Электроконтактная установка для термообработки болтов

 

ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ YCiAHOBКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ БОЛТОВ, содержащая станину, контакты, расположенные на разных уровнях, и загрузочно-зажинное устройство, установленное соосно с контактами, о тличающаяся тем, что, с целью повышения качества термообработки и увеличения срока службы установки ,, загрузочно-зажимное устройство вь-полнено в виде двух установленных соосно с контактами коаксиальнъп: труб с глухими верхними торцани , пружины, размещенной между этими торцами, ходового винта, расположенного в полости внутренней трубы и имеющего возможностьвзаимодействия с ее верхним торцом, фиксатора и конечного выключателя, причем внутренняя труба имеет возможность взаимодействия с фиксато (Л ром, кинематически связанным с конечным выключателем.

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYS JIHH

„„SU„„1167214 A

4(51) С 21 D 1 40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i Ì Р Я fg„; 1 ц.

ОПИСАНИЕ NSOEPETEI NR .";-- - - - д

К ABTOPCHOMY СВИД ..ТЕЛЬСТВУ (21) 3503833/22-02 (22) 25.10.82 (46) 15.07.85. Бко. ° 11 26 (72) В.З. Ремнякоз, Ю.П. Шалаев, Е.Г. Ващенко, СЛ. Пересторонин и В.И. Москалев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт метал".ургической теплотехники и Ннжнеисетс:сий завод металлоконструкций (53) 62.982.669.2(038.8) (56) Авторское свиде-.ельство СССР

У 134354, кл. С 21 D 1/40, 1960.

Авторское свидетельство СССР

9 655732, кл. С 21 D 1/40, 1970. (54)(57) ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ УС АНЗВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ БОЛТОВ, содержащая станину, контакты, расположенные на разных уровнях, и загрузо но-зажимное устройство, уста- новленное еоосно с контактами, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це" лью пэвьппения качества термообработки и увеличения срока службы установки,, загрузочно-зажимное устройство вьполнено в виде двух установленных "оосно с контактами коаксиальн .".: труб с глухими верхними торцами, пружины, размещенной между этими торцами, ходового винта, расположенного в полости внутренней трубы и имеющего воэможность взаимодействия с ее верхним торцом, фиксатора и конечного выключателя, причем внутренняя труба имеет возможность взаимодействия с фиксатором, кинематически связанным с конечным выключателем.

1167214

Изобретение относится к устрой- ствам для термической обработки изделий с электроконтактным нагревом и может быть использовано на предприятиях, производящих болты, Целью изобретения является повышение качества термообработки болтов за счет устранения задержки болта в водоохлаждаемых контактах, а также увеличение срока службы уста- 10 новки благодаря устранению заклинивания и поломок загрузочно-зажимного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что загрузочно-зажимное устрой- 15 ство выполнено в виде двух установленных соосно с контактами коаксиальных труб с глухими верхними торцами, пружины, размещенной между этими тор— цами, ходового винта, расположен- 20 ного в полости внутренней трубы и имеющего возможность взаимодействия с ее верхним торцом, фиксатора и конечного выключателя, причем внутренняя труба имеет возможность взаимо- 25 действия с фиксатором, кинематически связанным с конечным выключателем.

Благодаря повышению качества тер— мообработки в результате применения изобретения снижаются потери с бра- 311 кои на 4%, за счет увеличения срока службы установки уменьшаются расходы на ремонт и амортизацию в 1,9 раза. Это в совокупности с улучшением других технико-экономических по- 35 казателей дает снижение общих приведенных затрат почти на 70%.

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид, в момент прижа-40 тия болта к контактным электродам.

