Устройство для непрерывно-последовательной термообработки цилиндрических изделий

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при термообработке цилиндрических изделий. Цель изобретения - повышение качества термообработки путем регулирования .охлаждения . Устройство содержит индуктор 1, спрейер 2 с регулятором 3 расхода жидкости и подводящим патрубком 4, бесконтактный датчик 5 температуры, электрически соединенный с регулятором 3, механизм вращения в виде верхнего центра 6 и нижнего с турбинкой 7, соединенной с подводящим патрубком 4 через патрубок 8. Благодаря электрической связи бесконтактного датчика с регулятором расхода жидкости осуществляется автоматическое регулирование обьема охлаждающей жидкости и скорости вращения обрабатываемого изделия, что обеспечивает равномерность термообработки по всей поверхности изделия. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ COBETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 С 21 0 1/10, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Ф

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

Ф (21) 4608321/02 (22) 23,11.88 (46) 07,12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.И.Карнаух. И,И.Андрианова. О.С.Хусид, И.М. Стольберт, B.Á. Павлов и О.О. Паненка (53) 621.785.545.002.5(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 771111112222, кл. С 21 0 1/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНО-ПОСЛ ЕДОВАТЕЛ Ь НОЙ ТЕ РМОО6 РАБОТКИ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при термообработке цилиндрических изделий.

Цель изобретения — повышение качества

„.,5U„„1696506 A l термообработки путем регулирования .охлаждения. Устройство содержит индуктор 1, спрейер 2 с регулятором 3 расхода жидкости и подводящим патрубком 4, бесконтактный датчик 5 температуры, электрически соединенный с регулятором 3, механизм вращения в виде верхнего центра 6 и нижнего с турбинкой 7, соединенной с подводящим патрубком 4 через патрубок 8.

Благодаря электрической связи бесконтактного датчика с регулятором расхода жидкости осуществляется автоматическое регулирование объема охлаждающей жидкости и скорости вращения обрабатываемого изделия, что обеспечивает равномерность термообработки по всей поверхности иэделия. 2 ил., 1 табл.

1696506

Изобретение относится к металлургии и может быль использовано, в частности, при термообработке цилиндрических деталей, Цель изобретения — повышение качества термообработки регулирования процесса охлаждения, На фиг,1 изображена схема устройства для термообработки цилиндрических изделий; на фиг.2 — схема соединения бесконтактного датчика температуры с регулятором расхода жидкостЛ, Устройство состоит из индуктора 1, спрейера 2, имеющего регулятор 3 расхода и подводящий патрубок 4, бесконтактный датчик 5, например, ТЕPA-50, верхний центр 6, основание с нижним центром 7, выполненным с турбинкой, соединенной с подводящим патрубком 4 через патрубок 8, в которые помещается изделие 9. Бесконтактный датчик 5 связан с задающим устройством 10, устройством 11 сравнения, после которого выходит сигнал 12 рассогласования и попадает в усилитель 13 и далее в исполнительный механизм 14, взаимодействующий с регулятором 3 расхода жидкости. Перед началом работы устройства бесконтактный датчик 5 настраивают на определенную температуру нагрева и температуру конца охлаждения, Устройство работает следующим образом.

При непрерывно-последовательной термообработке цилиндрических изделий, например валов из стали 40Х, изделие 9 помещают в центрах 6 и 7, после чего включают вал, индуктор 1 и спрейер 2, открыв регулятор 3 расхода жидкости. >Кидкость попадает в турбинку 7, которая свободно надета нэ патрубок 8, вода вращает турбинку 7, которая, в свою очередь, вращает изделие 9. Последнее, вращаясь около индуктора 1, нагревается (фиг,1).

Бесконтактный датчик 5 следит за температурой участка изделия: если температура нагрева выше комнатной, датчик 5 дает сигнал на регулятор 3 расхода, количество жидкости увеличивается — увеличивается подача жидкости в спрейер 2 и количество жидкости и скорость ее движения (давление) в турбинку 7, вызывая увеличение оборотов турбинки и изделия соответственно, Увеличивается общее время пребывания изделия в зоне охлаждения, что ведет к снижению температуры изделия до заданной.

Бесконтактный датчик 5 связан также с индуктором 1, отключая его в тот момент, когда он нагревает нужную полоску в изделии до нужной температуры, При достижении заданной температуры датчик 5 посылает

55 сигнал по электрической схеме (фиг.2) и срабатывает исnолнительный механизм 14, взаимодействующий с регулятором 3 расхода жидкости, открывающим путь охлаждающей жидкости в спрейер 4, который охлаждает изделие 9. При достижении заданной температуры самоотпуска в детали датчик 5 снова посылает сигнал, который заставляет регулятор 3 расхода жидкости прекратить доступ охлаждающей жидкости в спрейер 4. Охлаждение прекращается, Таким образом достигается стабилизация технологического процесса, стабилизация механических свойств и, тем самым, повышается качество термообработки, Регулятор 3 расхода жидкости при получении сигнала от бесконтактного датчика 5 направляет охлаждающую жидкость как на турбинку 7, так и e cnpeAep 4. При этом увеличивается истечение количества жидкости из спрейера 4, что приводит к увеличению отъема тепла от детали и скорости вращения турбинки 7, что уравнивает попадание охладителя на каждую единицу длины окружности изделия, что повышает равномерность механических свойств при термообработке.

