Установка для термообработки труб в вакууме

/40, 1965.ьство СССР40, 1987.ТЕРМООБРАБОТКИ ния: установка со, вакуумную систено ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(57) Сущность изобретдержит рабочую камеру Изобретение относится к термообработке и может быть использовано для нагрева длинномерных изделий, в частности труб. Известна установка для термообработки труб, состоящая из вакуумной камеры и передвижной платформы, на которой расположены тележки с механизмами зажатия и освобождения концов обрабатываемых труб. Недостатком данной установки является низкое качество обработанных труб,,У. ,Наиболее близкой по технической сущсти к предлагаемому является установка для электроконтактного нагрева изделий в вакууме, содержащая корпус с крышкой, внутри которого установлены соединенные с источником питания контактные зажимы, один из которых имеет возможность перемещения вдоль оси установки, при этом усму, механизм поворота камеры 1, стеллаж. На камере 1 расположены две цапфы, Полая цапфа 8 соединена с вакуумной системой, а глухая цапфа 10 соединяет с механизмом поворота камеры 1. В верхней части корпуса установлена тележка срасположенной на ней крышкой с вакуумным уплотнением. Тележка 16 содержит токо- подводы 20 с неподвижными контактными зажимами 21, диск 22 из изоляционного материала и штанги 23, на которой размещен механизм натяжения 24, Узел стыковки 33 состоит из подвижного фланца с вакуумным уплотнением, эластичной манжеты направляющих, механизма перемещения подвижного фланца и стыковочного фланца камеры 1. 2 табл., 8 ил. тановка снабжена дополнительным источником питания постоянного тока, отрицательный полюс которого соединен с корпусом, а положительный с одним из контактных зажимов.Недостатком установки является ухудшение геометрических параметров труб после обработки. Это вызвано тем, что при горизонтальной загрузке и термообработке длинномерных изделий появляется стрела провиса, образующаяся за счет удлинения изделия при его нагреве, и увеличивающаяся за счет электродинамических усилий, стремящихся притянуть разогретое изделие к стенке камеры, возникающих между стенкой камеры и изделием при прохождении через последнее тока высокой частоты,При этом для выбора стрелы провиса необходимо значительное усилие механизма натяжения, что приводит к пластическим510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ры 1. деформациям нагретого изделия (особеннотонкостенных труб) и изменению его геометрических параметров (диаметра, толщины стенки),Целью изобретения является повышение точности геометрических размеров обработанных труб.ПоставЛенная цель достигается тем, чтов известном устройстве, включающем рабочую камеру, в виде имеющего крышку кор-.пуса, внутри которого установленысоединенные с источником питания контактные зажимы, один из которых имеет возможность перемещения вдоль оси рабочейкамеры, и вакуумную систему, рабочая камера снабжена механизмом поворота и полой цапфой, соединяющейся с вакуумнойсистемой с помощью узла стыковки, состоящего из подвижного фланца с вакуумнымуплотнением, эластичной вакуум-плотнойманжеты, направляющих и механизма перемещения фланца.