Электроконтактная установка для термообработки болтов содержит станину 1 на которой смонтированы основные узлы. Подвижные токоподводящие 45 контакты 2 и 3 подсоединены гибкими шинами 4 и 5 (по 3 на каждый) к жестким шинам 6 и 7, подключенным ко вторичной обмотке силового трансформатора (на чертеже не показан) . 50

Гибкие шины 4 и 5 набраны из полос медной фольги толщиной 0,2 мм и через изоляцию укреплены одним концом на станине 1. Неподвижный токоподводящий контакт 8 соединен со вторич- 55 ной обмоткой силового трансформатора жесткой шиной 9 и опирается на консоли станины 1.

Токоподводящие контакты 2,3 и 8 установлены на разных уровнях и выполнены в виде пустотелых медных дисков, охлаждаемых водой, которая подводится шлангами 10 от системы трубопроводов 11.

В конусные отверстия токоподводящих контактов 2,3 и 8 вставлены медные контактные электроды 12-14, закрепленные с помощью гаек. В нижнем контактном электроде 14 выполнено отверстие для прохождения стержня болта и три фигурных выреза, в которые проходят три удлиненных выступа контактного электрода 13. В контактном электроде 13 также имеется отверстие для прохождения стержня болта, Контактный электрод 12 не имеет отверстия.

Нагреваемый болт 15 прижимается опорной поверхностью головки к трем удлиненным выступам контактного электрода 13 и трем коротким выступам контактного электрода 14 и торцом стержня к плоской торцевой поверхности контактного электрода 12. В результате ток к болту подводится в семи точках: в шести на головке и в одной на торце стержня.

Контактные электроды 12-14 охлаждаются вследствие теплопроводности через водоохлаждаемые токоподводящие контакты 2,3 и 8.

Соосно с токоподводяшими контактами установлено загрузочно-зажимное устройство, состоящее из двух коаксиаЛьно расположенных труб 16 17, между заглушенными верхними торцами. которых размещена пружина 18. В полости внутренней трубы 17 размещен ходовой винт 19.

На открытом нижнем торце трубы 17 укреплен фланец 20, на котором размещены четыре шариковых подшипника

21.

В нижней части загрузочно-зажимного устройства установлен фиксатор, состоящий из подвижной горизонтальной фигурной рамки 22, соединенной рычагом 23 с якорем электромагнита 24.

Рамка 22 опирается на четыре шарикоподшипника 25, смонтированных на основании 26. Последнее укреплено с помощью болтов на стойке 27, на которой закреплены также втулки 28 и 29, служащие направляющими труб 16 и 17.

На верхнем конце трубы 16 смонтировано опорное устройство болта, вклю3 1167 чающее обойму с резьбой 30, навинчивающуюся на торец трубы 16, опорную шайбу 31, изготовленную из асбоцемента, выпуклую и вогнутую сферические шайбы 32 из жароупорной стали, боек

33, проходящий через отверстия шайб

31 и 32. Головка болта 15 опирается на шайбу 31.

Винт 19 ввинчивается в гайку 34, выполненную заодно со шкивом, имеющим канавки для клинового ремня. Гайка 34 закреплена в радиальном 35 и упорном 36 шарикоподшипниках.

Клиновой ремень охватывает шкив

37, насаженный на ось электродвигателя 38.

На стойке 27 размещены верхний

39 и нижний 40 конечные выключатели.

Верхний конечный выключатель 39 через систему реле связаны с электродвигателем 38 и электромагнитом

24, кинематически связанным с рамкой 22 фиксатора. Нижний конечный выключатель 40 через реле связан с электродвигателем 38.

Верхний токоподводящий контакт 2 соединен через изоляционные прокладки с наружным кольцом шарнира Гука

41, внутреннее кольцо которого с по30 ! мощью рычага 42 связано через пружину 43 со штоком и якорем элетромагнита 44.. Шарнирная опора 45 рычага 42 укреплена на станине.

Внутреннее кольцо шарнира Гука связано с треугольной рамкой 46, кото- Ç5 рая своими углами с помощью трех тяг 47 и пружин 48 соединена через изоляцию в трех точках со средним токоподводящим контактом 3.

