Устройство для быстрого охлаждения горячих металлических труб Советский патент 1985 года по МПК C21D1/62 

2.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что закалочный бак снабжен инжекторами охлаждающей -жидкости, равномерно размещенными вдоль бака.

3.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что отражатель выполнен в виде уголка, полки которого удлинены кулисными пластинами.

4.Устройство по п. 3, о т л ичающееся тем, что угол, образованный полками уголка, выполнен с возможностью регулирования.

90994

;5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отражатель выполнен в виде закругленного желоба.

6.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система газоподвода выполнена съемной.

7.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система газолодвода с соплом выполнена с возможностью качания на оси посредством толкателя и кулачка, управляемого комплектом зубчатых колес.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОГО ОХЛАВДЕНИЯ ГОРЯЧИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ, содержащее закалочный бак, транспортное средство для загрузкивыгрузки труб и средство перемещения в баке, выполненное в виде по меньшей мере одной пары двупле.чих рычагов, закрепленных на одной оси с возможностью поворота, при этом одно из плеч имеет захват для удержания изделий, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности охлаждения труб путем симметричной циркуляции охлаждающей жидкости вокруг трубы в процессе опускания в бак, устройство снабжено отражателем, расположенным вдоль бака на плечах с захватами ниже уровня захватов, и системой газоподвода с соплом, установленным на одS ном конце бака с возможностью подачи (Л воздуха.непосредственно в полость трубы в процессе погружения в бак и выдержки в нем. со о со со 4

1

Изобретение относится к устрой.ству для охлаждения путем погружени горячих металлических труб, причем такие устройства могут, например, входить в цикл изготовления трубы либо непосредственно сразу после горячей высадки трубы, либо использоваться для специальной термообработки, например закалки.

Изготовление металлических труб, в частности стальных труб, требует операций формовки, термообработки и окончательной отделки. .

Устройство для охлаждения может быть использовано как. закалочная система лнбо на выходе нагревательной печи, либо на выходе устаноки горячей штамповки труб, например пресса для выдавливания через стеклянное очко, а также для обработки тонких труб с большим отношением внешнего диаметра к толщине - обычно более 20, и большой длины, порядка 10-20 м.

Цель изобретения - повышение рав номерности охлаждения труб путем симметричной циркуляции охлаждающей жидкости вокруг трубы в процессе опускания в бак.

На фиг. 1 показано устройство для охлаждения, вид сверху, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3-разрез на фиг.1,на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3, на фиг. 5 - 8 - отражатели,закрепленные на устройстве погружения трубы, варианты, на фиг. 9 - закалочное устройство, разрез.

Устройство для быстрого охлаждения содержит транспортер t, оборудованный роликами 2, по которым перемещается обрабатываемая труба 3 (диаметром 100 мм). Бак 4 выпрлнен открытым, параллельным транспдртеру и образован блоком в форме параллелепипеда из листового материала и установлен на цоколь 5. Бак выполнен с уровнем 6 охлаждающей жидкости. Температура охлаждающей жидкости поддерживается близкой к темпера7уре окружающей среды. Множество боковых труб 7 для подвода воды распределено по всей длине бака и питается от общего трубопровода . Отвод жидкости из бака, позволяющий сохранить постоянным уровень, не показан.

Устройство бокового переноса, транспортер-система погружения и система погружения образованы семью рычагами 9 с двумя плечами 10 и 11, которые равномерно распределены по всей длине бака. Плечи рычагов обеспечивают поднятие и укладку трубы транспортера, а плечи 11 формируют устройство погружения. Рычаги 9 смонтированы на общем валу 12, вращающемся во множестве подшипников 13, установленных на.перекладинах 14 между транспортером и баком. 3 Рычаги смонтированы выровненными в ряд на валу 12 так, что труба погружается горизонтально. Они одновр менно приводятся в движение посредством домкрата 15, заклиненного в двух крайних положениях, соответств ющих положениям Транспортер для плеча 10 и Погружение для плеча 11. Плечи.10 имеют закругления 16 и манипулируют трубой посредством своего внутреннего угла 17. Угольник 18 закреплен на плечах 11 в мес те , находящемся снизу справа от трубы и вблизи нее, когда труба под ходит к уровню жидкости. Этот уголь ник проходит по всей длине бака от первого до последнего рычага. Воздушное сопло 19 крепится к концу трубы. Вся система установлена на специальном рычаге- 20, смон тированном на общем валу 12 и подве гаемом тем же перемещениям, что и рычаги 9. Рычаг 20 имеет внутренний угол 21 подобный углам 17, на которые опирается труба. Воздушное Сопло 19 смонтировано на фланце, образующем соединение с концом 23 со стороны прихватов трубы. Этот фланец находится на рычаге 24, поворачивающемся вокруг оси 25, жестко связанной с рычагом 20. Фланец 22 непрерывно подталкивается к концу 23 трубы, представля ющем открытое сечение и предварител но установленному продольно посредством стержня 26, перемещаемого пружиной 27, причем для того, чтобы стержень не вышел из своего внутрен него отверстия, предусмотрен упор. Тем не менее это движение фланца к трубе компенсируется встречным движением, вызванным кулачком 28, воздействующим на холостой цилиндрический блок 29, смонтированный на качающемся рычаге 24. Кулачок, установленный на валу 30, вращающем ся вокруг двух подшипников 31 и 32, закрепленных на рычаге, приводится во вращение при опускании этого рычага для погружения трубы посредством системы из двух конических шестерен, одна из которых неподвижна, а вторая установлена на валу 30 кулачка. Профиль кулачка таков, что фланец 22 прижат к концу трубы 3 и в погруженном положении, при ЭТ.ОМ сопло 19 входит в трубу 3 отделено от конца трубы в высоком 94 положении до или после погружения, при этом передний конец воздушного сопла 19 отделен от трубы и допус кает ее боковой перенос. Воздушное сопло 19 смонтировано на фланце 22 посредством резьбового соединения так, чтобы адаптировать диаметр сопла к внутреннему диаметру обрабатываемой трубы. Диаметр сопла обычно таков, что отношение внутреннего сечения трубы к сеченшо сопла 19 около трех. Сжатый воздух, получаемый из стандартной цеховой сети сжатого воздуха с давлением 5 бар, подводится к соплу с помощью гибкой трубы (не показана). ; Угольник 18 -(фиг. 5) может быть образован из двух частей, одной неподвижной, закрепленной сваркой на рычаге 11, и двух регулируемых полок 33 и 34. Ширина раскрытия на конце угольника регулируется скольжением группы резьба-болты 35 в па- зу 36 полок 33 и 34. Угольник 18 изображенный на фиг. 7, имеет определенные размеры, прикреплен к рычагу 9 группой резьбовой стержень-болты 37, скользящей в вертикальной прорези 38, находящейся справа внизу от угла 17 в плече рычага 11. Угольники закреплены -попарно с одной и с другой стороны плеча 11. Регулировка угольНИКОВ 18 нужна для симметрирования циркуляции воды при опускании труб в положение погружения. Устройство охлаждения работает следующим образом. Горячую трубу вынимают из печи и продольно располагают на транспортере 1. Плечи 10 рычагов 9 захватывают трубу 3 в закругления 16 (пунктиром фиг. 2). Первый поворот рычагов 9 приводит прямолинейную часть 39 плеча 11 в горизонтальное положение, слегка наклонное к уровню 6, и поддерживает рычаг в этом положении. Трубу таким образом перемещают из одного положения в другое поворотом без скольжения на прямолинейной части 39. Система выполнена таким образом, что устройство погружения, образованное плечом 11 и углом 17, не погружено, когда труба переходит из одного положения в другое, тогда как прямолинейная часть 39 существенной степени

