Установка для термообработки изделий Советский патент 1992 года по МПК C21D1/02 C21D9/28 

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано при непрерывно-последовательной и дискретной индукционной закалке длинномерных валов различного назначения

Известен станок для закалки длинномерных направляющих с нагревом токами высокой частоты, содержащий закалочный контур, снабженный механизмом установки индуктора в любой плоскости относительно

закаливаемой детали, закалочный трансформатор и индуктор 1.

Отсутствие в известном станке устройства предупреждающего разбрызгивание и потери закалочной жидкости при спрейер- ной закалке, ухудшает условия эксплуатации станка и сокращает срок службы ввиду коррозии узлов и механизмов станка

Известна установка для термической обработки изделий, содержащая индуктор- спрейер и размещенный за ним полый кольvj

XJ

О СО 00

ел

цевой отсекатель закалочной жидкости, выполненный с каналами для выхода газа на внутренней кольцевой поверхности, расположенными под углом к его продольной оси

2.

Недостатком известной конструкции является значительная потеря закалочной жидкости в виде разбрызгивания последней при осевом перемещении и вращении обрабатываемой детали сквозь индуктор- спрейер и частичное рассеивание электромагнитной энергии, снижающее экологические характеристики установки.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и улучшение условий эксплуатации путем обеспечения локальной закалки и исключения разбрызгивания закалочной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что установка для термообработки изделий, содержащая индуктор-спрейер и размещенный за ним полый кольцевой отсекатель жидкости, выполненный с каналами для выхода газа на внутренней кольцевой поверхности, расположенными под углом к его продольной оси, она снабжена размещенным перед индуктором и соосно ему дополнительным разовым отсекателем и кожухом с окнами загрузки и выгрузки и сливным патрубком, при этом отсекатели закреплены на внутренних боковых стенках кожуха, закалочный узел выполнен в виде индукто- ра-спрейера. Отверстия отсекателя размещены под углом к его продольной оси, при этом отверстия одного ряда направлены противоположно отверстиям другого ряда. Каждый отсекатель выполнен с радиальными отверстиями на наружной поверхности, при этом отверстия обращены в сторону сливного патрубка.

Охватывающий индуктор-спрейер кожух предотвращает разбрызгивание и унос закалочной жидкости с одновременной утилизацией последней и возвратом ее в техно- логический процесс индукционной спрейерной закалки длинномерных изделий при непрерывно-последовательном перемещении их сквозь индуктор-спрейер и вращении с высокой угловой скоростью для обеспечения равномерного слоя закалки.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемая установка для термообработки изделий отличается тем, что снабжена охватывающим индуктор- спрейер кожухом, сообщенным посредством сливного патрубка с емкостью для сбора жидкости и расположенным перед индуктором-спрейером дополнительным кольцевым отсекателем жидкости, выполненным на внутренней кольцевой поверхности, расположенным под углом к его продольной оси, при этом отсекатели жидкости соосно закреплены на внутренних боковых

стенках кожуха, а каналы для выхода газа расположены в плоскости, перпендикулярной оси отсекателей. Таким образом заявляемая установка для термообработки изделий соответствует критерию изобрете0 ния Новизна.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки,

5 отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию Существенные отличия.

На фиг. 1 и 2 представлена предлагае0 мая конструкция установки с сечениями; на фиг. 3 и 4 монтаж установки и взаимосвязь ее с конструкцией станка для индукционной закалки длинномерных валов переменного сечения.

5Установка для термообработки изделий

содержит индуктор-спрейер 1 и размещенные по обе стороны от него идентичные полые кольцевые основной и дополнительный отсекатели жидкости 2 и 3 с выполненными

0 на внутренней кольцевой поверхности каналами для выхода газа 4, расположенными под углом к продольной оси отсекателей. Кольцевые отсекатели 2 и 3 соосно закреплены на внутренних поверхностях боковых

5 стенок 5 и 6 охватывающего индуктор- спрейер 1 кожуха 7, сообщенного посредством сливного патрубка 8 с емкостью для сбора закалочной жидкости 9. Каналы 4 для выхода газа расположены в плоскости, пер0 пендикулярной оси отсекателей 2 и 3 и расположены на внутренней кольцевой поверхности последних едва ряда, при этом каналы второго ряда обращены в сторону, противоположную каналам первого ряда, то

5 есть углы наклонов каналов в обеих рядах равны по величине (10...30°) и противоположны по направлению. В нижней части наружной кольцевой поверхности кольцевых отсекателей жидкости 2 и 3 выполнены ра0 диальные каналы 10, а обслуживание индук- тора-спрейера 1 в кожухе 7 осуществляется через съемную стенку 11.

