Установка для нагрева бандажей при демонтаже и монтаже

Авторы патента:

F27D11/02 - нагрев при помощи омического сопротивления

B63H5/14 - устанавливаемых в невращающихся трубах или кольцах, которые, например с целью управления судном могут переставляться (бандажные кольца, прикрепляемые к лопастям B63H 1/16; реактивные движители B63H 11/00)

B23P11/02 - путем расширения с последующим сжатием или наоборот, например с использованием давления текучей среды; созданием тугой посадки

B21J17 - Кузнечные горны (печи для термической обработки C21D 9/00; печи общего назначения F27)

О П И С А Н И Е (.1) 556025

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.75 (21) 2196420/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 21.06.77 (51) М. Кл.2 В 23Р 19/02

В 21J 17/00

F 27D 11 02

В 63Н 5/14

Государственный комитет

Сввета Министров СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 658.515(088.8) (72) Авторы изобретения

М. Д. Гридасов, А. Д. Доценко, В. С. Царевский и В. И. Шейко (71) Заявитель

Краматорский индустриальный институт (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА БАНДАЖЕИ1

ПРИ ДЕМОНТАЖЕ И МОНТАЖЕ "! „;- .„ ;- „:т :;»-l

Изобретение относится к области сборки тепловым методом и может быть использовано преимущественно для монтажа и демонтажа бандажей сборных прокатных валков.

Известна установка для нагрева бандажей при демонтаже и монтаже, содержащая установленный на основании футерованный полый корпус, с расположенными внутри него по периметру экраном и нагревательными элементами, образующими нагревательную рабочую камеру, соединенную воздуховодами с подподовой частью, выполненной в основании в виде центрального канала, связанного с атмосферой. В подподовой части концентрично центральному каналу выполнен кольцевой канал, связанный посредством регулирующего патрубка с атмосферой, через радиальные каналы вЂ” с нагревательной камерой, а через вентиляционную установку вЂ” с всасывающим каналом. Внутри нагревательной рабочей камеры расположено опорное кольцо для установки на нем бандажа. Нагревательная камера снабжена съемной колпаковой футерованной надставкой. Эта установка по сравнению с аналогичными устройствами шахтного типа обеспечивает высокую точность и скорость нагрева деталей. Однако данная установка не обеспечивает технологически необходимой скорости охлаждения сопряженных деталей, что снижает производительность и качество сборки. В режиме нагрева сопрягаемых деталей футерованный корпус установки, металлоконструкции и основание аккумулируют большую часть тепла, в частности основание аккумулирует до 80% тепла, расходуемого на нагревание бандажей до технологически обусловленной температуры. В режиме охлаждения бандажа вся конструкция установки обуславливает охлаждение ее совместно с основанием и сопряженными деталями, что не позволяет увеличить скорость охлаждения более 2 вЂ” 3 град/час против технологически необходимой скорости 15 град/час.

Известна также установка для нагрева

15 бандажей при демонтаже и монтаже, содержащая установленный на основании футерованный полый корпус с расположенными внутри него по периметру экраном и нагревательными элементами, образующими нагрева20 тельную рабочую камеру, соединенную воздуховодами с подподовой частью, выполненной в основании в виде централнього канала, и через радиальные каналы вЂ” с концентричным кольцевым каналом, а также вентиляторную установку, всасывающий воздуховод, который соединен с центральным каналом, а нагнетательный воздуховод через газовый эжектор связан со смесительным воздухосборником, огибающим футерованный полый корпус по

30 периметру.

556025

Смесительный воздухосборник сообщается с замуфельным пространством посредством радиальных патруоков и окон, выполненных по периметру футерованного полого корпуса.

Диффузор эжектора сообщен с атмосферой, а в нагнетательном канале, связывающем вентилятор с кольцевым каналом, помещена заслонка для закрытия канала в режиме охлаждения. Эжектор подает в определенном соотношении отраоотанный теплоноситель и воздух из атмосферы в воздухосборник, где приготавливается контролируемая атмосфера с определенными перепадами температур по отношению к бандажу. Из воздухосборника контролируемая атмосфера через соединительные патрубки и окна подается в замуфельную полость.

