Способ поверхностной закалки деталей типа тел вращения

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для спользования при термообработке деталей типа тел вращения, например колец подшипников. Цель изобретения - повьшение эффективности и равномерности охлаждения. Способ включает нагрев вращающейся детали в кольцевом индукторе и охлаждение ее жидкостью под давлением. Деталь и индуктор устанавливают с образованием между ними кольцевого зазора и помещают в кольцевую камеру. Камера имеет торцовые отверстия, диаметр которых различен и меньше диаметра закаливаемой поверхности . Камере придают вращение . со скоростью, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по ее сечению. Через торцовое отверстие меньшего диаметра в камеру подается охлаждающая жидкость. 1 з.п. , 3 ил. (Л со СП Г) са

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ.(19) (11) (51) 4 С 21 D 9/40 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3774997/22-02 (22)24.07.84 (46)07.06.87. Бюл. 1@21 (75) С.И.Максимов (53)621.784.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9231590, кл. С 21 D 1/10, 1967.

Лозинский M.Ã. Промышленное применение индукционного нагрева.

M.. АН СССР, 1958, с.90. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ .ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования при термообработке деталей типа тел вращения, напрймер колец подшипников. Цель изобретения — повышение эффективности и равномерности охлаждения. Способ включает наг- ° рев вращающейся детали в кольцевом индукторе и охлаждение ее жидкостью под давлением. Деталь и индуктор устанавливают с образованием между ними кольцевого зазора и помещают в кольцевую камеру. Камера имеет торцовые отверстия, диаметр которых различен и меньше диаметра закаливаемой поверхности. Камере придают вращение . со скоростью, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по ее сечению. Через торцовое отверстие меньшего диаметра в камеру подается охлаждающая жидкость ° 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1315

1

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования при термообработке деталей типа тел вращения, например колец подшипников, втулок, шестерен.

Цель изобретения — повышение эффективности и равномерности охлаждения.

На фиг. 1 показано устройство для закалки внутренней конической 10 поверхности втулки; на фиг. 2- то же,наружной поверхности кольца поцшипника; на фиг. 3. — то же,дорожки качения кольца упорного шарикоподшипника. 15

Заливаемую деталь 1 устанавливают в зажимном патроне устройства 2.

Патрон закреплен на приводном валу 3.

На другом приводном валу 4 закреплен индуктор 5 с катушками 6. Профиль 0 полюсов индуктора 7 повторяет профиль закаливаемой поверхности детали 1, а индуктор и деталь устанавливаются с образованием между ними зазора 8.

На эажимном патроне 2 (фиг. 1 и 3) или 4 валу (фиг.2) закрепляются кольцевые детали 9-11, которые образуют кольцевую камеру 12 с торцовыми от— верстиями разного диаметра. У одного из этих отверстий устанавливается коллектор 13 для подачи охлаждающей жидкости.

Устройство содержит также сборник

14 охлаждающей жидкости (фиг.1).

При закалке внутренней поверхности кольцевой детали 1 (фиг, 1) ее устанавливают в зажимной патрон 2„ который закреплен на валу 3, Детали

9 и 10 патрона 2 вместе с закаливаемой деталью 1 образуют кольцевую камеру с торцовыми отверстиями, ди. аметр одного из которых D, больше диаметра другого D . Валам 2 и 3 придают вращение. Включают индуктор

5, закрепленный на валу 2, и внутренняя поверхность детали 1 нагревается. Через коллектор 13 в кольцевую камеру подается охлаждающая жидкость.

При вращении ольцевой камеры жидкость равномерно распределяется по ней, а за счет центробежных сил в ней создается давление. При этом давление жидкости во вращающемся кольце увеличивается по мере удаления от центра вращения. За счет изменения скорости вращения камеры и кольца жидкости в ней можно изменять величину давления жидкости, 495 2

При увеличении давления жидкости повышается точка ее кипения, и эа счет этого повышается интенсивность охлаждения. Кроме того, повышение интенсивности и равномерности охлажi дения обеспечивается за счет улучшения контакта жидкости, находящейся под давлением,с охлаждаемой поверхностью.

