Автомат для закалки деталей типа колец

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 140980 (21) 2817241/22-02 (51)м. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

С 21 1) 1/10

Государстаеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 230981. Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 230981 (53) УДК 621. 785. .545(088.8) r (72) Авторы изобретения

Н.П.Фартушкин, M.À.Äåðáóíîâ (71) Заявитель (54) АВТОМАТ ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ

ТИПА КОЛЕЦ рой установлены транспортирующий диск с гнездами для установки деталей, загрузочный и разгрузочный лотки. Под диском расположен спрейер с окном для прохода деталей (2).

Недостатком известных конструкций автомата для закалки деталей типа колец является невозможность эффективного удаления паровой рубашки, образующейся на охлаждаемых деталях в связи с высоким парообраэованием воды, что приводит к неравномерной закалке и браку по трещинам и троститовым пятнам.

Цель изобретения — улучшение микроструктуры закаливаемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в автомате для закалки деталей типа колец, содержащем индуктор и эакалочную ванну с расположенными в ней транспортирующим диском, спрейером, загрузочным и разгрузочным лотками, диск, спрейер и лотки установлены в ванне с возможностью регулируемого наклона относительно горизонтальной плоскости, при этом диск снабжен закрепленным на нем с зазором опорным кольцом, установленным под спрейером, а канал спрейера

Изобретение относится к индукционному нагреву, в частности к оборудованию, предназначенному для закалки кольцевых деталей, и может быть использовано для закалки колец подшипников качения мелких и средних типоразмеров диаметром до 100 мм в воде и водно-солевом растворе.

Известен автомат для закалки подшипниковых колец, содержащий многовитковый цилиндрический индуктор, гидравлический механизм проталкивания колец через индуктор, выталкиватель, направленный перпендикулярно к оси индуктора и касающийся кольца в случае его прилипания,,наклонный желоб, .по которому нагретое кольцо скатйвается в охлаждающую жидкость на грибообразный диск и далее на элеватор, который транспортирует кольца, прошед-2О шие закалку, иэ ванны. Охлаждающая часть установки имеет также два насоса, трубопроводы подвода.и отвода жидкости и колесо с лопастями, расположенное под диском, а эакалочная часть имеет устройство для контроля и регулировки температуры $1).

Известен также автомат для закалки деталей типа колец, содержащий индуктор и эакалочную ванну, в кото- З0

«("="

В. В. КолодяжныР и А. М. I yQQ+pQ > (,:

I - 1 "..а Д

865933 выполнен П-образного профиля во взаимно перпендикулярных плоскостях.

На фиг.1 изображен автомат для закалки, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху, на фиг.3 — кинематическая схема автомата, на фиг.4 — сечение А-A на фиг.1; на фиг.5 — спрейер с опорным кольцом.

Автомат состоит из двух частей нагревательной 1 (фиг.1) и охлаждающей 2, соединенных вместе.

Нагревательная часть 1 содержит высокочастотный индуктор 3 (фиг.2 и

3) в виде кольцевой катушки, внутри которой помещаются нагреваемые детали (кольца) торцами вплотную друг к другу.

К индуктору 3 в его начале прикреплен загрузочный лоток 4 (фиг.2 и

3) от загрузочного устройства (на чертеже не показано). Для проталкивания деталей через индуктор имеется ме- 20 ханизм 5, состоящий из электродвигателя 6 (фиг.1 - 3), ременной передачи

7, редуктора 8, эксцентрика 9, шатуна 10, толкателя 11, на котором закреплен кронштейн 12, несущий отсекатель 13 и штангу 14, на другом конце которой закреплен конус 15, взаимодействующий с поперечным толкателем 16, установленным на выходе из индуктора. С противоположной стороны установлен электроиэолированный упор 17 (фиг.2,3).

