RU20509U1 - Лопатка смесителя - Google Patents

Abstract

1. Лопатка смесителя, содержащая шток, соединенный с корпусом в виде пластины, отличающаяся тем, что пластина хотя бы на одной из плоских сторон имеет упрочненный слой площадью не менее 30% от площади стороны пластины, причем твердость поверхности упрочненного слоя составляет не ниже 260 единиц по Виккерсу (HV).2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что упрочненный слой получен диффузионным легированием.3. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что упрочненный слой получен наплавкой.4. Лопатка по п.3, отличающаяся тем, что упрочненный слой получен индукционной наплавкой.

Description

яшшиш

ii

.1 iqir.,)};,, t- - v V

МПКС04В2/10 В 23 P/00

ЛОПАТКА СМЕСИТЕЛЯ

Полезная модель относится к производству огнеупоров, а также может быть использована в установках для перемешивания различных смесей.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является лопатка смесителя, содержашая шток, соединённый с корпусом в виде пластины (ОАО «НЛМК, сборочный чертёж № 2756 «Лопатка смесителя, 1997 г.). Края пластины по контуру с обеих сторон могут быть упрочнены наплавкой износостойкого сплава. Лопатка применяется для перемешивания смеси на основе доломита до получения однородной массы при изготовлении огнеупорных кирпичей.

Недостатком известного технического решения является низкая стойкость лопатки из-за быстрого выхода из строя пластины.

Технический результат полезной модели - повышение стойкости лопатки, а также улучшение качества перемешивания.

Технический результат достигается тем, что лопатка смесителя, содержащая шток, соединённый с корпусом в виде пластины, пластина хотя бы на одной из плоских сторон имеет упрочнённый слой площадью не менее 30 % от площади стороны пластины, причём твёрдость поверхности упрочнённого слоя составляет не ниже 260 единиц по Виккерсу (HV). Упрочнённый слой может быть получен диффузионным легированием или наплавкой, в том числе индукционной.

Лопатка смесителя, например, при производстве огнеупорных кирпичей для металлургического производства эксплуатируется в сложных уелоВИЯХ - осуществляет перемешивание смеси (как правило, на основе доломита) для получения однородной массы, из которой в дальнейшем изготавливают кирпичи. В процессе работы лопатки её рабочая часть - корпус, выполненный в виде пластины, подвергается интенсивному абразивному изнашиванию твёрдыми частицами смеси. Если лопатка в процессе работы не поворачивается вдоль своей оси, то износ наблюдается, в основном, с одной стороны пластины, если она в процессе работы поворачивается или её поворачивают при периодических остановках смесителя, то износу подвергаются обе стороны пластины. В связи с интенсивным износом пластины, который обычно начинается с краёв, её края стараются упрочнить, как, например, в известном техническом решении, наплавкой износостойкого слоя по наружному контуру пластины. Однако при этом наблюдается интенсивный износ неупрочнённой части пластины рядом со швом, что приводит к быстрому выходу лопатки из строя.

Исследования показали, что максимальный износ наблюдается в нижней части пластины. Поэтому пластина хотя бы на одной из сторон должна иметь упрочнённый слой плошадью не менее 30 % от площади стороны пластины, при этом упрочнённый слой (если он занимает не всю поверхность стороны пластины) должен располагаться в нижней части пластины, т.е. с противоположной стороны от места крепления штока и пластины. Максимальная площадь износостойкого покрытия зависит от многих факторов: скорости перемешивания, состава смеси, величины пофужения пластины в смесь и других. Минимальная площадь упрочнённого слоя должна быть не менее 30 % от площади стороны пластины, в противном случае значительного повышения стойкости лопатки достичь не удаётся.

В зависимости от условий эксплуатации пластина может быть как плоской, так и изогнутой. Шток в верхней своей части может иметь резьбу для крепления в смесителе, а также может быть выполнен в виде болта, головка которого прикреплена сваркой к пластине.

в процессе эксплуатации лопатки заявленной конструкции наблюдается равномерное медленное истирание всей площади упрочнённого участка пластины, а не интенсивный износ отдельных участков, как в лопаткепрототипе. В результате повышается стойкость лопатки и улучшается качество перемешивания, так как для перемешивания сохраняется и используется значительно большая плошадь пластины, в то время как при эксплуатации лопатки-прототипа плошадь пластины из-за интенсивного износа резко уменьшается.

Небольшая глубина упрочнённого слоя (до 2-х мм) обеспечивается диффузионным легированием, например, углеродом, хромом, азотом, бором, кремнием и другими элементами из газообразных, жидких или твёрдых сред химико-термической обработкой, диффузионной металлизацией или другими аналогичными методами.

Методом наплавки обеспечивается значительно большая глубина упрочнённого слоя. Так, например, в зависимости от режимов сварочной дуги глубина проплавления основного металла может достигать более 7 мм.

Индукционная наплавка токами высокой или промышленной частоты обеспечивает проникновение нерасплавленных твёрдых (износостойких) частиц присадочного материала в расплавленный поверхностный слой детали. Глубина упрочнения зависит от используемой частоты тока и мощности установки.

Вне зависимости от того, каким методом получен упрочнённый слой, твёрдость его поверхности не должна быть ниже 260 HV. При значениях твёрдости ниже установленного значения повышение стойкости лопатки практически не наблюдается.

На чертеже изображён общий вид лопатки смесителя, где 1 - шток, 2 - корпус в виде пластины, 3 - упрочнённый слой.

Пример выполнения лопатки смесителя. Лопатка содержит шток с резьбой в верхней его части для крепления в смесителе для перемешивания

массы, предназначенной для изготовления огнеупорного кирпича. Диаметр штока - 20 мм. Шток соединён сваркой с корпусом в виде пластины размером 140 X 50 X 8 мм. Края у пластины закруглены. Материал пластины Ст. 3. С одной из плоских сторон пластина с противоположной стороны от места соединения с штоком имеет упрочнённый слой площадью 75 % от плошади пластины и глубиной 1,0 мм. Упрочнённый слой получен цементацией (путём насышения углеродом). Твёрдость поверхности упрочнённого слоя - 430 HV. При эксплуатации лопатки наблюдался медленный равномерный износ всей упрочнённой части пластины. Стойкость лопатки предложенной конструкции превысила стойкость лопатки-прототипа в 3 раза.

Технико-экономическое преимушество предложенной конструкции лопатки состоит в повышении её стойкости за счёт равномерного износа одновременно всей рабочей упрочнённой нижней части пластины, что определяется регламентированной площадью и твёрдостью упрочнённого участка. В результате повышается стойкость лопатки, улучшается качество перемешивания и повышается производительность смесителя.

Предложенная конструкция лопатки смесителя может быть использована во всех установках, где лопатки подвергаются абразивному износу.

Claims (4)

1. Лопатка смесителя, содержащая шток, соединенный с корпусом в виде пластины, отличающаяся тем, что пластина хотя бы на одной из плоских сторон имеет упрочненный слой площадью не менее 30% от площади стороны пластины, причем твердость поверхности упрочненного слоя составляет не ниже 260 единиц по Виккерсу (HV).

2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что упрочненный слой получен диффузионным легированием.

3. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что упрочненный слой получен наплавкой.

4. Лопатка по п.3, отличающаяся тем, что упрочненный слой получен индукционной наплавкой.