Линия индукционного нагрева заготовок прямоугольного сечения Советский патент 1992 года по МПК F27B19/02 C21D1/10 

2

о

д

XI XI

Изобретение относится к индукционному нагреву заготовок. Цель изобретения - повышение качества нагрева путем исключения свариваемости заготовок и уменьшение габаритов линии. Линия содержит транспортер-накопитель 1 с упором 7 и механизмом поштучного отделения и подачи заготовок, выполненный в виде цилиндра 8, связанного осью 9 с перекладиной 10. На последней размещен толкатель 11 с закрепленными по краям двумя копирами 12, в пазы которых входят оси, установленные на концах тяг (Т). На других концах Т закреплены прихваты. Прихваты с Т и осями смонтированы неподвижно в продольном направлении и имеют возможность вертикального перемещения. Нагревательное устройство включает индукторы, в которых размещены две неподвижные водоохлажда1 емые направляющие с упорами и две подвижные водоохлаждаемые направляющие, связанные с копирами, тягами и цилиндром и осью с другим цилиндром для сообщения направляющим, соответственно вертикального и возвратно-поступательного перемещения. Изобретение позволяет повысить качество нагрева заготовок, уменьшить габариты линии, снизить расход металла за счет сокращения времени нагрева, трудоемкость за счет механизации и автоматизации процесса и энергоемкость за счет повышения КПД нагрева. 7 ил. (/1 с

4

о t§®$® Э8

Фиг г

д

Изобретение относится к индукционному нагреву заготовок прямоугольного сечения под пластическую деформацию или термообработку и может быть использовано в кузнечном или термическом производствах любой отрасли промышленности.

Известен индукционный нагреватель серии ИНМ с толкателем, Перемещение заготовок в этом нагревателе осуществляется толкателем с кривошипным механизмом, который, в свою очередь, приводится от электродвигателя постоянного тока. На выходе из индуктора имеется разгрузочное устройство, выполненное в виде редуктора и вращающегося ролика, предназначенного для удаления нагретой заготовки.

Толкатель непрерывно совершает воз-- вратно-поступательное движение, заталкивает холодную заготовку, поступившую из загрузочного лотка на линию толкания, и перемещает одновременно, все заготовки в индукторе, выбрасывая с другого его конца нагретую передним концом на ролик. Число ходов толкания в минуту, а следовательно, и темп выдачи нагретых заготовок регулируется в пределах 3-20 с частотой вращения приводного двигателя серии ПМУ. При этом электродвигатель остается постоянно включенным. Темп толкания свыше 20 с регулируется реле времени Привод толкателя в этом случае работает с остановками электродвигателя

Загрузка заготовок на лоток ручная. Одновременно загружается 10-20 заготовок. Дальнейшее движение их с лотка до выдачи происходит автоматически, Конструкция не предусматривает механизированную загрузку вибробункерами, кассетами или другими средствами,

Недостатком известного устройства является непригодность загрузки с лотка квад- ратных и, тем более, прямоугольных заготовок в связи с тем, что перемещение заготовок по лотку осуществляется свободным качением за счет разности уровней осей заготовки-на позиции загрузки и оси индуктора. Другим недостатком является неравномерность нагрева по длине, обусловленная несоответствием длины индуктора кратности длины заготовки.

Известен индукционный нагреватель серии ИНМ-Ш с шаговым механизмом, Заготовки, подлежащие нагреву, загружаются в бункер или кассеты, откуда они автоматически подаются на три направляющие, проходящие через индуктор Средняя из них подвижная и конструктивно сделана так, что заготовки на ней легко удерживаются Подвижная направляющая приводится в возвратно-поступательное движение электродвигателем посредством червячного редуктора и кулачкового диска. При своем движении она поднимает заготовки с крайних направляющих и перемещает их небольшими шагами через индуктор. Скорость перемещения определяется числом ходов в минуту и длиной перемещения за один шаг. Изменяя число оборотов двигателя, можно менять темп выдачи нагретых заготовок. Та0 кая система позволяет полностью освобождать индуктор от заготовок в конце нагрева и подавать их по одной на время настройки нагревателя или штампов (в кузнечном производстве), В этом случае направляющие

5 практически не изнашиваются, а требования к торцам заготовок могут быть менее жесткими и рекомендуются для заготовок больших сечений и сравнительно небольшой длины.

0 Недостатком известного устройства является низкий КПД индуктора, обусловленный соизмеримостью воздушного зазора с поперечным размером заготовки.

