующими недостатками:
витки пружины могут быть навиты из проволоки только круглого, или квадратного сечения, что не позволяет минимизировать энергозатраты на перемещение порошка в рабочей камере;
для крепления пружины шнека на приводном валу необходимо выполнять специальную проточку, что существенно усложняет конструкцию шнека и не обеспечивает полной надежности шнекового узла при эксплуатации устройства.

В силу имеющихся недостатков эффективность процесса очистки проката в данном устройстве недостаточно высока.

Целью группы изобретений является повышение эффективности процесса очистки проката от окалины.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки проката от окалины, содержащем рабочую камеру, заполненную абразивным порошком, с входными и выходными отверстиями для пропуска проката, загрузки и выгрузки абразивного порошка и механизм нагнетания абразивного порошка, выполненный в виде приводного шнека, согласно изобретению, шнек состоит из участка жестких и участка пружинных витков, при этом участок пружинных витков расположен на общей продольной оси за участком жестких витков по ходу нагнетания порошка.

Данное техническое решение позволяет повысить эффективность процесса нагнетания порошка за счет наличия участка пружинных витков, обладающих демпфирующими свойствами: по мере выноса из рабочей камеры абразивного порошка сжатые пружинные витки шнека разжимаются, компенсируя падение давления, при этом снижаются затраты энергии на привод вращения шнека, частота включений которого уменьшается.

Цель группы изобретений достигается также тем, что шнек указанного устройства на участке пружинных витков выполнен с осевой полостью, в которой жестко установлена цилиндрическая вставка с зазором между ее наружным диаметром и внутренним диаметром пружинных витков, при этом величина зазора больше максимального размера частиц абразивного порошка.

Данное решение позволяет осуществлять движение порошка преимущественно по направлению к рабочей камере, исключив попадание порошка внутрь гибких витков, что сокращает требуемый расход порошка, и, следовательно, ведет к экономии энергозатрат на его транспортировку. Кроме того, наличие зазора указанной величины между вставкой и витками позволяет сохранить демпфирующие свойства гибких витков шнека.

Аналогов способа изготовления шнека механизма нагнетания абразивного порошка указанного устройства для очистки проката от окалины не обнаружено.

Предлагаемый способ изготовления шнека механизма нагнетания абразивного порошка заключается в том, что сначала изготавливают шнек с жесткими витками, затем с одной из его сторон выполняют участок пружинных витков, полностью удаляя путем рассверливания осевую зону на этом участке.

Данное решение позволяет получать шнеки практически с любой конфигурацией поперечного сечения гибких витков (например, упорной трапециевидной) и тем самым минимизировать энергозатраты. Кроме того, указанный способ изготовления повышает надежность соединения пружинных витков с жесткой частью, так как участки с жесткими и пружинными витками изготавливаются зацело из общей заготовки и специального их соединения с помощью крепежных деталей не требуется.

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

Устройство содержит рабочую камеру 1, заполненную абразивным порошком 2. Камера 1 имеет входные отверстия 3 для абразивного порошка 2, входное отверстие 4 для очищаемого проката 5, выходное отверстие 6 для очищаемого проката 5 совмещенное с выходным отверстием 7 для абразивного порошка 2. Выходные отверстия 3 для абразивного порошка 2 соединены с корпусами 8 механизмов нагнетания порошка, в которых имеются приемные окна 9 для загрузки порошка.

Механизм нагнетания абразивного порошка представляет собой приводной шнек 10, установленный в подшипниковых опорах II, имеющий участок с жесткими витками 12 и участок с пружинными витками 13, расположенный на общей продольной оси за участком с жесткими витками по ходу нагнетания порошка.

Участки приводного шнека 10 с жесткими витками 12 и с пружинными витками 13 изготавливаются зацело из общей заготовки: сначала изготавливают шнек с жесткими витками, затем с одной из его сторон полностью удаляют путем рассверливания осевую зону, получая при этом участок с пружинными витками. Таким образом, приводной шнек 10 механизма нагнетания абразивного порошка представляет собой единое целое и крепежных деталей для соединения пружинных витков с жесткой частью шнека не требуется.

Во внутренней части пружинных витков 13 установлена цилиндрическая вставка 14, крепящаяся к приводному шнеку 10 при помощи болта 15. Между наружным диаметром вставки 14 и внутренним диаметром пружинных витков 13 имеется радиальный зазор, величина которого больше максимального размера частиц абразивного порошка.

Механизмы нагнетания приводятся во вращение при помощи шестерен 16.

В устройство заправлен листовой прокат 5. Вращение механизмов нагнетания показано овальными стрелками, направление протягивания проката - контурной стрелкой. Тянущее устройство для проката и механизмы для загрузки порошка на чертеже не показаны. Абразивный порошок 2 условно показан точками.