На выходе из индуктора установлен механизм контроля температуры нагрева и разделения деталей, нагретых до нужной температуры, от недогретых или перегретых деталей. Он состоит иэ оптической термопары 18 (фиг.2 и

3), направленной на нагретые детали у выхода из индуктора, электромагнита 40

19о(фиг.1 — 3), электрически связанного с термопарой и механически — с шарнирно закрепленным перекидным лотком 20 (фиг.2 и 3), продолжением которого в одну сторону служит лоток

21 (фиг..1 — 3) для отделения иедогретых и перегретых деталей, а в другую сторону — скатной лоток 22 (фиг.2 и

3), который соединяет нагревательную часть автомата с охлаждающей. Конец лотка 22 входит в лоток 23 (фиг.2 и

3), прикрепленный сверху к началу спрейера, выполненного из четырех секций, соединенных между собой общим трубопроводом для подвода охлаждающеф жидкости. Две секции спрейера в видф прямоугольных коробов 24 и 25 (фиг.2-4). с отверстиями Q для вихода охлаждающей жидкости образуют боковые стенки охлаждающего канала 26 (фиг.2 и 3), третья секция 27 (фиг.2, 40

3 и 5) расположена в началеохлаждающего канала 26, так что ее стенка с отверстиями для выхода охлаждающей жидкости находится поперек канала у -. его начала с некоторым наклоном к его 45 продольной оси, а отверстия направлены вдоль канала 26. Четвертая секция 28 (фиг.4 и 5) закреплена над каналом так,что ее отверстия для выхода охлаждающей жидкости направлены вниз, перпендикулярно продольной оси канала 26. Все четыре секции спрей- г ера соединены с трубопроводом 29.

Дно охлаждающего канала образовано верхней плоскостью опорного кольца 30 (фиг.1,4 и 5), закрепленного на вращающемся транспортирующем диске 31 (фиг.1,4 и 5) через дистанционные втулки 32 так, что между дискам

31 и опорным кольцом 30 образована щель 4) для прохода охлаждающей жидкости (фиг.4 и 5). Диск 31 закреп» лен на валу 33 (фиг.4) и имеет привод в виде электродвигателя 34 и ременной передачи 35 (фиг,1 и 3).

К концу охлаждающего канала 26 (фиг.3) прикреплен разгрузочный лоток 36 (фиг.3 и 5), находящийся в охлаждающей жидкости бака 37 (фиг.4)

Спрейер, выполненный из секций

24, 25, 27 и 28, лоток 23 и транспортирующий диск 31 с опорным кольцом и приводом закреплены на корпусе 38 (фиг.1 и 4), который установлен s баке 37 на горизонтальной оси 39 (фиг.2 и 4) над охлаждающей жидкостью. На конце оси 39 установлена червячная шестерня 40 (фиг.1,2 и 4), связанная с червяком 41 (фиг.1), имеющим рукоятку 42 для регулирования угла е наклона механизма охлаждения деталей.

В закалочной ванне 37 установлен также транспортер 43 (фиг.5) для отвода закаленных деталей 44.

Автомат для закалки деталей типа колец работает следующим образом.

От электродвигателя б (фиг.1 — 3) через клиномерную передачу 7,редуктор 8, эксцентрик 9 и шатун 10 получают возвратно-поступательное движение толкатель 11, отсекатель 13 и штанга 14.

Закаливаемые детали 44 загрузочного устройства (на чертеже не показано) скатываются по лотку 4 к индуктору 3, через который их проталкивает толкатель 11. В этот момент отсекатель 13 своим конусным концом заходит внутрь очередной детали и отжимает ее по загрузочному лотку 4 от предшествующей детали для того, чтобы они не сцепились своими фасонными наружными поверхностями. При каждом движении толкателя 11 вперед одна деталь, достигшая конца индуктора, выталкивается на перекидной лоток 20, при обратном ходе толкателя штанга 14 с конусом 15 -нажимает на толкатель 16, который движется поперек оси индуктора и нажимает на очередную выходящую иэ индуктора деталь 44 в случае ее слипания с последующей деталью. При этом последую865933 щая деталь удерживается от радиального смещения электроиэолырованным упором 17.

