УСТАНОВКА ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЗАКАЛКИ ОСЕЙ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ Российский патент 2004 года по МПК C21D1/10 

Описание патента на изобретение RU2232822C1

Изобретение относится к термообработке изделий, в частности к устройствам для закалки деталей токами высокой частоты.

Известен автомат для закалки деталей токами высокой частоты, содержащий поворотный диск с пазами для деталей, механизм поворота диска, петлевой индуктор, соединенный с источником тока, устройство для загрузки деталей (см. а.с. №1254032, МКИ С 21 D 1/10, 1986 г.).

Недостатками этого автомата являются: ограниченная производительность, невозможность термообработки осей ввиду неравномерности нагрева деталей, высокий расход электроэнергии.

Известен автомат для локального нагрева осей пилоцепей, содержащий поворотный диск с пазами для деталей, щелевой петлевой индуктор, установленный соосно с диском и соединенный с источником тока, привод вращения диска, устройство для загрузки деталей (см. а.с. №I6I7008, МКИ С 21 D 1/10, 1/42, 1990 г.). Устройство взято за прототип.

Недостатками данного устройства являются: неравномерность электромагнитного поля по периметру детали, регулирование времени нагрева деталей осуществляется путем замены приводных элементов конструкции, высокий расход электроэнергии ввиду того, что применение щелевого индуктора требует постоянного включения источника тока.

Предлагаемым изобретением решается задача: повышение производительности, качества, снижение энергозатрат.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в следующем: создание установки, обеспечивающей локальный нагрев опорных поверхностей прецизионных осей малого диаметра, изготовленных из струнной углеродистой проволоки, с граничной переходной зоной для сохранения общей механической прочности.

Указанный технический результат, достигается тем, что в установке для локальной закалки осей токами высокой частоты, содержащей петлевой индуктор с индуктирующим проводом и ротор в виде диска с отверстиями для осей, установленный с возможностью поворота для установки осей соосно индуктору, новым является то, что она снабжена источником тока, соединенным с индуктором, рычагами, командоаппаратом, выполненным в виде кулачкового вала с возможностью регулировки фаз поворота кулачков и связанным с рычагами, и толкателем с микрометрическим винтом, установленным соосно индуктору, при этом ротор снабжен приводом поворота, содержащим делительный диск с фиксатором, установленным соосно ротору, и установочными втулками для осей с пазами, в которых расположена кольцевая пружина, а индуктирующий провод индуктора выполнен в виде двухступенчатой втулки с пазом, в которой размещено экранирующее устройство.

Снабжение установки рычагами и командоаппаратом, выполненным в виде кулачкового вала с возможностью регулировки фаз поворота кулачков и связанным с рычагами, позволяет управлять включением и отключением источника тока, поворотом ротора и перемещением деталей относительно индуктора, что в итоге позволяет регулировать время нагрева деталей без замены приводных устройств.

Выполнение индуктирующего провода индуктора в виде двухступенчатой втулки с пазом шириной 0,35...0,4 мм позволяет обеспечить равномерный нагрев детали.

Применение экранирующего устройства обеспечивает переходную зону 0,8..1 мм в зависимости от диаметра детали.

Применение толкателя с микрометрическим винтом позволяет регулировать зону нагрева.

Установка соосно с ротором делительного диска с фиксатором позволяет уменьшить зазор между поверхностью детали и индуктирующим проводом, что также ведет к обеспечению равномерности нагрева детали.

Снабжение ротора установочными втулками с пазами, в которых располагается кольцевая пружина, позволяет удерживать детали без применения дополнительных опорных устройств.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение обладает "новизной" и "изобретательским уровнем".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан внешний вид установки; на фиг.2 - индуктор (разрез).

Установка для локальной закалки осей токами высокой частоты содержит источник тока 1 частотой 1,76 МГц, к нагрузочному контуру которого подключен индуктор 2, индуктирующий провод которого выполнен в виде двухступенчатой разрезной втулки 3 с пазом 4 шириной 0,35...0,4 мм, внутрь которой установлены экранирующее устройство 5 с экранирующей планкой 6 и диэлектрическая втулка 7, причем воздушный зазор между индуктором и экранирующим устройством, то есть толщина основания втулки 7, подобран экспериментально и отвечает условию 0,4<в<0,6, где в - требуемая величина переходной зоны. Индуктор имеет для регулировки две степени свободы в токоподводящих шинах. Установка также содержит ротор, выполненный в виде диска с отверстиями для размещения в них деталей (прецизионных осей), установленный с возможностью поворота для установки осей соосно индуктору. Ротор снабжен установочными втулками 9 с пазами, в которых расположена кольцевая пружина 10.

