close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336477

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 477
(13)
C1
(51) МПК
F27B 1/00
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007101400/02, 15.01.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
15.01.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2232363 C1, 19.05.2003. RU 2278170
C2, 15.07.2004. RU 2232197 C1, 06.11.2002. US
5100112 A1, 31.03.1992. АТ 1677102, 10.11.1950.
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А.
Дегт рева" (RU)
(54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОТОЧНЫХ
2 3 3 6 4 7 7
на
основании
под
стойку
дл термообрабатываемых
деталей,
на
котором
зафиксирован
контактирующий
с
опорным
стержнем улавливатель, в основании выполнено
отверстие дл рабочих концов-спаев кабельных
термоэлектрических
преобразователей,
длина
которых выбрана в соответствии с высотой
расположени термообрабатываемых деталей, а
свободные
концы
термоэлектрических
преобразователей
дл подключени к
измерительному прибору выведены наружу через
выполненное в опорном основании отверстие и
герметичный ввод, установленный в стенке емкости
дл охлаждени . Обеспечиваетс стабильное
получение
геометрических
размеров
термообрабатываемых в печи деталей при
обеспечении заданного уровн механических
свойств. 2 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к шахтной печи
сопротивлени . Шахтна печь сопротивлени дл термической обработки деталей состоит из кожуха,
футеровки, муфел с открытой нижней частью,
нагревателей, крышки, трубок дл входа в рабочее
пространство муфел и выхода из него защитного
газа, емкости с рабочей средой дл охлаждени нагретых в муфеле деталей, окруженной вод ной
рубашкой и с помощью разъемного соединени герметично соединенной с нижней частью муфел через переходное устройство, имеющее заслонку,
кабельные термоэлектрические преобразователи,
размещенные на рабочих витках пружины,
расположенной с зазором на опорном стержне и
закрепленной
нижним
концом
на
опорном
основании, жестко установленном на дне емкости
дл охлаждени , а верхним концом закрепленной
Страница: 1
RU
C 1
C 1
ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
2 3 3 6 4 7 7
Адрес дл переписки:
601900, Владимирска обл., г. Ковров, ул.
Труда, 4, ОАО "Завод им. В.А. Дегт рева",
ОПЛИР
R U
(72) Автор(ы):
Афонин Борис Владимирович (RU),
Воронин Павел В чеславович (RU),
Воронин Роман Павлович (RU),
Горбачёв Александр Евгеньевич (RU),
Постернак Павел Иванович (RU)
C 1
C 1
2 3 3 6 4 7 7
2 3 3 6 4 7 7
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 477
(13)
C1
(51) Int. Cl.
F27B 1/00
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007101400/02, 15.01.2007
(24) Effective date for property rights: 15.01.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo "Zavod im.
V.A. Degtjareva" (RU)
2 3 3 6 4 7 7
R U
outside through the opening in support base and
leak-tight inlet installed inside cooling tank.
EFFECT: stable geometric dimensions of heated
in furnace items and keeping of preset degree of
mechanical properties.
2 dwg
Страница: 3
EN
C 1
C 1
AND THIN-WALLED DETAILS
(57) Abstract:
FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to shaft-type
resistance furnace. Shaft-type resistance furnace
for thermal treatment consists of casing, lining,
muffler with open low part, heaters, lid, pipes
for muffler access to working chamber and
shielding gas outlet, tank with operating medium
to cool items heated in muffler. Tank with
operating medium is surrounded by water jacket
and leak-tightly connected to low part of muffler
via adapter by means of in-cut connection.
Adapter
is
provided
with
choke.
Cable
thermoelectric converters are located on working
coil of spring, which is displaced on support bar
with clearance and fixed to support base by its
low end. Support base is rigidly fixed to cooling
tank bottom. Top end of spring is fixed to base
under rack for heat-treatable items. Entrapping
element contacting with support bar is fixed to
the same base. There is an opening in bottom for
working
terminals
of
cable
thermoelectric
converters. Their length is selected against the
height of heat treatable items position. Free
ends of thermoelectric converters are intended
for connection to measuring device and drawn
2 3 3 6 4 7 7
(54) SHAFT-TYPE RESISTANCE FURNACE FOR THERMAL TREATMENT OF HIGHLY-PRECISE
R U
Mail address:
601900, Vladimirskaja obl., g. Kovrov, ul.
