УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА ЗАГОТОВКИ ПОД СЛОЕМ ЭЛЕКТРОЛИТА Советский патент 1970 года по МПК C21D1/44 F27B7/06 

Изобретение относится к установкам непрерывного действия для нагрева заготовок под слоем электролита для обслуживания высокопроизводительных горизонтальноковочных и гибочных машин.

Известна установка для нагрева заготовок ПОД слоем электролита, выполненная в виде барабана. Рабочий процесс нагрева состоит в том, что сначала заготовка постепенно погружается в электролит. При а О она погружена в электролит на максимальную глубину, а потом постепенно выходит из него.

Цель предлагаемого изобретения - осуществление равномерного нагрева заготовки по всей длине соприкосновения с электролитом, а гакл е одновременный нагрев заготовок при форсированном и замедленных режимах.

Это достигается тем, что барабан снабжен

торцовыми опорами, в одной из которых БЫполн-ен упор, соединенный со скалкой для выталкивания заготовки и перекрытия отверстия в другой опоре, со стороны которой размещен узел крепления заготовки. На наружной поверхности барабана смонтировано коллекторное устройство, состоящее из ползуна и двух неподвижных колодок, к одной из которых подведен электрический ток повыщенного напряжения, а к другой - понил енного. Кроме того, для плотного соприкосновения заготовки с электрическим контактом и расположения

заготовки в отверстии опоры с гарантированным радиальным зазором узел крепления заготовки выполнен из неподвижных нижних полувтулок, одна из которых снабжена электрическим контактом, и верхней подвижной полувтулки, с помощью которой заготовка прижимается к нижним полувтулкам.

