SU983425A1

SU983425A1 - Unit for heat treating

Info

Publication number: SU983425A1
Application number: SU803249244A
Authority: SU
Inventors: Лев Михайлович Трдатьян; Юлий Александрович Литвиненко; Петр Константинович Григоров; Борис Моисеевич Фиштейн; Иван Александрович Кузин; Михаил Сергеевич Иванов; Виктор Евгеньевич Щепетов
Original assignee: Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1982-12-23

Description

Устройство относитс к термичес:кой обработке металлов, в частнос ,ти к печам с механическим перемещением нагреваемого материала по окружности и автоматической его загрузкой и выгрузкой и может быть использовано дл закалки и отпуска деталей, например ножей и гребенок стригальных машинок, при непрерывном технологическом процессе.The device relates to thermal processing of metals, in particular, to furnaces with mechanical movement of the heated material around the circumference and its automatic loading and unloading, and can be used for quenching and tempering parts, such as knives and shears, in a continuous process.

Известен агрегат дл закалки, содержащий электропечь дл нагрева деталей и установленный под ней закалочный бак, имеющий устройства дл загрузки, перемещени и выгрузки деталей Г1.A known quenching unit comprising an electric furnace for heating parts and a quenching tank installed below it, having devices for loading, moving and unloading parts G1.

Однако данный закалочный агрегат не имеет отпускной электрбпечи, что ограничивает области его применени . Кроме того, транспортер закалочной ванны выполнен в виде крестовины с закрепленными на ней стаканами дл партии деталей, что снижает производительность агрегата, усложн ет автоматизацию и не позвол ет механизировать разгрузку.However, this quenching unit does not have a tempering electrically operated furnace, which limits its field of application. In addition, the quenching bath conveyor is designed as a cross with cups fixed on it for a batch of parts, which reduces the productivity of the unit, complicates automation and prevents mechanization of unloading.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс агрегат дл термообработки, содержащий устройства дл загрузки и перемещени деталей,конвейерную закалочную электропечь, закалочный бак с транспортером, и конвейерную отпускную электропечь, установленных последовательно в линию и соединенные между собой лотками 2.The closest to the proposed technical entity is a heat treatment unit containing devices for loading and moving parts, a conveyor hardening electric furnace, a quenching tank with a conveyor, and a conveyor tempering electric furnace installed in series in a line and interconnected by trays 2.

Недостатком известного агрегата вл ютс невысокий выход термообрабатывае1 «лх деталей с единицы объема, рабочего транспортера закалочной печи при повышенном расходе электроэнертаи из-за больших повгерхностей Теплоотдачи печей и конвейеров, а также неполного использовани объема рабочего пространства печей. Кроме того, вследствие компоновки конвейерного агрегата в линию конструкци его усложн етс , а производственные площади используютс нерационально .The disadvantage of the known unit is the low yield of heat treatment of 1 lx parts per unit volume, the working conveyor of the quenching furnace with increased power consumption due to the large heat transfer surface of the furnaces and conveyors, as well as the incomplete use of the furnace working space. In addition, due to the arrangement of the conveyor unit in a line, its construction becomes more complex and the production areas are used inefficiently.

Целью изобретени вл етс повышение производительности и сокращение расхода электроэнергии и рабочих площадей, а также упрощение конструкции и повышение надежности работы агрегата в целом.The aim of the invention is to increase productivity and reduce energy consumption and working space, as well as simplify the design and increase the reliability of the unit as a whole.

