Устройство для закалки металлическихшАРОВ Советский патент 1981 года по МПК C21D9/36 C21D1/63 

t

Изобретение относится к термообрайотке изделий и может быть использовано для закалки металлических шаров .

Известно устройство для закалки металлических шаров, содержащее спиральную направляющую, расположенную вокруг вертикального шнека с приводом. Шары в нем подаются на спиральную направляющую и под действием собственного веса или за счет вращения спирали перемещатся- вниз, охлаждаясь в закалочной жидкости, подаваемой насосом снизу навстречу движению f|.

; Недостатком данного устройства явjiStertcH то, что оно не обеспечивает срыва паровой рубашки с поверхности закаливаемых шаров, затрудняющей теплоотвод, и не позволяетполучить максимальной твердости, соответствующей химическому составу данной стали.

Известно также устройство для центробежной закалки шаров, содержащее закалочную ванну, насос, гидроциклон, тангенциально расположенное сопло, подводы закалочной среды и транспортер выдачи шаров из ванны 2

Недостатком данного устройства является то, оно не позволяет регулировать в достаточно широком диапазоне возможное время нахождения

шара в гидроциклоне, так как с увеличением тангенцигшьной подачи воды насосом указанное резко сокращается, а с уменьшением интенсивности - шары по внутренней.поверхности

гидроцйклона не транспортируются. Кроме того, усложняется использование устройства в случае, когда требуется существенное изменение технологических параметров закалки, ввиДУ разнообразия марок стали, поступающих на прокатку шаров.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для термической обработки металлических шаров, содержащее ванну с подающим желобом и расположенный внутри нее транспортирующий механизм, выполненный в виде конуса, по вертикальной оси которого установлен несущий вал с приводом,

лопасти и конвейер jfj.

Недостатками данного устройства являются нестабильность процесса закалки, выражающаяся в переходе шаров во время движения с нижнего диска

на внутреннюю поверхность передаточно-транспортирующего конуса, а затем в распределительную крестовину, что не позволяет достичь максимальной интенсивности охлаждения шаров. Наличие на поверхности шаров различных дефектов резко изменяет траекторию , их движения по нижним дискам и внутренним поверхностям конусов, что сказывается на разбросе твердости от шара кшару. Кроме того, данное устройство имеет относительно сложную конструкцию.

Цель изобретения - стабилизация охлаждения шаров и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено укрепленной под углом к внутренней поверхности конуса перфорированной спиралевидной направляющей, причем угол установки перфорированной спиралевидной направляющей к внутренней поверхности конуса составляет 70-90°.

Угол ме5хду внутренней поверхность конуса и спиралевидной направляющей менее 70° приводит к соскальзыванию шаров с направляннцей и их ударам о вращающиеся лопасти, что обуславливает поломку последних, а угол больш 90 - затрудняет транспортировку шаров по направляющей. Кольцевой зазор между лопастями и внутренней поверхностью конуса должен быть 1,5-2,0 диаметра обрабатываемых шаров. Зазор менее 1,5 диаметра обрабатываемых шаров приводи к ударам последних о вращающиеся лопасти, что-приводит к их поломке, а зазор больше двух диаметров - к малоинтенсивному перемешиванию охлаждающей жидкости в зоне движения закаливаемых шаров.

.На фиг.1 схематически представлен вертикальный разрез по оси устройства j на фиг.2 - вид устройства в плане.

Устройство содержит несущий кронштейн 1, на котором установлен двигатель 2, соединенный с редуктором 3 и шкивом 4. На несущем кронштейне 1 закреплена подшипниковая обойма 5, в которой установлен несущий вал б с лопастями 7, смонтированными с кольцевым зазором по отнсяыению к спиралевидной направляющей 8, жестко ус анрвленной на внутренней поверхности конуса 9. Конус 9 размещен закалочной ванны 10 и закреплен к ее стенкам ребрами рамы 11. Тангенциально по отношению к верхней образующей воронки конуса 9 установлен подающий желоб 12. Между днищем закалочной ванны 10 и выходным отверстием конуса 9 установлен транспортер 13 выдачи шаров в накопительную емкость 14.

Предлагаемое ус;тройство работает следующим образом.

Металлические шары с шаропрокатного стана, пройдя сепаратор (на фиг. не показано) попадают на подающий желоб 12, тангенциально вводятся в полость воронки конуса 9 на спиралевидные направляющие 8. Одновременно с этим приводится в действие привод 2, соединенный через редуктор 3 и шкив 4с несущим валом 6. Вал б, закрепленный в обойме 5, начинает вращаться, создавая лопастями 7 центробежный поток закалочной средал, который подхватывает шары и перемещает их по желобу,, образованному ..спиралевидной направляющей 8 и внутренней поверхностью конуса 9. Во время перемещения шары подвергаются непрерывному равномерному и интенсивному охлаждению. После выхода из конуса 9, шары попадают на транспортер 13 и передаются -с помощью его в накопительную емкость 14. Время охла здения шаров регулируется скоростью вращения вала б с лопастяьш 7.

Формула изобретения

1.Устройство для закалки металлических шаров, содержащее закалочную ванну с подающим желобом и расположеннвлй внутри нее транспортирующий механизм, выполненньй в виде конуса, по вертикальной оси которого установлен несущий приводной вал, лопасти и конвейер, отличающееся TeUf что с целью стабилизации интенсивности охлаждения шаров и упрощения конструкции, оно снабясен укрепленной под углом к внутренней поверхности корпуса перфорированной спиралевидной направляющей.

2.Устройство по- п. 1, отличающееся тем, что угол установки перфорированной спиралевидной направляющей к в.нутренней поверхности конуса составляет 70-90.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3618922, кл. 266/6R, 1971.

2.Патент ЧССР № 149033, кл. 18 с, 1/64, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР № 564342, кл. С 21 D 3/36, 1977.