Наиболее близкой к предлагаемой

5 является линия индукционного нагрева заготовок, содержащая установленные в технологической последовательности лоток, индукционный нагреватель с подвижными направляющими, два выдерживающих ин0 дуктора, установленных на тележке с возможностью возвратно-постунательного перемещения вдоль оси индукционного нагревателя, и разгрузочное устройство Между накопителем и индукционным нагре5 вателем установлен механизм поштучного отделения и подачи в индуктор заготовок, выполненный в виде двух цилиндров, расположенных перпендикулярно один к другому, штоки которых являются толкателями. Меж0 ду индукционным нагревателем и выдерживающими индукторами смонтирован с возможностью поворота вокруг своей оси перекладчик.

Заготовки длинной стороной, перпен5 дикулярной оси лотка, расположенного со- осно нагревательному индуктору, поступают одна за другой без зазора в зону перегрузки. Толкатель в направлении, перпендикулярном оси нагревательного индук0 тора, подает заготовки с лотка к входному отверстию индуктора. Далее питатель с направляющей вилкой-толкателем перемещает заготовки по направляющим индуктора. Заготовки длинной стороной, перпендику5 лярной оси индуктора, беззазорно перемещаются вдоль оси индуктора одна за другой и по выходе из индуктора по одной попадают в перекладчик, который совершает колебательное вращение из положения загрузки его заготовкой из нагревательного индуктоpa в положение выгрузки заготовки в выдерживающий индуктор и обратно без заготовки, При положении перекладчика с нагретой заготовкой в зоне выгрузки толкатель горячих заготовок перемещает заготовку в один из выдерживающих индукторов в направлении, перпендикулярном оси нагревательного индуктора. Два выдерживающих индуктора, установленных на тележке, перемещаются цилиндром, что позволяет попеременно совмещать их оси с осью толкателя горячих заготовок. После соответствующей выдержки нагретая заготовка вторым движением толкателя горячих заготовок перемещается из индуктора на разгрузочный стол.

Недостатком известного устройства является контактирование заготовок одна с другой в процессе проталкивания столба через индуктор, вследствие чего-наблюдается свариваемость заготовок, местные пригары и т.п. „

Кроме того, проталкивание тяжелого столба заготовок по направляющим трения ведет к их быстрому износу, вследствие снижается надежность и долговечность установки и снижается качество нагрева.

Другим недостатком известной линии являются значительные габариты линии за счет конструкции механизма поштучного отделения и подачи заготовок, который имеет два приводных толкателя, размещенных под прямым углом один к другому.

Целью изобретения является повышение качества нагрева путем исключения свариваемости заготовок и уменьшение габаритов линии.

Поставленная цель достигается тем. что в линии индукционного нагрева заготовок прямоугольного сечения, содержащей последовательно установленные и соединенные между собой накопитель с механизмом поштучного отделения и подачи заготовок с толкателем, индуктор нагрева с направляющими, индуктор подогрева и термостатиро- вания и разгрузочный механизм толкатель выполнен с прикрепленными по его боковым поверхностям копирами и захватами, соединенными через тяги с имеющими возможность взаимодействия с копирами осями, установленными с возможностью вертикального перемещения вместе с захватами, индуктор выполнен с имеющими возможность вертикального и возвратно- поступательного перемещения дополнительными охлаждающими неподвижными направляющими, расположенными между основными направляющими.

Изменение формы выполнения указанных механизмов позволяет производить поштучное отделение и подачу нагреваемых заготовок в индуктор с зазором между ними, в результате чего исключается контактирование заготовок одна с другой при подаче и 5 прохождении их через нагревательный индуктор и образование пригаров, свариваемости заготовок. Кроме того, сокращаются габариты линии за счет расположения механизма поштучного отделения и подачи

10 заготовок параллельно продольной оси индуктора.

На фиг.1 схематически показана предлагаемая линия, вид в плане; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на

15 фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.5 - вид Г на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.2; на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.З.

Линия индукционного нагрева заготовок прямоугольного сечения содержит

0 транспортер-накопитель 1 со звездочками 2 и двумя ветвями цепей 3, на которых за- креплены перекладины 4 с роликами 5, на которых находятся заготовки 6. На транспортере 1 установлен упор 7. Линия содер5 жит механизм поштучного отделения и подачи заготовок, выполненный в виде цилиндра 8, связанного осью 9 с перекладиной 10. На перекладине 10 установлен толкатель 11, а по краям закреплены два

0 копира 12, в пазы которых входят оси 13, установленные на концах тяг 14. На других концах тяг 14 закреплены прихваты 15. Прихваты 15 с тягами и осями 13 установлены неподвижно в продольном направлении и

5 имеют возможность вертикального перемещения.