Под нижним токоподводящим контактом 8 размещено центрирующее устройство, состоящее из трех электромагнитов 49, на штоках которых укреплены направляющие 50. На кронштейне станины 1 установлен путевой выклю- 45 чатель 51„ связанный через реле с электромагнитами 49.

Под углом к трубе 16 установлен лоток 52, направленный в приемное отверстие крышки 53 закалочного бака 54.

Электроконтактная установка для термообработки болтов работает по графику, который выполняется при ручном управлении с помощью кнопок или автоматически с помощью системы реле.

Перед пуском подается напряжение в релейную систему, а также вода

214 4 для охлаждения токоподводящих контактов.

В исходном состоянии загрузочнозажимное устройство занимает нижнее крайнее положение, при этом винт 19 нижним концом удерживает конечный выключатель 40 в разомкнутом состоянии, а наружная труба 16 удерживает конечный выключатель 39 в замкнутом состоянии, При этом электромагнит

24 включен, якорь его втянут, а рамка 22 находится в правом крайнем положении так, что через ее отверстие может свободно пройти фланец 20 с шарикоподшипниками 21. Электромагнит 44 отключен и его якорь со штоком, а также левый конец рычага 42, находятся в нижнем крайнем положении ° В результате шарнир Гука 4 1, соединенный с правым концом рычага 42, оказывается в верхнем крайнем положении. Соединенные с шарниром Гука верхний и нижний токоподводящие контакты оказываются также в верхнем крайнем положении. Три электромагнита 49 центрирующего устройства отключены, и направляющие 50, соединенные с их якорями, сведены и. образуют отверстие для пропуска стержня болта.

Операция термообработки начина- ется с установки болта 15 на шайбу

31, что осуществляется вручную или с помощью автоматического питателя. Включается питание электродвигателя 38, который вращает гайку

34 и поднимает винт 19. При этом болт 15 приближается к токоподводящим контактам 8,3 и 2.

Направляющие 50 центрирующего устройства направляют стержень.болта в отверстия контактных электродов

13 и 14. При расстоянии 20-30 мм между торцом обоймы 30 и направляющими

50 замыкается с помощью выступа на трубе 16 путевой выключатель 51 и включается питание трех электромагнитов 19, которые разводят направляющие 50 и освобождают место для прохождения опорного устройства с болтом 15.

Подойдя к контактному электроду

14, болт 15 опорной поверхностью головки плавно прижимается к трем выступам контактного электрода 14. Плавность прижима болта обеспечивается благодаря регламентированной скоро- . сти движения винта 19, с одной стороны, и сжатию пружины 18, с другой.

11672

Так как верхнии 2 и средний 3 контакты подняты, их электроды 12 и 13 не касаются болта, Сферические шайбы 32 позволяют болту повернуться при прижиме так что три контактные

У

5 точки выступов электрода 14 совмещаются с плоской опорной головки болта. В результате усилие, развиваемое парой винт 19 — гайка 34, распределяется равномерно по трем выступам контактного электрода 14.

При достижении трубой 16 верхнего крайнего положения ее нижний конец сходит с поводка конечного выключателя 39, контакты которого размыкаются, и через реле выключают электродвигатель 38. Винт 19 останавливается. Одновременно через реле выключается электромагнит 24 и его подпружиненный шток через рычаг 23

20 отводит рамку 22 в левое крайнее положение. При этом под четыре шарикоподшипника 21, укрепленных на фланце 20, подводятся опорные выступы рамки 22. Па команде от реле времени выключается обратный ход электродвигателя 38 и винт 19 опускается. Дойдя до нижнего крайнего положения, винт

19 своим торцом нажимает поводок конечного выключателя 40, который размыкает свои контакты и дает команду на остановку электродвигателя 38 и винта 19, Болт 15 остается в верхнем крайнем положении, поскольку труба 17 удерживается фигурной рамкой

22, опирающейся на шарикоподшипники

25, укрепленные на основании 26.