Окна в футерованном полом корпусе, выполненные на высоте 1/8 высоты корпуса, сообщаясь с атмосферой и нагревательной рабочей камерой, позволяют подавать в последнюю контролируемую атмосферу. Контролируемая атмосфера приготавливается в газовом эжекторе, сопло которого, связанное с нагнетательным воздуховодом вентилятора, подает в смесительную камеру эжектора теплоноситель определенной температуры в определенном количестве и эжектируемый воздух из атмосферы.

В режиме охлаждения вентиляторная установка работает в разомкнутом цикле, что обеспечивается установленным нагнетательным воздуховодом вентилятора и заслонкой в нагнетательном канале, связывающем вентиляторную установку и кольцевой канал.

Изменение траектории прохождения теплоносителя обеспечивает аэродинамическое отсечение пода, который в режиме нагрева аккумулирует 80 /О тепла, позволяет с высокой точностью соблюдать технологическую скорость охлаждения сопряженных деталей, что дает возможность улучшить качество сборки.

Однако ввиду наличия обширной сети воздуховодов в данной установке еще велики непроизводительные затраты тепла, что снижает ее термический КПД и приводит к дополнительным затратам электроэнергии при необходимости увеличения скорости охлаждения сопрягаемых деталей, а это отражается на экономических показателях работы установки.

Целью изобретения является повышение качества монтажа и производительности за счет сокращения длины воздуховода и снижения аэродинамического сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой канал выполнен равномерно сужающимся от эжектора по периметру, расположен в основании между подом и нагревательной камерой, при этом в основании концентрично каналу выполнена кольцевая аэродинамическая щель постоянного сечения, соединяющая канал с замуфельной полостью нагревательной камеры.

Расположение кольцевого канала непосредственно под нагревательной камерой позволяет сократить длину воздуховода и аэродинамические сопротивления его; равномерное сужение канала от эжектора входа к выходу обеспечивает прохождение через каждое сечение канала постоянного объема теплоносителя, а наличие аэродинамической щели постоянного размера позволяет производить равномерную раздачу теплоносителя по периметру замуфельной полости.

На фиг. 1 изображена установка; на фиг.

2 вЂ” сечение по А вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3вЂ” развертка внутренней поверхности нагревательной камеры.

Установка содержит смонтированную на основании 1 нагревательную камеру, выполненную в виде полого корпуса 2, изолированного внутри футеровкой 3 и дополнительным экраном 4, электрических нагревательных элементов 5, выполненных в виде плоских спиралей и размещенных между потокоразделительнымH HBIIpBBJI5IIoIIIHMH элементами б, которые закреплены на дополнительном экране 4. Внутри корпуса концентрично ему размещен экран 7, свободно подвешенный к верхней части корпуса. Сверху на корпус надевается съемная футерованная надставка 8.

Корпус 2 установлен в кессоне на поде 9 с выполненным в нем центральным каналом 10, сообщающимся с центральной частью нагревательной камеры и концентричным ему кольцевым каналом 11, соединенным посредством аэродинамической щели 12 с замуфельной полостью A нагревательной камеры.

Кольцевой канал имеет сечение, равномерно уменьшающееся от эжектора по периметру.

Аэродинамическая щель позволяет обеспе IHT6 равномерность скоростного потока TpIIлоносптеля в замуфельной полости.

Экран 7 в верхней части выполнен с окнами 13 для прохода теплоносителя из замуфельной полости A нагревательной камеры в центральную полость Б. Экран центрируется неподвижным опорным кольцом 14, установленным на поде 9, имеющем радиальные пазы. На наружной поверхности корпуса 2 нагревательной камеры закреплена смесительная камера 15, сообщающаяся с замуфельной полостью А камеры посредством кольцевого канала 11 и аэродинамической щели 12. На входе в смесительную камеру 15 установлен газовый эжектор 1б с соплом 17 и диффузором. Установка содержит также вентилятор 18 со всасывающим 19 и нагнетательным 20 воздуховодами. Нагнетательный воздуховод 20 соединен с одной стороны с замуфельной полостью А камеры через сопло

17 смесительной камеры 15 и кольцевой канал 11 с аэродинамической щелью 12, а с другой вЂ” сообщается с атмосферой посредством воздуховода 21. В воздуховоде 21 и эжекторе 1б установлены заслонки 22 и .23, позволяющие вентилятору работать в замкнутом цикле при нагреве и в разомкнутом цикле при охлаждении, 556025

Работает установка в режиме нагрева по замкнутому циклу следующим образом.

