Установка для термопластического упрочнения крупногабаритных деталей

Установка для термопластического упрочнения крупногабаритных
Полезная модель относится к области термической обработки изделий и может быть использовано для упрочнения крупногабаритных деталей, в частности, пазов дисков турбины газоперекачивающих агрегатов.
Известна установка (Сидоренко В.Д. Применение индукционного нагрева в машиностроении.- Л.: Машиностроение, 1980.-321с.). Па данной установке производят закалку зубьев крупногабаритных шестерен, которые наиболее близки по форме к дискам турбины, при этом нагрев осуществляют с применением токов высокой частоты, охлаждение при закалке осуществляется окунанием нагретой детали в жидкость.
Педостатками этой установки являются невозможность обеспечения высоких скоростей охлаждения, ее габариты и большой вес, что исключает возможность применения в полевых условиях для обработки пазов дисков турбины газоперекачивающих агрегатов.
Паиболее близким является устройство для пламенной поверхностной закалки ручьев барабана лебедки (А.С. № 1738863, МПК C21D1/08, Б.И. №21, опубл. 07.06.92г.), содержащее поворотный стол, на котором крепится закаливаемый барабан и газовые горелки с форсунками для охлаждающей жидкости. В указанном устройстве газовая горелка с форсунками для охлаждения представляют собой единый узел. В связи с близким расположением горелки и форсунки на обрабатываемую поверхность в первые секунды охлаждения попадает горячая вода. Для процесса закалки это не имеет значения. Поскольку термопластическое упрочнение (ТПУ) происходит при высоких скоростях охлаждения (0,0320 0.512 О 1 5 2
МПКС2Ш1/62
деталей.
0,05 секунды), то применение указанной установки для целей термоупрочнения невозможно.
В основу полезной модели поставлена задача создать компактное и мобильное устройство, позволяющее эффективно термоупрочнять элементы крупногабаритных деталей.
Данная задача решается за счет того, что в установке для термопластического упрочнения крупногабаритных деталей, содержащей газовую горелку, присоединенную к емкости с газом, и спрейер, согласно полезной модели, газовая горелка и спрейер жестко закреплены на разъемном хомуте, имеющим возможность поворота, спрейер связан с компрессором, нагнетающим воздух в емкость с охлаждающей жидкостью, горелка подключена к баллону с газом и ко второму компрессору, подающему в нее воздух.
При термопластическом упрочнении вслед за нагревом осуществляется ускоренное охлаждение поверхностного слоя водяным душем. Данное условие наилучшим образом соблюдается при подключении спрейера и газовой горелки к отдельным компрессорам.
На фиг. 1 показана установка, общий вид, на фиг. 2 - крепление спрейра и газовой горелки на разъемном хомуте.
Установка для термопластического упрочнения крупногабаритных деталей состоит их системы нагрева, включающую газовую горелку 1, закрепленную на разъемном хомуте 2, подключенную к компрессору 3 с регулятором давления 4 и газовому баллону 5 с регулятором давления 6. Система нагрева имеет также делитель потока 7, второй регулятор давления 8, дроссель 9, вентили 10 и 11 и фитиль 12. Система охлаждения включает спрейер 13с манометром 14, закрепленный на разъемном хомуте 2 и подключенный к емкости 15 с охлаждающей жидкостью, компрессор 16 с регулятором давления 17 и вентилями 18 и 19. Емкость 15
подсоединена к системе подачи охлаждающей жидкости, включающей вентиль 20 и фильтр очистки 21.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Перед включением установки емкость 15 заполняется охлаждающей жидкостью (водой). Фильтр 21 служит для очистки воды от механических примесей. Включение установки начинается с запуска системы нагрева детали. С этой целью газ (пропан) под давлением из баллона 5 через делитель потока 7 и дроссель 9 поступает на фитиль 12, который воспламеняется. Создание газо-воздушной смеси для процесса горения начинается с включения компрессора 3, который обеспечивает подачу воздуха под давлением на вход горелки 1. После открытия вентиля 10 газ под давлением через делитель потока 7 и редукционный клапан 8 поступает в горелку 1 с боковой стороны. В результате от фитиля 12 происходит воспламенение газо-воздушной смеси, выходящей из горелки 1. В течение времени прогрева детали происходит подготовка к включению системы охлаждения. Для этого включается компрессор 16 и воздух через редукционный клапан 17 поступает в емкость 15. По достижении необходимого давления в емкости 15 компрессор 16 отключается. После окончания (по времени) нагрева детали разъемный хомут 2 вместе со спрейером поворачивается вокруг своей оси так, чтобы спрейер 13 установился напротив нагретой горелкой поверхности детали. Затем открывается вентиль 19 и вода под давлением, которое контролируется манометром 14, через спрейер 13 поступает на нагретую поверхность детали для ее охлаждения. Этим процесс термопластического упрочнения заканчивается.
Данная установка проста в эксплуатации и мобильна, что позволяет использовать ее в полевых условиях на газоперекачивающих станциях.