Стенд для закалки валов и трубных деталей



Стенд для закалки валов и трубных деталей
Стенд для закалки валов и трубных деталей
Стенд для закалки валов и трубных деталей
Стенд для закалки валов и трубных деталей
Стенд для закалки валов и трубных деталей

 

C21D1/10 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2499058:

Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке деталей с использованием индукционного нагрева. Для предохранения от окисления и улучшения качества внутренней поверхности детали осуществляют закалку детали с нагрева токами высокой частоты при одновременной подаче охлаждающей жидкости на внутреннюю и наружную поверхности трубных деталей в стенде, который содержит стойку, гидравлический подъемник, приспособление, состоящее из верхнего центра, корпуса и пружины сжатия, нижнего центра, индуктора, узла управления подачи охлаждающей жидкости, при этом в верхнем центре выполнены каналы с определенными сечением и углом для подачи и равномерного распределения охлаждающей жидкости на внутренней поверхности трубной детали. Индуктор выполнен совмещенным со спрейером, снабженный каналами с определенными сечением и углом для подачи охлаждающей жидкости на наружную поверхность деталей. Верхний центр выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения относительно корпуса за счет пружины сжатия. Нижний центр имеет пазы с определенным сечением для беспрепятственного выхода охлаждающей жидкости из внутренней полости обрабатываемой детали. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам термообработки деталей индукционным нагревом с охлаждением.

Известен станок, состоящий из стойки, на которой закреплены корпус с верхним центром и нижний центр для крепления детали, индуктор, совмещенный со спрейером для подачи охлаждающей жидкости на наружную поверхность детали, гидравлический подъемник для перемещения закрепленной в центрах детали, узел управления скоростью и давлением подачи охлаждающей жидкости, принятый за прототип (М.Г. Лозинский «Промышленное применение индукционного нагрева» «Машиностроение», М, 1958 г., стр.374-377).

Недостатками прототипа являются:

- отсутствие одновременного охлаждения наружной и внутренней поверхности методом орошения, что приводит к нарушению и окислению внутренней поверхности при закалке трубных деталей;

- отсутствие регулирования скорости подачи (расхода) охлаждающей жидкости;

- сложность установки детали в центра, вследствие использования зубчатой передачи (рейка-шестерня);

- деформация деталей из-за не контролируемого усилия зажима по средством зубчатой передачи.

Предполагаемым изобретением решатся задачи:

- повышение качества внутренней поверхности трубных деталей при термообработке;

- уменьшение трудоемкости за счет быстрой смены изделия;

- уменьшение деформации обрабатываемой детали;

Технический результат, получаемый от использования изобретения заключается в введении подачи охлаждающей жидкости с регулировкой скорости подачи (расхода) жидкости на внутреннюю поверхность трубных деталей, тем самым формируются водяные рубашки вокруг них, которые выравнивают температуру по толщине детали и предохраняют от окисления внутреннюю поверхность, чем улучшают качество внутренней поверхности и процесс термообработки.

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для закалки трубной детали, содержащем стойку, на которой закреплены корпус с верхним центром и нижний центр для крепления детали, индуктор, совмещенный со спрейером для подачи охлаждающей жидкости на наружную поверхность детали, гидравлический подъемник для перемещения закрепленной в центрах детали, узел управления скоростью и давлением подачи охлаждающей жидкости, новым является то, что корпус снабжен пружиной сжатия для возвратно-поступательного движения верхнего центра, при этом в верхнем центре выполнены каналы для подачи охлаждающей жидкости и равномерного ее распределения на внутренней поверхности трубной детали, а в нижнем центре выполнены пазы для выхода охлаждающей жидкости из внутренней полости детали.

Спрейер выполнен с каналами для равномерного распределения охлаждающей жидкости по наружной поверхности деталей.

