Устройство для охлаждения деталей

 

Союз Советсник

Социалистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ 901300

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 22,02,80 (22 ) 2917060/22-02 (51) Я. К,н.

С 21 Ь 1/62 с присоединением заявки №(23) Приоритет

3Ъаудлрстеенный камнтет

СССР ао делан изобретений

Н OfNPblTHN

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень №4

Дата опубликования описания Э0.01.82 (53) УДK 621.784 ..4 (088.8) В. В. Захаров (72) Автор изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, а именно к термообработке металлов, преимущественно к закалке мелких иэделий.

Известен закалочный бак, содержащий насос для подачи охлаждающей жидкости, холодильник и механизм выгрузки, барабан с крючками и поддерживающим роли» ком Il ..

Недостатками известного устройства закалочного бака являются ограниченные технологические возможности устройства, заключающиеся в использовании этого устройства для термообработки только цилиндрических деталей, низкая производительность из-за ориентированной поштучной подачи изделий на ножи.

Наиболее близким к предлагаемому но технической сущности является устройство для охлаждения деталей, содержащее ванну с установленным в ней полым корпусом, в котором размещена труба с отверстиями, систему подачи охлаждающей жидкости(2).

Недостатком известного устройства является сравнительно сильный перегрев верхних слоев охлаждающей жидкости из за слабой циркуляции, относительно слабого теплообмена с нижними слоями жидкости и интенсивного ее испарения, а также возможность самовозгорания при применении в качестве охлаждающей жидкости керосина или масла, что ухудшает ! качество термообработки и снижает; то степень техники безопасности и пожаробезопа< Мости.

Бель изобретения - повышение качест" ва термообработки и уровня пожаробезопасности.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее полый корпус с. размещенной внутри него трубой с отвер. стиями, систему подачи охлаждающей жидкости, снабжено установленной внутри трубы дополнительной трубкой с укрепленными на ней турбинкой и внутри нее гребным винтом, при этом направле. ние лопастей турбинки противоположно

3 9013 направлению лопастей гребного винта, а сама трубка имеет воэможность вертикального вращения вокруг своей оси . . Дополнительная трубка выполнена Цобразной и составной, при этом однц колено которой установлено с воэможностью вращения, а торец другого колена размещен в зоне верхнего уровня жидкости вне корпуса.

Одно колено дополнительной трубки выполнено в виде усеченного конуса, размещенного большим основанием вверх, а гребной винт установлен в зоне этого основания.

Отверстия трубы выполнены под углом к ее оси.

На фиг. 1 изображено устройство; общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же с дополнительной трубкой, выполненной

0-образной; на фиг. 3 — то же, с дополнительной трубкой в виде усеченного конуса, Устройство содержи полый корпус 1, погруженный в жидкость, система подачи охлаждающей среды выполнена в виде трубы 2, соединенной патрубком 3 с нагнетательным насосом (не показан).

Боковая поверхность трубы 2 выполнена ступенчатой, а на каждой ступеньке 4 имеется по крайней мере одно сопло 5, направленное от оси трубы под углом к поверхности жидкости и соединенное с полостью 2. Сопла (отверстия) 5 на боковой поверхности трубы 2 расположены в шахматном порядке. Внутри тру35 бы 2 шарнирно с возможностью вращения установлена трубка 6, внутри которой укреплены винтовые лопасти (гребной винт) 7, а на наружной образующей трубки 6 над патрубком 3 под соплами 5 укреплена .турбинка 8.

Направление лопастей турбинки 8 противоположно направлению лопастей 7.

Трубка 6 выполнена с торцов открытой и частично конусообразной и обращена

45 большим основанием 9 конуса к поверх« ности жидкости, причем лопасти 7 укреплены в трубке 6 в зоне большего основания конуса в области поверхностного уровня жидкости под ним. Над трубкой 6 расположен предохранительный конусооб50 разный колпак 10.

Под нижним концом 11 трубки 6 укреплен патрубок 1 2, прикрепленный свободным концом к стенке полого корпуса i, причем. верхний конец 13 патрубка 12 расположен на уровне верхнего конца трубки 6, т. е. в зоне верхнего уровня эакалочной жидкости. Внут00 4 ренний диаметр патруока 12 выполнен равным или меньшим. внутреннему диаметру трубки 6. Полый корпус 1 укреплен на проходной печи 1 4 под ее основанием в зоне окна выдачи изделий, а под печью 14 установлена ванна 15 с жидкостью, в которую и опушен полый корпус 1.

Устройство работает следующим образом.

