SU1315495A1

SU1315495A1 - Method for surface hardening of workpieces of body-of-revolution type

Info

Publication number: SU1315495A1
Application number: SU843774997A
Authority: SU
Inventors: Семен Иванович Максимов
Original assignee: С.И.Максимов
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1987-06-07

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и предназначено дл споль- зовани при термообработке деталей типа тел вращени , например колец подшипников. Цель изобретени - по- вьшение эффективности и равномерности охлаждени . Способ включает наг- рев вращающейс детали в кольцевом индукторе и охлаждение ее жидкостью под давлением. Деталь и индуктор устанавливают с образованием между ними кольцевого зазора и помещают в кольцевую камеру. Камера имеет торцовые отверсти , диаметр которых различен и меньше диаметра закаливаемой поверхности . Камере придают вращение . со скоростью, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по ее сечению. Через торцовое отверстие меньшего диаметра в камеру подаетс охлаждающа жидкость. 1 з.п. , 3 ил. (Л со СП Г) саThe invention relates to mechanical engineering and is intended for use during heat treatment of parts such as rotation bodies, for example bearing rings. The purpose of the invention is to increase the efficiency and uniformity of cooling. The method involves heating a rotating part in a ring inductor and cooling it with a liquid under pressure. The part and the inductor are installed to form an annular gap between them and placed in an annular chamber. The chamber has end holes, the diameter of which is different and smaller than the diameter of the hardened surface. The camera is given a spin. with a speed that ensures uniform distribution of the fluid over its cross section. A cooling liquid is fed into the chamber through an end opening of a smaller diameter. 1 hp 3 il. (L from SP) sa

Description

Изобретение относитс к машиностроению и предназначено дл использовани при термообработке деталей типа тел вращени ,-например колец подшипников, втулок, шестерен.The invention relates to mechanical engineering and is intended for use in the heat treatment of parts such as rotating bodies, such as bearing rings, bushings, gears.

Цель изобретени - повышение эффективности и равномерности охлаждени .The purpose of the invention is to increase the efficiency and uniformity of cooling.

На фиг. 1 показано устройство дл закалки внутренней конической поверхности втулки; на фиг. 2- то же,наружной поверхности кольца под- Ш1пника; на фиг. 3. - то же,дорожки качени кольца упорного шарикоподшипника .FIG. 1 shows a device for quenching the inner conical surface of a sleeve; in fig. 2- the same, the outer surface of the ring; in fig. 3. - the same, raceways of a ring of the persistent ball-bearing.

Заливаемую деталь 1 устанавливают в зажимном патроне устройства 2. Патрон закреплен на приводном валу 3. На другом приводном валу 4 закреплен индуктор 5 с катушками 6. Профиль полюсов индуктора 7 повтор ет профиль закаливаемой поверхности детали 1, а индуктор и деталь устанавливаютс с образованием между ними зазора 8, На зажимном патроне 2 (фиг. 1 и 3) или 4 валу (фиг.2) закрепл ютс кольцевые детали 9-11, которые образуют кольцевую камеру 12 с торцовыми отверсти ми разного диаметра. У одного из этих отверстий устанавливаетс коллектор 13 дл подачи охлаждающей жидкости.The casting part 1 is mounted in the chuck of the device 2. The cartridge is fixed to the drive shaft 3. On the other drive shaft 4, an inductor 5 with coils 6 is fixed. The pole profile of the inductor 7 repeats the profile of the hardened surface of the part 1, and the inductor and the part are installed to form the gap 8; On the clamping chuck 2 (Fig. 1 and 3) or 4, the shaft (Fig. 2) is fixed to the ring parts 9-11, which form an annular chamber 12 with end holes of different diameters. At one of these openings, a coolant supply manifold 13 is installed.

Устройство содержит также сборнрп 14 охлаждающей жидкости (фиг.1).The device also contains coolant assembly 14 (FIG. 1).

