Установка для охлаждения деталей

 

Сущность изобретения; установка содержит рабочую камеру 1, соединенную с емкостью 3 для хранения криогенной жидкости и датчиком температуры 13. Установка снабжена соединенными последовательно дополнительной камерой 5, теплообменником 9 в виде спирали из трубки, емкостью 6 для газа, соединяющим их клапаном 8, а также соединенным с дополнительной камерой 5 трубопроводом 12 отвода газа, при этом теплообменник 9 установлен в рабочей камере 1. Теплообменник 9 выполнен в виде спирали из трубки, размещенной по периметру стенок рабочей камеры 1 и подключенной к источнику тока 11, создающему внутри катушки переменное магнитное поле . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М ! (! ! !

I (1 ! !

/ с 1!

Г1

I! у

" Г!

1

1

° )

1! 3! (21) 4732262/02 (22) 25.08.89 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Научно-исследовательский технологический инс-,итут (72) С,Ю.Черняк и Е.В,Скиданов (56) Авторское свидетельство СССР

М 628839, кл. F 25 D 3/10, 1978, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙЙ (57) Сущность изобр тения; установка содержит рабочую камеру 1, соединенную с емкостью 3 для хранения криогенной жидкости и датчиком температуры 13, Установ. Ж„„1770395 А1 (s>)s С 21 0 1/63, F 25 О 3/10 ка снабжена соединенными последовательно дополнительной камерой 5, теплообменником 9 в виде спирали из трубки, емкостью

6 для газа, соединяющим их клапаном 8, а также соединенным с дополнительной камерой 5 трубопроводом 12 отвода газа, при этом теплообменник 9 установлен в рабочей камере 1. Теплообменник 9 выполнен в виде спирали из трубки, размещенной по периметру стенок рабочей камеры 1 и подключенной к источнику тока 11. создающему внутри катушки переменное магнитное поле. 1 з и. ф лы, 2 ил, «4

C) (А)

Щ

> 7/0395

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции установок для обработки холодом сталей и сплавов.

Известно устройство для закалки деталей, в том числе в криогенной жидкости, состоящее из бака для закалочной жидкости, вибратора с укрепленным на рабочем органе преобразователем динамического давления жидкости, предназначенным для обеспечения струйного течения жидкости в области закаливаемой детали.

Известное устройство не позволяет проводить обработку холодом в газовой среде при температурах выше температуры кипения криогенной жидкости, что снижает его технологические возможности, Для определенной номенклатуры сталей охлаждение до криогенных температур нецелесообразно, а в некоторых случаях может привести к браку деталей.

Использование сложной конструкции механических вибра оров, расположенных непосредственно в рабочей камере, снижает надежность установки.

Наиболее близкой по технической сущности к описываемому изобретению является установка для обработки холодом, выбранная в качестве прототипа, содержащая термоизолированную рабочую камеру, внутри которой расположен испаритель в виде воронкообразной емкости, соединенной в нижней части с резервуаром, заполненным хладагентом, а резервуар установлен с возможностью вертикального перемещения относительно рабочей камеры (1).

Основным недостатком установки, выбранной в качестве прототипа, является невозможность обработки холодом и закалки деталей в криогенных жидкостях, что снижает ее технологические возможности, Регулировка температуры в рабочей камере производится изменением уровня криогенной жидкости в испарителе, что осуществляется вертикальным перемещением емкости для ее хранения с помощью механических средств, что снижает надежность установки.

Целью изобретения является повышение технологических возможностей путем расширения режимов охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что установка для охлаждения деталей, содержащая рабочую камеру, соединенную с емкостью для хранения криогенной жидкости и датчиком температуры, снабжена соединенными последовательно с помощью труб дополнительной камерой, теплообменником, емкостью для газа, соединяющим их

35 клапаном, а также соединенным с дополнительной камерой трубопроводом отвода газа, при этом теплообменник установлен в рабочей камере. Теплообменник выполнен в виде спирали из трубки, размещенной по периметру стенок рабочей камеры и подключенной к источнику тока, создающему внутри катушки переменное магнитное поле.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая установка для обработки холодом отличается наличием новых элементов: дополнительной камеры с трубопроводом для отвода газа, емкостью для газа, спирального теплообменника с системой электропитания, системой клапанов.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

На фиг, 1 изображе а конструкция установки для обработки холодом:, на фиг, 2— конструкция теплообменника и его расположение в камере для криогенной жидкости.