Truda, 4, OAO "Zavod im. V.A. Degtjareva", OPLIR
(72) Inventor(s):
Afonin Boris Vladimirovich (RU),
Voronin Pavel Vjacheslavovich (RU),
Voronin Roman Pavlovich (RU),
Gorbachev Aleksandr Evgen'evich (RU),
Posternak Pavel Ivanovich (RU)
RU 2 336 477 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области электротермического оборудовани и может быть
использовано дл термической обработки высокоточных тонкостенных деталей из
мартенситностареющих сталей, дл которых предусмотрен контроль температуры деталей
по ходу технологического процесса.
Известна нагревательна камера дл получени высокопрочных стальных тонкостенных
изделий точных геометрических размеров, состо ща из колпака, дна, полой трубы и
стойки из n-ого количества оправок из аустенитной стали, зафиксированной на трубе,
соосно с колпаком, в колпаке выполнен ввод термопар (см. RU 2232197, С21D 9/06, 9/40,
10.07.2004. Бюл. N19).
Известна шахтна печь сопротивлени дл термической обработки деталей из сталей и
сплавов (вз та в качестве прототипа), состо ща из кожуха, футеровки, муфел с
открытой нижней частью, нагревателей, крышки. Дл входа в рабочее пространство
муфел и выхода из него защитного газа установлены трубы. С нижней частью муфел герметично соединена с помощью разъемного соединени емкость дл охлаждени через
переходное устройство, имеющее заслонку. Емкость с рабочей средой дл охлаждени нагретых в муфеле деталей окружена вод ной рубашкой. Проверка перепада температур в
рабочей зоне муфел осуществл етс только при работе шахтной печи сопротивлени на
холостом ходу (без загрузки) путем ввода контрольной термопары через отверстие в
крышке печи (см. RU 2232363, F27В 1/00, 5/04, 10.07.2004. Бюл. N19).
Недостатки прототипа заключаютс в следующем, конструкци известной шахтной печи
сопротивлени не позвол ет:
- отследить изменени температуры деталей непосредственно в процессе нагрева,
выдержки и охлаждени ;
- установить достоверно временные параметры нагрева, выдержки и охлаждени стойки
из оправок с детал ми;
- определить временной интервал выгрузки стойки из оправок с детал ми с надежным
обеспечением качества деталей по внешнему виду;
- определить требуемый перепад температур по высоте стойки во врем технологической выдержки и при необходимости его скорректировать.
Предлагаемым изобретением решаетс задача:
- измерени температуры нагрева и охлаждени деталей согласно требовани м
технологического процесса термической обработки;
- определени временных характеристик проводимых технологических процессов
термической обработки;
- измерени температуры в рабочем пространстве муфел при проведении
периодических проверок работоспособности печи;
- повышени качества термообрабатываемых изделий.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретени заключаетс в
следующем:
- обеспечение прогнозируемости поведени термообрабатываемых в печи деталей и
обеспечение гораздо большей достоверности информации при проведении процесса
термообработки;
- стабильное получение геометрических размеров термообрабатываемых в печи
деталей при обеспечении заданного уровн механических свойств.
Указанный технический результат достигаетс тем, что в шахтной печи сопротивлени дл термической обработки деталей, состо щей из кожуха, муфел с открытой нижней
частью, нагревателей, крышки, трубок дл входа в рабочее пространство муфел и выхода
из него защитного газа, емкости с рабочей средой дл охлаждени нагретых в муфеле
деталей, окруженной вод ной рубашкой и с помощью разъемного соединени герметично
соединенной с нижней частью муфел через переходное устройство, имеющее заслонку,
новым вл етс то, что печь снабжена кабельными термоэлектрическими
преобразовател ми, размещенными на рабочих витках пружины, котора расположена с
зазором на опорном стержне и закреплена нижним концом на опорном основании, жестко
Страница: 4
DE
RU 2 336 477 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
установленном на дне емкости дл охлаждени , а верхним концом закреплена на
основании под стойку дл термообрабатываемых деталей, на котором зафиксирован
контактирующий с опорным стержнем улавливатель, кроме того, в этом основании
выполнено отверстие дл рабочих концов-спаев кабельных термоэлектрических
преобразователей, длина которых выбрана в соответствии с высотой расположени термообрабатываемых деталей, а свободные концы термоэлектрических
преобразователей дл подключени к измерительному прибору выведены наружу через
выполненное в опорном основании отверстие и герметичный ввод, установленный в стенке
емкости дл охлаждени .