Нагревательное устройство содержит индукторы 16 (например, три), промежутки между которыми закрыты с трех сторон

0 крышками 17, две неподвижные водоохлаж- даемые штанги 18с упорами 19, расположенные внутри индукторов 16, две подвижные водоохлаждаемые штанги 20, установленные на водоохлаждэемых -роли5 ках 21, смонтированных на оси 22, жестко связанной с толкателем 23, на конце которого закреплен ролик 24, опирающийся на копир 25. Копиры 25 связаны между собой тягами 26 и тягой 27 с цилиндром 28.

0 Подвижные штанги 20 связаны осью 29 с цилиндром 30, имеющим переменный регулируемый ход (не показано).

i

Тележка 31 разгрузки с колесами 32 ус- 5 тановлена в направляющих 33 и тягой 34 связана с двухпоршневым цилиндром 35.

Два толкателя 36 представляют собой двухпоршневые цилиндры, у которых опорные ролики 37, закрепленные на гильзе 38, покоятся на направляющей 39.

Два выдерживающих индуктора 40 до- грева и термостатирования имеют внутри водоохлаждаемые направляющие 41 и столы 42 выгрузки.

Устройство работает следующим образом.

Заготовки 6 по непрерывно работающему транспорту 1 переносятся роликами 5 до упора 7 и, упираясь в упор 7 и в самих себя, накапливаются. При подаче давления в поршневую полость цилиндра 8 перекладина 10 с двумя копирами 12 начинает перемещаться и оси 13, взаимодействуя с профилем копиров, поднимают вверх тяги 14с прихватами 15, отрывая от поверхности роликов заготовку 6 и поднимая ее на высоту так, что нижняя поверхность заготовки б оказывается выше опорной поверхности упора 7. При дальнейшем движении толкатель 11 перекладины 10 сталкивает заготовку 6 с прихватов 15 И перемещает ее по поверхности упора 7 к нагревательному устройству. При обратном движении копиров 12 оси 13, взаимодействуя с профилем копиров, опускают прихваты 15 ниже уровня опорных поверхностей роликов 5 и заготовки 6 перемещаются до упора 7.

При выдвинутом штоке цилиндра 28 опорная поверхность подвижных штанг 20 находится ниже опорных поверхностей неподвижных штанг 18 и при включении што- ковой полости цилиндра 30 подвижная штанга 20 заходит под заготовку 6, находящуюся на упоре 7. Включается штоковая полость цилиндра 28, копиры 25 перемещаются и ролики 24, взаимодействующие с копирами 25, поднимают толкатели 32 с роликами 21 штанги 20. а с ними и заготовку 6, находящуюся на упоре 7 на высоту, позволяющую пронести заготовку 6 над верхней поверхностью упоров 19 неподвижных штанг 18.

Включается поршневая полость цилиндра 30 и подвижные штанги 20 с заготовкой 6 перемещаются в направлении нагревательного устройства. Затем включается поршневая полость цилиндра 28 и толкатели 23 опускаются вместе с подвижными штангами 20 вниз и заготовка 6 опускается на неподвижные штанги 18.

Таким образом сделан один шаг заготовки 6, величина которого определяется

размером заготовки, ходом цилиндра 30 и настройкой упоров 19, В дальнейшем цикл повторяется и заготовка 6, пройдя нагревательное устройство, попадает на тележку 31 разгрузки. При соответствующих подачах

давления в поршневые полости цилиндра 35 тележка 31 разгрузки останавливается в одной из двух позиций разгрузки.

С тележки 31 разгрузки заготовка 6 толкателем 36 при соответствующих подачах

давления в поршневые полости цилиндра перемещается по направляющим 41 в выдерживающий индуктор 40, а по окончании нагрева выносится из1 индуктора на стол 42 выгрузки, откуда заготовка забирается цеховыми транспортными средствами.

Использование предлагаемой линии по сравнению с известной позволяет повысить качество нагрева заготовок, уменьшить габариты линии.

Формула изобретения

Линия индукционного нагрева заготовок прямоугольного сечения, содержащая последовательно установленные и соединенные между собой накопитель с механизмом поштучного отделения и подачи заготовок с толкателем, индуктор нагрева с направляющими, индуктор подогрева и термостатирования и разгрузочный механизм, отличающаяся тем. что. с целью

повышения качества нагрева путем исключения свариваемости заготовок и уменьшения габаритов линии, толкатель выполнен с прикрепленными по его боковым поверхностям копирами и захватами, соединенными

через тяги с имеющими возможность взаимодействия с копирами осями, установленными с возможностью вертикального перемещения вместе с захватами, индуктор выполнен с имеющими возможность вертикального и возвратно-поступательного перемещения дополнительными охлаждаемыми направляющими, расположенными между неподвижными направляющими.

Оо

а

о

-J

-Сь от

ч

-J

-vl

-П «5

Вид Г

(Риг. 6