Снабжение корпуса пружиной сжатия для возвратно-поступательного движения верхнего центра позволяет надежно устанавливать (снимать) обрабатываемую деталь и уменьшать деформацию трубной детали, и как результат - уменьшать подготовительно-заключительное время, то есть трудоемкость, а также уменьшать деформацию детали, что в свою очередь исключает операцию правки детали.

Выполнение каналов в верхнем центре для подачи охлаждающей жидкости и равномерного ее распределения на внутренней поверхности трубной детали позволяет регулировать скорость подачи охлаждающей жидкости и устанавливать поток с учетом создания эффективной водяной рубашки с учетом перелива, перелив недопустим. Контроль давления осуществляется по манометру, расположенному в узле управления.

Выполнение нижнего центра с пазами для беспрепятственного выхода охлаждающей жидкости из внутренней полости обрабатываемой детали позволяет предохранять от перелива.

Выполнение спрейера с каналами для равномерного распределения охлаждающей жидкости по наружной поверхности деталей позволяет подавать охлаждающую жидкость на наружную поверхность детали, создавая наружную водяную рубашку. Скорость и давление подачи охлаждающей жидкости необходимо регулировать таким образом, чтобы жидкость не попадала в зону нагрева.

Каналы, выполненные в верхнем центре, индукторе, совмещенном со спрейером, а так же пазы в нижнем центре регулируют давление напора (скорость) потока охлаждающей жидкости, то есть создают водяные рубашки, позволяющие производить сбалансированный отбор тепла, что улучшает наружную и внутреннюю поверхность детали при термообработке и уменьшает коррозию.

Одновременное совмещение внутреннего и наружного охлаждения позволяет выравнивать температуру по толщине детали, что предохраняет внутреннюю поверхность от окисления и улучшает процесс закалки и, как следствие, уменьшает брак.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема общего вида стенда для закалки; на фиг.2 - вид А, приспособление; на фиг.3 - вид Б, пазы нижнего центра; на фиг.4 - вид В, индуктор, совмещенный со спрейером; на фиг.5 - вид Г, каналы индуктора совмещенного со спрейером для подвода охлаждающей жидкости на наружную поверхность детали.

Стенд для закалки состоит из стойки 1, гидравлического подъемника 2, гидрооборудования 3, электрооборудования 4, приспособления 5, нижнего центра 6, индуктора, совмещенного со спрейером 7, узла управления 8.

Стойка 1 представляет собой сварную конструкцию, на которой закреплены основные узлы (гидравлический подъемник 2, приспособление 5, нижний центр 6, индуктор совмещенный со спрейером 7, узел управления 8). Приспособление 5 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из верхнего центра 9, корпуса 10 и пружины сжатия 11. В верхнем центре 9 расположены каналы 12 с определенными сечением и углом, для подачи и равномерного распределения охлаждающей жидкости на внутреннюю поверхность трубных деталей. Верхний центр 9 выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вверх и вниз за счет пружины сжатия 11, что позволяет быстро устанавливать и снимать обрабатываемую деталь 13, не деформируя ее. В состав узла управления 8 входит коллектор 14, манометр 15 и кран 16. К коллектору 14 подводится охлаждающая жидкость, которая далее поступает в верхний центр 9. Скорость потока и давление подачи во внутреннюю полость трубных деталей охлаждающей жидкости регулируется с помощью манометра 15 и крана 16. Нижний центр 6 имеет пазы определенного сечения 17 для выхода охлаждающей жидкости из внутренней полости обрабатываемой детали 13 и предохранения от перелива. Индуктор, совмещенный со спрейером 7, имеет сборную конструкцию, состоящую из узла пайки 18, труб 19, для подачи потока охлаждающей жидкости в узел пайки, и щек 20, для подачи тока на узел пайки. Узел пайки 18 включает в себя корпус спрейера, в котором расположены каналы 21 с определенными сечением и углом для подвода охлаждающей жидкости к наружной поверхности детали. Скорость потока охлаждающей жидкости регулируется с помощью крана 22.

