Установка для закалки длинномерных цилиндрических изделий

 

1. УСТАНОВКА ДЯЯ ЗАКАЛКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЙЛИНдаиЧЕСКЙХ ИЗДЕЛИЙ , содержащая закалояиый бак и поворотную раму смонтированные на ней приводные вилки с роликаш и ва лы, установленные под вилками, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения качества обработки я расвшрений технологических воэможностей, вилки выполнены ввиде pinaгов с индивидуапьньши приводами, шарнирно связаины1 «1 с ними, при этом поверхности валов имеют винтовые реборды , противоположно направленные от середины у каждого вала и между валами, а рычаги и их привода ша| нирно закреплены на раме. 2. Установка по п. 1, о т л и чающая с я тем, что валы установлены на катках, закрепленных на раме. З.Устаноака по П.1 и 2, о т ли ч а ю ад а я с я тем, что рва.снабжена упором, установленный на боковой стенке с возможность вра- . и осевого перемещения для or раничения осевого перемещения из- , делня. 17 т фиг. /

СО(ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

ЯЯ) С 21 0 9 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг. 1 (21) 3344751/22-02 (2.2) 08. 10. 81 .(46). 07.05.83. Бюл, )) 17 (.72) Ю..Л.Романов, Н.A.Èèëêîâ, В.Ф.Баглаев) B.Ä.Çàäó ÿí и В.К.Загудаев (53) 621. 784. б (088. 8/ (56) i. Авторское свидетельство СССР

В 617484, кл. С- 21 .)).9/28, 1978.

2. Авторское Свидетельство СССР

В 358390, кл,. С 21 () 9/08 1968..(54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЛКИ

ДЛИННОИЕРНИХ ЦИЛННДРНЧКСКНХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая закалочный бак и поворотную раму, смонтированные на ней приводные вилки с роликами и валы, установленные под вилками, о тл и -ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обработки

„.SU„„.1 1 82 А к расширения технологнческих возмож-ностей, вилки выполнены i виде рычагов с индивидуальными приводами, .шарнирно связанными с ними, при этом поверхности валов имеют вийтовые реборды, противоположно направленные от середины у каждого вала и между валами, а рйчаги и их приводы шарнирно закреплены на раме.

2. Установка по и. 1, о т л нч а ю щ а я с-я тем, что валы установлены иа катках, закрепленных на .раме.

З.установка по п.1 и 2, о т л и ..: ч а ю щ а я с я тем что она.енаб-. жена упором, установленным на .боковой стенке ржам с возможностью вра-, Е щения и осевого перемещения для ог.раничения осевого перемещения изделия.

1016382

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для термообработки длинномерных, преимущественно ступенчатых валов с галтелями.

Иэ естен станок для тер ческой 5 обработки валов, осей и других подобных деталей, содержащий станину, несущую на себе нижние ролики, связанные с приводом, и нажимной ролик, имеющий механизм прижима с регулируемым давлением f1).

В случае использования станка для, термообработки длинномерных иэделий (1000-2500 мм) нижние приводные ролики и нажимной ролик должны иметь 15 .длину, соизмеримую с длиной изделия.

В этом случае при вращении изделия .между роликами в процессе термообработки к нажимному ролику необходимо приложить большое усилие (5 — 12 т), gg чтобы обеспечить прямолинейность об рабатываемого длинномерного изделия.

В результате приложения большого усилия неизбежны деформации (прогибы) роликов в средней части, что не позволяет устранить коробление изделия в процессе термообработки.