Предлагаемое изобретение позвол ет не только реализовать технологический процесс
термообработки, обеспечивающий стабильное получение геометрических размеров
термообрабатываемых в печи деталей, но и позвол ет осуществл ть управление
термообработкой.
Один из главных факторов, вли ющих на управление термообработкой:
1) Перепад температур в рабочем пространстве печи.
Это очень важный параметр, который регулируетс и контролируетс в очень жестких
пределах. Это объ сн етс тем, что все процессы в стали при закалке и старении должны
протекать равномерно при термообработке во всех детал х, расположенных по всему
объему нагретого рабочего пространства муфел , дл обеспечени получени диаметров
деталей на конечном этапе в жестких пределах допусков, заданных чертежом. Чем больше
перепад температур в нагретом рабочем пространстве муфел , тем больший разбег по
диаметрам будет получен на выходе.
2) Скорость нагрева стойки из оправок с детал ми.
Чем выше скорость нагрева, тем быстрее пойдет процесс термического расширени оправок, обеспечивающий плотную посадку деталей на оправки, и будет сокращатьс период, при котором начинаетс предварительный процесс старени деталей, и тем
эффективнее будет обеспечение требуемых диаметральных размеров.
3) Врем остывани . Температура выгрузки.
Важным критерием вл етс температура выгрузки деталей на оправках, так как от
этого зависит чистота их поверхностей. Реальна температура выгрузки определ етс тем
интервалом, когда выгрузка обеспечит отсутствие окисной пленки на поверхности
деталей. Врем остывани определ етс временем достижени температуры выгрузки,
определ емой вышеперечисленными факторами.
Учитыва все вышесказанное в п.п.1, 2, 3, можно сделать вывод, что нагрев оправок с
детал ми в нагретом рабочем пространстве муфел и выдержка их при технологической
температуре термообработки с последующим охлаждением и выгрузкой вл ютс управл емыми процессами. Управление осуществл етс через поэтапное
контролирование температурных изменений с помощью прибора, подключенного к
кабельным термоэлектрическим преобразовател м, рабочие концы-спаи (Т1, Т2, Т3)
которых установлены в отверсти х, выполненных на нижней, средней и верхней оправках.
Технические решени с признаками, отличающими за вл емое решение от прототипа,
не известны и вным образом из уровн техники не следуют. Это позвол ет считать, что
за вл емое техническое решение вл етс новым и обладает изобретательским уровнем.
Изобретение по сн етс чертежами, где
- на фиг.1 изображена шахтна печь сопротивлени , общий вид (печь показана при
осуществленной загрузке стойки из оправок с детал ми);
- на фиг.2 изображена емкость дл охлаждени с размещенными в ней кабельными
термоэлектрическими преобразовател ми.
Шахтна печь сопротивлени состоит из кожуха 1, муфел 2 из жаропрочной стали,
футеровки 3, по стенкам которой расположены нихромовые нагреватели 4, крышки 5,
обеспечивающей герметичность печи в верхней части, трубок 6 дл подачи защитного газа
в рабочее пространство муфел 2 печи. Муфель 2 печи, открытый снизу, соединен через
переходное устройство 7, имеющее заслонку 8 с емкостью дл охлаждени 9 деталей.
Страница: 5
RU 2 336 477 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Емкость дл охлаждени 9 имеет с переходным устройством 7 разъемное соединение 10,
что позвол ет в процессе работы производить замену одной емкости дл охлаждени 9
деталей на другую, при этом состав защитного газа в муфеле 2 печи не измен етс .
Емкость дл охлаждени 9 деталей, например "кольцо", имеет цилиндрическую форму,
заполненную защитным газом и окруженную вод ной рубашкой 11. Дл продувки емкости
защитным газом на входе в емкость дл охлаждени 9 установлен патрубок 12, а на
переходном устройстве 7 установлен патрубок 13.
