Установка для закалки изделий

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Установка для закалки изделий, содержащая закалочный бак с размещенным в нем кольцевым коллектором с соплами, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости,отличающаяся тем, что сопла на внутренней поверхности коллектора распложены под углами 90 45 к поверхностям закалки изделия, а рядом с закалочным баком установлен охлаждающий бак, соединенный с закалочным баком сливным трубопроводом и дополнительной подводящей системой из охлаждающего бака в закалочный бак. 56762009.10.30 Полезная модель относится к машиностроению и предназначена для термообработки изделий из черных и цветных металлов в жидкой охлаждающей среде. Известно устройство для закалки изделий, содержащее бак и диспергатор, который с целью интенсификации процесса закалки выполнен в виде сопла Лаваля 1. Данная конструкция не обеспечивает равномерную закалку, поскольку максимальный напор струи охлаждающей жидкости будет приходиться только на одну сторону изделия. Известна установка для закалки изделий, содержащая закалочный бак с размещенным в нем кольцевым коллектором с соплами, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости 2. Закалка изделия осуществляется потоками охлаждающей жидкости, движущимися с относительно невысокой скоростью вокруг изделия, что приводит к снижению эффективности процесса и повышению неравномерности закалки. Это уменьшает производительность установки и снижает качество изделий. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение эффективности и равномерности закалки изделий. Технический результат заключаются в увеличении производительности процесса закалки и повышении качества изделий. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемой установке для закалки изделий, содержащей закалочный бак с размещенным в нем кольцевым коллектором с соплами, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости, сопла на внутренней поверхности коллектора распложены под углами 9045 к поверхностям закалки изделия, а рядом с закалочным баком установлен охлаждающий бак, соединенный с закалочным баком сливным трубопроводом и дополнительной подводящей системой из охлаждающего бака в закалочный бак. При расположении сопел под углами 90 45 к поверхностям закалки изделия происходит его более интенсивная и равномерная закалка. Установка охлаждающего бака, соединенного с закалочным баком сливным трубопроводом и дополнительной подводящей системой из охлаждающего бака в закалочный бак, позволяет поддерживать в нем оптимальную температуру охлаждающей жидкости, что повышает эффективность закалки изделий. Это увеличивает производительность установки и повышает качество изделий. Если сопла на внутренней поверхности коллектора расположены под углами менее 45 и более 135 к поверхностям закалки изделия, то существенно снижается интенсивность процесса закалки по причине значительного возрастания толщины теплового пограничного слоя между поверхностями закалки изделия и потоком охладителя. На чертеже представлен продольный разрез установки для закалки изделий, где 1 - закалочный бак, 2 - охлаждающий бак, 3 - отводящий трубопровод, 4 - основной насос, 5 подводящий трубопровод, 6 - кольцевой коллектор, 7 - сопла, 8 - изделие, 9 - захватное приспособление, 10 - основание, 11 - окалиносборник, 12 - термометр, 13 - дополнительный насос, 14 - дополнительный отводящий трубопровод, 15 - вентиль, 16 - дополнительный поводящий трубопровод, 17 - сливной трубопровод, 18 - охлаждающий элемент. Установка работает следующим образом. Закалочный бак 1 и охлаждающий бак 2 заполняются охлаждающей жидкостью до заданного уровня, который может быть как ниже,так и выше верхнего торца коллектора. Охлаждающая жидкость из отводящего трубопровода 3 посредством основного насоса 4 через подводящий трубопровод 5 тангенциально поступает в кольцевой коллектор 6 и через сопла 7 интенсивно закаливает изделие 8, помещенное в кольцевой коллектор посредствам захватного приспособления 9. Кольцевой коллектор крепится в закалочном баке на основании 10. На дне закалочного бака установлен окалиносборник 11. Внутри закалочного бака установлен термометр 12. Если его показания превышают заданную температуру охлаждающей жидкости в закалочном баке, то из охлаждающего бака в закалочный бак посредством дополнительного насоса 13 через дополнительный отводящий трубопровод 14, вентиль 15 и дополнительный подводящий трубопровод 16 подается более холодная охлаждающая жидкость. Она вытесняет более 2 56762009.10.30 теплую охлаждающую жидкость в охлаждающий бак через сливной трубопровод 17. Снижение температуры охлаждающей жидкости в охлаждающем баке 2 может осуществляться посредством охлаждающего элемента 18. Поступление более холодной охлаждающей жидкости в закалочный бак осуществляется до тех пор, пока температура в нем не достигнет заданного оптимального уровня. Пример. Была изготовлена установка для закалки цилиндрических заготовок диаметрами 60120 мм и высотой 1001560 мм из сталей и алюминиевых сплавов. Установка состояла из закалочного бака емкостью 1 м 3 и охлаждающего бака емкостью 3 м 3. Охлаждающей жидкостью являлась вода. Внутри закалочного бака установлен кольцевой коллектор высотой 300 мм, имеющий внутренний диаметр 150 мм. Сопла с внутренним диаметром 6 мм были равномерно расположены по всей внутренней поверхности коллектора под углами 45, 90 и 135 к поверхностям закалки заготовок. Охлаждающий и закалочный баки были соединены сливным трубопроводом диаметром 100 мм и дополнительной подводящей системой. Эта установка по сравнению с установкой, где используются только закалочный бак и круговой циркуляционный метод охлаждения заготовок при использовании одного насоса, позволила повысить производительность процесса закалки в 2-3 раза и получить заготовки с более равномерной структурой. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3