Установка содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, соединенную трубопроводом 2 с емкостью " для хранения криогенной жидкости, устройство 4 для переливания криогенной жидкости из емкости для ее хранения в рабочую камеру 1, дополнительную камеру 5, емкость б для газа, соединенную через трубопг ",од 7, клапан

8, выполненный из трубки в виде спирали теплообменник 9 и трубопровод 10 с дополнительной камерой 5. Теплообменник 9 соединен с системой электропитания 11, а дополнительная камера 5 имеет трубопровод 12 для отвода газа, датчик 13 температуры и герметичную теплозащитную крышк

14. Трубопровод 12 отвода газа через клапаны 15,16,17 комп рессор 18 и трубопровод 12 соединен с выходом теплообменника 9. Уп. равление работой установки осуществляет ся от системы управления 19.

Работа установки осуществляется сле дующим образом.

Рабочая камера 1 через трубопровод заполняется криогенной жидкостью из ем кости 3 до уровня, задаваемого устройствами

4, При проведении закалки деталей в кри огенной жидкости от системы электропита

1770395 ния 11 на теплообменник 9 подается переменный или импульсный ток, в результате чего в рабочей камере 1 формируется переменное или импульсное магнитное поле.

Предварительно нагретые детали помещают в рабочую камеру 1. В результате воздействия переменного или импульсного магнитного поля на детали, они начинают вибрировать, что способствует уменьшению паровой клепки, образующейся на поверхности обрабатываемых деталей, и ускоряет процесс охлаждения.

После выполнения закалки детали удаляют и отключают подачу тока на теплообменник, При проведении обработки холодом в криогенной жидкости, на теплообменник 9 от системы электропитания 11 подается переменныйй или импульсный ток, обрабатываемые детали помещают в камеру 1 и осуществляют их охлаждение до температуры криогенной жидкости (до окончания бурного кипения криогенной жидкости), при необходимости выдерживают детали в криогенной жидкости заданное время, после чего извлекают детали из камеры 1.

Обработку холодом при температурах выше температуры криогенной жидкости осуществляют следующим образом, Обрабатываемые детали помещают в камеру 5, герметично закрывают камеру крышкой 14, включают подачу газа от емкости 6 через теплообменник 9 в камеру 5, для чего открывают клапаны 8 и 15, клапаны

16,17 при этом закрыты. Продувают камеру

5 газом в течение времени, необходимого для полного вытеснения из нее воздуха, после чего клапаны 8 и 15 закрывают, открывают клапаны 16,17 и включают компрессор

18, В результате этого подача газа из емкости 6 прекращается, и газ, содержащийся в камере 5, начинает циркулировать через нее по замкнутому циклу через трубопровод

15, клапан 16, компрессор 18, клапан 17, теплообменник 9. При прохождении через теплообменник 9 газ охлаждается и, поступая в камеру ь. охлаждает расположенные в ней детали, По достижении в камере 5 требуемой температуры устройство 13 контроля температуры подает си нал на систему управления 19, при этом отключается компрессор 18 и закрываются клапаны 16 и 17, подача газа в камеру 5 прекращается. При повышении температуры в камере 5 датчик

40 лр:

"t5

",3 кон роля температуры подает сигнал в систему управления 19, при этом открываются клапаны 16 и 17, газ поступает в камеру 5. По окончании обработки деталей отключается компрессор 18, клапаны 16 и 17 закрываются. открывается крышка 14, и детали извлекаются из камеры 5.

Наличие дополнительной камеры, соединенной через теплообменник с емкостью для газа, позволяет осуществлять обработку холодом в криогенных жидкостях и в газовой среде, а также закалку в криогенной жидкости, что расширяет технологические возможности установки, Использование теплообменника, расположенного вертикально в камере для криогенной жидкости и выполненного в виде спирали, подключенной к системе электропитания, позволяет формировать в камере для криогенной жидкости магнитное поле, воздействующее на обрабатываемые детали. В результате детали начинают виорировать, что обеспечивает их перемещение относительно криогенной жидкости. Это повы".. ает надежность работы установки, поскс ьку не требуется устанавливать механические вибраторы для создания струйного течения криогенной жидкости в области закаливаемых деталей.

Формула изобретения

1. Установка для охлаждения деталей, содержащая рабочую камеру, соединенную с ел костью для хр" íåíèÿ криогенной жидкости и датчиком темпеоатуры. о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с I:equiüþ повышения технологических возможностей .утем расширения режимов охлаждения. она снабжена соединенными псследовате ьно с помощью труб допo IêIITåëьíои камерой, теплообменником, емкостью для газа, соединяющим их клапаном, а также соединенным с дополнительнoé камерой трубопроводом отвода газа, при этом теплообменник установлен в рабочей камере.

2. Установка по и. 1, отл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения путем колебания деталей в криогенной жидкости, теплообменник выполнен в виде спирали из трубки, размещенной по периметру стенок рабочей камеры, и подключенной к источнику тока, создающему внутри катушки переменное магнитное поле.

1770395

::ы=.2

Составитель С.Черняк

Техред М,Моргентал Корректор Н,Тупица

Редактор

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

Заказ 3715 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С и ГКНТ СССР

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