Установка для охлаждения деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Т САН Г гГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 628839, кл. Р 25 О 3/10, 1978,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ(57) Сущность изодержит рабочую кемкостью 3 для хркости и датчиком т бретения; установка соамеру 1, соединенную с анения криогенной жидемпературы 13, Установ(5)5 С 21 О 1/63, Р 25 О 3/10 ка снабжена соединенными последовательно дополнительной камерой 5, теплообменником 9 в виде спирали из трубки, емкостью 6 для газа, соединяющим их клапаном 8, а также соединенным с дополнительной камерой 5 трубопроводом 12 отвода газа, при этом теплообменник 9 установлен в рабочей камере 1. Теплообменник 9 выполнен в виде спирали из трубки, размещенной по периметру стенок рабочей камеры 1 и подключенной к источнику тока 11, создающему внутри катушки переменное магнитное поле. 1 з,п. ф-л ы, 2 ил,40 45 50 Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции установок для обработки холодом сталей и сплавов,Известно устройство для закалки деталей, в том числе в криогенной жидкости, состоящее из бака для закалочной жидкости, вибратора с укрепленным на рабочем органе преобразователем динамического давления жидкости, предназначенным для обеспечения струйного течения жидкости в области закаливаемой детали.Известное устройство не позволяет проводить обработку холодом в газовой среде при температурах выше температуры кипения криогенной жидкости, что снижает его технологические возможности, Для определенной номенклатуры сталей охлаждение до криогенных температур нецелесообразно, а в некоторых случаях может привести к браку деталей.Использование сложной конструкции механических вибраторов, расположенных непосредственно в рабочей камере, снижает надежность установки.Наиболее близкой по технической сущности к описываемому изобретению является установка для обработки холодом, выбранная в качестве прототипа, содержащая термоизолированную рабочую камеру, внутри которой расположен испаритель в виде воронкообразной емкости, соединенной в нижней части с резервуаром, заполненным хладагентом, а резервуар установлен с возможностью вертикального перемещения относительно рабочей камеры 1.Основным недостатком установки, выбранной в качестве прототипа, является невозможность обработки холодом и закалки деталей в криогенных жидкостях, что снижает ее технологические возможности,Регулировка температуры в рабочей камере производится изменением уровня криогенной жидкости в испарителе, что осуществляется вертикальным перемещением емкости для ее хранения с помощью механических средств, что снижает надежность установки.Целью изобретения является повышение технологических возможностей путем расширения режимов охлаждения.Поставленная цель достигается тем, что установка для охлаждения деталей, содержащая рабочую камеру, соединенную с емкостью для хранения криогенной жидкости и датчиком температуры, снабжена соединенными последовательно с помощью труб дополнительной камерой, теплообменником, емкостью для газа, соединяющим их 5 10 15 20 30 35 клапаном, а также соединенным с дополнительной камерой трубопроводом отвода газа, при этом теплообменник установлен врабочей камере. Теплообменник выполненв виде спирали из трубки, размещенной попериметру стенок рабочей камеры и подключенной к источнику тока, создающемувнутри катушки переменное магнитное поле.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая установкадля обработки холодом отличается наличием новых элементов: дополнительной камеры с трубопроводом для отвода газа,емкостью для газа, спирального теплообменника с системой электропитания, системой клапанов.Таким образом, заявляемое устройствосоответствует критерию изобретения "новизна".Сравнение заявляемого решения нетолько с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежныхобластях техники не позволило выявить вних признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделатьвывод о соответствии критерию "Существенные отличия".На фиг, 1 изображена конструкция установки для обработки холодом:, на фиг, 2 -конструкция теплообменника и его расположение в камере для криогенной жидкости,Установка содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, соединенную трубопроводом 2 с емкостью 3 для хранениякриогенной жидкости, устройство 4 для переливания криогенной жидкости из емкостидля ее хранения в рабочую камеру 1, дополнительную камеру 5, емкость б для газа,соединенную чеоез трубопс ",од 7, клапан8, выполненный из трубки в виде спиралитеплообменник 9 и трубопровод 10 с допол.нительной камерой 5, Теплообменник 9 со.единен с системой электропитания 11, адополнительная камера 5 имеет трубопро.вод 12 для отвода газа, датчик 13 темпера.