Пример 1. Термическую обработку шлицевого вала KT 36601 из стали 40Х массой 1,13 кг производят следующим образом, Вал устанавливают в центрах 7 и 6. Регулятор 3 расхода открывают до получения давления воды 0,01 МПэ. Этого давления хватает для вращения турбинки, но не хватает для нормальной работы спрейера.

Включают индуктор 1, изделие 9 нагревается только в месте расположения индуктора (кольцевой слой) до температуры 900 С. При достижении данной температуры бесконтактный датчик 5 дает сигнал на исполнительный механизм регулятора 3 расхода, Исполнительный механизм открывает регулятор 3 расхода до достижения давления воды 0,03 МПа. Этого давления достаточно для нормальной работы спрейера 2. При этом отключается индуктор 1 и деталь начинает вращаться быстрее, Происходит охлаждение нагретого кольцевого участка.

При достижении температуры сэмоотпуска (650 С) бесконтактный датчик 5 дает сигнал нэ исполнительный механизм регулятора 3 расхода, который уменьшает давление воды до 0,01 МПа. Деталь вращается медленнее, спрейер прекращает давление. Деталь охлаждается на воздухе. Тепло внутренних слоев обеспечивает температуру самоотпуска. При окончательном охлаждении детали на воздухе проводят замер твердости, Результаты замера 36.5...37,0 HRC в пределах одной детали.

1696506

Пример 2. Шлицевой вал PKC 07604 из стали 45 массой 8,5 кг устанавливают в центрах 7 и 6. Регулятор 3 расхода открывают до получения давления воды 0,020 МПа, Этого давления хватает для вращения турбинки, но не хватает для нормальной работы спрейера 2. Деталь вращается в центрах, Включают индуктор 1, изделие 9 нагревается в месте расположения индуктора (кольцевой слой) до температуры закалки (900 С).

При достижении данной температуры бесконтактный датчик 5 дает сигнал на исполнительный механизм регулятора 3 расхода.

Исполнительный механизм открывает регулятор 3 расхода до достижения давления воды 0,04 МПа. Этого давления достаточно для нормальной работы спрейера 2. Деталь начинает вращаться быстрее, индуктор 1 отключается, спрейер 2 охлаждает нагретый участок. При достижении этим участком температуры самоотпуска (650 С) бесконтактный датчик 5 дает сигнал на исполнительный механизм регулятора 3 расхода. который уменьшает давление воды до 0,02

МПа. Спрейер 2 прекращает охлаждение, иэделие 9 замедляет вращение и охлаждается на воздухе, Замеры твердости после окончательного охлаждения показывают 37,5-38,0

HRC в пределах одной детали.

При обработке деталей с большей массой форсунки спрейера настраивают на нормальную работу при давлении 0,05 МПа и соответственно устанавливают давление воды при нагреве 0,03 МПа (для вращения турбинки) и при охлаждении 0,05-0,06 МПа.

Жидкость подается при нагреве детали так, чтобы хватило для вращения турбинки, а при охлаждении — столько, чтобы было обеспечено вращение турбинки и нормальная работа спрейера.

Нижний центр подпружинен для исключения проскальзывания детали, а турбинка

5 расположена на подшипнике (для уменьшения усилия вращения).

Цилиндрические детали комбайнов иэ стали 40х термически обрабатывают на известном и предлагаемом устройствах. Уст10 ройства настраивают на одни и те же режимы. Результаты испытаний показаны в таблице.

Таким образом, автоматическое регулирование расхода охлаждающей жидкости в

15 зависимости от температуры нагрева обрабатываемого изделия и скорости его вращения позволяет улучшать качество термообработки.

20 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для непрерывно-последовательной термообработки цилиндрических изделий, содержащее индуктор, спрейер с

25 подводящим патрубком, бесконтактный датчик температуры и механизм вращения изделий в виде соосных центров, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества термообработки путем регулиро30 вания процесса охлаждения, оно снабжено оегулятором расхода жидкости, ниж- ний центр выполнен с турбинкой, соединенной с подводящим патрубком, а бесконтактный датчик температуры элект35 рически соединен с регулятором расхода жидкости, который установлен на подводящем патрубке спрейера в месте его соединения с турбинкой.

1696506

Составитель Г,Сафонова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор ЭЛончакова

Редактор А.Козориз

Заказ 4278 Тира ж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101