Линия горячего деформирования Советский патент 1992 года по МПК B21J13/02 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании и модернизации кузнечно- штамповочного производства.

Известная линия горячего деформирования содержит систему управления, а также расположенные на нескольких уровнях, размещенных один над другим, элементы линии в виде трансформаторной подстанции, расположенной на первом уровне, соединенной с преобразователями частоты, расположенными на втором уровне и соединенными с соответствующими им нагревательными установками выходы которых

соединены с участком загрузки заготовок, расположенным на третьем уровне и соединенным посредством желоба с участком резки заготовок, расположенным на четвертом уровне, деформирующее оборудование установленное на участках, имеющих в плане форму радиальных секторов и примыкающих вершинами к участку расположения преобразователей частоты, а также контейнеры под горячие поковки, размещенные в теплосборнике, выполненном в виде тепло- сборной ниши, охватывающей по образующей деформирующее оборудование и соединенной своим входом с воздушным

VI XI

О О

00

hO

насосом и выходом через воздуховод со входом теплообменника, расположенного на четвертом уровне и соединенного вторым выходом посредством воздуховода с пятым уровнем.

Недостатком известного решения является низкая эффективность его рекуперирующей части,, что ведет к потерям рекуперируемой энергии в связи с низким К,П.Д. теплосборной ниши.

Целью изобретения является повышение экономичности работы линии.

Поставленная цель достигается тем, что в линии горячего деформирования тепло- сборник снабжен дополнительной секцией в виде теплосборной ниши с термоэлектрическим преобразователем энергии, соединенным своим выходом с аккумулирующим элементом.

Кольцевая структура ЛГД позволяет объединить каналы рекуперации энергии поковок отдельных участков, соединив их с кольцевым рекуператором, охватывающим по образующей внешней стороны всю линию, а двухступенчатая структура рекупара- тора позволяет повысить его К.П.Д. за счет возможности рекуперировать лучистую энергию потоков в первом каскаде. Указанная реализация рекуператора повышает его эффективность и снижает расходы на электроэнергию, снижает экологическую стоимость производства, что в целом повышает экономичность ЛГД

На фиг.1 представлена схема линии горячего деформирования, общий вид; на фиг.2 - тепловой рекуператор, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид сверху, на фиг.4 - тепло- сборник, расположенный по периметру зоны деформирующего обрудования; на фиг.5 - вид секции теплосборника.

Линия горячего деформирования содержит, размещенные на первом уровне центра питяния, трансформаторы 1. Этот уровень может находиться ниже нулевой отметки. На втором уровне - преобразователи частоты 2. На четвертом уровне расположен участок резки заготовок, состоящий из установки плазменной резки 3 и теплового рекуператора 4. Нарезанные заготовки через желоб 5 поступают в бункера б, установленные на третьем уровне центра питания и образующие участок загрузки, который при помощи соответствующих желобов связан с индукторами 7, к которым присоединены конденсаторные батареи 8. Нагреватели, образованные индукторами 7 и батареями 8 расположены под наклоном к горизонту между вторым и третьим уровнями центра питания и связаны с преобразователями частоты 2. Индукционный нагреватель связан

с молотами и прессами 9 и 10. В се участки соединены между собой транспортной системой 11, выполненной в виде крана, перемещаемого по круговой рельсовой системе

вокруг центра питания.

Горячий воздух по воздухопроводу 12, связанному одним концом с теплосборни- ком 13 (фиг.1), поступает в тепловой рекуператор 4, а затем по воздухопроводу 14

0 поступает на пятый уровень центра питания, где можно разместить парник, теплицу и т.д., позицией 15 обозначена крышка рекуператора, позицией 16 - рольганг. Тепло- сборник 13 выполнен по периметру здания.

5 В теплосборнике 13 находятся контейнеры 17, которые подаются транспортной системой 11 изтеплосборника 18. Теплосборник продувается воздухом, подаваемым компрессором 19.

0Теплосборник 18 выполнен в специальной шахте. По всему периметру шахты расположены термоэлементы 20 термоэлектрического преобразователя энергии. В теплосборнике 18 находятся контейнеры с

5 горячими поковками. Используя тепловое излучение или конвекцию через термоэлементы происходит получение электроэнергии, которая может быть, например, аккумулирована и т.д. Теплосборники своим

0 выходом соединены с аккумулирующим элементом 21.