Поставленна цель достигаетс тем, что в агрегате дл термообработки , содержащем устройства дл загрузки и перемещени деталей, закалочную электропечь, ванну с транспор тером и отпускную электропечь, соединенные между собой лотками, электропечь , ванна и отпускна электропечь расположены друг под другом по одной оси, при этом транспортер закалочной ванны выполнен в вид-е дис ка, ось приводного вала которого .установлена под углом 12 - 15°к вертикали . Кроме того, диск снабжен подпружиненным сбрасывателем криволинейной .формы, установленный на его рабочей {поверхности. На фиг .1 схематически изображен предложенный закалочно-отпускной агрегат; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг., на фиг. -3 - сечение Б-Б на фиг. 2/ на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2,- на фиг. 5 г- сечение Г-Г на фиг-. 1, . Закалочно-отпускной агрегат состо ит из загрузочного цепного конвейера 1, закалочной электропечи 2, закалочной ванны 3, отпускной электропечи 4, св занных между собой лотком 5 конвейера 1, загрузочным б и разгрузочным 7 лотками закалочной электропечи 2, разгрузочным 8 и загрузочным 9 лотками закалочной ванны 3 и разгрузочным лотком 10 отпускной электропечи 4, Цепной конвейер 1 содержит корпус. 11, соединенный с опорой 12 осью .13 и регулируег лми его наклон т гами 14, привод 15 с электродвигателем посто нного тока, пару ведущих 16 и нат жных 17 звездочек (фиг, 1 ), т говые цепи 18 с закрепленными на них в шахматном пор йке скребками 19, которые движутс по сдвоенному желобу 20. Над лотками 5 в месте сбросадеталей 21 в электропечь 2 на оси 22 шарнирно закреплен сбрасыватель. 23 с пружиной 24, при этом лоток 5 шарнирно закреплен на корпусе 11 и соединен с ним рычагами 25, позвол ющими регулировать угол наклона лотка фиг, 3 ). В месте загрузки пакетов деталей 21 на цепной контейнер 1 Б крышке корпуса 11 .выпо нено окно26 (фиг. 1. Закалочна электропечь 2 (фиг. 2) содержит футерованный корпус 27, на керамически полках 28 которого размещены нагреватели 2.9 в виде спиралей, крышку 30 с теплоизол цией, жаропрочной плитой 31 и Стаканом 32, через который проходит ось 33 винтового транспортера 34, приводимого в движение пульсирующим приводом 35., размешенным с опорой 36 на плите 37, котора установлена на крышке 30 на пружинах 38 с воздушным зазором. Винтовой транспортер 34 на оси 33 свободно подвешен в подшипниках опоры 36. В дне корпуса 27 закреплен стакан 39, который служит направл ющей втулкой дл нижнего конца оси 33 и, вход в трубу 50 оси 33, образует с ней лабиринт, преп тствующий попаданию в стакан 39 окалины и керамической крошки. Такой же лабиринт образован между верхней частью трубы 40 и стаканом 32, который преп тствует попаданию в рабочее пространство печи 2 холодного воздуха. В загрузочном лотке 6 (фиг. 37 шарнирно установлены заслонка 41 и заслонка 42 q противовесом 43, преп тствующие утечки тепла из электропечи 2, а в разгрузочном,лотке 7 шарнирно закреплена подобна заслонка с противовесом , предназначенна дл ограничени поступлени пара из закалочной ванны 3. Последн (фиг. 2) содержит корпус 44, в днище которого установлена подаипникова опора 45,наклоненна к вертикали под углом 15°, а в боковых стенках размещены патрубки 46 .и 47 (фиг. 4) дл подвода и ртвода закалочной жидкости. В подшипниках опоры 45 установлен приводной вал 48, на одном конце которого закреплен дисковый транспортер 49, а другой конец соединен с тихоходным валом редуктора 50, св занного с, электродвигателем 51. Углу установки подшипниковой опоры 45 в 15° соответствует такой же угол наклона диска транспортера 49 к горизонтали . Этот угол необходим дл создани , определенной высоты сло закалочной жидкости над диском, чтобы обеспечить нормальный технологический процесс калки деталей 21. Дл предотвращени заклинивани деталей 21 между диском транспортера 49 и внутренними стенками 52 в&нны 3 предусмотрен зазор меньше минимальной толщины обрабатываемых деталей. Дл увеличени жесткости диска транспортера 49 и лучшего перемещени закалочной жидкости к нему снизу прикреплены ребра 53. Над верхним краем диска транспортера 49 дл сброса деталей в лоток 8 расположен плужный сбрасыватель 54, шарнирно закрепленный на штыр х 55, установленных с возможностью вертикального перемещени в направл ю1г их втулках 56. Дл обеспечени надежного сбрасывани деталей 21 со всей ширины диска транспортера 49 в лоток 8 плужный сбрасыватель 54 выполнен криволинейным . . , Между закалочной печью 2 и закалочной , ванной 3 размещен кожух с вы т жным патрубком 57 дл отсоса паров закалочной жидкости. Отпускна электропечь 4 1,фиг. 2} содержит футерованный корпус 58, на керамических полках которого размещены нагреватели 59, крышку 60 с теплоизол цией истаканом 61, служащим направл ющей втулкой верхнего конца оси 62, на ко. закреплен винтовой транспортер 63, при этом нижний конец оси .