Установка содержит эакалочный бак 1 с охлаждающей жидкостью и поворотную

ЗО раму 2, закрепленную на баке посредством шарниров 3. На раме 2 закреплены опоры 4 и поддерживающие катки

5. В опорах 4 установлены приводные валы б и 7, причем вал б выполнен

35 цилиндрическим, а вал 7 выполнен с конусностью в пределах 0,001 — 0,006, Валы б и 7 установлены относительно друг друга в горизонтальной и вертикальной плоскостях под углом 2 —

4Q 10 . Валы б и 7 через зубчатую передачу (не показана) связаны с приводом 8, установленным на закалочном баке 1. На валах 6 и 7 выполнены вин-. товые реборды 9 противоположного направления. К середине валов 6 и 7 винтовые реборды 9 направлены во встречном направлении. Наличие винтовых реборд противоположно направлению на поверхностях валов б и 7 обеспечивает обкатку обрабатываемого вала по взаимно пересекающимся линиям. Выполнение винтовых реборд каждого вала, противоположно направленных от его середины, способствует равномерному охлаждению обрабатываемого иэделия, так как встречное направление реборд вызывает циркуляцию охлаждающей жидкости по поверхности обрабатываемого вала, На закалочном баке 1 жестко закреплен кронштейн

60 10, на котором шарнирно установлен силовой цилиндр 11, а шток его шарнирно связан с рамой 2. На раме 2 на стойках 12 шарнирно смонтированы силовые цилиндры 13, штоки которых

65 также шарнирно связаны с одним иэ

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является закалочная установка для термической обработки изделий, содержащая подвижную в вертикальном направлении раму-резервуар с охлаждающей жидкостью. На раме .смонтированы горизонтальные балки, две нижние из которых снабжены приводными роликами, а верхняя— прижимными. Ролики ширнирно установлены в вилках. Валки на раме установлены параллельно друг другу, а в поперечном сечении их оси расположены под углом 120 . Балки могут перемещаться для установки роликов на заданный диаметр обрабатываемого изделия (2).

Недостатком установки является невозможность обрабатывать валы с утолщением на концах, так как ролики жестко устанавливаются на заданный диаметр обрабатываемого вала.

Кроме того, при обработке вала постоянного сечения в продольном направлении в результате жесткой фиксации роликов, а также за счет изменения линейных размеров вала в процессе охлаждения, возможно либо не полное рйхтование из-за возникновения зазора между верхними роликами и обрабатываемым валом, либо разрушение качества поверхности об= рабатываемого вала из-за смятия роликами его поверхности при подаче в эакалочную установку.

Целью изобретения является повы.шение качества обработки и расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для закалки длинномерных цилиндрических изделий, содержащей закалочный бак и поворотную раму, смонтированные на ней приводные вилки с роликами и валы, установленные под вилками, вилки выполнены в виде рычагов с индивидуальными приводами, шарнирно связанными с ними, при этом поверхности валов снабжены винтовыми ребордами, противоположно направленными от середины у каждого вала и между валами, а рычаги и их приводы шарнирно закреплены на раме.

Кроке того, валы установлены на катках, закрепленных на раме.

Установка снабжена упором, установленным на боковой стенке рамы с возможностью вращения и осевого перемещения для ограничения осевого перемещения изделия.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А-A на фиг.1 < рама в нижнем положении); на фиг. 4 — вид В на фиг. 2 " на фиг. 5 — вид В на фиг. 4.

1016382 плеч рычагов 14. Оси 15 рычагов 14 закреплены на раме 2, а второе плечо каждого рычага 14 снабжено роликами 16. На стенке рамы 2 со стороны меньшего диаметра вала 7 в подшипниках (не показаны) установлен упор

17, взаимодействующий с обрабатывае..мым валом 18. Расстояние между упором 17 и торцами валов б и 7 определяется из соотношения нем верхнем положении. Шток силового цилиндра 13 находится в крайнем левом положении, а плечо рычага 14 с роликом 15 — в крайнем верхнем положении, Включается привод 8 и приводные валы б и 7 через зубчатую .передачу (не показаны) получают вращение. На валы б и 7 укладывается нагретый вал 18 так, чтобы один из

10 его торцов контактировал с упором . 17, при этом галтели вала 18 оказываются эа пределами торцов приводных валов б и 7. Вал 18 начинает вращаться. Одновременно включаются

15 цилиндры 13, штоки которых поворачивают двуплечие рычаги 14 вокруг осей 15 до полного прижима роликами 16 нагретого вала 1В к винтовым ребордам 9 валов 6 и 7. Усилие при20 жима, зависящее от давления рабочей среды в цилиндрах 13, выбрано таким, чтобы ролики 16 не сминали поверхность нагретого вала 18. Происходит выпрямление вала 18. Через заданный промежуток времени включается цилиндр 11, шток которого, перемещаясь в крайнее правое положение, поворачивает раму 2 вокруг шарнира 3 в крайнее нижнее положение.

