Устройство для поверхностной закалки дисковых изделий с нагревом токами высокой частоты

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ ДИСКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ С НАГРЕВОМ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ(71) Заявитель ГНУ Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ивашко Виктор Викторович Гордиенко Анатолий Илларионович Тарарук Аркадий Иванович Вегера Иван Иванович Синцов Сергей Иванович(73) Патентообладатель ГНУ Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для поверхностной закалки дисковых изделий с нагревом токами высокой частоты, содержащее стол с установленными на нем механизмом крепления и вращения дискового изделия, индукционный нагреватель и спрейер, отличающееся тем, что индукционный нагреватель выполнен в виде петлеобразного двухвиткового индуцирующего токопровода, охватывающего с обеих сторон конусную часть дискового изделия, а спрейер расположен непосредственно под индукционным нагревателем. 22752005.12.30 Полезная модель относится к области термообработки изделий, в частности к устройствам закалки плоских тел вращения, например дисковых изделий. Может найти применение в сельскохозяйственном машиностроении для закалки дисков машин для плющения зерна. Известно устройство для индукционного нагрева изделий, состоящее из индукционного нагревателя, рамы, установленным на ней подающим устройством с подвижными горизонтальным столом и вертикальным шпинделем 1. Недостатком данного устройства является отсутствие средств охлаждения изделий и невозможность их применения из-за вероятности попадания охладителя в зону нагрева, на индукционный нагреватель и другие механизмы, что может привести к неравномерности закалки, а также к неисправностям самого устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для закалки изделий, состоящее из индукционных нагревателей, спрейера, поворотного стола с установочными шпинделями и механизма вращения детали 2. Недостатком устройства является сложность конструкции, длительность цикла термообработки, большая выдержка изделий в промежутке между нагревом и охлаждением,вследствие чего получается низкое качество закалки изделий и большая вероятность образования микротрещин и других дефектов на поверхности. Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства, сокращение цикла термообработки, повышение качества закалки, твердости и глубины упрочненного слоя изделий, а также исключение образования микротрещин и других дефектов поверхности. Для достижения поставленной задачи в устройстве для поверхностной закалки дисковых изделий с нагревом токами высокой частоты, содержащем стол с установленными на нем механизмом крепления и вращения дискового изделия, спрейер, индукционный нагреватель, последний выполнен в виде петлеобразного двухвиткового индуцирующего токопровода, охватывающего с обеих сторон конусную часть дискового изделия, а спрейер расположен непосредственно под индукционным нагревателем. Полезная модель поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 приведена схема устройства для поверхностной закалки дисковых изделий с нагревом токами высокой частоты на фиг. 2 - вид сбоку закаливаемого изделия с индукционным нагревателем и спрейером на фиг. 3 - разрез -. Устройство для поверхностной закалки дисковых изделий с нагревом токами высокой частоты состоит из стола 1, на котором посредством опор 2, 3, 4, 5 установлены механизм вращения 6 и механизм крепления 7 дискового изделия 8. Механизм вращения 6 дискового изделия 8 включает двигатель с редуктором 9, который при помощи муфты 10 и вала 11 соединен с механизмом крепления 7 дискового изделия 8. Устройство также содержит индукционный нагреватель 12, выполненный в виде петлеобразного двухвиткового индуцирующего токопровода, охватывающего с обеих сторон конусную часть дискового изделия 8 и спрейер 13, расположенный непосредственно под индукционным нагревателем 12. Устройство работает следующим образом. Дисковое изделие 8 при помощи механизма крепления 7 фиксируется в устройстве. При помощи механизма вращения 6 дисковое изделие 8 приводится в движение и непрерывно-последовательно проходит через индукционный нагреватель 12, обеспечивающий прогрев и окончательный нагрев дискового изделия 8 до температуры закалки, а при помощи спрейера 13 дисковое изделие 8 охлаждается. Температура и время нагрева дискового изделия 8 регулируются с помощью изменения скорости его вращения, а скорость охлаждения контролируется давлением воды, подаваемой на спрейер 13. В качестве заготовки был взят диск машины для плющения зерна, изготовленный из стали 45. Высокочастотная закалка дисков проводилась на ламповом генераторе ВЧГ 60/0,066 в щелевом индукционном нагревателе непрерывно-последовательным методом со спрейерным охлаждением водой. В результате поверхностного индукционного упроч 2 22752005.12.30 нения дисков из стали 45 получили упрочненный слой с твердостью на поверхности 5860 и глубиной 2-2,5 мм. Тем самым удалось повысить износостойкость рабочей поверхности дисков, исключить вероятность образования вмятин и сколов при попадании инородных предметов (камней, граверов) в зону плющения зерна, а следовательно увеличить долговечность и ресурс работы дисков. Также удалось полностью исключить образование трещин, обезуглероженного слоя, окалины и других дефектов поверхности. Устройство предполагается использовать для термической обработки плоских тел вращения, например дисковых изделий, для которых необходима высокая твердость и износостойкость поверхности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.