Устройство для очистки проката от окалины работает следующим образом: приводят во вращение приводные шнеки 10 механизмов нагнетания абразивного порошка 2, их участки с жесткими витками 12 подают порошок, поступающий через приемные окна 9 корпусов 8 механизмов нагнетания, по направлению к рабочей камере 1. Затем порошок захватывается участками шнеков с пружинными витками 13. Пружинные витки изготовлены зацело с жесткими витками шнека, не требуется специального их соединения с помощью крепежных деталей. Такая конструкция позволяет повысить надежность работы шнекового механизма и применять шнек с любой конфигурацией поперечного сечения пружинных витков, тем самым минимизировать энергозатраты на перемещение порошка.

Участками шнеков с пружинными витками 13 абразивный порошок 2 подается внутри корпусов 8 к рабочей камере 1 и заполняет ее.

Цилиндрическая вставка 14, жестко установленная в осевой полости шнека на участке с пружинными витками, обеспечивает движение порошка преимущественно по направлению к рабочей камере и исключает попадание порошка внутрь пружинных витков, что сокращает требуемый расход порошка, и, следовательно, ведет к экономии энергозатрат на транспортировку порошка.

По мере заполнения рабочей камеры 1 абразивным порошком 2 создается давление на каждую из поверхностей очищаемого листового проката 5, а порошок уплотняется. При работе механизмов уплотнения в рабочей камере 1 достигается необходимое для очистки давление порошка, в то время как пружинные витки 13 сжимаются, создавая запас потенциальной энергии сжатия.

Зазор между наружным диаметром цилиндрической вставки и внутренним диаметром пружинных витков, величина которого больше максимального размера частиц абразивного порошка, позволяет пружинным виткам сохранять демпфирующие свойства и при работе механизма нагнетания не происходит его заклинивания.

Когда в рабочей камере 1 достигается необходимое для очистки давление, отключают привод шнека и начинают протягивать через устройство листовой прокат 5. При этом прокат преодолевает сопротивление прижатых к нему частиц абразивного порошка 2, которые, взаимодействуя с поверхностями проката, удаляют с них окалину. Часть порошка вместе со счищенной окалиной выносится из рабочей камеры 1 вместе с прокатом через выходное отверстие 6 за счет сил трения. По мере выноса порошка пружинные витки 13 приводных шнеков 10 разжимаются, поддерживая в рабочей камере 1 необходимое для очистки давление без включения привода шнеков, которые таким образом реже включаются в работу, в результате чего значительно снижаются энергозатраты.

Через приемные окна 9 подаются новые порции абразивного порошка, вновь через шестерни 16 приводятся во вращение механизмы нагнетания, тем самым поддерживается постоянное давление в рабочей камере 1 и процесс очистки проката идет непрерывно.

Использование: в прокатном производстве для очистки проката от окалины. Целью группы изобретений является повышение эффективности процесса очистки проката от окалины. Новым в устройстве является то., что шнек снабжен дополнительным участком с пружинными витками, расположенным на общей продольной оси за участком с жесткими витками по ходу нагнетания порошка, а также в осевой полости шнека на участке с пружинными витками жестко установлена цилиндрическая вставка с зазором между ее наружным диаметром и внутренним диаметром гибких витков, причем величина указанного зазора больше максимального размера частиц абразивного порошка. Способ осуществляют: сначала, изготовляют шнек с жесткими витками на обоих участках, а затем полностью удаляют осевую зону этого шнека рассверливанием на участке с пружинными витками. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки проката от окалины, содержащее рабочую камеру, заполненную абразивным порошком, с входными и выходными отверстиями для пропуска проката, загрузки и выгрузки абразивного порошка и механизм нагнетания абразивного порошка, выполненный в виде приводного шнека, отличающееся тем, что шнек состоит из участка жестких и участка пружинных витков, при этом участок пружинных витков расположен на общей продольной оси шнека за участком жестких витков по ходу нагнетания порошка. 2. Устройство по п.1, отличающийся тем, что шнек на участке пружинных витков выполнен с осевой полостью, в которой жестко установлена цилиндрическая вставка с зазором между ее наружным диаметром и внутренним диаметром пружинных витков, при этом величина указанного зазора больше максимального размера частиц абразивного порошка. 3. Способ изготовления шнека механизма нагнетания абразивного порошка устройства для очистки проката от окалины, заключающийся в том, что сначала изготавливают шнек с жесткими витками, затем с одной из его сторон выполняют участок пружинных витков, полностью удаляя путем рассверливания осевую зону на этом участке.