RU2207385C2

RU2207385C2 - Semiautomatic device for induction hardening of gear rims

Info

Publication number: RU2207385C2
Application number: RU2001117684/02A
Authority: RU
Inventors: А.М. Ларин; И.А. Малышев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Чебоксарский агрегатный завод"
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-06-27

Abstract

FIELD: metallurgy, particularly, heat treatment of metals with use of high-frequency currents applicable in mechanical engineering for hardening of gear rims. SUBSTANCE: semiautomatic device for induction hardening of gear rims has inductor, base, lifting platform with mandrel, hydraulic cylinder, electric motor and reducing gear, hardening tank. Lifting platform has hollow shaft, mandrel is attached to top of hollow shaft and provided with three tabs movable in radial direction in guides and pressed by springs to cone of bar connected with power cylinder for synchronous separation or convergence of tabs. Mandrel is connected with hydraulic cylinder for its lowering together with rim into hardening annular tank. EFFECT: extended production process potentialities of semiautomatic device and higher quality of thermal treatment of parts. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке металлов с применением токов высокой частоты, и может быть использовано в машиностроении для закалки ободов зубчатых. The invention relates to metallurgy, in particular to the heat treatment of metals using high frequency currents, and can be used in mechanical engineering for hardening gear rims.

Известен полуавтомат для индукционной закалки плоских деталей, содержащий основание, закалочное средство, индуктор и подъемный стол с оправкой, гидроцилиндром, электродвигателем и редуктором (SU 1178775, С 21 D 1/42, 1984). Known semiautomatic device for induction hardening of flat parts, containing a base, hardening means, inductor and a lifting table with a mandrel, a hydraulic cylinder, an electric motor and gearbox (SU 1178775, C 21 D 1/42, 1984).

Недостатком данного полуавтомата является то, что его устройство не позволяет автоматически поддерживать одинаковый зазор по окружности между деталью и индуктором при тепловом расширении детали и фиксированном перемещении ее в закалочный бак, что приводит к неравномерности нагрева закалки детали. The disadvantage of this semiautomatic device is that its device does not automatically maintain the same circumferential clearance between the part and the inductor during thermal expansion of the part and its fixed movement into the quenching tank, which leads to uneven heating of the quenching of the part.

Техническая задача заключается в расширении технологических возможностей полуавтомата и качества термообработки деталей за счет автоматического поддерживания одинакового зазора по окружности между деталью и индуктором при тепловом расширении детали и фиксированном перемещении ее в закалочный бак и, как следствие этого решения, - равномерность нагрева и охлаждения деталей. The technical task is to expand the technological capabilities of the semiautomatic device and the quality of heat treatment of parts by automatically maintaining the same circumferential clearance between the part and inductor during thermal expansion of the part and its fixed movement into the quenching tank and, as a consequence of this solution, uniformity of heating and cooling of the parts.

Технический результат достигается тем, что в известном полуавтомате для индукционной закалки ободов зубчатых, содержащем основание, закалочный бак, индуктор и подъемный стол с оправкой, гидроцилиндром, электродвигателем и редуктором, подъемный стол имеет полый вал, оправка закреплена наверху полого вала и снабжена тремя лепестками, имеющими возможность радиального перемещения в направляющих и поджатыми пружинами к конусу штанги, соединенной с силовым цилиндром для синхронного раздвижения или схождения лепестков, при этом оправка соединена с гидроцилиндром для опускания ее с ободом в закалочный бак, причем закалочный бак выполнен кольцевым. The technical result is achieved by the fact that in the known semiautomatic device for induction hardening of gear rims containing a base, a quenching tank, an inductor and a lifting table with a mandrel, a hydraulic cylinder, an electric motor and a gear, the lifting table has a hollow shaft, the mandrel is fixed at the top of the hollow shaft and equipped with three petals, with the possibility of radial movement in the guides and tightened springs to the cone of the rod connected to the power cylinder for simultaneous expansion or convergence of the petals, while the mandrel inena a hydraulic cylinder for lowering it from the rim in the quenching tank, wherein the quenching tank is annular.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - разрез А-А фиг.3; на фиг.5 - разрез Б-Б (фиг.4). The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view; figure 2 is the same side view; figure 3 is the same, a top view; figure 4 is a section aa of figure 3; figure 5 is a section bB (figure 4).