Бандаж 24 при помощи загрузочного устройства (не показано) устанавливается на опорное кольцо в нагревательной рабочей камеое. Герметичность обеспечивается колпаковой надставкой 8. Включают нагревательные элементы 5 и систему рециркуляции. Теплоноситель от вентиляторов 18 через воздуховод 20 нагнетается в кольцевой канал 11, затем через аэродинамическую щель 12 попадает в замуфельнчю полость А рабочей камеры. Через окна 13 в верхней части экрана 7 теплоноситель поступает в центральную полость Б нагревательной камеры. Омывая бандаж снаружи и изнутри, нагревая его, теплоноситель через канал 10 попадает во всасывающий возд ховод 19 вентилятора. По окончании нагрева и заданной выдеожки бандажа коллаковло надставку 8 снимают и ось 25 вводят в отверстие бандажа. Затем нагревательнчю камеру закрывают надставкой 8 и производят выравнивание температур оси и бандажа. При достижении заданной температуры нагрева и выдержки начинают производить охлаждение с требуемой скоростью. В режиме охлаждения вентиляторная установка работает в пазомкнутом цикле. Посредством заслонок 22 и 23 открывается воздуховод

21 и эжектор !6. Таким образом, вентилятор через воздуховод 21 уносит отработанный теплоноситель в атмосферу, а часть теплоносителя определенной температуры и в определенном количестве поступает через эжектор

16, смесительную камеру 15, кольцевой канал

11 и аэродинамическую щель 12 в замуфельную полость А, эжектпруя воздух из атмосферы. Этим создается контролируемая атмосфера с определенным перепадом температур в люоой промежуток времени.

Кольцевой канал 11, имеющий сечение, равномерно уменьшающееся от эжектора по периметру, обеспечивает постоянную производительность по всей длине и равномерность скоростного потока теплоносителя, поступающего в замуфельную полость нагревательной камеры через аэродинамическую щель постоянного размера.

В оезультате повышается скорость охлаждения сопряженных деталей и увеличивается термический КПЛ, установки. По окончании процесса снимается колпа овая надставка 8, сопряженные детали 24 и 25 вынимают из vcтановки. Параметры теплоносителя в процессе паботы установки регулируются посредством заслонок 22 и 23 от датчика температуры с п льта управления.

При демонтаже сопряженные детали помещают в установку, нагревают указанным способом до определенной температуры. затем вынимают ось из бандажа и при необходимости бандаж охлаждают согласно описанной технологии.

В предложенной установке длина воздуховолов сокращена до 26 метпов по сравнению с 61 метром в известной. Наружные коммуникации сокращаются в 5,4 раза.

Сумма рные потери давления в воздуховодах 1 меньшены в 4,7 раза, что позволило уменьшить мощность вентиляторной установки на 30%. Кроме того, сокращение наружных коммуникаций позволило уменьшить затраты на их изготовление по сравненпю с прототипом на 15%.

Формула изобретения

Установка для нагрева бандажей при демонтаже и монтаже, содержащая установленные на основании нагревательную камеру в виде футерованного полого корпуса с нагревательными элементами, экраном и замуфельной полостью, под, центральный и кольцевой каналы воздуховода, расположенные соосно камере, а также воздухосборник с эжсктором, отл ич а юща яся тем, что, с пелью повышения качества монтажа и производительности за счет сокращения длины воз40 духовода и снижения аэродинамического сопротивления, кольцевой канал выполнен равномерно сужающимся от эжектора по перилстру, расположен в основании между подом и нагревательной камерой, прп этом в осно45 ванин концентрпчно каналу выполнена кольцевая аэродинамическая щель постоянного сечения, соединяющая канал с замуфельной полостью нагревательной камеры.

Г1

I аа °

Р о е е б е и

d б е и

P ее

21 е е

/ е

J в е е е е в в в е е

L е е е р в в е е е ° а авб ° O е в О б

1Я 17

Pgio vV

/,У