Струйное охлаждающее устройство длятермической обработки движущегосяпроката

 

Союз Советских

Социалистнчесиих

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 850690 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 05. 12. 79 (21) 2846649/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) П риоритет—

Опубликовано 30. 07. 81 ° Бюлнетеиь М 28

Дата опубликования описания 30 . 07 . 81 (51) М. Кл.

С 21 D 1/62

Гесудерстеенный неинтет

СССР не деяам нзебретеннй

w еткрытнй (53) УДК 621. .784.6(088.8) (72) Авторы изобретения

H.Â. Зимин, И.К. Акимов, Г.Ф. Головин н З.Г. Шевченко а;:

1

ы е (71) Заттвитель (54) СТРУЙНОЕ ОХЛАНДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ

ПРОКАТА

Изобретение относится к термической обработке, а именно к устройствам для струйного охлаждения длинномерных изделий, например прутков, труб.

Известны щелевые спрееры, у которых имеется общая камера, где отдель5 иые струи сливаются в обиий поток (fJ.

Однако интенсиьность такого охлаждения понижена. При непрерывнопоследовательной закалке со сквоэ.10 ным нагревом необходимо отводить большое количество тепла. Короткие спрееры оказываются недостаточно эффективными, поэтому размеры спрееров увеличиваются. При большой произ15 водительности процесса встречаются затруднения с удалением отработанной воды.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, предназначенное для равномерного охлаждения изделий, содержащее установленные последовательно друг эа другом по одной оси втулки, образующие щелевые сопла, оси которых расположены под углом к оси устройства I2j.

К недостаткам данного устройства относится неодновременность и неравномерность охлаждения в нем изделий, приводящая к поводкам и короблениям, вследствие невозможности установки всех сопел соосно друг относительно друга, повышенный расход жидкости вследствие утечки ее в промежутки между коллекторами-распределителями и неизбежный обратный ток жидкости, приводящий к существенной неравномерности начального охлаждения изделий и увеличению их деформации, а также к увеличенному расходу охлаждающей жидкости.

Цель изобретения — улучшение качества обрабатываемых иэделий за счет обеспечения равномерного охлаждения.

Указанная цель достигается эа счет того, что угол наклона осей щелей сопел и внутренний диаметр втулок

850690 4 входного отверстия 5, на величину удвоенной суммарной площади всех щелей, Е Sgg, т.е. Sры =S 25

Это достигается тем, что диаметр

5 каждой последующей секции выбирается больше диаметра предыдущей.

Диаметр внутреннего канала 10 любой секции, кроме первой, определяется по ф рмуле 0И = 0и -ь Ьщ соь Ф, 10 rpe 01,1 — диаметр внутреннего канала предыдущей секции; — ширина выхода щели между данными секциями; — угол наклона си щели

15 к поверхности изделия.

Входной диаметр внутреннего канала 10 выбирается иэ конструктивных соображений и зависит от диаметрз охлаждаемого изделия.

2О Охлаждающая жидкость подается через патрубок 7, проходит через перфорированную трубу 4 и через кольцевые щели, образованные кольцевыми втулками 3, направляется на поверхность

25 охлаждаемого изделия под заданным углом. Охлаждение изделия происходит в процессе его движения черех охлаждающее устройство в направлении, указанном стрелкой на фиг. 1.

gg Использование предлагаемого изобретения позволяет получить минимальные деформации термически обработан ных изделий, наиболее рациональное использование охлаждающей жидкости

3s и наиболее компактную конструкцию охлаждающего устройства.

Формула изобретения выполнены увеличивающимися по ходу движения проката.

Угол наклона осей щелевых сопел равен 15-45

О

Кольцевые щелевые сопла выполнены сходящимися к оси установки, под углом 12-15, На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-Р на фиг. 1; на фиг. 3 узел на фиг. 1.

Охлаждающее устройство включает фю1анцы 1 и 2, втулки 3, перфорированную трубу 4, кожух 5, дистанционные кольца 6 подводящий патрубок

7 и стягивающие шпильки 8.

Втулки 3 образуют кольцевые щели, угол наклона K которых к поверхностн изделия изменяется по длине охлаждающего устройства от 15о до 45о, увеличиваясь на 5-10 в каждой последующей секции по направлению движения обрабатываемого изделия, Начальный угол наклона 15о вызван тем что при таком наклоне щели искЛючен обратный ток жидкости на индуктор. Увеличение угла наклона оси щелей последующих секций увеличивает контакт охлаждающей жидкости с поверхностью изделия, что повышает интенсивность и равномерность охлаждения. /rcpt сходимости щелей Ч выбран равньм 12-15о . Такойугол обеспечивает максимальный расход жидкости через щель (коэффициент расхода 0,97), Для обеспечения соосности щелей втулки 3 установлены в одном корпусе, состоящем из кожуха 5 и перфорированной трубы 4, связанных на торцах фланцами 1 и 2. Каждая секция 3 имеет три ребра 9, приваренные под углом 120 1 друг к другу и обработанные по наружному диаметру, и вставляется в перфорированную трубу 4 по ходовой посадке. Перфорированная труба 4 предназначена для равйомерной подачи жидкости в каждую кольцевую щель, .и, следовательно, для равномерного омывания охлаждающей жидкостью поверхности изделия.

Дпя обеспечения заданной ширины щели

Ь, между ребрами втулки 3 вставлены дистанционные кольца 6. Во избежание избыточного давления во внутреннем канале 10 охлаждающей системы„ которое может повлечь обратный ток охлаждающей жидкости на индуктор, площадь выходного отверстия устройства Ьр,1Х выбирается больше площад

Опробование заявляемого устройства в лабораторных условиях позволило

Получить качественную закалку прут-, ков диаметром 12-20 мм из стали марок 45,40Х, 40ХН и др. при деформации менее 0 5 мм .на погонный метр и снизить расход охлаждающей жидкости более чем на 20Х.

1. Струйное охлаждающее устройство. для термической обработки движущегося проката, содержащее установленные последовательно друг за другом по одной оси втулки, образующие кольцевые щелевые сопла, оси которых расположены под углом к оси устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ч "o с целью улучшения качества обрабатываемых изделий за счет обес850690 печения равномерного охлаждения, угол наклона осей щелевых сопел н внутренний диаметр втулок выполнены увеличивающимися по ходу движения проката. 5

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что угол наклона осей щелевых сопел равен

15-450.

3. Устройство поп п. 1, 2 о т — !О л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевые щелевые сопла выполнены сходящимися к оси установки.

4. Устройство по п.п. 1, 2, 3, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что угол сходимости щелевого сопла равен 12 — 15 о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Головин Г.ф., Замятин М.М.

Высокочастотная термическая обработка. Л., "Машиностроение", 1968, с. 176.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 159556, кл. С 21 О 1/62, 1961.

850690

Составитель И. Столярова

Редактор Е. Лушникова Техред М,Рейвес КорректорГ. Решетник

- Заказ 6249/33 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4