установлен в опоре 64 пульсирующего привода 65, размещенного на фундаментной плите 66, на которой также закреплены на стойках закалочна ванна 3 и электропечь 4. Межд ними размещен кожух 67. Привод 65 (фиг. 5) наподобие привода J5 закалочной печи состоит из электродвигател посто нного тока 68, редуктора 69 с насаженным на его оси кулачком 70, контактирующим с, роликом 71 двуплечего рычага 72, закрепленного на оси 62, свободное плечо рычага разкещено между вставкой с пружиной 73, установленных в регулировочном станке 74 и упором 75. Корпус 27 закалочной электропечи 2 имеет кронштейны 76 (фиг. 1 }, установленные на двух фундаментных стойках 77 с возможностью регулировки по высоте с помощью гаек 78.This goal is achieved by the fact that in a heat treatment unit containing devices for loading and moving parts, an electric hardening furnace, a bath with a conveyor and a tempering electric furnace interconnected by trays, the electric furnace, the bath and the holiday electric furnace are located one under another along the same axis, with This conveyor quenching bath is made in the form of a disk, the axis of the drive shaft of which is installed at an angle of 12 - 15 ° to the vertical. In addition, the disk is equipped with a spring-loaded curb-shaped release device mounted on its working surface. Fig. 1 schematically shows the proposed quenching-tempering unit; in fig. 2 is a section A-A in FIG., FIG. –3 is a section BB in FIG. 2 / in FIG. 4 shows a section B-B in FIG. 2, in FIG. 5 g - section GG on fig-. one, . The quenching and tempering unit consists of a charging chain conveyor 1, a quenching electric furnace 2, a quenching bath 3, a tempering electric furnace 4 connected between each other by a tray 5 of the conveyor 1, charging b and unloading 7 trays of a hardening electric furnace 2, unloading 8 and loading 9 quenching trays bath 3 and discharge chute 10 tempering electric furnace 4, Chain conveyor 1 includes a housing. 11, connected to the support 12 by the axis .13 and regulating it by tilting them 14, the drive 15 with a direct current electric motor, a pair of leading 16 and tensioning 17 sprockets (FIG. 1), traction chains 18 with fixed on them in the staggered Yek scrapers 19, which are moving along the dual chute 20. Above the trays 5 at the place of dumping of parts 21 into the electric furnace 2 on the axis 22 the ejector is hinged. 23 with a spring 24, wherein the tray 5 is hinged to the housing 11 and connected to it by means of levers 25, which allow the angle of inclination of the tray of FIG. 3) to be adjusted. A window 26 (Fig. 1) is hinged on the chain container 1 B in the place where packages of parts 21 are loaded. Fig. 1. A hardened electric furnace 2 (Fig. 2) contains a lined case 27, on ceramic shelves 28 of which heaters 2.9 are placed in the form of spirals, cover 30 with heat insulation, heat-resistant plate 31 and Glass 32, through which passes the axis 33 of the screw conveyor 34, driven by the pulsating drive 35., placed with the support 36 on the plate 37, which is mounted on the cover 30 on the springs 38 with an air gap. 34 on axis 33 freely suspended in bearings of support 36. A cup 39 is fixed in the bottom of body 27, which serves as a guide bushing for the lower end of axis 33 and, entering the tube 50 of axis 33, forms with it a maze preventing scale and ceramic chips from entering the cup 39. However, a labyrinth is formed between the upper part of the tube 40 and the cup 32, which prevents cold air from entering the working space of the furnace 2. In the loading tray 6 (FIG. 37, the flap 41 and the flap 42 q of the counterweight 43 prevent the leakage of heat from the electric furnace 2, and in the discharge tray 7, a similar valve with a counterweight is hinged to restrict the steam from the quenching bath 3. The latter (Fig. 2) contains the casing 44, in the bottom of which a subsurface support 45 is installed, is inclined to the vertical at an angle of 15 °, and the lateral walls 46 and 47 (Fig. 4) are placed in the side walls for the supply and quenching fluid supply. In bearings of support 45, a drive shaft 48 is mounted, at one end of which a disk conveyor 49 is fixed, and the other end is connected to a low-speed shaft of a reducer 50 connected to an electric motor 51. The installation angle of bearing support 45 of 15 ° corresponds to the same angle of a disc of the conveyor 49 to the horizontal. This angle is necessary to create a certain height of the quenching fluid layer above the disk in order to ensure the normal technological process of hammering the parts 21. To prevent seizure of the parts 21 between the disk of the conveyor 49 and the inner walls 52 and 3, there is a gap smaller than the minimum thickness of the workpieces. To increase the rigidity of the conveyor disk 49 and to better move the quenching fluid, ribs 53 are attached to the bottom of it. A plunger 54 pivotally mounted on pins x 55 pivotally mounted on pins x 55 mounted in the direction of the 1st section is located above the upper edge of the disk of the conveyor 49. their sleeves 56. To ensure reliable dropping of parts 21 from the entire width of the disk of the conveyor 49 into the tray 8, the plow dumper 54 is curved. . Between the quenching furnace 2 and the quenching furnace, bath 3 is placed a casing with a pull pipe 57 for suction of the quenching liquid vapor. Vacation electric furnace 4 1, FIG. 2} contains a lined casing 58, on the ceramic shelves of which heaters 59 are placed, a cover 60 with heat insulation with an iscan 61, which serves as a guide sleeve for the upper end of the axis 62, on the co. a screw conveyor 63 is fixed, while the lower end of the axis is mounted in the support 64 of the pulsating actuator 65 placed on the base plate 66, on which the quenching bath 3 and the electric furnace 4 are also fixed to the uprights 4. A casing 67 is placed between them. Drive 65 (Fig. 5 ) like a J5 quenching furnace drive, it consists of a direct current electric motor 68, a reducer 69 with a cam 70 mounted on its axis, in contact with the roller 71 of the double-arm lever 72 fixed on the axis 62, the free lever arm is open between the insert with the spring 73 installed adjusting the machine tool 74 and the anvil 75. The body 27 of the quenching furnace 2 has brackets 76 (FIG. 1} installed on two foundation racks 77 is adjustable in height by means of nuts 78.