Предлагаемый способ закалки валов и трубных деталей реализуется на стенде для закалки следующим образом.

При перемещении верхнего центра 9 вверх устанавливается обрабатываемая деталь 13. Зажатая обрабатываемая деталь 13 перемещается через индуктор, совмещенный со спрейером 7, гидравлическим подъемником 2. Управление гидравлическим подъемником 2 осуществляется при помощи крана 23. На индуктор, совмещенный со спрейером 7, подается напряжение высокой частоты и осуществляется подача охлаждающей жидкости на наружную поверхность обрабатываемой детали 13. Одновременно в верхний центр 9 подается охлаждающая жидкость на внутреннюю поверхность обрабатываемой детали 13. Настройка скорости и давления подачи охлаждающей жидкости производится с помощью узла управления 8 и крана 22. Закалка производится при перемещении обрабатываемой детали 13 через индуктор, совмещенный со спрейером 7. По окончании закалки отключить подачу охлаждающей жидкости и напряжение высокой частоты. При перемещении верхнего центра 9 вверх снимается обрабатываемая деталь 13.

Созданная конструкция стенда для закалки показала отличное качество внутренней поверхности, высокую производительность, позволила снизить себестоимость изготовления деталей за счет исключения операций правки, последующего отпуска и уменьшить брак внутренней поверхности трубных деталей.

1. Стенд для закалки трубной детали, содержащий стойку, на которой закреплены корпус с верхним центром и нижний центр для крепления детали, индуктор, совмещенный со спрейером для подачи охлаждающей жидкости на наружную поверхность детали, гидравлический подъемник для перемещения закрепленной в центрах детали, узел управления скоростью и давлением подачи охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что корпус снабжен пружиной сжатия для возвратно-поступательного движения верхнего центра, при этом в верхнем центре выполнены каналы для подачи охлаждающей жидкости и равномерного ее распределения на внутренней поверхности трубной детали, а в нижнем центре выполнены пазы для выхода охлаждающей жидкости из внутренней полости детали.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что спрейер выполнен с каналами для равномерного распределения охлаждающей жидкости по наружной поверхности детали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения высокой стойкости труб для нефтяных скважин к сульфидному растрескиванию под напряжением (СРН-стойкость) бесшовная стальная труба содержит, мас.%: от 0,15 до 0,50 С, от 0,1 до 1,0 Si, от 0,3 до 1,0 Mn, 0,015 или менее P, 0,005 или менее S, от 0,01 до 0,1 Al, 0,01 или менее N, от 0,1 до 1,7% Cr, от 0,4 до 1,1% Мо, от 0,01 до 0,12 V, от 0,01 до 0,08 Nb, от 0,0005 до 0,003 В или дополнительно содержит от 0,03 до 1,0 мас.% Cu и имеет микроструктуру, которая содержит 0,40% или более растворенного Mo и фазу отпущенного мартенсита, которая является главной фазой и которая имеет зерна первичного аустенита с размером зерна 8,5 или более и 0,06 мас.% или более диспергированного осадка M2C-типа, имеющего по существу зернистую форму.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для термоправки сильфонов. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сварных труб различного назначения. .

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при термообработке лифтовых труб, требующих вакуумирования межтрубного пространства, или аналогичных изделий в машиностроении.

Изобретение относится к термообработке лифтовых труб типа «труба в трубе» или аналогичных изделий в машиностроении, требующих вакуумирования межтрубного пространства.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению нефтегазопромысловой бесшовной трубы из мартенситной нержавеющей стали, обладающей прочностью с пределом текучести YS на уровне 95 кфунт/кв.дюйм (665-758 МПа) и повышенной низкотемпературной ударной прочностью.

Изобретение относится к области термической обработки лифтовых труб малого диаметра типа «труба в трубе» диаметром от 60 до 80 мм, требующих вакуумирования межтрубного пространства.
Изобретение относится к области металлургии и нефтяного машиностроения и может быть использовано для изготовления насосно-компрессорных труб с высаженными наружу концами (НКТ-В) и бурильных труб из легированных конструкционных сталей.