Полуавтомат содержит основание 1, индуктор 2, подъемный стол 3 с оправкой 4, гидроцилиндром 5, электродвигателем 6 и редуктором 7, гидростанцию 8, электрошкаф 9, пульт управления 10. Подъемный стол 3 имеет полый вал 11, находящийся в шлицевом соединении с червячным колесом 12 редуктора 7. Оправка 4 закреплена наверху полого вала 11 и снабжена тремя лепестками 13, имеющими возможность радиального перемещения в направляющих и поджатыми пружинами 15 к конусу 16 штанги 17, соединенной с силовым цилиндром 18. Оправка 4 соединена с гидроцилиндром 5 для опускания ее с деталью 19 в закалочный кольцевой бак 20. Силовой цилиндр 18 имеет пружину 21, которая снизу поджимает штангу 17, за счет чего лепестки 13 оправки 4 синхронно раздвигаются, что автоматически поддерживает одинаковый зазор по окружности между деталью 19 и индуктором 2 при тепловом расширении детали. Полуавтомат мобильный, может передвигаться на колесах 22, а затем устанавливаться на регулируемых опорных болтах 23. The semiautomatic device contains a base 1, an inductor 2, a lifting table 3 with a mandrel 4, a hydraulic cylinder 5, an electric motor 6 and a gear 7, a hydraulic station 8, an electric cabinet 9, a control panel 10. The lifting table 3 has a hollow shaft 11 located in the spline connection with the worm wheel 12 gear 7. The mandrel 4 is mounted on top of the hollow shaft 11 and is equipped with three petals 13 that can radially move in the guides and preloaded by springs 15 to the cone 16 of the rod 17 connected to the power cylinder 18. The mandrel 4 is connected to the hydraulic cylinder 5 for lowering e e with part 19 into the quenching annular tank 20. The master cylinder 18 has a spring 21 that presses the rod 17 from below, due to which the petals 13 of the mandrel 4 are synchronously moved apart, which automatically maintains the same circumferential clearance between the part 19 and the inductor 2 during thermal expansion of the part . The semiautomatic device is mobile, can be moved on wheels 22, and then mounted on adjustable support bolts 23.

Полуавтомат работает следующим образом. The semiautomatic device works as follows.

В исходном положении оправка 4 находится вверху (шток гидроцилиндра 5 выдвинут), лепестки 13 на ней сдвинуты пружинами 15 к центру (пружина 21 силового цилиндра 18 сжата, шток цилиндра 18 втянут). Оператор устанавливает деталь 19 (обод зубчатый из стали 45) на оправку 4 и включает кнопку "Пуск цикла" на пульте управления 10. Давление в штоковой полости силового цилиндра 18 убирается, пружина 21 разжимается, поднимая штангу 17. Конус 16 штанги 17 синхронно раздвигает лепестки 13 оправки 4 и зажимает деталь 19. Включается электродвигатель 6 и индуктор 2. Деталь 19, вращаясь, нагревается. При тепловом расширении детали 19 лепестки 13 синхронно раздвигаются за счет подпружиненной штанги 17. Автоматически поддерживается одинаковый зазор по окружности между деталью и индуктором. После нагрева детали до нужной температуры индуктор отключается, а оправка 4 с деталью 19 опускается в закалочное средство 20. Затем деталь поднимается из закалочного средства, вращение прекращается, лепестки 13 сходятся (шток силового цилиндра 18 втягивается, штанга 17 опускается, пружина 21 сжимается). Закаленная деталь убирается, на ее место устанавливается следующая. Цикл повторяется. In the initial position, the mandrel 4 is located at the top (the cylinder rod 5 is extended), the petals 13 on it are shifted by the springs 15 to the center (the spring 21 of the power cylinder 18 is compressed, the cylinder rod 18 is retracted). The operator installs part 19 (toothed rim made of steel 45) on the mandrel 4 and turns on the Start Cycle button on the control panel 10. The pressure in the rod cavity of the power cylinder 18 is removed, the spring 21 is opened, lifting the rod 17. The cone 16 of the rod 17 simultaneously spreads the petals 13 of the mandrel 4 and clamps the part 19. The motor 6 and the inductor 2 are turned on. The part 19 rotates and heats up. With the thermal expansion of the part 19, the petals 13 are simultaneously moved apart by a spring-loaded rod 17. The same circumferential clearance between the part and the inductor is automatically maintained. After the part is heated to the desired temperature, the inductor is turned off, and the mandrel 4 with the part 19 is lowered into the quenching means 20. Then the part rises from the quenching means, rotation stops, the petals 13 converge (the rod of the power cylinder 18 is retracted, the rod 17 is lowered, the spring 21 is compressed). The hardened part is removed, the next one is installed in its place. The cycle repeats.

Данное техническое решение позволяет повысить качество термообработки деталей за счет равномерного нагрева и охлаждения и расширить технологические возможности полуавтомата для индукционной закалки различных кольцевых деталей, в частности ободов зубчатых из стали 45, устанавливаемых на маховики дизельных двигателей. This technical solution allows to improve the quality of heat treatment of parts due to uniform heating and cooling and to expand the technological capabilities of the semiautomatic device for induction hardening of various ring parts, in particular gear rims made of steel 45 installed on the flywheels of diesel engines.

Claims

1. A semiautomatic device for induction hardening of gear rims, comprising a base, a quenching tank, an inductor and a lifting table with a mandrel, a hydraulic cylinder, an electric motor and a gearbox, characterized in that the lifting table has a hollow shaft, the mandrel is fixed at the top of the hollow shaft and equipped with three petals having the ability to radial movement in guides and spring-tightened to the cone of the rod connected to the power cylinder for simultaneous separation or convergence of the petals, while the mandrel is connected to the hydraulic cylinder for lowering her rim in the quenching tank.

2. Semi-automatic according to claim 1, characterized in that the quenching tank is made annular.