Втулки 9 запрессованы в периферийной части ротора с шагом 6°, их внутренний диаметр равен диаметру детали с допуском на отверстие. Соосно с ротором на втулке 11 установлены храповик 12 и делительный диск 13 с фиксатором 14, выполняющие функции привода вращения ротора. По оси втулки 11 проходит шток 15, на котором закреплена планка 16 с толкателем 17, имеющим микрометрический винт 18 для регулировки. Устройство снабжено командоаппаратом, состоящим из вала 19, соединенного с редуктором 20 и электродвигателем 21. На валу установлен кулачок 22 вертикального перемещения штока 15, кулачок 23 включения источника тока, кулачок 24 фиксации делительного диска 13, кулачок 25 отключения источника тока, кулачок 36 поворота храповика. Кулачки установлены на валу с возможностью их поворота относительно вала. Для связи командоаппарата с исполнительными механизмами служат качающиеся рычаги 27. Установка снабжена микропереклютелями 28 для коммутации тока и емкостью 29 с закалочной жидкостью. Установка закреплена на плите 30 с одной степенью свободы для регулировки.

Установка работает следующим образом. Детали (прецизионные оси) вставляются в установочные втулки 9 ротора 8 и под действием кольцевой пружины 10 удерживаются на месте. Включается электродвигатель 21. Кулачок 26 посредством рычага 27 поворачивает храповик 12 на 6°, кулачок 24 фиксатором 14 стопорит делительный диск 13. Одновременно ротор 8 поворачивается на тот же угол и устанавливает закаливаемую деталь над индуктором 2. Кулачок 22 посредством рычага перемещает шток 15 вниз, толкатель 17 перемещает деталь в индуктор 2 на величину, необходимую для термообработки. Кулачком 23 посредством микропереключателя 28 включается источник тока 1. Происходит нагрев участка детали. Кулачок 25 отключает источник тока 1 по окончании нагрева. Кулачок 22 через рычаг перемещает шток 15 еще ниже и толкатель 17 выталкивает деталь из индуктора 2 в емкость 29 с закалочной жидкостью. Деталь закаливается. При первом вертикальном перемещении штока 15 планка 16 выравнивает по высоте подлежащие закалке последующие детали, тем самым устраняется погрешность от установки деталей по высоте.

Установка кулачков 23 и 25 с возможностью поворота относительно вала 19 позволяет регулировать время нагрева деталей.

Равномерность нагрева обеспечивается малыми зазорами между деталью и индуктором, очень узким пазом индуктирующего провода (0,35...0,4 мм), высокой удельной мощностью, передаваемой в поверхностный слой детали при частоте источника тока 1,76 МГц.

Применение экранирующего устройства позволило обеспечить требования по величине переходной зоны. Так на установке закаливались оси диаметром 1; 1,2; 1,5; 2 мм. Величина переходной зоны обуславливалась, в основном, теплопроводностью материала и не превышала 0,8...1 мм в зависимости от диаметра детали.

Установка удовлетворяет требованиям по качеству термообработки (уровню твердости, величине переходной зоны, внешнему виду), обеспечивает высокую производительность (4500...5000 шт.) и снижение энергозатрат по сравнению с прототипом (в 7...9 раз).