горизонтальна. На этом уровне передний конец воздушного сопла 19 в существенной степени отдален, чтобы не.мешать свободному прохождению конца трубы 3. Затем труба прихватывается с помощью домкрата, воздействующего на подвижный рычаг 9.

Рычаги 9продолжают затем поворачиваться по стрелке F , и одновременно воздух инжектируется в трубу 3. Труба быстро погружается благодаря продолжению поворота рычагов 9. В течение поворота рычагов 9 благодаря работе кулачка 28 и стержня 26, несущий сопло фланец 22 примыкает к концу трубы со свободным краем, пропуская в трубу, в основном, воздух. Труба 3 затем остается пог эуженной в течение времени необходимого.для ее охлаждения до желаемой температуры. Затем труба поднимается посредством поворота рычагов 9 на обратном ходе. Воздух вдувается в трубу до перехода в горизонтальное гголожение прямолинейной части 39, что позволяет убрать из трубы воду, которая могла проникнуть внутрь трубы. Продолжение поворота на обратном ходу рычагов 9 переводит трубу из угла 17 в закругление 16. Затем холодная труба помещается на транспортер 1, который ее уносит для дальнейшей обработки. Другая горячая труба может быть подана для обработки. В течение всей длительности работы бака 4 охлаждающая жидкость энергично перемешивается посредством боковых труб 7 и ее температура поддерживается, равной температуре окружающей среды с помощью внешней системы охлаждения (не показана).

Длительность цикла зависит от обрабатываемых труб. Она составляет около 30 с, не считая, собственно, времени погружения, которое зависит от типа металла и размеров трубы.

Предлагаемая установка наиболее приемлема для труб большой длины (большей или равной 15 м) с диаметс ром 70-150 мм, с большим отношением диаметра к толщине - порядка 25. Такие трубы после обработки не имеют заметных продольных деформаций.

Цикл работы устройства охлаждения 10 таков,что оно может быть использовано либо на выходе н-агревательной печи, либо на выходе установки горячей штамповки, например пресса для выдавливания через стеклянное очко с 5 целью подвергнуть металл зак.алке или резкой закалке.

В устройстве для охлаждения (фиг. 7)горячие трубы 40 подаются роликовым транспортером с одной сто0 РОНЫ бака 41 охлаждения и удаляются в холодном виде с другой стороны бака с помощью транспортера (не показан) . Рычаг 42 служит для бокового переноса горячей трубы на устройство погружения.

Устройство погружения представлено плечом 44 рычага 43, снабженным угольником 45. Погружение производится поворотом рычага 43 0 и выход холодной трубы - обратным поворотом рычага 43.

В другом варианте устройства погружения может допускаться погружение труб в наклонном положении, , при этом один конец трубы входит

в контакт с холодной жидкостью раньше, чем-другой конец. Наклон, который может составлять несколько градусов, может быть получен непреQ рывным относительным угловым смещением одних рычагов относительно других или с помощью переменных и непрерывно возрастающих толщин плеча в вертикальном направлении спрас ва от угла 17 для различных рычагов 9, распределенных вдоль бака, или посредством любого другого подходящего средства.

I/

. ,.

31

H

5 // ;7 IfV

Г2

iputJ

М90994

в-в

36

фиг. 7

//

//

фиг. 8