На фиг,1 представлен общий вид установки; на фиг.2 -фронтальная проекцияустановки; на фиг,3 показан разрез А-А (поперечный разрез узла стыковки); на фиг,4 -разрез Б-Б (продольный разрез узла стыковки); на фиг.5 - разрез В-В (рабочая камера);на фиг.6 - разрез Г-Г (вид на неподвижныеконтактные зажимы); на фиг,7 - разрез Д-Д(вид на подвижные контактные зажимы); нафиг,8 - разрез Е-Е (вид на рабочую камерусо стороны стеллажа),Установка для термообработки труб ввакууме содержит рабочую камеру 1, вакуумную систему 2, механизм поворота 3 рабочей камеры 1, стеллаж 4, площадкуобслуживания 5 и контактные клеммы 6,Рабочая камеры 1 состоит из цилиндрического корпуса 7, на котором расположеныдве цапфы, Полая цапфа 8 заканчиваетсястыковочным фланцем 9 для подсоединенияк вакуумной системе, а глухая цапфа 10 заканчивается валом 11, соединяющимся смеханизмом поворота 3 рабочей камеры 1,Цапфа 8 и 10 устанавливаются в подшипниковых опорах 12 и 13, На корпусе 7 камеры 1имеются "гляделки" 14 для контроля за технологическим процессом внутри камерььНижняя часть корпуса 7 рабочей камеры 1 закрыта глухой крышкой 15, снабженной вакуумным уплотнением, .В верхней части корпуса 7 установленатележка 16, на котором расположена крышка 17 корпуса 7 с вакуумным уплотнением.Крышка 17 крепится к корпусу 7 рабочейкамеры 1 с помощью откидных болтов 18.Опорные ролики 19 тележки 16 закрепленына крышке 17. Кроме того, тележка 16 содержит токоподводы 20 с неподвижными контактными зажимами 21, диск 22 из изоляционного материала и штангу 23.На штанге 23 размещены механизм натяжения 24, состоящий из диска 25 из изоляционного материала с подвижными контактными зажимами 26 и груза 27, а также кронштейн с опорными роликами 28.Вакуумная система 2 состоит из вакуумных насосов 29, за гворов 30, вакуум-проводов 31, вентиля 32 напуска воздуха в рабочую камеру 1 и узла стыковки 33,Узел стыковки 33 состоит из подвижного фланца 34 с вакуумным уплотнением 35, эластичной вакуум-плотной манжеты 36, направляющих 37 механизма перемещения 38подвижного фланца 34 и стыковочногофланца 9 рабочей камеры 1. Механизм поворота 3 рабочей камеры 1 состоит из пневмоцилиндра 39, гидро- амортизатора 40 и рычага 41, размещен ного на глухой цапфе 10 рабочей камеры 1, Стеллаж 4 представляет собой сварнуюконструкцию с рельсами 42 и фиксатором 43, Площадка обслуживания 5 представляет собой сварную конструкцию на которой размещены контактные клеммы 6, соединенные с источником электропитания нагрева.Установка для термообработки труб в вакууме работает следующим образом,Перед началом работы рабочая камера 1 находится в горизонтальном положении и застопорена фиксатором 43. Тележка 16 выкачена на стеллаж 4, Затворы 30 вакуумной системы 2 закрыты. Вакуумные насосы 29 включены. Вентиль 32 напуска воздуха открыт, Источник электропитания нагрева отключен.На тележку 16, находящуюся на стеллаже 4, в контактные зажимы 21 и 26 устанавливаются и закрепляются подлежащие термообработке трубы 44, 45. Тележка 16 на опорных роликах 19 по рельсам 42 стеллажа 4 с помощью опорных роликов 28, расположенных внутри корпуса 7, закатывается в рабочую камеру 1. Крышка 17 с вакуумным уплотнением, откидными болтами 18 прижимается к корпусу 7 и герметизирует внутреннюю полость рабочей камеры 1, Вентиль 32 напуска воздуха в рабочую камеру 1 закрывается, Фиксатор 43 освобождает рабочую камеру 1 и пневмоцилиндр 39 механизма поворота 3 поворачивают рабочую камеру 1 в вертикальное положение, При этом токоподводы 20 входят в зацепление с контактными клеммами 6 и образуют надежный электроконтакт. С помощью узла стыковки 33 вакуумная система 2 соединяется с внутренней полостью рабочей каме1788038 Таблица 1 При этом механизм перемещения 38 подвижного фланца 34 узла стыковки 33 перемещает по направляющим 37 подвижный фланец 34 и прижимает его вместе с вакуумным уплотнением 35 к стыковочному фланцу 9 рабочей камеры 1,После этого открываются затворы 30 ваккумной системы 2 и вакуумные насосы 29 через вакуум-проводы 31 откачивают воздух полости рабочей камеры 1,По достижении необходимой степени вакуума в рабочей камере 1 на подлежащие термообработке трубы 44 и 45, соединенные в электрическую цепь последовательно, через контактные клеммы 6, токоподводы 20, контактные зажимы 21 и 26, от источника электропитания нагрева подается напряжение и производится нагрев труб до заданной температуры.