туры и герметичную теплозащитную крышк14. Трубопровод 12 отвода газа через клапа.ны 15,16,17 компрессор 18 и трубопровод 12соединен с выходом теплообменника 9. Управление работой установки осуществляется от системы управления 19.Работа установки осуществляется следующим образом,Рабочая камера 1 через трубопровод,заполняется криогенной жидкостью из емкости 3 до уровня, задаваемого устройствами4,При проведении закалки деталей в криогенной жидкости от системы электропитания 11 на теплообменник 9 подается переменный или импульсный ток, в результате чего в рабочей камере 1 формируется переменное или импульсное магнитное поле. Предварительно нагретые детали помещают в рабочую камеру 1. В результате воздействия переменного или импульсного магнитного поля на детали, они начинают вибрировать, что способствует уменьшению паровой клепки, образующейся на поверхности обрабатываемых деталей, и ускоряет процесс охлаждения.После выполнения закалки детали удаляют и отклю гают подачу тока на теплообменник,При проведении обработки холодом в криогенной жидкости, на теплообменник 9 от системы электропитания 11 подается переменныйй или импульсный ток, обрабатываемые детали помещают в камеру 1 и осуществляют их охлаждение до температуры криогенной жидкости (до окончания бурного кипения криогенной жидкости), при необходимости выдерживают детали в криогенной жидкости заданное время, после чего извлекают детали из камеры 1,Обработку холодом при температурах выше температуры криогенной жидкости осуществляют следующим образом,Обрабатываемые детали помещают в камеру 5, герметично закрывают камеру крышкой 14, включают подачу газа от емкости 6 через теплообменник 9 в камеру 5, для чего открывают клапаны 8 и 15, клапаны 16,17 при этом закрыты, Продувают камеру 5 газом в течение времени, необходимого для полного вытеснения из нее воздуха, после чего клапаны 8 и 15 закрывают, открывают клапаны 16,17 и включают компрессор 18, В результате этого подача газа из емкости 6 прекращается, и газ, содержащийся в камере 5, начинает циркулировать через нее по замкнутому циклу через тоубопровод 15, клапан 16, компрессор 18, клапан 17, теплообменник 9. При прохождении через теплообменник 9 газ охлаждается и, поступая в камеру ь. охлаждает расположенные вней детали, По достижении в камере 5 требуемой температуры устройство 13 контроля температуры подает си нал на систему управления 19, при этом отключается компрессор 18 и закрываются клапаны 16 и 17, подача газа в камеру 5 прекращается. При повышении температуры в камере 5 датчикФормула изобретения 1. Установка для охлаждения деталей, содержащая рабочую камеру, соединенную с елкостью для хранения криогенной жидкости и датчиком темпеоатуры о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с аделью повышения технологических возможностей путем расширения режимов охлаждения она снабжена соединенными псследоеате ьно с помощью труб дополнительной камерой, теплообменником, емкостью для газа, соединяющим их клапаном, а также соединенным с дополнительной камерой трубопроводом отвода газа, при этом теплообменник установлен в рабочей камере.2,Установка по п.1,отл ича юща я ся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения путем колебания деталей в криогенной жидкости, теплообменник выполнен в виде спирали из трубки, размещенной по периметру стенок рабочей камеры, и подключенной к источнику тока, создающему внутри катушки переменное магнитное поле. 5 10 15 20 25 30 35 40 ЛГ: чб",3 конроля температуры подает сигнал в систему управления 19, при этом открываются клапаны 16 и 17, газ поступает в камеру 5. По окончании обработки деталей отключается компрессор 18, клапаны 16 и 17 закрываются. открывается крышка 14, и детали извлекаются из камеры 5,Наличие дополнительной камеры, соединенной через теплообменник с емкостью для газа, позволяет осуществлять обработку холодом в криогенных жидкостях и в газовой среде, а также закалку в криогенной жидкости, что расширяет технологические возможности установки,Использование теплообменника, расположенного вертикально в камере для криогенной жидкости и выполненного в виде спирали, подключенной к системе электропитания, позволяет формировать в камере для криогенной жидкости магнитное поле, воздействующее на обрабатываемые детали. В результате детали начинают виорировать, что обеспечивает их перемещение относительно криогенной жидкости, Это поеы"ает надежность работы установки, поскську не тоебуется устанавливать механические вибраторы для создания струйного течения криогенной жидкости в области закаливаемых деталей,1770395 ы.-,2 Составитель С.ЧерняТехред М,Моргентал Корректор Н,Тупица дактор зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3715 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ Си ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5