Нагревательная печь

 

О П И С А Н И Е 307III

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ ТВУ—

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК С 21d 9, 00

F 27Ь 9/12

F 27d 9/30

Заявлено 12.11.1969 (№ 1303089/25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21.Ъ 1.1971. В1оллстень № 20

Дата опубликования описания 23Х11.1971

Комитет по делам изобретений и открытиб при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.783(088.8) Авторы изобретения

В. П. Мамонов, Ю. Ф. Болгов и А. Г. Юрьев

Заявитель

НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к области нагрева заготовок под ковку и штамповку, а также для термообработки.

Известны награвательные печи, содержащие смонтированную на неподвижном осно-вании фужерованную цилиндрическую камеру с впускными и выпускными клапанами, форсунками и управляемыми от гидроцилиндров заслонками, а также толкателями. Однако такие печи неудобны при эксплуатации ввиду трудностей при осуществлении загрузки и выгрузки.

Для проведения скоростного нагрева и увеличения производитальности предлагаемая нагревательная печь снабжена расположенной на неподвижном основании параллельно фужерованной камере дополнительной камерой, а также установленным параллельно камерам теплообменником, выполненным в вида коаксиально размещенных труб, в зазоре между которыми находятся перегородки с отверстиями, при этом полость внутренней трубы теплоо6менника, служащая для предварительного нагрева заготовок, соединена поворотным патрубком с указанными камерами для попаременной подачи в них заготовок, а выпускные клапаны камер связаны трубопроводом с теплообменником.

На фиг. 1 показана описываемая печь; на фиг, 2 — то же, продольный разрез.

Печь состоит из двух камер 1, представляющих собой трубы, армированные огнеупором с цилиндрическим каналом диаметром 35 мм в центре для размещения загото5 вок. Каждая амера оснащается двумя клананными гнездами с клапанами 2 для периодической подачи сжатого воздуха, расположенными по краям камер; шестью насос-форсунками 8 типа АР20АЗ-60; двигателем

10 ЯАЗ-М204А для подачи топлива; одним гнездом с выхлопными клапанами 4 для периодического удаления из камеры отработанных газов. Герметизация камер осуществляется запорными клапанами 5 с приводом от гидро15 цилиндров 6. Привод насос-форсунок и клапанов производится от электродвигателя через кулачковый вал 7, штанги 8 и коромысла 9.

Над камерами устанавливается глушитель20 теплообменник 10, обеспечивающий уменьшение шума выхлопа и подогрев заготовок отработанными газами. Конструктивно он представляет собой две концентрические трубы с перегородками. Перегородка 11 имеет диф25 фузоры 12, а перегородки 13 — отверстия, соединяющие две разделенные полости. Внутренняя труба снабжена пазами 14 для сообщения кольцевых полостей с внутренней полостью трубы, в которой размещаются по30 догреваемыг заготовки.

307111

Передняя часть глушителя-теплообменника

10 связана с направляющим патрубком 15, обеспечивающим при проталкивании заготовок через глушитель подачу их к выходным отверстиям камер. Патрубок может вращаться в подшипнике 15. Вращение осуществляется от гидроцилиндра 17, устанавливающего попеременно, выходное отверстие патрубка против одной из камер. На направляющем патрубке монтируется гидроцилиндр

18 с толкателем 19 для проталкивания заготовок через камеры. Для предотвращения разрушения футеровки камер движение заготовок в камерах происходит по двум направляющим трубкам 20, охлаждаемым воздухом, подаваемым в камеры. Охлаждение выхлопного клапанного гнезда также производится воздухом, поступающим в камеры через полость 21.

В задней части глушителя-теплообменника крепится наклонный лоток 22, обеспечиваюи;ий подачу загото вок к глушителю и одновременно подогревающий проходящие через пего заготовки. Проталкивание заготовок через глушитель-теплообменник осуществляется гидроцилиндром 23. Наклонный лоток и глушитель-теплообменник имеют тепловую изоляцию 24. Питание установки сжатым воздухом производится из заводской сгти. Давление воздуха 2,5 — 4 кг/см . Подача и очистка топлива к насос-форсункам осуществляется аппаратурой двигателя ЯЛЗ-М204А.

Печь работает следующим образом.

При установившемся режиме камеры 1 глушитель-теплообменник 10 и наклонный лоток 22 заполнены заготовками. Подача заготовок в печь производится по наклонному лотку непрерывно. Из наклонного лотка заготовки гидроцилиндром 23 проталкиваются через глушитель-теплообменник в направляющий патрубок 15, выходное отверстие которого установлено против камеры 1 с уже нагретыми до нужной температуры заготовками.

