Устройство для нагрева изделий припоточном производстве

Устройство для нагрева изделий припоточном производстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Е ()840162

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 09. 11. 76 (21) 2418713/22-02

-(5 l ) М. Кл. с присоединением заявки М

С 21 D 11/00

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет во Аенам нэабретеннй н отннытнй

Опубликовано 23.06.81 Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06 . 81 (M) У,Д.К 621. 78..5(088.8)

Ч ! ь

И. С. Тришевский, В. Н. Босый, M. E. Докторов, В. Н. Брусков, И. Е. Пацека и Э. М. Темников:: --! (72) Авторы изобретения

1.

Украинский научно-исследовательский институт (7l ) Заявитель металлов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ

ПРИ ПОТОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Изобретение относится к термообработке изделий, а более конкретно к уст ройствам для нагрева изделий при поточном производстве и может быть использовано при нагреве локальных участ5 ков движущейся заготовки для термообработки.

При поточном производстве изделий возникает необходимость в термообработке, формообразовании, порезке и вырубке локальных участков движущегося изделия. Для структурных превращений при термообработке, повышения пластических свойств металла при формообразовании и других операциях обработки металлов давлением целесообразно применять электронагрев. Но при этом возникают большие трудности по обеспечению локального нагрева изделий в момент их движения. 20

Известно устройство для индукционного нагрева заготовок, например устройство для контурной закалки, которое обеспечивает местный нагрев детали под закалку с поддержанием постоянного зазора между индуктором и закаливаемой поверхностью детали. Устройство выполнено таким образом, что перемещение индуктора относительно вращающейся детали происходит с постоянной относительной скоростью (I).

Однако в таком устройстве на непрерывно движущейся листовой заготовке невозможно производить местный на-. грев участков.

Известно также закалочное устройство для нагрева заготовки ТВЧ, состоящее из индикатора, установленного на механизме продольного перемещения и плиты с приспособлениями для крепления обрабатываемой детали (2 ).

Однако из-за трудности токоподвода и охлаждения перемещающегося индуктора данное устройство не позволяет обеспечить локальный нагрев изделий, движущихся со значительной скоростью при поточном производстве.

840162

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для закалки изделия, которое содержит индукционный узел нагрева, систему синхронизации нагрева иэделия с его пере-, мещением в потоке, выполненную в виде бесконечной цепи механизма перемещения, установленного на опорах, и сис-. тему охлаждения, которая снабжена 10 двухполостным барабаном с приводом вращения, причем одна из его полостей связана с системой подвода, а вторая — с системой отвода охладителя.

Индуктор в этом устройстве установлен 1S на бесконечной цепи и поэтому имеет возможность перемещаться некоторое время синхронно с изделием (31.

Однако в известном устройстве конструктивно сложно обеспечить токопод- 20 вод к движущемуся индуктору и его охлаждение. Оно также имеет низкий КПД за счет холостого пробега ипдуктора.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение КПД и расширение 25 технологических возможностей устройства для нагрева изделий при поточном производстве.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нагрева изделий 30 при поточном производстве, содержащем узел нагрева и систему синхронизации нагрева изделия с его перемещением в потоке, узел нагрева выполнен в виде стационарного набора последовательно 35 расположенных нагревателей бегущего теплового поля, связанных через блок контакторов электрической силовой цепи с системой синхронизации, которая в свою очередь связана с датчиком пе- 40 ремещения изделия и со следящей провод кой. При этом система синхронизации выполнена в виде набора по числу нагревателей программных контактных дисков, которые расположены на общем ва- 45 лу и электромеханически через реле времени связаны с соответствующими контакторами электрической силовой цепи, а,датчик перемещения изделия выполнен в виде взаимодействующего с из- so делием ролика, связанного с указанным валом через редуктор, сельсины и элект. ромагнитную муфту, которая электричес- ки связана со следящей проводкой.

