Устройство для охлаждения шаров

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . ие ои

3(59 С 21 0 1/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в виде имеющего воэможность вращения барабана с винтовой направляющей, загрузочный и разгрузочный лотки и приспособление для подачи охлаждающей среды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности ц равномерности охлаждения, винтовая направляющая выполнена с прорезью под углом 30-60 к ней, а приспособление для подачи охлаждающей среды выполнено в виде связанных между собой .центрального коллектора с плоскоструйными соплами и боковых коллекторов с круглоструйными соплами, при этом коллекторы имеют возможность поворота вокруг продольной оси е барабана, а боковые коллекторы установлены под углом 30-120 друг к другу. (21) 3419157/22-02 (22) 07.04.82 (46) 30.11.83. Бюл. 11 44 (72) Ж.В. Башкатова, A.Н. Клименко, В.И. Удовиков, И.К. Тартаковский и Е.С. Смелов (71) Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (53) 621 784.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 831821, кл. С 21.0 9/36, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 688525, кл. С 21 D 1/62, 1977. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ВАРОВ, содержащее ванну и расположенный в ней транспортер, выполненный

1057558

2. Устройство по и. 1, о т л и - большая ось плоскоструйных сопел нач а ю щ е е с я тем, что диаметр бо- правлена вдоль винтовой направляющей,а ковых коллекторов составляет 0,3-0,5 ось круглоструйных сопел - по касательдиаметра центрального коллектора, ной к внутренней поверхности барабана.

Изобретение относится к металлургии и предназначено для термообработки металлических шаров.

Известно устройство для закалки деталей, содержащее загрузочный и раз"5 грузочный лотки, закалочную ванну, наклонный конвейер и трубу с приводом вращения, имеющую на внутренней стенке винтовые витки и установленную между загрузочным лотком и наклонным конвейером Ц .

Недостаток известного устройства— неравномерность охлаждения, так как шары, перекатываясь по винтовой дорожке, вращаются только вокруг одной оси, что приводит к разбросу механических свойств шаров, Наиболее близким .к предлагаемому по технической сущности является уст» 20 ройство для закалки шаров, содержащее ванну и расположенный в ней транспортер, выполненный в виде имеющего возможность вращения барабана с винтовой направляющей, загрузочный и р5 разгрузочный лотки и приспособление . для подачи охлаждающей среды (2J .

К недостаткам можно отнести низкую интенсивность и равномерность охлаж- дения, что приводит к снижению качества шаров. В процессе перекатывания по винтовой направляющей шары вращаются вокруг одной оси, что вызывает неравномерность охлаждения. Приспособление для подачи охлаждающей жидкости, выполненное в виде коллектора с рядом отверстий, не обеспечивает достаточную площадь и равномерность орошения поверхности шаров,. что ограничивает скорость охлаждения и равномерность закалки. Коллектор для подачи охлаждающей жидкости, стационарно установленный в центре барабана, не всегда позволяет подавать охладитель на поверхность всех. перека- 45 тывающихся по винтовой дорожке шаров, так как место их нахождения от центра барабана зависит от скорости вращения и размера шаров.

Цель изобретения - повышение интенсивности.и равномерности охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения шаров, содержащим ванну с расположенным в ней транспортером, выполненным в виде имеющего возможность вращения барабана с винтовой направляющей, за: грузочный и разгрузочный лотки и приспособление для подачи охлаждающей среды, винтовая направляющая выполнена с прорезью под углом 30-60 к ней, а приспособление для подачи охлаждающей среды выполнено в виде связанных. между собой центрального коллектора с плоскоструйными соплами и боковых коллекторов с круглоструйными соплами, при этом коллекторы имеют возможность поворота вокруг продольной оси барабана, а боковые коллекторы установлены под углом

30-120 дру г к дру гу.

Диаметр боковых коллекторов со.ставляет 0,3-0,5 диаметра централь; .ного коллектора, а большая ось flAoc коструйных сопел направлена вдоль винтовой направляющей, а ось круглоструйных сопел - по касательной к . внутренней поверхности барабана.

На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения шаров,. общий вид; (боковые коллекторы условно не пока: заны); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - система коллек1 . торов для подачи охлаждающей жидкости; на. фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг. 5 - схема расположения плоских струй охладителя по отношению к винтовой направляющей транспортера.

Устройство для охлаждения шаров содержит загрузочный лоток 1, транспортер в виде вращающегося барабана 2, направляющую воронку 3, наклонный конвейер 4 и разгрузочный лоток 5.