После этого гидроцилиндр 18 толкателем 19 проталкивает заготовку в камеру, одновременно выталкивая с другой стороны камеры нагретую заготовку.

Гидроцилиндры 18 и 23 работают синхронно. В это время во второй камгре производится окончательный нагрев подогретых в

I I IIIителе-теплоооменнике 10 лотке 22 заготовок. При вращении кулачкоиого вала 7 последовательно вступают в работу клапаны 2, обеспечивая заполнение камеры 1 сжатым воздухом из насос-форсунок

3, подающих топливо, которое, воспламеняясь от раскаленных стенок, быстро сгорает (0,04 сек), повышая температуру газов в камере до 2500 С. Происходит интенсивный нагрев заготовок, а температура газов быстро понижается. После падения температуры до

1300 С открывается выхлопной клапан 4, и газы поступают в теплообменник-глушитель.

В диффузоре 12 за счет высокого давления и температуры газы развивают значительные

60 скорости (до 500 я/сек), в результате чего достигается интенсивный теплообмен между газами и деталями. После глушителя-теплообменника газы, имеющие небольшие давления и температуры, но большие скорости, направляются в наклонный лоток 22, где их скорость гасится, а температура еще больше снижается за счет нагрева движущихся по лотку заготовок. В конце наклонного лотка газы удаляются при помощи вытяжного вентилятора. После освобождения камеры от отработанных газов цикл повторяется. Количество циклов подбирается так, чтобы ооеспечить нагрев заготовок до нужной температуры.

После нагрева заготовок в камере работа печи продолжается следующим образом.

Подача топлива и сжатого воздуха прекращается, запорные клапаны 5 открывают входные отверстия камеры 1, гидроцилиндры

18 и 23 прекращают подачу заготовок в камеру и глушитель-теплообменник, а гидроцилиндр 17 устанавливает выходное отверстие направляющего патрубка 15 против камеры с нагретыми заготовками. Гидроцилиндр

6 герметизирует загруженную колодными заготовками камеру, после чгго в эту камеру подается с>катыи воздух и топливо и производится окончательный нагрев помещенных в ней заготовок, а гидроцилиндры 18 и 23 начинают загрузку. камеры с нагретыми заготовками и подачу заготовок в глушительтеплообменник.

Управление работой печи полностью автоматизируется при помощи реле времени и системы конечных выключателей. Таким образом, заготовка проходит четыре зоны нагрева:

1 — подогрев в наклонном лотке;

I I — подогрев в глушителе-теплообменнике 10;

III — подогрев в камгре 1 при загрузке;

IV — импульсный скоростной нагрев в камере 1.

Нагрев в зонах 1 и II производится с небольшими скоростями за с:ет тепла отработанных газов, в зонс III — за счет тепла, аккумулированного станками камеры во время импульсного скоростного нагрева, чем обеспечивается снижение температурного напря>кения стенок камеры. Окалинообразование при нагреве деталей в предлагаемой печи является минимальным вследствие того, что при подогреве в зонах 1 и III температура заготовок еще низкая (500 — 600 С), а при импульсном скоростном нагреве — вследствие малого времени нагрева (1,вин) и отсутствия избыточного кислорода в продуктах сгорания.

Предмет изобретения

Нагревательная печь, содержащая смонтированную IIB неподвижном основании фужсровапную цилиндрическую камеру с выпускными и впускпыми клапанами, форсунками и

307!)1 сонг. 1

72 V U 14 0 д)(а 7

CocTcB!,толь В. Сафонов

Р(ликтор Н. Л. Кориенно Те.;роз А. Л. Камышникова Корректор Е. В. Исакова

Заказ 204С, 30 Изд. М 9«2 Т;Зраж 473 Поз,иис33ое

ЦНИИПИ Комитета по селам изобретении !1 отк3 b òèè гри Совете Микис-ров СССР й1осква, jK-35, Раун,с сан иао., д. - .,5

Тинограф m, гр. Саиунова, 2 управляемым 1 от гидроцилиндров заслонками, а также толкателями, Отл1счйlошпвс. 1 тем. что, с целью осу3цествления скоростного нагрева и увеличении производительности, о«а снабжена расположенной на неподвижном основании параллельно фужерованчой камере дополнительной камерой, а также устаповлен1«ым параллельно камерам теплообменником, выполненным в виде коаксиально расположеннь3.; труб, в зазоре между которымн размещены перегородки с отверстиями, при зтом полость и3утренней трубы теплообме«ника, служащая для предварительного нагре5 ва заготовок, -.оед«иена поворотным патрубксм с указан«ыми камерами для поперемен1I2 1 подачи в «33:< заготовок, а выпускные клакамер соединены трубопроводом с те«.1ообм еrI« .-1 ко 11.