Указанные конструктивные признаки позволяют при неподвижно установленных нагревателях обеспечить передвижение теплового поля со скоростью перемещения изделия при поточном производстве. К неподвижно установленным нагревателям конструктивно сравнительно просто обеспечить токоподвод и подвод охлади теля; о тсутствие холосто го хода нагревателя обеспечивает сравнительно высокое КПД устройства: установка нагревателей возможна в любом месте в линии технологического процесса, что позволяет нагревать изделия в продольном и в поперечном направлениях и под углом к направлению их движения.

Узел нагрева в зависимости от вида преобразователя подводимой энергии в тепловую может содержать индукторы, контактные ролики при электроконтактном нагреве, спиральные нагреватели и др.

Блок контакторов электрической силовой цепи используется для последовательного подключения неподвижно установленного набора нагревателей при сравнительно больших токах.

Система синхронизации нагрева изделия с его перемещением .в потоке со(стоит из набора по числу нагревателей программных дисков, которые расположены на общем валу и электромеханически через реле времен связаны с соответствующими контакторами электрической силовой цепи. Программные контактные диски, расположенные на общем валу, предназначены для обеспечения перемещения теплового поля со скоростью дви-, жения изделия путем последовательного включения и выключения набора нагревателей. Датчик перемещения изделия выполнен в виде взаимодействующего с изделием ролика, связанного через сельсины, электромагнитную муфту и редуктор датчика с валом, на котором расположены программные контактные диски.

Датчик перемещения предназначен для управления скоростью поворота вала и расположенных на нем программных контактных дисков 8 зависимости от скорости перемещения нагреваемых участков.

Электромагнитная муфта электрически связана со следящей проводкой и

v предназначена для включения системы синхронизации на период нагрева участка изделия. Муфта отключается автоматически после одного оборота программных контактных. дисков. Редуктор в системе синхронизации предназначен для обеспечения нагрева локального участка под всеми нагревателями не.зависимо от скорости перемещения из5 84016 делия. Следящая проводка может быть выполнена, например в виде ролика, взаимодействующего с движущимся изделием, связанного через редуктор и пускатель с электромагнитной муфтой. Сле5 дящая проводка предназначена для включения муфты, а следовательно, и системы синхронизации в момент подхода к первому нагревателю предназначенного для нагрева локального участка изделия. Редуктор следящей провод— ки предназначен для обеспечения заданного расстояния между локальными участками нагрева движущегося изделия и, может быть выполнен в виде регулиру- 15 емой фрикционной передачи. Реле времени предназначено для корректировки времени раооты каждого нагревателя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для нагрева йзделий при 20 поточном производстве; на фиг. 2— принципиальная электромеханическая схема предлагаемого устройства.

Блок-схема устройства содержит источник 1 питания, подключенный че- 25 рез контакторы 2 электрической силовой цепи к нагревателям 3. Датчик 4 перемещения изделия и следящая проводка 5, взаимодействующие с движуимся иэделием б, связаны через 30 лектромагнитную муфту 7 с системой 8 синхронизации, которая через реле 9 времени управляет контакторами 2.

Устройство для нагрева изделий при поточном производстве, например поло- 35 совой заготовки толщиной 4 мм и шириной 600 мм, при порезке на профилегибочном стане перед профилированием (фиг.2) содержит машинный высокочастотный генератор (источник I питания ) 40 типа ОПЧ-500-4,0-6000, который через контакторы 2 типа К-1000 подключен к неподвижно установленным щелевым нагревательным индукторам 3 (нагревателям). Контакты каждого контактора 45 силовой электрической цепи включены параллельно между собой для повышения их надежности в работе и долговечности.

Датчик 4 перемещения изделия выполнен в виде взаимодействующего с изделием .6 обрезиненного ролика. Ролик жестко соединен с валом сельсин-датчика 10. Сельсин-приемник 11 установ55 лен в шкафу управления и соединен посредством электромагнитной муфты 12 с фрикционной регулируемой передачей 13, выполненной в виде установлен2 6 ных под углом 90 двух дисков, один из которых подвижен в аксиальном направлении.

Неподвижный в аксиальном направлении диск фрикционной передачи 13 жестко соединен с валом 14 системы синхронизации, на котором находятся сменные программные контактные диски 15.

Программные диски 15 посредством рычагов связаны с коммутирующими замыкающими контактами !б. Контакты 16 находятся в цепи катушек реле !7 времени, типа РВП-lм.