Линия работает следующим образом. Один из участков свободен от оборудования и соединен с воротами цеха. Через

5 этот участок при помощи транспортной системы 11 металл в виде пучков длинных стержней доставляется в тепловой рекуператор. Открывается крышка 15 теплового текуператора (ТР) и один пучок укладывает0 ся вТР, Горячий воздух из теплосборника 13 по воздухопроводу поступает в ТР. где нагревает пучки стержней до температуры 120-200°С. Если не остывший воздух поступает по воздуховоду 14 на пятый уровень

5 центра питания, где может быть устроена теплица, парник и т.д., а подогретые пучки стержней вынимаются и нарезаются при помощи установки 3. Заготовки необходимых размеров через желоб 5 поступают в один

0 из бункеров 6 участка загрузки. Бункера б могут перемещаться по участку, например, при помощи колес, установленных на каждом бункере. По мере загрузки бункер 6 из-под желоба 5 перемещается к окну за5 грузки, связывающему желоб с о.аним из индукторов 7. Рабочий укладывает заготовки в желоб, при этом он может обслужить сразу несколько рядом расположенных нагревателей, укладывая, например, сразу по

20-30 заготовок в кассету соединенную с

желобом одного нагревателя, затем другого и т.д. Поскольку рабочий цикл системы нагреватель-молот составляет около 10 с, а кладка 20-30 заготовоко - 30-40 с, один рабочий может обслужить до 10 нагревателей.

Заготовки, поступающие в индуктор, перемещаются через него под действием собственной силы тяжести, при этом их скорость определяется их весом и углом наклона индуктора. Выйдя из индуктора, заготовки при помощи соответствующего желоба подаются к зоне деформации молота. Отштампованные детали поступают в теплосборник 18. Горячие поковки 22 падают на подвижную крышку 23, теплосборн- йка 18, удерживаемую пружиной 24. Затем под определенным весом поковок, например 10-15 кг крышка открывается и поковки падают в конвейер 17. а крышка 23 под действием пружины 24 опять плотно закрывается. Происходит процесс преобразования тепловой энергии. Под действием излучения или конвекции термоэлементы, выполненные по всему периметру шахты, получают тепло и происходит процесс преобразования энергии. Получаемая качественная энергия может быть использована для аккумуляции, питания электродвигателей и т.д. Процесс преобразования происходит по мере заполнения контейнера. Затем контейнер вынимают при помощи крана 11 и перемещают в теплосборник 13.

Теплосборник 13 выполнен по периметру цеха и воздух, подаваемый компрессором 19, пройдя все участки, нагревается до высокой температуры и по воздуховоду 12 отбирается для теплового рекуператора Далее цикл повторяется.

Реализация предлагаемого решения позволяет получить экономический эффект за счет сокращения затрат электроэнергии на нагрев заготовок, оздоровления экологической обстановки в кузнечном производстве. Абсолютные значения экономического эффекта определяют конкретным объемом нагреваемого металла. Так при К.П.Д. рекуп ератора 0,2 и расходе энергии на нагрев тонны углеродистой стали до 1200иС на уровне

бООкВт-ч, экономия составит 150 кВт- ч на 1 т обрабатываемого металла.

Формула изобретения Линия горячего деформирования по авт. св. № 1690937, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности работы, теплосборник снабжен дополнительной секцией в виде теплосборной ниши с термоэлектрическим преобразователем энергии, соединенным своим выходом с аккумулирующим элементом

Сущность изобретения: линия горячего деформирования содержит систему управления, а также установленные на нескольких уровнях, расположенных один над другим, элементы линии в виде трансформаторной подстанции, расположенной на первом уровне, соединенной с преобразователями частоты, расположенными на втором уровне и соединенными с соответствующими им нагревательными установками, входы которых соединены с участком загрузки заготовок, расположенным на третьем уровне и соединенным посредством желоба с участком резки заготовок, расположенным на четвертом уровне. Деформирующее оборудование установлено на участках, имеющих в плане форму радиальных секторов и примыкающих вершинами к участку расположения преобр о- вателей частоты. Контейнеры под горячие поковки размещены в теплосборнике, выполненном в виде теплосборной ниши, охватывающей по образующей деформирующее оборудование и соединенной своим входом с воздушным насосом, а выходом через воздуховод - с входом теплообменника, расположенного на четвертом уровне и соединенного вторым выходом посредством воздуховода с пятым уровнем. Тепло- сборник снабжен дополнительной секцией в виде теплосборной ниши с термоэлектрическим преобразователем энергии, соединенным своим выходом с аккумулирующим элементом. 5 ил.

Фие. f

Фиг 2

N

Л

Фиг 3