Закалочно-отпускной агрегат работает следующим образом.Quenching-vacation unit works as follows.

Предварительно, согласно техноло ,гическому процессу термообработки деталей , устанавливаетс скорость движени т говых цепей 18 цепного конвейера 1 изменением числа оборотов электродвигател привода 15; за счет изменени числа оборотов электродвигателей привода 35 и 68 устанавливаетс частота пульсаций винтовых транспортеров 34 и 63 закалочной 2 и отпускной 4 электропечей-; регулировкой силы поджати пружинами вставок 73 к рычагам 72 путем перемещени регулировочных стаканов 74 . создаптс необходимые скорости поворота винтовых транспортеров 34 и 63, а регулировкой упоров 75 создаетс требуема амплитуда колебаний рычагов 72. С помощью изменени числа оборотов электродвигател 51 устанавливаетс скорость вращени дискового транспортера 49 закалочной ванны 3. Таким образом обеспечиваетс определенна скорость перемещени обрабатываемых деталей 21 в механизмах агрегатаPreviously, according to the technological process of heat treatment of parts, the speed of movement of the traction chains 18 of the chain conveyor 1 is established by varying the number of revolutions of the drive motor 15; by varying the speed of the electric motors of the drive 35 and 68, the frequency of the pulsations of the screw conveyors 34 and 63 of the quenching 2 and tempering 4 electric furnaces is set; adjusting the force by pressing the springs of the inserts 73 to the levers 72 by moving the adjustment cups 74. The required rotational speeds of the screw conveyors 34 and 63 are adapted, and the adjustment of the stops 75 creates the required amplitude of oscillations of the levers 72. By changing the number of revolutions of the electric motor 51, the rotational speed of the disk conveyor 49 of the quenching bath 3 is set.