Установка для термообработки изделий смонтирована на конденсаторно-трансфор5 маторном блоке 12 станка для индукционной закалки длинномерных валов с опорными шейками различного сечения при этом блок 12 станка охвачен заземленным кожухом 13, составляющим соответственно с кожухом 7 установки замкнутую

экранированную полость, изолирующую обслуживающий персонал от влияния высокочастотного электромагнитного поля, рассеиваемого как блоком 12, так и индук- тором-спрейером 1. Оба блока 12 установлены на опорной направляющей 14 с возможностью автономного и совместного соосного перемещения вдоль оси термооб- рабатываемого вала с помощью приводов 15, сохраняя при перемещении постоянную стыковку сливного патрубка 8 кожуха 7 с бесконечной щелью 16 емкости 9 для сбора закалочной жидкости. Емкость 9 снабжена гидростанцией 17 для подачи закалочной и охлаждающей жидкостей в блок 12 и индук- тор-спрейер 1, и радиэтором-охпадителем 18 жидкости в емкости 9. Для загоузки и выгрузки валов станокснабжен склизами 19 и 20 и кареткой 21, а для фиксации изделий соосно установке для термообработки - центрами 23 и 24, при этом центр 24 имеет привод вращения 25, а центр 23 подпружинен для компенсации, термической деформации изделия в процессе термообработки.

Установка работает следующим образом.

Обрабатываемая деталь 26 с помощью склиза 19 и каретки 21 фиксируется в центрах 23 и 24 и приводится во вращение приводом 25, а блоки 12 перемещают индуктор-спрейер 1 с кожухом 7 до щения с зоной закалки. После достижения температуры нагрева под закалку в зоне индуктора-спрейера 1, последний отключается, а в каналы 4 установки подается газ (сжатый воздух), создающий в отсекателях 2 и 3 вращающиеся в противоположных направлениях двухрядные плотные газовые завесы, препятствующие разбрызгиванию закалочной жидкости, подаваемой в значительных объемах через индуктор-спрейер на закаливаемую поверхность практически сразу после подачи газа в отсекатели 2 и 3 (задержка составляет 0,2 с). Воздушные потоки от отсекателей 2 и 3 концентрируясь з полости кожуха 7 создают дополнительный гидравлический напор, интенсифицирующий движение жидкости по патрубку 8 и вывод ее из полости кожуха 7, габариты и емкость KOioporo ограничены узлами и механизмами станка и расположением зон за- калки (опорных шеек) по длине обрабатываемого изделия. Указанный цикл повторяется у каждой из закаливаемых шеек.

По сравнению с известной конструкцией предложенная установка для термообработки изделий обладает рядом преимуществ, в том числе:

-улучшение условий эксплуатации за счет сокращения потерь охлаждающей жидкости до 94...95% (с учетом уноса закалочной жидкости на поверхности обрабатываемого изделия) и исключения потребления и подпитки закалочной жидкости от внешних источников, кроме емкости

станка;

-улучшение экологических характеристик за счет предупреждения рассеивания электромагнитной энергии;

-повышение степени компактирования конструкции и систем энергопитания и охлаждения конденсаторно-трансформатор- ного индукционного блока с одновременным снижением энергетических потерь на 5...6%;

- упрощение конструкции закалочных станков за счет аннулирования в них устройств для сбора закалочной жидкости (корыта, воронки) и повысить ее надежности путем предупреждения преждевременной

коррозии узлов и механизмов под действием разбрызгиваемой закалочной жидкости.

Формула изобретения

1.Установка для термообработки изде- лий, содержащая соосно размещенные закалочный узел в виде индуктора и спрейера и полый кольцевой газовый отсекательс параллельно размещенными на внутреннем образующей поверхности отверстиями, о тли чающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения условий эксплуатации путем обеспечения локальной закалки и исключения разбрызгивания, она снабжена размещенным перед индуктором и соосно ему дополнительным газовым отсекателем и кожухом с окнами загрузки и сливным патрубком, при этом отсекатели закреплены на внутренних боковых стенках кожуха, а закалочный узел выполнен в виде индуктора- спрейера.

2.Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что отверстия отсекателя размещены под углом к его продольной оси, при этом

отверстия одного ряда направлены противоположно отверстиям другого ряда.

3.Установка поп. 1,отличающая- с я тем, что каждый отсекатель выполнен с радиальными отверстиями на наружной поверхности, при этом отверстия обращены в сторону сливного патрубка.

А-А

сриг.{

Использование: термическая обработка индукционной закалкой длинномерных валов различного назначения. Сущность изобретения: установка для термообработки изделий содержит индуктор-спрейер, размещенный за ним полый кольцевой отсека- тель жидкости, выполненный с отверстиями для выхода газа на внутренней кольцевой поверхности, расположенными под углом к его продольной оси. Установка снабжена кожухом, сообщенным посредством сливного патрубка с емкостью для сбора жидкости и расположенным перед индуктором дополнительным кольцевым отсекателем жидкости, выполненным с отверстиями на внутренней кольцевой поверхности, расположенными под углом к его продольной оси, при этом отсекатели 2, 3 жидкости соосно закреплены на внутренних боковых стенках 5 кожуха, а отверстия для выхода газа расположены в плоскости, перпендикулярной оси отсекателей. Каждый отсекатель жидкости выполнен со вторым рядом отверстий для выхода газа на внутренней поверхности, при этом отверстия второго ряда обращены в сторону, противоположную каналам первого ряда. Каждый отсекатель жидкости выполнен с радиальными отверстиями в нижней части наружной кольцевой поверхности, обращенными в сторону сливного патрубка. Установка позволяет локализовать закалку на определенном участке обра- батываемой поверхности и исключить разбрызгивание, тем самым расширить технологические возможности установки. 2 з.п. 3 ил. СО С

1

фи.2.

Ч

.

i Г-ГРМ

fi/&4