Устройство для закалки изделий Советский патент 1992 года по МПК C21D1/62 

1

(21)4850684/02

(22) 18,07.90

(46) 23.09.92. Бюл. № 35

(71)Днепропетровский металлургический институт

(72)О.С.Хусид и А.И.Карнаух

(56)Авторское свидетельство СССР № 1320243, кл. С 21 D 1/62, 1985.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ

(57)Сущность изобретения: устройство, включающее закалочный бак с входным и

выходным патрубками, ресивер с устройством его загрузки полимерным веществом, насос для циркуляции водного раствора, фильтр, теплообменник. Устройство снабжено датчиком содержания полимера, установленным на входном патрубке насоса, и электрически связанными с ним исполнительными механизмами ресивера и устройства загрузки полимера, а ресиаер соединен с отводящим патрубком кожуха теплообменника. 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термической обработке изделий, и может быть использовано для охлаждения при закалке.

Известна механизированная ванна для термообработки деталей, включающая крышку, подвески для деталей и систему бортового отсоса. При этом подвеска совмещена с крышкой ванны, состоящей из верхней и нижней камер, причем в верхнюю камеру помещены закаливаемые детали, а нижняя камера представляет собой кольцевую полость для обеспечения подачи рабочей жидкости сжатым воздухом в верхнюю камеру 1.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является устройство для закалки изделий, содержащее бак с входным и выходным патрубками, механизм опускания и подъема изделий, ресивер, затвор, насос, систему оборотного водоснабжения, при этом оно снабжено устройством загрузки сухого полимерного вещества, фильтром очистки от полимерных

образований с низкомолекулярной массой и теплообменником, состоящим из камеры с тепловыми трубками, заключенной в кожух, при этом участок конденсации тепловых труб расположен между камерой и кожухом, участок испарения - в камере, выходной патрубок бака, затвор, насос, фильтр очистки, камера теплообменника и входной патрубок бака последовательно соединены между собой, вход кожуха теплообменника соединен с системой оборотного водоснабжения, а выход с входом камеры теплообменника и системой оборотного водоснабжения, вход ресивера соединен с системой оборотного водоснабжения, а выход - со входом камеры теплообменника, устройство загрузки сухого полимерного вещества установлено на ресивере.

Известное решение обеспечивает требуемый темп охлаждения при закалке в вод- ных полимерных растворах за счет интенсивного охлаждения раствора. При этом обеспечивается высокая скорость охлаждения в области высоких температур и

сл

с

VJ о со

|Ю

сл

более замедленная скорость в области низких температур, что повышает качество закалки. Однако при высоком темпе охлаждения деталей увеличивается вынос полимера из охлаждающей среды с деталями, что увеличивает скорость охлаждения в области низких температур. Это ведет к короблению и трещинообразованию деталей. Для контроля среды необходимо прекратить процесс термообработки, чтобы избежать брака. Это снижает темп охлаждения деталей. Кроме того, для быстрого растворения полимера воду необходимо подогревать. Вынос полимера из охлаждающей среды является случайным процессом, поэтому настройка устройства на стабильную работу затруднена. Все это снижает надежность и срок службы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы и срока службы устройства.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При протекании в трубе водного раствора полимера сопротивление внутренних стенок трубы потоку уменьшается пропорционально увеличению концентрации полимера в растворе (эффект Томса). Уменьшение сопротивления увеличивает скорость потока, при этом снижается давление потока (закон Бернулли). Используя в качестве выхода критерий давление потока для управления работой ресивера, можно добиться стабилизации концентрации полимерного водного раствора в процессе его эксплуатации, исключить контроль среды в процессе термообработки, что повышает производительность технологического процесса. Кроме того, такую систему легко настраивать на обработку деталей, изготовленных из сталей различных марок. Все это повышает надежность и срок службы устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема механизма управления ресивера и устройства загрузки полимера.

Устройство содержит закалочный бак 1, снабженный механизмом 2 подъема изделий 3, входным патрубком 4 и выходным патрубком 5, соединенным с системой циркуляции закалочного раствора, включающей последовательно соединенный затвор 6, насос 7, фильтр 8 очистки от полимерных образований, теплообменник 9, выполненный в виде камеры 10, помещенный в кожух 11, и тепловых труб 12, ресивер 13. Выход фильтра 8 очистки, вход и выход кожуха 11 теплообменника 9 соединены с системой оборотного водоснабжения, вход ресивера

13соединен с выходом кожуха 11 теплообменника 9, а выход ресивера 13 соединен со входом камеры 10 теплообменника 9. Зоны

14конденсации тепловых труб 12 располо- жены в объеме между камерой 10 и кожухом

11 теплообменника 9, а зоны 15 испарения тепловых труб 12 расположены в объеме камеры 10. Ресивер 13 снабжен устройством загрузки 16 для загрузки полимера. Устройство также снабжено механизмом 17 управления ресивером 13 и устройством 16 для загрузки полимера. Механизм управления соединен с патрубком выхода 18 насоса 7. В патрубке выхода 18 насоса 7

вставлены линейные диафрагмы 19, по концам которых вмонтированы сильфонные датчики 20, которые соединены с сопротивлениями 22 моста 23, имеющего переменное сопротивление 21 для регулировки

моста 23. Выход моста 23 соединен с усилителем 24, который дает сигнал исполнительному механизму 25, связанному с двигателем ресивера 13 и устройство загрузки полимера 16. Диафрагмы 19расположены последовательно, при этом первый по ходу лотка выполнен из гидрофобного материала, а второй из гидрофильного материала, а датчики 20 расположены между ними.

Формула изобретения

Устройство для закалки изделий, содержащее закалочный бак с подводящим и отводящим патрубками, систему оборотного водоснабжения, ресивер с устройством загрузки в него полимерного вещества, насос для обеспечения циркуляции водного раствора, фильтр и теплообменник, состоящий из камеры с тепловыми трубами, заключенными в кожух, причем фильтр, камера теплообменника и подводящий патрубок бака последовательно соединены между собой, вход кожуха теплообменника соединен с системой оборотного водоснабжения, а выход - с входом камеры теплообменника и с

системой оборотного водоснабжения, выход ресивера соединен с входом камеры теплообменника, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе и срока службы, оно снабжено установленным на входном патрубке насоса датчиком содержания полимера с исполнительными механизмами управления ресивером и его устройством загрузки, при этом датчик содержания полимера электрически

связан с исполнительными механизмами ресивера и устройством загрузки полимера, а ресивер соединен с отводящим патрубком кожуха теплообменника.

Y

1 S /,x8

//гУ

K-d-rrk-rf

система cSc ратного Водос-Нй хен-иЯ

.17

-b-D-ОЧЗ-;

/ил

kisX

7 FT/1/////7777773 7 777/7J

.14

b-D-ОЧЗ-;

9

/

50

л

kisX|1