Включаютс нагреватели 29 и 59 электропечей 2 и 4 и по достижению требуемой температуры включаютс электродвигатели приводов 15, 35, 51 и 68 загрузочного цепного конвейера 1, закалочной ванны 3 и отпускной электропечи 4. Через окно 26 загружают пакеты деталей 21,,которые подхватываютс скребками 19 и по желобу 20 перемещаютс вверх к загрузочному лотку 6 электропечи 2. Дойд до лотка 5, детали 21, опира сь . верхним краем о скошенную плоскость сбрасывател 23, отдел ютс от пакета и по одной соскальзывают по лоткам 5 и 6 на транспортер 34 электропечи 2, по пути поочередно отклр ,н заслонки 42 и 41. Перемеща сь по печи, детали нагреваютс до температуры 800-850°С и по лотку 7 по; подают в закалочную жидкость ванны 3 и падают на дисковый транспортер 49,Heaters 29 and 59 of electric furnaces 2 and 4 are turned on and, when the required temperature is reached, the electric motors of drives 15, 35, 51 and 68 of the loading chain conveyor 1, quenching bath 3 and tempering electric furnace 4 are turned on. Packages 26 are loaded through window 26, which are picked up by scrapers 19 and along chute 20 they move up to the charging tray 6 of electric furnace 2. Go to tray 5, parts 21, lean on. the upper edge of the beveled plane of the ejector 23, are separated from the bag and slide along the trays 5 and 6 one by one to the conveyor 34 of the electric furnace 2, alternately otklr on the way, n the flaps 42 and 41. Moving through the furnace, the parts are heated to a temperature of 800-850 ° C and on the tray 7; served in quenching fluid bath 3 and fall on the disk conveyor 49,

Поворачива сь /дисковый, транспортеTurning / disk, transport

5 49 выносит закаленные детали 21 из жидкости и они, дойд до плужного сбрасывател 54, скольз т вдоль его криволинейной поверхности в сторону лотка В и по нему, а затем по лотку5 49 removes the hardened parts 21 from the fluid and they, having reached the plow discharger 54, slide along its curvilinear surface towards the tray B and along it, and then along the tray

109 падают на винтовой транспортер 63 отпускной электропечи 4. В послед- ней детали нагреваютс до 180-200 С и, благодар пульсирующим движени м винтового транспортера 63, толчками109 fall onto the screw conveyor 63 of the tempering electric furnace 4. In the last part, they are heated to 180-200 ° C and, thanks to the pulsating movements of the screw conveyor 63, jolts

15 перемещаютс по виткам транспортера 63 в направлении разгрузочного лотка 10, по которому детали 21 поступают в тару (не показана)..15 are moved along turns of the conveyor 63 in the direction of the discharge chute 10, in which parts 21 enter containers (not shown).

