Способ охлаждения внутренних цилиндрических поверхностей деталей

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке внутренних поверхностей деталей, в частности при . закалке внутренних поверхностей шпинделей . Целью изобретения является повышение качества закалки путем увеличения равномерности и скорости охлаждения . Способ включает подачу закрученных струй охлаждающей жидкости вдоль цилиндрической охлаждаемой поверхности . При этом на выходе цилиндрического отверстия обрабатываемого изделия размещают заслонку с образованием между ней и охлаждаемой поверхностью кольцевого зазора. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ CGBFTCHViX

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛМН (51)5 С 2! D 9/08

ОПИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВКД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4396899/02 (22) 24.03.88 (46) 07.03.91. Бюп. 1 - 9 (71) Московское станкостроительное производственное объедипение "Красный пролетарии и Институт машиноведения им.акад. А.А.Благонравова . (72) Р.ч .Ганиев, Р„Н, Тушев, Д.А. )Кебынов, В,Н. Панин, А.Г, Матвеев и В.T. Оконов (53) 621.784.6(088.8; (56) Щукин В.К. и др. . еплообмен, массообмен и гидродинамике закрученных потоков в осесимметричных каналах. — N. Машиностроение, 1982, с. 60.

Заявка Японии Р 43-20890, кл. С 21 D 8/08, 1968, Изобретение относится к:;.ашиностроению и может быть использовано при термической обработке внутренних поверхностей деталей, в частности при закалке внутренней поверхности шпинделей.

Цель изобретения — повышение качества закалки за счет увеличения равномерности и скорости охлаждения, На чертеже представлено устройство дпя осуществления предлагаемого способа охлаждения, продольное сечение.

Устройство содержит индуктор 1, на нижнем торце которого закреплена заслонка 2. Завихритсль 3 потока ох„,SU„,, 1632990 А 1

2 (54) С110СОБ ОХЛАМДЕНИЯ ВНУТРЕННИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ II0BI:PXHOCTI IR ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке внутренних поверхностей деталей, в частности при закалке внутренних поверхностей шпинделей. Целью изобретения является повышение качества закалки путем увеличения равномерности и скорости охлаждения. Способ включает подачу закрученных струи охлаждающей жидкости вдоль цилиндрической охлаждаемой поверхности. При этом на выходе цилиндрического отверстия обрабатываемого с

Я изделия размещают заслонку с образованием между ней H охлаждаемой поверхностью кольцевого зазора, 1 ил. лаждающей жидкости расположен соосно индуктору со стороны того торца индуктора, на котором закреплена заслонка 2. Проточная часть завихрителя

3 выполнена в виде винтовых каналов

4, соединенных с подводящим трубопроводом 5. Завихритель 3 и индуктор 1 ,установлены неподвижно один относи :тельно другого на расстоянии Н, равном или несколько большем высоте охлаждаемой поверхности 6 детали 7, образуя кольцевой зазор 8 между стенкой охлаждаемой детали и заслонкой.

Деталь 7 установлена с возможностью осевого перемещения, Возможен вариант устройства, в котором деталь остается

1632990 неподвижной, а эавихритель и индуктор установлены с возможностью перемещения в осевом направлении без изменения расстояния между ними, Способ осуществляется следующим образом.

Закаливаемая деталь 7 устанавливается в положение "Нагрев" (на чертеже показано пунктиром), при этом нагрева- о емая поверхность 6 совмещается с поверхностью индуктора 1. Производится нагрев закаливаемой поверхности до заданной температуры. После завершения операции нагрева деталь 7 переме- 1 щается в положение "Охлаждение", при этом завихритель 3 и торец индуктора, на котором закреплена заслонка, находятся в зонах противоположных граничных сечений охлаждаемой поверхности, образуя камеру для охла»дения с кольцевым -отверстием 8 для истечения охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость, под давлением поступающая из трубопровода 5, закручивается канала- 25 ми 4 завихрителя и вытекает иэ них с большой скоростью в камеру охлаждения, обтекает поверхность 6 по винтовой траектории и выходит из камеры через кольцевое отверстие 8. Под дей- 3О ствием ускорения криволинейного движения поток охлаждающей жидкости располагается слоем, прилегающим к охлаждаемой поверхности 6, а в центральной части камеры, благодаря наличию заслонки 2, образуется паровая полость с пониженным давлением,.в которую стекают паровые пузырьки, отрывающиеся от охлаждаемой поверхности под. действием ударных волн, генерируемых 4О в зоне повышенного давления около кольцевого отверстия при схлопывании паровых пузырей, что интенсифицирует процесс теплообмена при охлаждении эакаливаемой поверхности.

45 .Проводят испытания способа охлаждения закаливаемых внутренних поверхностей шпинделей. Параметры охлаждаемой камеры: длина 160 мм; диаметры основания 63,3 и 46,5 мм; марка стали Ст. 45.

Расход охлаждаемой жидкости, в данном случае воды, 70 л/мнн, давление .(5-7) ° 10 Па. Скорость воды на выходе из шнекового завихрителя

20 м/с, под углом 45О. Опытным путем установлено, что при таких параметрах детали и охлаждающей жидкости слой ее около стенки составляет примерно 5 мм. Исходя из этого на выходе установлена заслонка, образующая со стенкой детали зазор 5 мм. Охлаждение поверхности, проведенное предлагаемым способом после нагрева ТВЧ, обеспечивает твердость закаливаемой поверхности НКС 46,5-57 равномерно по всей поверхности, что не обеспечивается известным методом закалки.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает высокое качество закаливаемых поверхностей за счет интенсификации теплообмена при их охлаждении, причем интенсификация теплообмена осуществляется без увеличения расхода охлаждающей жидкости и затрат на ее подачу, ч ормула изобретения

Способ охлаждения внутренних цилиндрических поверхностей деталей, включающий подачу на охла»даемую поверхность вдоль продольной ее оси закрученного потока охла»дающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества закалки путем увеличения равномерности и скорости охлаждения, в плоскости вы- ходного поперечного сечения цилиндрического отверстия размещают заслонку с образованием кольцевого зазора ме»ду ней и обрабатываемой поверхностью

Составитель Г. Максименко

РедактоР Н. Яцола ТехРед И.яндык Корректор С. Шекмар

Заказ 597 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101