По команде от реле времени выключается электромагнит 44 и поднимает через пружину 43 левое плечо рычага

42. При этом правое плечо рычага 42 4О опускается и перемещает вниз шарнир

Гука 4 1 и связанный с ним верхний токоподводящий контакт 2. Контактный электрод 12 при этом своим плоским торцом плавно прижимается к плос-45 кому торцу стержня болта 15. Усилие прижатия определяется величиной сжатия пружины 43 и регулируется перемещением гайки на конце штока электромагнита 44.Благодаря тому, что токо- о подводящий контакт 2 подвешен на гибких шинах 5 и шарнире Гука 41, он может свободно поворачиваться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Это позволяет совместить плоскости торцов контактного электрода 12 и стержня болта 15, что обеспечивает наибольшую контактную поверхность.

14 6

При опускании правого плеча рычага 42 перемещается вниз треугольная рамка 46, шарнирно связанная с внутренней трубой шарнира Гука 41 и с рычагом 42. Рамка 46 опускает три тяги 47, которые через пружины

48 и токоподнодящий контакт 3 прижимают три удлиненных выступа контактного электрода 13 к опорной плоскости голонки болта 15. Благодаря тому, что средний контакт 3 подвешен на гибких шинах 4 и подпружинен в трех точках, он может поворачиваться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, параллельных продольной оси болта. В результате три контактные точки выступов электрода 13 сов— мещаются с плоской опорной поверхностью головки болта 15. Это обеспечивает равномерное распределение усилий по трем удлиненным выступам контактного электрода 13. Величина этих усилий определяется сжатием трех пружин 48 и регулируется перемещением гаек на концах тяг 47.

После прижатия к болту контактных электродов 12 и 13 следует короткая пауза, а затем включается питание силового трансформатора.

При этом на болт со вторичной обмотки трансформатора подается два напряжения: одно полное на стержень болта (между контактами 2 и 8) и другое частичное на головку (между контактами 3 и 8) . В результате болт равномерно нагревается до температуры закалки (850-1050 С) или отпуска (300-600 С) в зависимости от времени нагрева.

Температура в пределах указанных диапазонов выбирается в зави,симости от марки стали и скорости нагрева. После достижения требуемой технологической температуры по команде от пирометра или реле времени происходит отключение питания силового трансформатора, а затем включается электромагнит 24 и отводит рамку 22 в правое крайнее положение.

При этом освобождается от опоры фланец 20, и трубы 16 и 17 с укрепленными на них деталями и болтом 15 падают.

Нагретый болт теряет контакт с водоохлаждаемыми электродами в начале падения. Таким образом, до минимума сокращается остывание болта, Закалочный бак заполнен жидкостью, которая выбирается в зависимости от

1р марки стали болта 15 (вода, масло и др.). В случае отпуска болтов бак

54 не заполняется жидкостью. После сброса болта в бак 54 все узлы уста-. новки оказываются в исходном положении.

7 . 1167214 8

Благодаря зазорам во втулках 28 ., то при ударе болт выталкивается.из и 29, падение происходит быстро с гнезда обоймы 30 и опрокидывается ускорением, почти равным свободному на лоток 52, а затем скатывается в падению, и занимает примерно 0,2 с, приемное отверстие крышки 53 закаУскоренному падению способствует лочного бака 54, открыв при ударе пружина 18, которая при отходе рамки шторку отверстия крышки 53.

22 разжимается и толкает вниз трубу

17. В нижнем крайнем положении при ударе верхнего торца трубы 17 о торец винта 19 пружина 18 сжимается и поводок бойка 33 ударяется о торец втулки 28. При ударе боек выходит из гнезда и ударяет скошеннъм концом головку болта 15. Поскольку точка удара не лежит на оси болта, Составитель А, Беля в

Техред )K.Êàñòåëåâã Корректор Г. Решетник

Редактор Т. Колб

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

Заказ 4391/28 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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