Контакты 17а, 1?б, 17в реле 17 времени находятся в цепи катушек 18 контакторов 2.

Следящая проводка в виде взаимодействующего с изделием обрезиненного ролика 19 жестко связана с фрикционной регулируемой передачей 20, подвижный диск которой соединен с профильным кулачком 21. Кулачок 21 через кнопку 22 пуска связан с пускателем 23 электромагнитной муфты !2. Катушка 24 пускателя 23 электрическая связана с кнопкой 25, которая, в свою очередь, механически связана с кулачком 26, закрепленным на валу 14 системы синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

В поточном производстве при пореэке на ножницах профилегибочного агрегата расстояние между местами нагрева (местами реза) заготовки задают с помощью фрикционной регулируемой передаи 20 таким образом, чтобы длина отезаемой заготовки, .переведенная в

1 обороты ролика 19, соответствовала одному обороту кулачка 21. При движении заготовки 6 кулачок 21 периодически с интервалом, соответствующим заданной длине между нагреваемыми участками, включает пускатель 23 электромагнитной муфты 12 посредством кнопки 22. При включенной муф-, те 12 происходит поворот вала 14 и закрепленных на нем программных контактных дисков 15 от датчика через передачу 13. Это обеспечивает нахождение нагреваемого участка под включенным индуктором независимо от скорости перемещения заготовки.

Закрепленные на валу 14 программные контактные диски 15, поворачиваясь через коммутирующие замыкающие контакты 16, реле 17 времени, соответствующие контакторы 2, последова7 8401 тельно включают индукторы 3. Время включения и выключения каждбго индуктора определяется конфигурацией профильных программных дисков 15.После одного оборота вала 14, соответст— вующего прохождению места нагрева под всеми индукторамн 3, кулачок 26 отключает кнопкой 25 пускатель 23 электромагнитной муфты 12 и вал 14 с программными контактными дисками 15 занимает исходное положение.

При прохождении через ролик 19 заданной длины заготовки цикл работы устройства повторяется.

Применение предлагаемого устройст- 1 ва для нагрева изделий при поточном производстве обеспечивает по сравне— нию с известными следующие преимущества:

1. Значительное упрощение конструк-,о ции устройства за счет стационарной установки нагревателей в линии технологического процесса и подвода к неподвижным нагревателям (а не движу— щимся) охлаждения и энергопитания. д5

2. Повышение КПД устройства на

30-607. за счет устранения подвижных нагревателей и их холостого пробега.

3. Расширение технологических возмойНостей устройства для нагрева изделий за счет разделения устройства на отдельные блоки, позволяющие монтировать нагреватели на различном расстоянии друг от друга вдали от источников перемещения нагреваемой заготовки, системы синхронизации, контакторов.

Формула изобретения

1. Устройство для нагрева изделий при поточном производстве. сопержа- 4а

62 8 шее узел нагрева и систему синхрони1зации нагрева изделия с его переме2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что система синхронизации выполнена в виде набора по числу нагревателей программных контактных дисков, которые расположены на общем валу и электромеханически через реле времени связаны с соответствующими контакторами электрической силовой цепи, а датчик перемещения нз— делия выполнен в виде взаимодействующего с изделием ролика, связанного с указанным валом через редуктор, сельсины и электромагнитную муфту, которая электрически связана со следящей проводкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11- 339585, кл. С 21 l3 1/12, 1972.

2. Авторское

Р 390161, кл. С

3. Авторское

Ф 513094, кл. С свидетельство СССР

21 З 1/12, 1973. свидетельство СССР

21 D 1/12. )976. щением в потоке, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД устройства, узел нагрева выполнен в виде стационарного набора последовательно расположенных нагревателей бегущего теплового поля, соединенных через блок контакторов электрической силовой цепи с системой синхронизации, которая в свою очередь соединена с датчиком перемещения изделия и со следящей проводкой.

840I62

Заказ 4669 Зб Тираж 6IB

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5,Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.. Абросимов

Редактор С. Патрушева Техред Т.Маточка Корректор Л. Иван