Установка для нагрева бандажей при демонтаже и монтаже Советский патент 1977 года по МПК B23P11/02 B21J17/00 B63H5/14 F27D11/02 

Смесительный воздухосборник сообщается с замуфельным пространством посредством радиальных патруоков и окон, выполненных до периметру футерованного полого корпуса. Диффузор эжектора сообщен с атмосферой, а в нагнетательном канале, связывающем вентилятор с кольцевым каналом, помещена заслонка для закрытия канала в режиме охлаждения. Эжектор подает в определенном соотношении отработанный теплоноситель и воздух из атмосферы в воздухосборник, где приготавливается контролируемая атмосфера с определенными перепадами температур по отношению к бандажу. Из воздухосборника контролируемая атмосфера через соединительные патрубки и окна подается в замуфельную полость.

Окна в футерованном полом корпусе, выполненные на высоте 1/8 высоты корпуса, сообщаясь с атмосферой и нагревательной рабочей камерой, позволяют подавать в последнюю контролируемую атмосферу. Контролируемая атмосфера приготавливается в газовом эжекторе, сопло которого, связанное с нагнетательным воздуховодом вентилятора, подает в смесительную камеру эл.ектора теплоноситель определенной температуры в определенном количестве и эжектируемый воздух из атмосферы.

В режиме охлаждения вентиляторная установка работает в разомкнутом цикле, что обеспечивается установленным нагнетательным воздуховодом вентилятора и заслонкой в нагнетательном канале, связывающем вентиляторную установку и кольцевой канал.

Изменение траектории прохождения теплоносителя обеспечивает аэродинамическое отсечение пода, который в режиме нагрева аккумулирует 807о тепла, позволяет с высокой точностью соблюдать технологическую скорость охлаждения сопряженных деталей, что дает возможность улучшить качество сборки. Однако ввиду наличия обширной сети воздуховодов в данной установке еще велики непроизводительные затраты тепла, что снижает ее термический КПД и приводит к дополнительным затратам электроэнергии при необходимости увеличения скорости охлаждения сопрягаемых деталей, а это отражается на экономических показателях работы установки.

Целью изобретения является повышение качества монтажа и производительности за счет сокращения длины воздуховода и снижения аэродинамического сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой канал выполнен равномерно сужающимся от эжектора по периметру, расположен в основании между подом и нагревательной камерой, приэтом в основании концентрично каналу выполнена кольцевая аэродинамическая щель постоянного сечения, соединяющая канал с замуфельной полостью нагревательной камеры.

Расположение кольцевого канала непосредственно под нагревательной камерой позволяет сократпть длппу воздуховода и аэродинамические сопротивления его; равномерное сужение канала от эжектора входа к выходу 5 обеспечивает прохождение через каждое сечение канала постоянного объема теплоносителя, а наличие аэродинамической щели постоянного размера позволяет производить равномерную раздачу теплоносителя по периметру замуфельной полости.

Па фиг. 1 изображена установка; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности нагревательной камеры.

15 Установка содержит смонтированную на основании 1 нагревательную камеру, выполненную в виде полого корпуса 2, изолированного внутри футеровкой 3 и дополнительным экраном 4, электрических нагревательных 0 элементов 5, выполненных в виде плоских спиралей и размещенных между потокоразделительными направляющими элементами 6, которые закреплены на дополнительном экране 4. Внутри корпуса концентрично ему раз5 мещен экран 7, свободно подвешенный к верхней части корпуса. Сверху на корпус надевается съемная футерованная надставка 8. Корпус 2 установлен в кессоне на поде 9 с выполненным в нем центральным каналом 10, 0 сообщающимся с центральной частью нагревательной камеры и концентричным ему кольцевым каналом 11, соединенным посредством аэродинамической щели 12 с замуфельной полостью А пагревательной камеры. 5 Кольцевой канал имеет сечение, равномерно уменьшающееся от эжектора по периметру. Аэродинамическая щель позволяет обеспечить равномерность скоростного потока теплоносителя в замуфельной полости. 0 Экран 7 в верхней части выполнен с окнами 13 для прохода теплоносителя из замуфельной полости А нагревательной камеры в центральную полость Б. Экран центрируется неподвижным опорным кольцом 14, уста5 новленным на поде 9, имеющем радиальные пазы. Па наружной поверхности корпуса 2 нагревательной камеры закреплена смесительная камера 15, сообщающаяся с замуфельной полостью А камеры посредством 0 кольцевого канала 11 и аэродинамической щели 12. Па входе в смесительную камеру 15 установлен газовый эжектор 16 с соплом 17 и диффузором. Установка содержит также вентилятор 18 со всасывающим 19 и нагнетатель5 ным 20 воздуховодами. Нагнетательный воздуховод 20 соединен с одной стороны с замуфельной полостью А камеры через сопло 17 смесительной камеры 15 и кольцевой канал 11 с аэродинамической щелью 12, а с другой - сообщается с атмосферой посредством воздуховода 21. В воздуховоде 21 и эжекторе 16 установлены заслонки 22 и .23, позволяющие вентилятору работать в замкнутом цикле при нагреве и в разомкнутом цикле при охлаждении.

