Устройство для охлаждения шаров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН . А О 1/62 ГОСУД АРС ПО ДЕЛА НИЯ ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно"исследовательскийинститут металлов(56) 1. Авторское свидетельство СССРй 831821, кл. С 21 О 9/36, 19792. Авторское свидетельство СССРУ 688525, кл. С 21 0 1/62, 1977.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯВАРОВ, содержащее ванну и расположенный в ней транспортер, выполненный в виде имеющего воэможность вращениябарабана с винтовой направляющей, загрузочный и разгрузочный лотки иприспособление для подачи охлаждающей среды, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения интенсивности е равномерности охлаждения, винтовая направляющая выполнена с прорезью под углом 30-60 к ней, а приспособление для подачи охлаждающейсреды выполнено в виде связанных между собой центрального коллектора сплоскоструйными соплами и боковыхколлекторов с круглоструйными соплами, при этом коллекторы имеют возможность поворота вокруг продольной осибарабана, а боковые коллекторы установлены под углом 30-120 друг к другу.10575582. Устройство по и. 1, о т л и - большая ось плоскоструйных сопел нач а ю щ е е с я тем, что диаметр бо- правлена вдоль винтовой направляющей,а ковых коллеКторов составляет 0,3-0,5ось круглоструйных сопел - по касательдиаметра центрального коллектора, ной к внутренней поверхности барабана.Изобретение относится к металлургии и предназначено для термообработки металлических шаров.Известно устройство для закалкидеталей, содержащее загрузочный и раз"5грузочный лотки, закалочную ванну,наклонный конвейер и трубу с приводомвращения, имеющую на внутренней стенке винтовые витки и установленнуюмежду загрузочным латком и наклоннымконвейером И .Недостаток известного устройства -неравномерность охлаждения, так какшары, перекатываясь по винтовой дорожке, вращаются только вокруг однойоси, что приводит к разбросу механических свойств шаров,Наиболее близким .к предлагаемому по технической сущности является уст 20 ройство для закалки шаров, содержащее ванну и расположенный в ней транспортер, выполненный в виде имеющего возможность вращения барабана с винтовой направляющей, загрузочный и 25 разгрузочный лотки и приспособление, для подачи охлаждающей среды 121.К недостаткам можно отнести низкую интенсивность и равномерность охлаж- дения, что приводит к снижению качества шаров, В процессе перекатывания по винтовой направляющей шары вра- щаются вокруг одной оси, что вызыва- . ет неравномерность охлаждения. Приспособление для подачи охлаждающей жидкости, выполненное в виде коллектора с рядом отверстий, не обеспечивает достаточную площадь и равномерность орошения поверхности шаров,. что ограничивает скорость охлаждения и равномерность закалки. Коллектор для подачи охлаждающей жидкости, стационарно установленный в центре барабана, не всегда позволяет подавать охладитель на поверхность всех. перека тывающихся по винтовой дорожке шаров, так как место их нахождения от центра барабана зависит от скоростивращения и размера шаров.Цель изобретения - повышение интенсивности.и равномерности охлаждения,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для охлаждения шаров, содержащим ванну с расположенным в ней транспортером, выполненнымв виде имеющего возможность вращениябарабана с винтовой направляющей, за: грузочный и разгрузочный лотки и приспособление для подачи охлаждающейсреды, винтовая направляющая выполнена с прорезью под углом 30-60 кней, а приспособление для подачи охлаждающей среды выполнено в видесвязанных между собой центральногоколлектора с плоскоструйными сопламии боковых коллекторов с круглоструйными соплами, при этом коллекторыимеют возможность поворота вокругпродольной оси барабана, а боковыеколлекторы установлены под углом30-120 друг к другу.Диаметр боковых коллекторов составляет 0,3-0,5 диаметра централь. ного коллектора, а большая ось плоскоструйных сопел направлена вдольвинтовой направляющей, а ось круглоструйных сопел - по касательной к. внутренней поверхности барабана.На фиг. 1 изображено устройстводля охлаждения шаров,. общий вид;(боковые коллекторы условно не показаны); на фиг, 2 - разрез А-А нафиг. 1; на фиг. 3 - система коллек. торов для подачи охлаждающей жидкости; на фиг. М - разрез Б-Б на фиг.3;на фиг, 5 - схема расположения плоских струй охладителя по отношениюк винтовой направляющей транспортера.Устройство для охлаждения шаров содержит загрузочный лоток 1, транспортер в виде вращающегося барабана 2, направляющую воронку 3, наклонный конвейер 1 и разгрузочный лоток 5,3 105755 Вращающийся барабан 2, в котором осуществляется закалка шаров, имеет винтовую направляацую 6, снабженную через каждые два оборота косой прорезью 7, расположенной под углом 30-60 от носительно направляющей 6, для перехода шара на соседнюю винтовую дорожку, При этом переходе шар изменяет положение оси вращения. В барабане 2 с целью интенсификации процесса теп- О лообмена установлена система коллекторов для подачи охлаждающей жидкости , состоящая иэ жестко связаннцх между собой трубопроводами 8 центрального 9 и боковых коллекторов 10. 