3 105755

Вращающийся барабан 2, в котором осуществляется закалка шаров, имеет винтовую направляющую 6, снабженную через каждые два оборота косой прорезью

7, расположенной под углом 30-60 от- 5 носительно направляющей 6, для перехода шара на соседнюю винтовую дорожку. При этом переходе шар изменяет положение оси вращения. В. барабане 2 с целью интенсификации процесса теп- 10 лообмена установлена система коллекторов для подачи охлаждающей жидкости, состоящая иэ жестко связанных между собой трубопроводами 8 централь ного 9 и боковых коллекторов 10. 15

Центральный коллектор 9 снабжен плоскоструйными соплами 11, большая ось выходного отверстия которых расположена вдоль винтовой направляющей 6 барабана 2, что дает возможность рас- 20 положить плоскость 12 струй охлаждающей воды 13 под .углом М . Боковые коллекторы 10 снабжены круглоструйными соплами 14, направленными по касательной к внутренней поверхности Ga- 25 рабана 2. Охлаждающая вода подводится в систему коллекторов через водовод

15. С. целью направления струй воды на шары при их любом положении система коллекторов 9 и 10 имеет возмож- З0 ность поворота вокруг оси барабана 2, который осуществляется с помощью рычага 16. Транспортер - барабан 2 установлен гюд углом на катках 17, снабженных приводом 18 вращения. .Устройство работает следующим образом.

Прокатанные на стане мелющие шары по загрузочному лотку 1 скатываются в барабан 2, который непрерывно вра- 40 щается на катках 17 от привода 18:

При вращении барабана шары перекатываются по внутренней винтовой дорожке, охлаждаясь при этом эакалочной средой, подаваемой из .системы кол- 45 лекторов 9 и 10 через сопла 11 и 14, которые создают значительную площадь орошения и турбулизацию охладителя.

При изменении положения шаров система коллекторов 9 и 10. поворачивается с

50 помощью рычага 16 вокруг оси барабана 2 на определенный угол так, чтобы на все охлаждаемые шары подавался охладитель.

Шары перемещаются винтовыми направляющими 6 вдоль оси барабана 2, скатываются в направляющую воронку 3 и затем наклонным конвейером 4 подаются в разгрузочный лоток 5. 8о время перемещения шара вдоль оси барабана

2 через каждые два оборота вращения его происходит переход шара на соседнюю винтовую дорожку через косую прорезь 7. При этом изменяется положение оси вращения вара, что способствует повышению интенсивности и равномерности охлаждения.

Выполнение прорези под углом меньше 30 к винтовой направляющей приводит к тому, что закаливаемые шары при переходе с одной на другую дорожку меняют свою ось вращения лишь на

30, а при угле более 60 шары проо скальзывают линию прорези и не со вершают переход. Следовательно, оптимальными значениями угла, гюд которым выполняется прорезь, является

30-60О относительно самой винтовой направляющей.

Приспособление для подачи охлаждающей среды, выполненное в виде системы коллекторов, состоящей из жестко связанных между собой трубопроводами центрального и боковых коллекторов, обеспечивает увеличение площади и равномерности орошения, а также турбулизацию воды,- что повышает интенсивность и равномерность охлаждения. Система коллекторов имеет воэможность Ilo ворота относительно оси барабана (трансгюртера). Это позволяет изменять направление подачи охлаждающей воды на вары в зависимости от места их нахождения (место нахождения шаров зависит,от скорости вращения барабана и их размера), т,е. обеспечивает постоянную гюдачу воды на шары при изменении любых технологических параметров.

Угол между осями трубопроводов (подводов воды к боковым коллекторам) равный 30-120 .определен производительностью стана и скоростью вращения барабана. Угол равный 30 обеспечивает интенсивное и равномерное охлаждение шаров при минимальной производительности стана и максимальной скорости вращения барабана, а угол равный 120о - при максимальной производительности стана и минимальнои ско" рости вращения барабана. Таким образом, оптимальным углом, обеспечивающим повышение интенсивности и равномерности охлаждения варов, является угол 30-120 между осями трубопроводов.

58 б сивность и равномерность охлаждения шаров.

Установка на боковых коллекторах круглоструйных сопел, направленных по касательной к внутренней поверхности барабана,:позволяет направлять струи воды под закаливаемые шары и тем самым создает равномерное охлаждение со всех сторон шара. Круглоструйные сопла одновременно осуществляют охлаждение винтовой направляющей барабана.

Таким образом, использование косой прорези на винтовых направляющих, системы коллекторов с плоскоструйными и крупюструйными соплами,, обеспечивает вращение шаров вокруг раз- . ных осей, создает значительную площадь орошения шаров охладителем. Повышение интенсивности и равномернос-. ти охлаждения приводит к улучшению механических свойств металла. по всему, объему шара.

% 10575

С целью равномерного охлаждения всех шаров количество воды, подавае:мой центральным коллектором и двумя боковыми коллекторами, должно быть равным, так как при этом обеспечила- 5 ется одинаковая плотность орошения.

Соотношение диаметра боковых коллекторов к диаметру центрального коллектора равное 0,3-0,5 обеспечивает равномерную плотность орошения при стабилиных гидравлических характеристиках.

Центральный коллектор, снабженный плоскоструйными соплами, большая ось выходного отверстия которых рас- 1S .положена вдоль винтовой направляющей барабана, не только осуществляет подачу воды,. но и разгоняет ее по винтовой направляющей за счет совпадения . плоской струи воды с винтовой дорож- 20 кой. При этом охлаждающая вода интенсивно перемещается и турбулизуется внутри барабана, что создает интен1057558

Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9525/32

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Марковский

Редактор Л. Пчелинская Техред А.Бабинец Корректор Г Orap