На фиг. I показана предлагаемая установка, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Заготовки 1, подлежащие нагреву, находятся в положениях /, // и ///. В полол ениях IV и V показаны нагреваемые заготовки. Оси заготовок параллельны оси барабана 2, в котором они крепятся. Барабан частично заполнен электролитом. Барабан подключается к положительному, а нагреваемые заготовки - к отрицательному полюсам генератора постоянного тока. При вращении барабана заготовка сначала касается уровня электролита, а потом постепенно погружается в него. При этом выполняются наиболее благоприятные условия зажигания процесса в электролите. Зажигание и предварительный нагрев осуществляются на участке АБ при повыщенном напряжении тока на электродах. На участке БВ на электроды подается пониженное напряжение -тока. Следовательно, на участке БВ происходят замедленный нагрев и постепенное выравнивание температуры ио счению заготовки. В положении Г нагретая заготовка извлекается, а барабан загружается новой, так как в это время обработанная заготовка (выйдет из электролита и позиция обесточится на участке ВДА. Описанный процесс повторяется многократно при неп;рерывном вращении барабана. Установка является сварной конструкцией. Барабан вращается Б подшипниках 3 качения с регулируемой скоростью. Через осевые отверстия барабана проходят труба 4 для вытяжки пара из области барабана, свободной от электролита, и трубопровода 5, по которым нагретый поверхностный слой электролита перекачивается в дополнительный резервуар б и из него охлажденный электролит вновь поступает в барабан. Циркуляция электролита осуществляется насосом (на чертеже не показан). Заготовка / проходит через опору 7, которая закреплена на стенке барабана. Втулка 8, выполненная из термостойкого и электрически непроводящего материала, предотвращает электрический контакт заготовки с корпусом барабана. Для увеличения срока службы втулок 8 предусмотрены стальные втулки 9 и 10, по которым осуществляются непосредственные контакты с опорой 7 и заготовкой при загрузке позиции. Между нагреваемой заготовкой и втулкой 9 должен быть гарантированный зазор 0,5-0,8 мм на каждую сторону. Через этот зазор осуществляется связь газового слоя Г.С., возникающего около поверхности нагреваемой части заготовки, с атмосферой воздуха. Кроме того, газовая прослойка в зазоре служит теплоизоляционной средой, уменьщающей потери энергии на нагревание втулки 9. Указанный зазор по всему периметру сечения заготовки обеспечивается тем, что установка и крепление заготовки производятся в полувтулках И, 12 и 13, выполненных по отношению к заготовке по скользящей посадке, гарантирующей беззазорное Соединение. Полувтулка 13 с валиком 14 может перемещаться в направляющей втулке, кронштейна 15, так как валик 14 является сердечником электромагнита 16. При обесточенном электромагните лружина 17 прижимает цолувтулку 13 к заготовке. Кронщтейны 15 и 18 крепятся к опоре 7. Свободный конец заготовки -Проходит во вторую ОПОру 19 до упора 20, который посредством стакана 21 соединен со скалкой 22. Со втулкой 23 заготовка также образует зазор с обеих сторон, который через каналы связан с атмосферой воздуха. Таким образом, газовый слой будет иметь двустороннюю связь с атмосферой воздуха. Скалка 22 предназначена для выталкивания нагретой заготовки и перекрытия отверстия в опоре 7. Когда заготовка выходит за электролита, конец скалки заходит в направляющую полость кулачка 24, выполненного по дуге радиуса. Вращение кулачку около оси барабана сообщает механизм периодического действия (на чертеже не показан). Кулачок, вращаясь в сторону, противоположную вращению барабана, перемещает скалку в процессе ее движения вместе с барабаном. Скалка, вытолкнув заготовку на длину, при которой она вышла из ограждения (на чертеже не показано), перекрывает стаканом 21 отверстие в опоре 7. Когда вручную в положении VI барабан загружается новой заготовкой, то вместе с заготовкой в исходное положение неремещается и скалка 22. Когда заготовка в положении Г займет определенно, разместится относительно уровня электролита, кулачок 24 также возвращается в исходное положение. Подвод электрического тока к заготовке осуществляется через втулку 12, кабель 25 и коллекторное устройство, которое состоит из ползуна 26, колодок 27 и 28, оси 29, запрессованной в электроизоляционный стакан 30, пружины 31, электроизоляционной подкладки 32 и подводящего кабеля 33. На участке АБ ползун 26 скользит по колодке 27, к которой подводится повышенное напряжение тока. В конце участка АБ ползун 26 находит на колодку 28. Контакт с колодкой 27 прерывается, и на электроды (участок БВ) подается пониженное напряжение тока. Для осуществления двух электрических цепей с различными напряжениями тока иа электродах могут быть использованы либо два генератора постоянного тока, либо питание установки будет осуществляться от одного генератора постоянного тока, но с использованием делителя напрял ения. Аналогичное устройство предусмотрено для питания переменным током системы автоматики установки. Система автоматики выполняет с;1едующие функции. Отводит от заготовки полувтулку 13 в тот момент, когда нагретая заготовка выталкивается скалкой 22, и подводит эту же полувтулку к вновь установленной заготовке. Управляет работой кулачка 24. Перекрывает заглушкой 34 отверстие- опоры 7, если оно по тем или иным причинам не перекрыто скалкой 22, останавливает установку и обесточизает нагреваемые заготовки. Дает сигнал, а потом останавливает установку, если установленная в положении VI заготовка не продвинута на нужную длину. Блокирует доступ к узлам, находящимся под напряжением тока, и управляет работой насоса для циркуляции электролита, поддерживая нужную температуру электролита в барабане. Размеры, установки и пределы изменения скорости вращения барабана для данного интервала диаметров заготовок определяются расчетным путем. Описываемую установку целесообразно использовать для нагрева,заготовок диаметрами от 12 до 50-60 мм. Длина нагреваемой части заготовки не ограничена.

Предмет изобретения

1.Установка для нагрева заготовки под ;лоем электролита, включающая барабан, оггичающаяся тем, что, с целью осуществления равномерного нагрева заготовки но всей длиie соприкосновения с электролитом, барабан снабжен торцовыми оиорами, в одной из которых выполнен упор, соединенный со скаладй для выталкивания нагретой заготовки и перекрытия отверстия в другой опоре, со стоэоны которой размещен узел крепления заготовки, а на наружной цилиндрической по ерхности барабана смонтировано коллекторЗое устройство.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, ITO, с целью плотного соприкосновения заготовки с электрическим контактом и расположения заготовки в отверстии оиоры с гарантированным радиальным зазором, узел крепления заготовки выполнен из неподвижных полувтулок, одна из которых снабжена электрическим контактом, и верхней полувтулки, соединенной с сердечником электромагнита с пружиной для прижатия заготовки к полувтулкам.

3. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью одновремеиного нагрева заготовок при форсированном и замедленных режимах, коллекторное устройство состоит из ползуна и двух ненодвижных колодок, к одной из которых подведен электрический ток повыщенного напряжения, а к другой - пониженного.