Похожие патенты RU2232822C1

название год авторы номер документа
УСТАНОВКА ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЗАКАЛКИ ОСЕЙ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ 2010
  • Великолуг Александр Михайлович
  • Лазарев Андрей Владимирович
  • Постернак Павел Иванович
  • Постернак Иван Павлович
RU2453611C1
СПОСОБ МЕСТНОЙ ЗАКАЛКИ ОПОРНЫХ ИГЛ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2010
  • Афонин Борис Владимирович
  • Травкин Николай Семенович
  • Мартынов Владимир Николаевич
  • Постернак Павел Иванович
  • Воронин Павел Вячеславович
  • Захаров Максим Валентинович
RU2439168C2
КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ С КИНЕМАТИЧЕСКИМ ЗАМЫКАНИЕМ И СПОСОБ МЕСТНОЙ ЗАКАЛКИ РОЛИКОВОГО ПАЗА КУЛАЧКА 2014
  • Кустова Вера Павловна
  • Кучин Михаил Юрьевич
  • Постернак Павел Иванович
  • Постернак Иван Павлович
  • Червонный Владимир Николаевич
RU2575279C1
Установка для закалки деталей 1983
  • Ясногородский Игош Хаим-Зельманович
  • Колпаков Виктор Васильевич
  • Бреславский Борис Арьевич
  • Шушурин Валентин Александрович
  • Машкин Валерий Александрович
SU1157083A1
Установка для индукционного нагрева деталей 1989
  • Турпак Олег Николаевич
  • Игнатьев Борис Георгиевич
  • Кривоносов Валентин Николаевич
  • Степин Вячеслав Алексеевич
SU1766975A1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОДОЛЬНЫХ ПАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1992
  • Артур Эрнест Бишоп[Au]
  • Клаус Йорген Роеске[De]
  • Джон Бакстер[Au]
  • Лайл Джон Маклин[Au]
RU2092285C1
Многопозиционный станок 1987
  • Герасимов Борис Иванович
  • Девятов Александр Сергеевич
SU1454652A1
Минипулятор 1990
  • Новиков Михаил Иванович
  • Святославов Михаил Владимирович
  • Драчев Виктор Михайлович
  • Кулаков Валерий Васильевич
  • Марков Василий Георгиевич
  • Семенов Олег Александрович
SU1743849A1
Поточная линия механообработки и термообработки деталей 1980
  • Сидоренко Виктор Дмитриевич
  • Цуканов Леонид Андреевич
  • Парфенов Михаил Иванович
  • Шабалин Борис Васильевич
  • Данилов Анатолий Николаевич
  • Годин Михаил Меерович
SU861010A1
Станок для сборки узлов запрессовкой 1978
  • Попко Николай Антонович
  • Дьяков Владимир Иванович
  • Хандюк Георгий Иванович
  • Максименко Вадим Михайлович
  • Ткаченко Николай Илларионович
  • Каменецкий Георгий Яковлевич
SU745642A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 232 822 C1

Реферат патента 2004 года УСТАНОВКА ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЗАКАЛКИ ОСЕЙ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к термообработке. Установка для локальной закалки осей токами высокой частоты содержит петлевой индуктор с индуктирующим проводом и ротор в виде диска с отверстиями для осей. Ротор установлен с возможностью поворота для установки осей соосно индуктору. Установка снабжена источником тока, соединенным с индуктором, рычагами, командоаппаратом и толкателем с микрометрическим винтом, установленным соосно индуктору. Командоаппарат выполнен в виде кулачкового вала с возможностью регулировки фаз поворота кулачков и связан с рычагами. Ротор снабжен приводом поворота, содержащим делительный диск с фиксатором, установленный соосно ротору, и установочными втулками для осей с пазами. В пазах расположена кольцевая пружина. Индуктирующий провод индуктора выполнен в виде двухступенчатой втулки с пазом, в которой размещено экранирующее устройство. Изобретение позволит повысить производительность, качество закалки, снизить энергозатраты. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 232 822 C1

Установка для локальной закалки осей токами высокой частоты, содержащая петлевой индуктор с индуктирующим проводом и ротор в виде диска с отверстиями для осей, установленный с возможностью поворота для установки осей соосно индуктору, отличающаяся тем, что она снабжена источником тока, соединенным с индуктором, рычагами, командоаппаратом, выполненным в виде кулачкового вала с возможностью регулировки фаз поворота кулачков и связанным с рычагами, и толкателем с микрометрическим винтом, установленным соосно индуктору, при этом ротор снабжен приводом поворота, содержащим делительный диск с фиксатором, установленный соосно ротору, и установочными втулками для осей с пазами, в которых расположена кольцевая пружина, а индуктирующий провод индуктора выполнен в виде двухступенчатой втулки с пазом, в которой размещено экранирующее устройство.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2232822C1

Автомат для локального нагрева деталей 1986
  • Захаров Владимир Васильевич
  • Аксенов Борис Петрович
  • Бабаев Владимир Иванович
SU1617008A1
Полуавтомат карусельного типа для закалки изделий 1948
  • Натанзон Е.И.
  • Санин П.Т.
  • Тельнов Г.М.
SU74448A1
Устройство для нагрева цилиндрических деталей 1980
  • Киселев Евгений Иванович
  • Крутилин Владимир Иванович
  • Овсянников Павел Алексеевич
  • Колганов Леонид Александрович
  • Акимов Владимир Григорьевич
  • Порошин Валерий Петрович
SU937525A1
US 6048417 А, 11.04.2000.

RU 2 232 822 C1

Авторы

Афонин Б.В.

Добров А.Б.

Мартынов В.Н.

Постернак П.И.

Травкин Н.С.

Даты

2004-07-20Публикация

2003-04-29Подача