Ультразвуковое устройство для очистки непрерывно движущейся полосы

 

(54) УЛЬТРАЭВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОЛОСЫ

Изобретение относится к технологическому использованию ультразвука, а именно к устройствам для очистки от окисных пленок, жировых и механических загрязнений непрерывно движущейся полосы, например, трансформаторной стали, и может найти применение в черной и цветной металлургии.

Известен способ повыаения эффективности очистки путем последователь.ной или одновременной очистки объектов на низких и высоких частотах 1 .

Известны также устройства, содержащие ванну с пьезоэлектрическими и гидродинамическими излучателями, установленными по обе стороны транспортера (2).

Недостатками такого устройства являются низкое качество и эффективность очистки деталей от трудноудаляемых загрязнений, так как процесс осуществляется при нормальном давлении.

Наиболее близким к предлагаемому является ультразвуковое устройство для очистки непрерывно движущейся полосы под повышенным давлением, содержащее ванну и расположенную внутри нее герметиэированную камеру с входным и вчходным отверстиями, в которых попарнс размещены поворотные эапорные заслонки с полым корпусом, снабженные реактивными насадками с каналами для выхода рабочей жидкости на обрабатываемую полосу, и источники ультразвуковых колебаний 3).

Процесс очистки непрерывно движущейся полосы в известном устройстве производится за счет акустической кавитации, развиваемой в рабочей жидкости от источников ультразвуковых колебаний с волноводами, расположенными с обеих сторон непрерывно движущейся полосы. ™ри высоких скоростях движения полосы возможна неполная ее очистка от трудноудаляемых загрязнений типа окисных пленок. Гидродинамические потоки от реактивных насадок в данном устройстве удаляют с очищаемой полосы только загрязнения вторично осевшие на ней.

Цель изобретения - интенсификация и повыление качества очистки эа счет возбуждения в моющей жидкости ультразвуковых колебаний по меньшей мере двух различных частот.

Указанная цель достигается тем, что в ультразвуковом устройстве для очистки непрерывно движущейся полосы под повышенным давленкем, содержащем

1000127 ванну, расположенную внутри нее герметизированную камеру с входным и выходным отверстиями, в которых попарно размещены поворотные запорные заслонки с полым корпусом, снабженные реактивными насадками .с каналами для выхода рабочей жидкости на обрабатываемую полосу, и источники ультразвуковых колебаний, каждый реактивI ный насадок выполнен в виде гидроди-

10 намического излучателя, вектор гидродинамических потоков которого совпадает с вектором распределения его колебаний.

При этом гидродинамический излучатель имеет резонансные стержни, установленные по образующей корпуса, а каналы для выхода рабочей жидкости на обрабатываемую полосу образованы зазорами между стержнями.

На фиг. 1 представлено ультразвуковое устройство для очистки, общий вид, на фиг, 2 — реактивная запорная заслонка, вид спереди, на фиг. 3 то же, вид сбоку, на фиг, 4 - гидро- 25 динамический излучатель.

Ультразвуковое устройство для очистки под повышенным статическим давлением непрерывно движущейся полосы содержит ванну 1, заполненную 30 рабочей жидкостью 2, в которую погружена герметичная камера 3, в верхнюю и нижнюю части которой встроены источники 4 ультразвуковых колебаний (преобразователи). Ультразвуковые излучатели 5 жестко подсоединены к трансформаторам 6 упругих колебаний преобразователей 4 и расположены.по обе стороны обрабатываемой полосы 7, перемещаемой в ванне валик 8 40

У входного 9 и выходного 10 отверстий камеры расположены эапорные заслонки 11. Подача рабочей жидкости к заслонкам осуществляется с помощью насоса 12 по системе трубопроводов 13„

Для создания более полной герметизации камеры 3 входное 9 и выходное 10 отверстия с боков ограничены щеками 14. Между этими щеками перемещаются запорные заслонки.

Заслонки 11 свободно установлены на пустотелых осях 15 и 16, имеющих кольцевые уплотнения 17. Сами заслонки в месте соприкосновения с корпусом герметичной камеры 3 имеют уплотнения 18, выполненные, например, иэ 55 текстолита.

Внутренняя полость пустотелых осей 15 соединена с нагнетающим трубопроводом 13 и с реактивными насадками 19 через полый корпус по образующей которого, обращенной к обрабатываемой полосе, выполнены пазы так, что образуют резонансные стержни гидродинамического излучателя 20 ультразвуковых колебаний, а противополож- 65 ная сторона цилиндра выполнена глухой °

Ультразвуковое устройство для очистки под давлением непрерывно движущейся полосы работает следующим образом.

Ванна 1. заполняется рабочей жидкостью 2 (например, щелочным раствором) таким образом, чтобы верхний уровень превышал нижнее положение очишаемой полосы 7 на 0,2-0,6 м.

Включается привод, транспортирующий герметичную камеру 3. При этом она проходит через входное отверстие 9, область ультразвукового воздействия от торцов инструментов 5 и гидродинамических излучателей 20 и выходное отверстие 10.

Одновременно подается питание от ультразвуковых генераторов к преоб-. разователям 4, в качестве которых могут быть использованы серийно выпускаемые стержневые магнитострикционные преобразователи ПМС-15А-18.

Затем включается нагнетающий насос

12 и рабочий раствор под давлением, превышающим давление внутри герметичной камеры 3, через систему трубопроводов 13, пустотелые оси 15 подается к гидродинамическим излучате) лям 20 и вытекает через зазоры между стержнями (пазы)корпусов и реактивными насадками 19 на очищаемук полосу.

При истечении жидкости с большой скоростью через гидродинамические излучатели в ней. возбуждаются акустические колебания, которые взаимодействуют с колебаниями высокой частоты, вызванными магнитострикционными преобразователями,. создают в ре-. зультате интерференции более сложное и интенсивное поле, что существенно повышает кавитационное воздействие на очищаемую полосу при повышенном статическом давлении.

Таким образом, предлагаемое ультразвуковое устройство позволяет повысить эффективность воздействия акустических колебаний на процесс очистки непрерывно движущейся полосы, что позволит повысить качество очистки поверхности, а следовательно улучшить электромагнитные свойства трансформаторной стали беэ дополнительного повышения мощности насоса . и габаритов камеры.

Формула изобретения

1. Ультразвуковое устройство для очистки непрерывно движущейся полосН под повышенным давлением, содержащее ванну и расположенную внутри нее герметиэированную камеру с входным и выходным отверстиями, в которых попарно размещены .поворотные запорные заслонки с полым корпусом, 10D0127 снабженные реактивными насадками с каналами для выхода рабочей жидкости на обрабатываемую полосу, и источники ультразвуковых колебаний, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью иитенсификации и повышения качества очистки, каждый насадок выполнен в виде гидродинамического излучателя, вектор распространения гидродинамических потоков которого совпадает с вектором распространения ультразвуковых колебаний этого излучателя, 2. -Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что гидродинаI мические излучатели имеют резонансные стержни, установленные -. o абра" зующей корпуса, а каналы для выхода рабочей жидкости на обрабатываемую полосу образованы зазорами между стержнями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Келлер К. и др. Ультразвуковая очистка. Л., "Машиностроение", 1977, с, 52,.

2. Гершгал Д.A. и Фридман В. М.

Ультразвуковая аппаратура. М.-Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 158.

3. Авторское свидетельство СССР

9 558722, кл. В 08 В 3/12, 1976 (: прототип).

1000127

Составитель В. Датько

Редактор Н, Кешеля Техред М.Тепер Корректор l, .orap

Заказ 1223/7 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проентная, 4