Подачу жидкости в кольцевую камеру осуществляют через коллектор, расположенный у торцового отверстия камеры меньшего диаметра. При этом обеспечивается направленное движение жидкости от места ее подачи вдоль охлаждаемой поверхности к торцовому отверстию камеры большого диаметра, так как центробежные силы стремятся распределить жидкость равномерно по кольцу, и при равенстве внутреннего диаметра вращающегося кольца жидкости диаметру большего торцового отверстия камеры дальнейшая подача воды в камеру приводит к сливу ее именно через отверстие большего диаметра.

При закалке наружной поверхности кольцевой детали 1 (фиг.2) ее устанавливают в зажимной патрон 2, который закреплен на валу 3. Детали

9 и 10 вместе с индуктором 5 закреплены на валу 4 и образуют кольцевую камеру с торцовыми отверстиями, диаметр одного из которых больше диаметра другого.

Валам 2 и 3 придают вращение. Включают индуктор 5, и наружная поверхность детали нагревается. Через коллектор 13 в кольцевую камеру подается охлаждающая жидкость, и нагретая поверхность детали закаливается.

При закалке торцовой поверхности кольцевой детали 1 (фиг.3) ее устанавливают в зажимной патрон 2, который закреплен на валу 3, детали

9 и 10 патрона 2 образуют кольцевую камеру с торцовыми отверстиями разного диаметра (П, > D ). Валам

2 и 3 придают вращение. Включают индуктор 5, закрепленный на валу 2, и торцовая поверхность детали 1 нагревается. Через коллектор 13 в кольцевую камеру подается охлаждающая жидкость и нагретая поверхность детали закяливается.

По мере удаления от центра вращения давление жидкости в кольце

3 13 увелИчивается. Поэтому для повышения интенсивности охлаждения закаливаемую поверхность необходимо помещать в наиболее удаленную часть вращающегося кольца жидкости (фиг.1 и 2).

При закалке торцовых поверхностей в связи с размещением закаливаемой поверхности на разных рассТояниях от центра вращения кольца жидкости имеет место некоторая неравномерность э ак алки. Поэтому указанным способом можно закаливать торцовые поверхности лишь деталей, у которых разность диаметров кольцевых поверхностей незначительна по сравнению с их диаметром.

Пример.

Осуществляют закалку наружной поверхности кольца подшипника диаметром 300 мм..Это кольцо помещают в кольцевую камеру с диаметром большего торцового отверстия О< =240 мм, камере придают вращение со скоростью

3000 об/мин. После нагрева закаливаемой поверхности индуктором через меньшее торцовое отверстие подают воду. При этом образуется вращающееся кольцо воды, давление которой у закаливаемой поверхности составляет 0,37 МПа, при этом температура эа15495 4 кипания воды повышается до 140 С, что обеспечивает повышение эффективности охлаждения ней.

ФоРмула изобретения

1, Способ поверхностной закалки деталей типа тел вращения, включающий нагрев вращающейся детали в кольцеfg вом индукторе и охлаждение ее жид,костью под давлением, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и равномерности охлаждения, деталь и индуктор устанавливают с образованием между ним и закаливаемой поверхностью кольцевого зазора, помещают в кольцевую камеру с торцовыми отверстиями, диаметр которых меньше, чем диаметр закаливаемой поверхности, и через одно из них подают жидкость, при этом камере придают вращение со ско ростью, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по ее сечению.

25 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что деталь и индуктор помещают в камеру с торцовыми отверстиями разного диаметра, а жидкость подают через отверстие мень30 шего диаметра.

1315495

Составитель Г.Максименко

Техред М.Ходанич

Редактор Н.Гунько

Корректор С.Шекмар

Заказ .2318/27 Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4