Работает установка в режиме нагрева по замкнутому циклу следующим образом.

Бандаж 24 при помощи загрузочного устройства (не показано) устанавливается на опорное кольцо в нагревательной рабочей камеое. Герметичность обеспечивается колпаковой надставкой 8. Включают нагревательные элементы 5 и систему рециркуляции. Теплоноситель от вентиляторов 18 через воздуховод 20 нагнетается в кольцевой канал 11, затем через аэродинамическую щель 12 попадает в замуфельную полость А рабочей камеры. Через окна 13 в верхней части экрана 7 теплоноситель поступает в центральную полость Б нагревательной камеры. Омывая бандаж снаружи и изнутри, нагревая его, теплоноситель через канал 10 попадает во всасывающий воздуховод 19 вентилятора. По окончании нагрева и заданной выдержки бандажа ко.ппаков -ю надставку 8 снимают и ось 25 вводят в отверстие бандажа. Затем нагревательную камеру закрывают надставкой 8 и производят выравнивание температур оси и бандажа. При достижении заданной температуры нагрева и выдержки начинают производить охлаждение с требуемой скоростью. В режиме охлаждения вентиляторная установка работает в разомкнутом цикле. Посредством заслонок 22 и 23 открывается воздуховод 21 и эжектор 16. Таким образом, вентилятор через воздуховод 31 уносит отработанный теплоноситель в атмосферу, а часть теплоносителя определенной температуры и в определенном количестве поступает через эжектор 16, смесительную камеру 15, кольцевой канал II и аэродинамическую щель 12 в замуфельиую полость А, эжектируя воздух из атмосферы. Этим создается контролируемая атмосфера с определенным перепадом температур в любой промежуток времени.

Кольцевой канал 11. имеющий сечение, равномерно умеиьщающееся от эжектора по перт1метру, обеспечивает постоянную производительность по всей длине и равномерность скоростного потока теплоносителя, поступающего в замуфельную полость нагревательной камеры через аэродинамическую щель постоянного размера.

В результате повыщается скорость охлаждения сопряженных деталей и увеличивается термический КПД установки. По окончании процесса снимается колпаковая надставка 8, сопряженные детали 24 и 25 вынимают из установки. Параметры теплоносителя в процессе работы установки регулируются посредством заслонок 22 и 23 от датчика температуры с цульта управления.

При демонтаже сопряженные детали помещают в установку, нагревают указанным способом до определенной температуры, затем вынимают ось из бандаж:а и при необходимости бандаж охлаждают согласно описанной

технологии.

В предложенной установке длина воздуховодов сокращена до 26 метров по сравнению с 61 метром в известной. Нарул ные коммуникации сокращаются в 5,4 раза.

Суммарные потери давления в воздуховодах уменьшены в 4,7 раза, что позволило уменьшить мощность вентиляторной установки иа 30%. Кроме того, сокращение наружных коммуникаций позволило уменьшить затраты на их изготовление по сравнению с прототипом на 15%.

Формула тзобретения

Установка для нагрева бандажей при демонтаже и монтаже, содержащая установленные на основании нагревательную камеру в виде футерованного полого корпуса с нагревательными элементами, экраном и замуфельиой полостью, под, центральный и кольцевой каналы воздуховода, расположенные соосно камере, а также воздухосборник с эжектором, отличающаяся тем, что, с целью повыщения качества монтажа и производительности за счет сокращения длины воздуховода и снижения аэродинамического сопротивления, кольцевой канал выполнен равиомерно сужающимся от эжектора по периметру, расположен в осиовании между иодом и нагревательной камерой, при этом в основаиии концеитричио каналу выиолнена кольцевая аэродинамическая щель постоянного сечения, соединяющая капал с замуфельной полостью нагревательной камеры.

.//,7.

10IPUf

25

13

IP/io

/ / /

/

Ф

(рие .