При закалке внутренней поверхности кольцевой детали 1 (фиг. 1) ее устанавливают в зажимной патрон 2,, который закреплен на валу 3. Детали 9 и 10 патрона 2 вместе с закаливаемой деталью 1 образуют кольцевую камеру с торцовыми отверсти ми, диаметр одного из которых D( больше диаметра другого D.. Валам 2 и 3 придают вращение. Включают индуктор 5, закрепленный на валу 2, и внутренн поверхность детали 1 нагреваетс , Через коллектор 13 в кольцевую .камеру подаетс охлаждающа жидкость. При вращении кольцевой камеры жидкость равномерно распредел етс поWhen quenching the inner surface of the ring part 1 (Fig. 1), it is installed in the clamping chuck 2, which is fixed to the shaft 3. Parts 9 and 10 of the chuck 2 together with the hardened part 1 form an annular chamber with end holes, the diameter of which is D (larger than the diameter of the other D .. Valam 2 and 3 are rotated. An inductor 5 is attached to the shaft 2 and the inner surface of the part 1 is heated. A cooling liquid is supplied to the annular chamber through the collector. When the annular chamber is rotated, the liquid is evenly distributed

ней, а за счет центробежных сил в ней создаетс давление. При этом давление жидкости во вращающемс кольце увеличиваетс по мере удалени от центра вращени . За счет изменени скорости вращени камеры и pressure is created in it by centrifugal forces. The pressure of the fluid in the rotating ring increases as the distance from the center of rotation increases. By changing the speed of rotation of the camera and

кольца жидкости в ней можно измен ть величину давлени жидкости.the fluid rings in it can vary the pressure of the fluid.

При увеличении давлени жидкости повьшзаетс точка ее кипени , и за счет этого повышаетс интенсивность охлаждени . Кроме того, повьшхениеAs the pressure of the fluid increases, its boiling point increases, and as a result, the cooling rate increases. In addition, the elevation

интенсивности и равномерности охлаждени обеспечиваетс за счет улучшени контакта жидкости, наход щейс под давлением,с охлаждаемой поверхностью .the intensity and uniformity of cooling is provided by improving the contact of the pressurized fluid with the surface to be cooled.

Подачу жидкости в кольцевую камеру осуществл ют через коллектор, расположенный у торцового отверсти камеры меньшего диаметра. При зтом обеспечиваетс направленное движениеThe fluid is supplied to the annular chamber through a manifold located at the end opening of the chamber of smaller diameter. With this, directional movement is provided.

жидкости от места ее подачи вдоль охлаждаемой поверхности к торцовому отверстию камеры большого диаметра, так как центробежные силы стрем тс распределить жидкость равномерно поfrom the place of its supply along the cooled surface to the front opening of the chamber of large diameter, since centrifugal forces tend to distribute the liquid evenly

кольцу, и при равенстве внутреннего диаметра вращающегос кольца жидкости диаметру большего торцового отверсти камеры дальнейша подача воды в камеру приводит к сливу ее именно через отверстие большего диаметра .ring, and with equal internal diameter of the rotating liquid ring to the diameter of the larger end opening of the chamber, further supply of water to the chamber leads to its discharge through the opening of larger diameter.

При закалке наружной поверхности кольцевой детали 1 (фиг.2) ее устанавливают в зажимной патрон 2, который закреплен на валу 3. Детали 9 и 10 вместе с индуктором 5 закреплены на валу 4 и образуют кольцевую камеру с торцовыми отверсти ми, диаметр одного из которых больше диаметра другого.When quenching the outer surface of the ring part 1 (FIG. 2), it is mounted in a clamping chuck 2, which is mounted on shaft 3. Parts 9 and 10 together with the inductor 5 are mounted on shaft 4 and form an annular chamber with end holes, the diameter of one of which more than the diameter of another.

Валам 2 и 3 придают вращение. Вклю- чают индуктор 5, и наружна поверхность детали нагреваетс . Через коллектор 13 в кольцевую камеру подаетс охлаждающа жидкость, и нагрета поверхность детали закаливаетс .Valam 2 and 3 give rotation. The inductor 5 is turned on, and the outer surface of the part is heated. Through the collector 13, cooling fluid is supplied to the annular chamber, and the heated surface of the part is hardened.