Обрабатываемый вал 18 охлаждается в резервуаре. При охлаждении линейные размеры вала 18 уменьшаются, но так как приводной вал 7 выполнен с конусностью 0,002 — 0,006, то торец вала постоянно контактирует с упором 17. При одновременном контакте обрабатываемого вала 18 с упором 17 и обкатывании его роликами 16 и ребордами 9 пр дотвращается коробление обрабатываемого вала 18 à про49 дольном направлении и происходит выглажнвание его поверхности. При этом исключается смятие галтелей, так как расстояние между упором 17 н торцами валов 6 и 7 определяется

По истечении заданного времени охлаждения за счет снижения температуры вала возникают температурные и структурные напряжения, вызываю5О щие усилия деформации вала 18. Для предотвращения. этих деформаций вала

18 в цилиндре 13 повышается давление по заданной программе и усилия прижима роликов 16 превышают воэникаю55 щие усилия. деформации вала 18.

По окончании времени охлаждения вала 18 цилиндр 11 включается на реверс и рама 2 возвращается в исходное положение. Затем включаются

60 на реверс цилиндры 13, рычаги 14 поворачиваются в крайнее верхнее положение, ролики 16 поднимаются, освобождая обрабатываемый вал 18.

Вал 18 снимается с приводных валов

65 .6 и 7 и передается на дальнейшую тех=" " +"Юб" А-4ф)-ÎîÛÁ (3„-@ )г) где С вЂ” расстояние между упором и торцами приводных валов;

1 — длина утолщенной части изделия.

R — радиус галтелей иэделия

О„ — диаметр утолщенной части иэделия

d - диаметр средней (рихтуемой) части иэделия.

Для обеспечения качества обработки в предлагаемой установке расстояние от упора до .торцов вала должно быть равно сумме длины утолщенной части обрабатываемого вала и 1/2 длины хорды окружности радиуса, равного радиусу галтели., с учетом погрешностей изготовления изделия и установки, т.е.

С = К(g+ 1/2a), (1) где С вЂ” расстояние между упором и торцами валов;

R - -длина утолщенной части вала, (3 - -длина хорды окружности радиуса, равного радиусу галтеля, К - коэффициент, учитывающий погрешности изготовления изделия и установки, равной 1,1

Длина хорды может быть выражена следующим образом: =-а=. З.b- Ь, где а — длина хорды; г - радиус окружности, Ь вЂ” высота сегмента (стрелка).

Поскольку для предлагаемой установки высота сегмента (стрелка ).равна..

1/2 разности между диаметром утолщенной части обрабатываемого вала и диаметром его средней части, а радиус окружности является радиусом галтели обрабатываемого вала (R,= W) то длина хорды будет иметь вид ц ggg (84 82) (.Qq- ) (3)

Подставляя выражение (3) в выражение(1) и преобразуя, получим соотношение

C=9 E8+ "О2 (Й -6,)-Î,OÛÇ(6 -8 ) ).

Устройство работает следующим образом.

В исходной позиции шток силового цилиндра 11 находится в крайнем левом положении, а рама 2 — в край101б382 фиг.Р нологическую позицию. Далее цикл повторяется.

Использование предлагаемой установки позволяет повысить качества обработки и рихтовки, а такие расширить технологические возмсикности .агрегата и совместить операцию закалки с операцией правки длинноиерных валов.

Я -Л

Й 15

1016382

РиРБ

7. У 17

Составитель В, Ершова

ТехредТ.Маточка Корректор Ю. Макаренко

Редактор Л. Гратилло

Ти аж 568 Подписное

Заказ 3323/28 Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, II ул. Проектная, 4