Тормопара 18 непрерывно фиксирует температуру нагрева деталей. Если температура соответствует заданной, то деталь прокатывается по лотку 22.

Если она отклоняется от заданной, то термопара 18 подает сигнал на электромагнит 19, шарнирный лоток 20 поворачивается, и детали скатываются в лоток 21 и в тару. Таким образом,исключается попадание недогретых и перегретых деталей в закалочную жидкость . и в общую массу закаленных деталей.

Нагретые до необходимой температуры детали последовательно, поштучно, с заданным интервалом прокатываются по наклонному лотку 22, далее по лотку 23, падают вниз в наклонный канал 26 на опорное кольцо 30, которое вращается в направлении, противопо- )6 ложном движению детали, и получает это вращение от электродвигателя 34 через клиноременную передачу 35, вал

33 и транспортирующий диск 31.

Таким образом, закаливаемая деталь д в канале 26 подвергается одновременно действию сил инерции и тяжести, силы трения об обратно движущееся опорное кольцо и действию струй охлаждающей жидкости, подталкивающих деталь вперед, прижимающих ее сверху к опорному кольцу, а также направленных с боков. Под действием этих сил детали интенсивно вращаются вокруг своей оси, движутся вперед и интенсивно охлаждаются со всех сторон, причем, такое сочетание движений позволяет избежать появление паровой рубашки на поверхности детали и обеспечить равномерное охлаждение всей ее поверхности. 40

Скорость прохождения детали по каналу 26 зависит при прочих равных условиях от угла наклона оС (5-45 ) всего механизма и регулируется с помощью червячной передачи 40 и 41 и рукоятки 42.

В основном, рабочий уголь.принимается равным 10-15 . Чтобы достичь наибольшего эффекта от струй охлаждающей жидкости, необходимо обеспе- р чить интенсивный отвод жидкости из канала 26. Это достигается наличием щелей h и Ь (фиг.5), через которые охлаждающая жидкость центробежной силой от вращающегося опорного кольца и диска отбрасывается в бак. Детали, прокатившиеся по каналу 26, попадают в лоток 36, погруженный в спокойную охлаждающую жидкость, охлаждаются там окончательно и попадают на транспортер 43, передающий их на отпуск.

Оснащение автомата спрейером с опорным кольцом, образующим канал интенсивного охлаждения детали и поворот вокруг горизонтальной оси механизма охлаждения на необходимый угол позволяет исключить образование паровой рубашки на поверхности деталей при закалке их в воде или водно-солевых растворах, что.улучшает микроструктуру закаливаемых деталей.

Экономический эффект от использования автомата получают эа счет повышения долговечности деталей подшипников, Формула изобретения

Автомат для закалки деталей типа колец, содержащий индуктор и закалочную ванну с расположенными в ней транспортирующим диском, спрейером, загрузочным и разгрузочным лотками, отличающийся тем, что, с целью уЛучшения микроструктуры закаливаемых деталей, диск, спрейер и лотки установлены в ванне с возможностью регулируемого наклона от носительно горизонтальной плоскости, при этом диск снабжен закрепленным на нем зазором опорным кольцом, установленным под спрейером, а канал спрейера выполнен П-образного профиля во взаимно-перпендикулярных плоскостях, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кокуев В.В. Индукционные установки для термической обработки деталей подшипников. М., ВНИИАвтопром, 1976, с.59-61, рис.18.

2. Авторское свидетельство СССР

9 616297, кл. С 212) 1/12., 1978.

865933

A-А фиг. Ф фиа5

Составитель В.Белофастов

Техред 3. Фанта Корректор М.немчик

Редактор Н.Егорова

Закаэ 7993/40 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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