В процессе нагрева труб 44 и 45 механизм натяжения 24 растягивает их, чтобы выбрать удлинение, а в ходе охлаждения механизм натяжения 24 срабатывает в обратном направлении, чтобы компенсировать сокращение длины труб 44 и 45.Иными словами, по достижении в рабочей камере 1 необходимой степени вакуума, производится нагрев подлежащих термообработке труб 44 и 45 и их охлаждение в вакууме,После охлаждения труб 44 и 45 закрываются затворы 30 вакуумной системы 2, открывается вентиль 32 напуска воздуха и давление во внутренней полости рабочей камеры 1 сравнивается с атмосферным,Затем узел стыковки 33 отсоединяет вакуумную систему 2 от внутренней полости рабочей камеры 1, что обеспечивается за счет того, что механизм перемещения 38 подвижного фланца 34 перемещает по направляющим 37 подвижный фланец 34 в первоначальное положение, Рабочая камеры 1 пневмоцилиндром 39 поворачивается в горизонтальное положение и стопорится фиксатором 43,Крышка 17 с помощью откидных болтов 18 отсоединяется от корпуса 7 рабочей камеры 1. Тележка 16 на опорных роликах 19 выкатывается по рельсам 42 на стеллаж 4, Прошедшие термообработку трубы 44, 45 освобождаются из контактных зажимов 21, 26 и снимаются с тележки 16. На этом рабочий цикл заканчивается иустановка полностью готова к новому циклу,В условиях ОЭЗ ВНИТИ была смодели 5 рована предлагаемая установка для термообработки труб. Обработке подвергалисьтрубы 10 х 03 мм ГОСТ 9941-72 повышеннойточности из стали 12 Х 18 Н 10 Т ГОСТ 5632-72в количестве 80 штук длиной 4 м.10 Качество труб определяли по следующим параметрам: по наружному диаметру,толщине стенки и кривизне 1 м труб,Данные замеров приведены в табл,1,При этом при обработке такого же коли 15 чества труб на известной установке получили трубы со следующими параметрами(табл. 2).Таким образом качество труб, обрабатываемых в предлагаемой установке, выше,20 чем на известной:по наружному диаметру на 32%по толщине стенки - "- 22 по кривизне 1 м труб -"- 42 Благодаря применению в предлагаемой25 установке узла стыковки 33, позволяющеговыполнять горизонтальную загрузку и вертикальную термообработку изделий, усилие механизма натяжения 7 уменьшается,вследствие отсутствия стрелы провиса, что30 в свою очередь позволяет снизить деформацию труб при их нагреве, а следовательно иповысить качество обрабатываемых изделий.Формула изобретения35 Установка для термообработки труб ввакууме, содержащая камеру в виде корпусас крышкой, источник питания и соединенные с ним и установленные в камере контактные зажимы, один из которых имеет40 возможность перемещения вдоль оси камеры, вакуумную систему с фланцем, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышениякачества обработки труб, установка снабженасоединенным с камерой механизмом поворо 45 та, а камера выполнена с полой цапфой,соединенной с вакуумной системой черезузел стыковки, выполненный в виде фланцас вакуумным уплотнением, эластичной вакуум - плотной манжеты и соединенного с50 фланцем механизма перемещения, приэтом манжета закреплена на фланцах системы вакуумирования и узла стыковки.1788038 Составитель П, Миропольский Техред М,Моргентал Корректор Л, Л актор аказ 50 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытлям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауиская наб 4/5Производственно-издательский крмбиндт "Патента", Г Ужгород, ул Гагарийне, 101