УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ

Предложение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для термообработки, и может быть использовано в технологической оснастке закалочных ванн.
Для придания стали определенных свойств (высокой прочности, пластичности и так далее) выполняют термическую обработку заготовок или готовых деталей, которая состоит из трех последовательных стадий: нагрева до требуемой температуры с определенной скоростью, выдержки при этой температуре в течение требуемого времени и охлаждения с заданной скоростью. Наиболее распространены четыре процесса термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Закалка отличается от полного отжига и нормализации высокой скоростью охлаждения заготовок или деталей после нагрева до температуры превращения и выдержки при этой температуре. Высокая скорость охлаждения достигается за счет использования в качестве охлаждающей среды воды, масла, водных растворов солей NaOH, NaCl.
В зависимости от формы изделия, марки стали и нужного комплекса свойств изделия применяют различные способы закалки.
Заявляемое предложение относится к закалке в двух средах (из воды в масло). При этом в начале деталь охлаждают в воде, до температуры ниже перлитного превращения, а затем перебрасывают до окончательного
охлаждения в масло. Охлаждение металла в диапазоне «вода - масло» может быть использовано для закалки деталей и заготовок широкого спектра типоразмеров и марок сталей, а также изделий из других сплавов.
Известно устройство для термической обработки проката, включающее закалочную ванну и механизм загрузки и перемещения, снабженное кассетой с рольгангом и опорными нажимными роликами, имеющей возможность свободного перемещения в вертикальном направлении [1].
Известно также устройство для закалки длинномерных изделий, содержащее группы зажимных роликов, часть которых снабжена механизмом их перемещения [2].
Известно устройство для закалки деталей, содержащее закалочный бак и зажимное приспособление, выполненное в виде колец и взаимодействующих с ними контактных пластин [3].
Известные устройства не обеспечивают равномерного распределения деталей по всему зеркалу закалочной ванны.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для охлаждения изделий, содержащее закалочный бак с охлаждающей жидкостью, в котором установлен стол с механизмом подъема и опускания [4].
Недостатком известного устройства является неудобство эксплуатации при загрузке изделий.
Технический результат предложения заключается в улучшении условий эксплутационного обслуживания и в повышении эффективности охлаждения изделий.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для закалки деталей, включающем ванну для жидкой среды и механизм загрузки деталей с приводом возвратно-поступательного перемещения, согласно предложению, механизм загрузки деталей содержит корзину с сетчатым днищем, накрывающим всю поверхность ванны, при этом корзина подвешена и закреплена на валу, который установлен над ванной на стойках.
Наличие вышеуказанных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».
Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства.
Следует учесть, что на чертежах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа технического решения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертежах не представлено.
Устройство (фиг.1) включает закалочную ванну 1 для охлаждающей среды. Закалочная ванна 1 в нашем примере предназначена для охлаждающей воды, однако рядом располагают аналогичную емкость, наполненную маслом. Закалочная ванна 1 представляет собой сварную конструкцию прямоугольной формы из стального листа толщиной 4-6 мм. Глубина закалочной ванны 1 составляет 1000 мм.
К стенкам закалочной ванны 1 приварены стойки 2, в пазы которых установлен вал 3 в виде ворота. На валу 3 на тросах 4 подвешена металлическая корзина 5 с сетчатым днищем. На конце вала 3 закреплен штурвал 6 с рукояткой и элементом фиксации 7 положения корзины 5.
Устройство работает следующим образом.
Нагретые в электрической печи до закалочной температуры детали подают в рабочее пространство устройства, а именно в корзину 5, равномерно распределяя их по всей поверхности днища.
После определенной выдержки в среде закалки, корзину 6 извлекают и подают изделия на дальнейшую обработку.
Конструкция устройства пригодна для закалки, как мелких, так и крупных деталей. При закладке мелких деталей большими партиями данное решение позволяет с удобством высыпать их в разброс по днищу корзины, что способствует их равномерному охлаждению и повышает качество. При закалке крупных изделий корзину опускают на дно ванны, что также
способствует качественной закалке, исключает переналадку устройства под другой размер деталей. Выполнение устройства с подвесной корзиной значительно сокращает загрузку деталей с помощью консольного крана, а таль с механическим приводом используется только для особо крупных деталей.
Устройство было разработано и успешно использовано на Оренбургском локомотиворемонтном заводе.
Из вышесказанного следует, что изготовление данного устройства промышленным способом не вызывает затруднений, предполагает использование освоенных материалов и стандартного оборудования, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Источники информации:
1. Авторское свидетельство SU №210206, C21D 1/63, 1968;
2. Авторское свидетельство SU №406911, C21D 1/10, 1973;
3. Авторское свидетельство SU №910802, C21D 1/63, 1982;
4. Патента RU №2255985, C21D 1/63, 2005.