15 Центральный коллектор 9 снабжен плоскоструйными соплами 11, большая ось выходного отверстия которых расположена вдоль винтовой направляющей 6 барабана 2, что дает возможность рас положить плоскость 12 струй охлаждающей воды 13 под .углом М . Боковые коллекторы 10 снабжены круглоструйными соплами 14, направленными по касательной к внутренней поверхности ба рабана 2. Охлаждающая вода подводится в систему коллекторов через водовод 15. С целью направления струй воды на шары при их любом положении система коллекторов 9 и 10 имеет возможность поворота вокруг оси барабана 2, который осуществляется с помощью рычага 16, Транспортер - барабан 2 установлен гюд углом на катках 17, снабженных приводом 18 вращения..Устройство работает следующим образом.Прокатанные на стане мелющие шары по загрузочному лотку 1 скатываются в барабан 2, который непрерывно вра щается на катках 17 от привода 18; При вращении барабана шары перекатываются по внутренней винтовой дорожке, охлаждаясь при этом эакалоцной средой, подаваемой из .системы кол лекторов 9 и 10 через сопла 11 и 14, которые создают значительную площадь орошения и турбулизацию охладителя. При изменении положения шаров система . коллекторов 9 и 10. поворачивается с50 помощью рычага 16 вокруг оси барабана 2 на определенный угол так, чтобы на все охлаждаемые шары подавался охладитель. Шары перемещаются винтовыми направляющими 6 вдоль оси барабана 2, скатываются в направляющую воронку 3 и затем наклонным конвейером 4 подаются в разгрузоцный лоток 5. Во время перемещения шара вдоль оси барабана 2 через каждые два оборота вращения его происходит переход шара на со.седнюю винтовую дорожку через косую прорезь 7. При этом изменяется положение оси вращения вара, цто способствует повышению интенсивности и равномерности охлаждения.Выполнение прорези под углом меньше 30 к винтовой направляющей приводит к тому, что закаливаемые шары при переходе с одной на другую дорожку меняют свою ось вращения лищь на 30 О, а при угле более 60 шары прооскальзывают линию прорези и не совершают переход. Следовательно, оптимальными значениями угла, гюд которым выполняется прорезь, является 30-60 относительно самой винтовой направляющей.Приспособление для подачи охлаждающей среды, выполненное в виде сис" темы коллекторов, состоящей из жестко связанных между собой трубопроводами центрального и боковых коллекторов, обеспечивает увеличение площади и рав" номерности орошения, а также турбулизацию воды, что повышает интенсивность и равномерность охлаждения. Система. коллекторов имеет воэможность поворота относительно оси барабана (транспортера), Это позволяет изменять направление подачи охлаждающей воды на вары в зависимости от места их нахождения (место нахождения шаров зависит,от скорости вращения барабана и их размера), т,е. обеспечивает постоянную подачу воды на шары при изменении любых технологических параметров. Угол между осями трубопроводов (подводов воды к боковым коллекторам) равный 30-120 .определен производительностью стана и скоростью вращения барабана. Угол равный 30 обеспечивает интенсивное и равномерное охлаждение шаров при минимальной производительности стана и максимальной скорости вращения барабана, а угол равный 120 о - при максимальной производительности стана и минимальнои ско" рости вращения барабана. Таким образом, оптимальным углом, обеспечивающим повышение интенсивности и равномерности охлаждения шаров, является угол 30-120 между осями трубопроводов.58 бсивность и равномерность охлаждения шаров.Установка на боковых коллекторахкруглоструйных сопел, направленныхпо касательной к внутренней поверхности барабанапозволяет направлятьструи воды под закаливаемые шары итем самым создает равномерное охлаждение со всех сторон шара, Круглоструйные сопла одновременно осуществляют охлаждение винтовой направляющей барабана.Таким образом, использование косойпрорези на винтовых направляющих,системы коллекторов с плоскоструйными и крупюструйными соплами ооеспечивает вращение шаров вокруг раз- .ных осей, создает значительную площадь орошения шаров охладителем, Повышение интенсивности и равномернос-.ти охлаждения приводит к улучшениюмеханических свойств металла, по всему,объему шара. 5 10575С целью равномерного охлаждения всех шаров количество воды, подавае:мой центральным коллектором и двумя боковыми коллекторами, должно быть равным, так как при этом обеспечила ется одинаковая плотность орошения. Соотношение диаметра боковых коллекторов к диаметру центрального коллектора равное 0,3-0,5 обеспечивает равномерную плотность орошения при ста" 0 билиных гидравлических характеристиках.Центральный коллектор, снабженный плоскоструйными соплами, большая ось выходного отверстия которых рас .положена вдоль винтовой направляющей барабана, не только осуществляет подачу воды, но и разгоняет ее по винтовой направляющей за счет совпадения . плоской струи воды с винтовой дорож кой. При этом охлаждающая вода интенсивно перемещается и турбулизуется внутри барабана, что создает интен1057558 и Составитель В, Марковскийактор Л. Пчелинская Техред А,Бабинец Корректор Г. Ог Заказ 9 ногоний 113 т", г П "П роектная,род Тираж 568 ВНИИПИ Государств по делам изобре 35, Москва, Ж, Подписноеомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5