При погруженном полом корпусе 1 в жидкость через патрубок 3 в полость трубы 2 насосом нагнетается предварительно охлажденная вне зоны полого кор» пуса 1 жидкость. При этом. нагнетаемая насосом в полость трубы 2 жидкость давит на лопасти турбинки 8, заставляя через нее вращаться трубку 6. После прохождения турбинки нагнетаемая жидкость выходит через сопла 5 в полость корпуса 1. Причем струи жидкости, выходящие из сопел 5, направлены кверху под углом.к поверхности жидкого корпу са. При этом оптимальная длина струи жидкости равна расстоянию от стенки корпуса 1 до сопла 5 по его оси, а высота интенсивно охлаждаемого наклонно восходящими струями слоя жидкости может быть больше длины струи в этом слое.

При движении в слое жидкости наклонно восходящие струи стремятся отбить слои жидкости от стенок полого корпуса 1 к его центру. При этом вращаемая турбинкой 8 трубка 6 посредством лопастей 7 завихряет верхние слои жидкости, создавая над собой жидкостную воронку, которая способствует более сильному втягиванию к своему центру стремящиеся к нему под воздействием наклонно восходящих струй частицы поверхностного слоя жидкости

Далее увлекаемые жидкостной ворон— кой частицы жидкости засасываются лопастями 7 трубки 6 и за счет мощности этих лопастей, получаемой от насоса за счет разности их рабочих поверхноотей и рабочих поверхностей турбинки 8

/при этом площадь рабочих поверхностей турбинки 8 больше рабочих поверхностей лопастей 7 трубки 6/, вытесняются через патрубок 12 за пределы корпуса 1.

Выполнение внутреннего сечения патрубка 12 меньшим или, по крайней мере, равным внутреннему сечению трубки 6 позволяет уловить минимальную разность между давлением в трубке 6 и патрубке

12, что создает возможность исполу.э 901 300 6

Формула изобретения

5 вать малейшую избыточную мощность струи насоса, передаваемую через турбинку 8 на лопасти 7 трубки 6 с вычетом потерь на трение и сопротивление в жидкостных слоях. 5

Колпак 10 предохраняет западание изделий из печи 14 в трубку 6, поъволяет частично (более равномерно рас пределять изделия по сечению) разделить изделия от центра к периферии. В 10 полости трубы 2 под турбинкой 8 за счет нагнетаемой насосом избыточной жидкости резко возрастает давление, а над. турбинкой за счет выхода жидкости из сопел 5 давление уменьшается, IS в результате чего жидкость, подаваемая насосом устремляется в полость трубы 2 над турбинкой 8, преодолевая ее .сопротивление и приводя через нее во вращение трубку 6. Вертикально восходящий боль- 20 шим основанием конус трубки 6 позволя— ет уравновесить давление струй сопел 5, так как живое сечение трубы 2 постоянно меняется, уменьшаясь в сторону боль шого основания конуса трубки 6, причем в 5 большем основании размещенный гребной винт с требуемой рабочей поверхностью ин.тенсивнее производит завихрение верхних слоев жидкости и затягивание их в каналах трубки 6 и патрубка 1 2. 30

Использование дополнительной труб." ки с турбинкой и гребным винтом в устройстве позволяет повысить эффективность перемешивания слоев .закладочной жидкости в зоне полого корпуса и уаа- 35 ления из него перегретого поверхностного слоя через ее нижние слои, исключает возможность самовозгорания охлаждающей жидкости (масло, керосин), что приеодит к повышению уровня пожаробезопасности 40 и улучшению качества термообрабатывае» мых изделий.

1. Устройство для охлаждения деталей, содержащее ванну с установленным в ней полым корпусом, в котором размещена труба с отверстиями, систему подачи охлаждающей жидкости, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества термообработки, оно снабжено установленной внутри трубы дополнительной трубкой с укрепленными на ней турбинкой и внутри нее гребным вин том, при этом направление лопастей турбинки противоположно направлению лопастей винта, а сама, трубка имеет возможность вращения вокруг своей оси.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительная трубка выполнена U -образной и составной, при этом одно колено установлено с возможностью вращения, а торец другого колена размещен в зоне верхнего уровня жидкости вне корпуса.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч аю ш е е с я тем, что одно колено дсьполнительной трубки выполнено в виде усеченного. конуса, размещенного бол шим основанием вверх, а гребной винт установлен в зоне этого основания.

4. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что отверстия трубы выполнены под углом к ее оси.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N210890,,кл. С 21 О 1/62, 1967.

2. Авторское свидетеиьство СССР

No 592854, кл. С 21 D 1/62, 1976.