При закалке торцовой поверхности кольцевой детали 1 (фиг.З) ее устанавливают в зажимной патрон 2, который закреплен на валу 3, детапи 9 и 10 патрона 2 образуют кольцевую камеру с торцовыми отверсти ми разного диаметра (D) D). БаламWhen quenching the end surface of the ring part 1 (Fig. 3), it is installed in the clamping chuck 2, which is mounted on the shaft 3, parts 9 and 10 of the cartridge 2 form an annular chamber with end holes of different diameter (D) D). Balam

2 и 3 придают вращение. Включают индуктор 5, закрепленный на валу 2, и торцова поверхность детали 1 нагреваетс . Через коллектор 13 в кольцевую камеру подаетс охлаждающа 2 and 3 give rotation. The inductor 5 is turned on, fixed on the shaft 2, and the end surface of the part 1 is heated. Through the collector 13 in the annular chamber is supplied cooling

жидкость и нагрета поверхность детали закаливаетс .the fluid and the heated part surface are quenched.

По мере удалени от центра вращени давление жидкости в кольцеAs the pressure in the ring moves away from the center of rotation

увеличиваетс . Поэтому дл повышени интенсивности охлаждени закаливаемую поверхность необходимо помещать в наиболее удаленную часть вращающегос кольца жидкости (фиг.1 и 2). При закалке торцовых поверхностей в св зи с размещением закаливаемой поверхности на разных рассто ни х от центра вращени кольца жидкости имеет место некотора неравномерность закалки. Поэтому указанным способом можно закаливать торцовые поверхности лишь деталей, у которых разность диаметров кольцевых поверхностей незначительна по сравнению с их диаметром.increases. Therefore, in order to increase the intensity of cooling, the quenched surface must be placed in the outermost part of the rotating ring of the liquid (Figures 1 and 2). When quenching the end surfaces due to the placement of the quenched surface at different distances from the center of rotation of the liquid ring, there is some non-uniformity of quenching. Therefore, in this way it is possible to harden the end surfaces of only parts, in which the difference in the diameters of the annular surfaces is insignificant compared to their diameter.

Пример.Example.

Осуществл ют закалку наружной поверхности кольца подпмпника диаметром 300 мм. .Это кольцо помещают в кольцевую камеру с диаметром боль- щего торцового отверсти D, 240 мм, камере придают вращение со скоростью 3000 об/мин. После нагрева закаливаемой поверхности индуктором через меньшее торцовое отверстие подают воду. При этом образуетс вращающеес кольцо воды, давление которой у закаливаемой поверхности составл ет 0,37 МПа, при этом температура за15А95The outer surface of the ring of a podmpnik with a diameter of 300 mm is hardened. This ring is placed in an annular chamber with a diameter of a large end opening D, 240 mm, and the chamber is rotated at a speed of 3000 rpm. After the hardened surface is heated by an inductor, water is supplied through a smaller end opening. A rotating ring of water is formed, the pressure of which at the hardened surface is 0.37 MPa, and the temperature is 15A95.

с JQ }5 with jq} 5

20 2520 25

кипани воды повышаетс до , что обеспечивает повьш1ение эффективности охлаждени ней.The boiling water rises to, which provides an increase in the cooling efficiency.

Claims

1. A method of surface hardening of parts such as rotation bodies, including heating a rotating part in an annular inductor and cooling it with liquid under pressure, characterized in that, in order to increase the efficiency and uniformity of cooling, the part and the inductor are formed to form between it and the hardened surface an annular gap, placed in an annular chamber with taper Ii holes whose diameter is smaller than the diameter of the hardened surface, and a liquid is supplied through one of them, while the chamber is rotated with speed spine, ensuring uniform distribution of fluid over its cross section.

2. The POP.1 method, distinguishing between Yusch and with the fact that the part and the inductor are placed in a chamber with end openings of different diameters, and the liquid is fed through an opening of a smaller diameter.

Phi2.1

1315495 L

ten

Editor N. Gunko

Compiled by G. Maksimenko

Tehred M. Khodanich Proofreader S. Shekmar

Order .2318 / 27 Circulation 549Subscription.

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4