Привод 65 транспортера 63 работает алашогично приводу 35 транспортера 34. закалочной электропечи 2, а именно при вращении вала редуктора 69 кулачок 70 воздействует через ролик 71 на рычаг 72, свободный конеThe drive 65 of the conveyor 63 operates alasogichnoe the drive 35 of the conveyor 34. quenching electric furnace 2, namely when the shaft of the gearbox 69 rotates, the cam 70 acts through the roller 71 on the lever 72, a free horse

25 которого сжимает пружину вставки 73. При повороте кулачка 70 ролик 71 соскакивает с него и винтовой транспортер 63 вместе с укрепленным на его оси 64 рычагом 72 под действием25 which compresses the spring of the insert 73. When the cam 70 rotates, the roller 71 jumps off the screw conveyor 63 together with the lever 72 fixed on its axis 64 under the action

3Q пружины на вставке 73 резко, отбрасываетс в направлении движени деталей 21 при этом детали толчками перемещаютс по витку транспортера вниз к разгрузочному лотку 10. Требуема по технологическому процессу те пература в электропечах 2 и 4 поддерживаетс автоматически.The 3Q springs in the insert 73 abruptly are rejected in the direction of movement of the parts 21, while the parts are jerked along the conveyor turn down to the discharge chute 10. The temperature required in the electric furnaces 2 and 4 is maintained automatically.

Через патрубки 46 и 47 осуществл етс посто нна циркул ци закалочно жидкости в закалочной ванне 3 дл Through pipes 46 and 47, a constant quenching fluid is circulated in the quenching bath 3 for

40 предотвращени ее перегрева, а также дл автоматического поддержани уровн . Крепление привода 35 и опоры 36 на плите 37, установленной на пружинах 38, и свободна подвеска винтового транспортера 34 уменьшает вредное вли ние вибрации от привода 35 и транспортера 34 на футеровку электропечи 2, а также исключает возможность замыкани 40 to prevent it from overheating, as well as to automatically maintain the level. The fastening of the actuator 35 and the support 36 on the plate 37 mounted on the springs 38, and the free suspension of the screw conveyor 34 reduces the harmful effect of vibration from the actuator 35 and the conveyor 34 on the lining of the electric furnace 2, and also eliminates the possibility of closing

50 спиралей нагревателей 29, что же Jcacaeтc установки опоры 64 и привода 65 на фундаментной плите 66, то она уменьшает вредное воздействие вибрации на футеровку электропечи 4. Подобна конструкци установки транспортеров 34 .и 63 повышает надежность работы и .удлин ет cjpoK службы агрегата.50 coils of heaters 29, which Jcacaeta installs support 64 and actuator 65 on base plate 66, it reduces the harmful effects of vibration on the lining of electric furnace 4. Similar construction of installation of conveyors 34 and 63 increases the reliability of operation and increases the cjpoK service life of the unit.

Такое конструктивное выполнениеSuch constructive performance

Claims

Hz quenching-tempering unit allows to increase productivity by 1.4-1.6 times by increasing the yield of heat-treated parts per unit volume of the furnace working space; reduce energy consumption by 25–30% by reducing the material consumption of the structure, reducing the heat transfer surfaces to the surrounding space and making better use of the working space of the furnaces; reduce the production area by 2-2.5 times due to the vertical assembly of the unit. Claim 1. Heat treatment unit containing devices for loading and moving parts hardening. an electric furnace, a horticultural bath with a trailer, and an empty electric furnace connected by blades, characterized in that, in order to increase productivity and reduce energy consumption and working space, the quenching electric furnace, bath and tempering electrodes are located one above the other along one another , while the conveyor quenching bath is made in the form of a disk, the axis of the drive shaft which is set at an angle of 12-15 ° K. vertical. 2. The unit according to claim 1, characterized in that, in order to increase the reliability of the unit, the disk is provided with a spring-loaded curvilinear ejector: the molds installed on the working surface of the disk. Sources of information taken into account in the examination 1. Solodikhin AG Technical and economic bases of heat treatment of metals. M., Mechanical Engineering, 1966, p. 173, FIG. 3

2. Rustem S.L. Equipment thermal workshops. M., Metallurgists, 1971, p. 119-121, fig. 72.

1