Изобретение относится к области термической обработки холоднодеформированных труб, используемых при производстве парогенераторов энергоблоков с реакторами БН-600, БН-800.

Группа изобретений относится к области военной техники и может быть использована при создании автоматического стрелкового оружия, например стволов единых пулеметов, изготовленных методом холодного радиального обжатия.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению закаленной мартенситной стали, используемой для изготовления различных конструкционных и приводных деталей.
Изобретение относится к металлургии, в частности к метизному производству, и может быть использовано при производстве из высокоуглеродистой стали проволоки больших диаметров, преимущественно 9-12 мм, предназначенной для изготовления, например, высокопрочной арматуры для железобетонных шпал.

Группа изобретений относится к области термической обработки головки рельсов в охлаждающей ванне. Охлаждающая ванна содержит по меньшей мере один продольный отсек (1), включающий центральную емкость (31) для погружения в нее обрабатываемой головки рельса, подающий коллектор (2) для подачи текучей среды, две вторичные емкости (32), расположенные по бокам от центральной емкости (31) для сбора охлаждающей текучей среды, когда она переливается через верхний край первичной центральной емкости (31).
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в металлургии, машиностроении, промышленности стройматериалов при нагреве мелких изделий машиностроения под закалку, нормализацию, отпуск и цементацию.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности и т.д.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в металлургии, машиностроении, промышленности стройматериалов при нагреве мелких изделий машиностроения под закалку, нормализацию, отпуск и цементацию.

Изобретение относится к области обработки поверхности изделий из высокоуглеродистых легированных сплавов концентрированными потоками энергии. Для улучшения эксплуатационных характеристик изделий за счет уменьшения напряженного состояния в результате значительного снижения протяженности границы раздела между основным материалом изделий и зонами обработки поверхности на изделие локально воздействуют сфокусированным импульсным электронным лучом с плотностью мощности 104-105 Вт/см2, диаметром луча на поверхности 0,5-2 мм и длительностью импульса 1-30 миллисекунд, формируя на поверхности изделия модифицированные зоны с дискретным точечным распределением заданной геометрии, затем изделие подвергают термической обработке при температуре 600-1100°C и времени выдержки 30-60 минут.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термомагнитной обработке магнитомягких материалов. Для улучшения магнитных характеристик холоднокатаной рулонной анизотропной электротехнической стали осуществляют высокотемпературный отжиг, выдержку, охлаждение до комнатной температуры и обработку в знакопеременном магнитном поле.

Изобретение относится к способу восстановления поверхности непрерывно-литого сляба (1), в частности из стали, перед его прокаткой и устройству для его осуществления.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения листовой стали на толстолистовых реверсивных станах. Для повышения производительности процесса способ включает нагрев слябов, черновую прокатку в раскат промежуточной толщины, охлаждение раската и последующую его многопроходную чистовую прокатку с регламентированной температурой начала и конца прокатки в лист конечной толщины, при этом охлаждение раската осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения по водоохлаждаемым роликам, внутренняя полость бочки которых предварительно заполнена шариками из теплопроводящего материала. Амплитуду возвратно-поступательного перемещения раската устанавливают не менее длины окружности водоохлаждаемых роликов, охлаждение раската ведут до температуры его поверхности на 50-100°С ниже температуры начала чистовой прокатки и выдерживают на воздухе в течение 5-10 с. Раскат охлаждают до температуры, равномерно возрастающей от его начала к концу по ходу прокатки на 20-50°С. Диаметр шариков, которыми заполняют концевые участки полости бочек, устанавливают превышающим диаметр шариков, заполняющих ее среднюю часть, в 1,3-1,5, или теплопроводность материала шариков, которыми заполняют внутреннюю полость бочки, устанавливают возрастающей от краев бочки к ее середине. 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.
Наверх