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

Электроконтактная установка для термообработки болтов Электроконтактная установка для термообработки болтов Электроконтактная установка для термообработки болтов Электроконтактная установка для термообработки болтов Электроконтактная установка для термообработки болтов Электроконтактная установка для термообработки болтов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах

Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к литым деталям из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащих 0,15 - 0,30% углерода, и применяемым в автосцепных устройствах подвижного состава железных дорог

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки

Изобретение относится к термообработке и может быть использовано при закалке деталей из углеродистых сталей сложной формы, например пуансонов, накатных роликов и др

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства булатной стали

Изобретение относится к области обработки поверхностей металлов, такой как очистка (например, удаление окалины, оксидированных слоев, загрязнителей и тому подобное) поверхностей, термическая обработка и нанесение покрытий на них

 

Наверх