Закалочное устройство для интенсивного охлаждения деталей потоком жидкости

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЗАКАЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕНСИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПОТОКОМ ЖИДКОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Бетеня Григорий Филиппович Литовчик Дмитрий Петрович Ковальчук Виталий Васильевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Закалочное устройство для интенсивного охлаждения деталей потоком жидкости, содержащее питающие патрубки, полость выравнивания давления, закаливаемую деталь,сосуд, охватывающий деталь, рабочий зазор, отличающееся тем, что дополнительно содержит крышку и экранирующий кожух для улавливания отработавшего потока жидкости, упоры-фиксаторы для фиксации закаливаемой детали и исключения ее коробления,при этом сосуд, охватывающий деталь, образован боковыми секциями и торцевыми уплотнителями, а рабочий зазор по мере удаления от полости выравнивания давления сужается и имеет клиновидную форму.(56) 1. Хейфец Г.Н., Кадинова А.С. и Василевич Е.Л. Охлаждающее оборудование для термической обработки труб. Бюллетень научно-технической информации. - . Черная металлургия, 1979. - Вып. 12/848/. - . 3-7. 2. А.с. СССР 360378, МПК 21 1/66,21 9/08, 1970. 3. А.с.10177, МПК 21 9/46. 4. Шепиляковский К.З. Упрочнение деталей машин поверхностной закалкой при индукционном нагреве. - . Машиностроение, 1972. - 288 с. Техническое решение относится к термической обработке сталей и предназначено для использования при закалке деталей рабочих органов сельскохозяйственных машин и др. техники, таких как нож, долото, полевая доска, рессора, изготовленных из сталей пониженной (ПП) и регламентированной (РП) прокаливаемости, малоуглеродистых или низколегированных сталей, требующих повышенных скоростей охлаждения. Известно струйное охлаждающее устройство, включающее рабочие камеры, снабженные отверстиями и устройствами в виде сопел для подачи охлаждающей жидкости на поверхность термообрабатываемого изделия 1. Однако при невозможности вращения изделия равномерное его охлаждение затруднено. Также известно устройство, состоящее из цилиндрического корпуса, установленной коаксиально ему кассеты с приводом вращения и с отверстиями для подачи охлаждающей жидкости. Кроме того, устройство имеет подводящие патрубки, размещенные на корпусе перпендикулярно ему 2. Недостатком данного устройства является сложность конструкции, заключающаяся в необходимости применения привода для вращения цилиндрической кассеты. По мере движения жидкости внутри корпуса давление ее уменьшается, вследствие чего имеет место неравномерное по периметру истечение охлаждающей жидкости, в результате чего в процессе закалки изделие охлаждается неравномерно. Это приводит к неоднородности механических свойств обрабатываемых изделий и снижению их качества. Недостатком является и то, что данное устройство не позволяет добиться равномерного охлаждения всей поверхности и достигнуть максимальных скоростей охлаждения заготовки. Еще известно устройство для гибки и закалки рессорных листов, включающее штамп с подвижной и неподвижной частями, закалочную ванну, элементы зажима листов 3. Недостатком данного устройства является невозможность использования его при изготовлении рессор из сталей пониженной (ПП) и регламентированной (РП) прокаливаемости, так как используемая в нем закалка погружением не обеспечивает требуемой скорости охлаждения для указанных сталей. Наиболее близким является закалочное устройство 4, содержащее питающие патрубки, полость выравнивания давления, сосуд, охватывающий деталь, между стенками которого и закаливаемой деталью образуется рабочий зазор. Закалочное устройство позволяет получать упрочненный поверхностный слой мартенсита в изделиях из малоуглеродистых или низколегированных сталей, обеспечивает равномерное охлаждение и может быть использовано для упрочнения проката. Задача полезной модели - обеспечить оптимальные параметры подачи охлаждающей жидкости на закаливаемую деталь, предотвратить получение брака и обеспечить равномерное охлаждение. Поставленная задача достигается тем, что закалочное устройство для интенсивного охлаждения деталей потоком жидкости, содержащее питающие патрубки, полость выравнивания давления, закаливаемую деталь, сосуд, охватывающий деталь, рабочий зазор, до 2 70952011.02.28 полнительно содержит крышку и экранирующий кожух для улавливания отработавшего потока жидкости, упоры-фиксаторы для фиксации закаливаемой детали и исключения ее коробления, при этом сосуд, охватывающий деталь, образован боковыми секциями и торцевыми уплотнителями, а рабочий зазор по мере удаления от полости выравнивания давления сужается и имеет клиновидную форму. На фиг. 1 изображен общий вид устройства на фиг. 2 - вид А на фиг. 3 - сечение Б-Б. Закалочное устройство состоит из питающих патрубков 1, боковых секций 2, 6, торцевых уплотнителей 3, 5, упоров-фиксаторов 4, крышки 7, экранирующего кожуха 8, закаливаемой детали 9, рабочего зазора 10, полости выравнивания давления 11, сосуда 12,охватывающего деталь. Закалочное устройство работает следующим образом. Закаливаемая деталь 9 устанавливается и фиксируется упорами-фиксаторами 4. Охлаждающая жидкость через питающие патрубки 1 при закрытой крышке 7 подается под давлением 0,4 МПа в полость выравнивания давления, далее между заготовкой 9, боковыми секциями 2, 6 и торцевыми уплотнителями 3, 5 (в целом сосуд, охватывающий деталь 12) формируется в рабочем зазоре 10 равномерный поток жидкости по всей поверхности закаливаемой детали. После прохождения охлаждающего потока через рабочий зазор 10 он направляется крышкой 7 в экранирующий кожух 8 и самотеком стекает вниз. Такая конструкция закалочного устройства обеспечивает создание оптимальных параметров режима закалки деталей из сталей ПП и РП и тем самым способствует повышению таких качественных показателей, как твердость, ударная вязкость, глубина закаленного слоя, его равномерность, отсутствие закалочных трещин, и предотвращает коробление и изменение формы закаливаемых деталей одинакового прямолинейного сечения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3