Печь снабжена трем кабельными термоэлектрическими преобразовател ми 14 (Т1, Т2,
Т3) диаметром 1,5 мм с рабочей длиной не менее 8 м. Кабельные термоэлектрические
преобразователи 14 размещены по спирали на рабочих витках пружины раст жени 15,
нижний конец которой закреплен на опорном основании 16, жестко установленном на дне
емкости дл охлаждени 9, а верхний конец закреплен на основании 17 под стойку 18 дл термообрабатываемых деталей. На основании 17 зафиксирован улавливатель 19,
контактирующий с опорным стержнем 20, установленным на опорном основании 16. Высота
опорного стержн 20 должна обеспечивать размещение пружины раст жени 15 с
закрепленными на ней кабельными термоэлектрическими преобразовател ми с зазором до
улавливател 19 не менее 70...80 мм. Длина рабочих концов трех кабельных
термоэлектрических преобразователей 14 (Т1, Т2, Т3) подбираетс по высоте
термообрабатываемых деталей. Опорное основание 16 с установленным в нем опорным
стержнем 20 расположено в емкости дл охлаждени 9 и жестко крепитс болтом 21,
имеющим прокладку дл герметизации. Свободные концы кабельных термоэлектрических
преобразователей 14 дл подключени к измерительному прибору выведены наружу через
выполненное в опорном основании отверстие 22 и герметичный ввод 23, установленный в
стенке емкости дл охлаждени 9. Измерительный прибор закреплен на емкости
охлаждени 9.
Шахтна печь сопротивлени дл термообработки деталей типа "кольцо" из
мартенситностареющей стали работает следующим образом.
На каждом этапе термообработки, состо щей из цикла закалок и старени , детали 24
устанавливают с зазором на стойку, составленную из n-ого количества оправок, которую
располагают в специальном приспособлении с установочными элементами,
обеспечивающими концентричное расположение собранной стойки по отношению к
внутренней трубе (стойке 18) емкости дл охлаждени 9. Рабочие концы-спаи кабельных
термоэлектрических преобразователей 14 (Т1, Т2, Т3) устанавливают в отверсти х
диаметром 1,7 мм, выполненных на нижней, средней и верхней оправках. Емкость дл охлаждени 9 с установленными в ней детал ми продувают аргоном при избыточном
давлении, затем ее подсоедин ют к муфелю 2 печи, продолжа продувку аргоном. Далее
стойку из изделий с оправками перемещают через переходное устройство 7 в нагретое
рабочее пространство муфел 2 и устанавливают концентрично цилиндрической
поверхности муфел , при этом заслонка 8 переходного устройства 7 закрываетс не
полностью во избежание повреждени кабельных термоэлектрических преобразователей.
Пружина раст жени 15, раст гива сь, центрирует закрепленные на ней кабельные
термоэлектрические преобразователи 14 (Т1, Т2, Т3) относительно внутренних стенок
муфел 2, переходного устройства 7 и емкости дл охлаждени 9 с посто нным зазором,
что предотвращает их от повреждений. Перемещение, нагрев и выдержку деталей на
оправках производ т в аргоне при давлении выше атмосферного. После окончани нагрева
стойку 18 с детал ми перемещают в емкость дл охлаждени 9, при этом под действием
пружины раст жени 15 кабельные термоэлектрические преобразователи 14 (Т1, Т2, Т3)
автоматически укладываютс в стопку на опорный стержень с пружиной, что также
предохран ет их от повреждений.
Предложенна конструкци печи позвол ет:
- в реальном течении времени отслеживать изменение температуры по высоте стойки из
оправок с детал ми при нагреве и охлаждении;
- устанавливать временные параметры нагрева, выдержки и охлаждени стойки;
Страница: 6
RU 2 336 477 C1
5
10
15
20
25
- определ ть временной интервал выгрузки стойки на воздух, предупрежда окисление
деталей;
- определ ть перепад температур по высоте стойки и при необходимости производить
его корректировку в установленных пределах;
- обеспечивать требуемое качество деталей как по механическим свойствам,
геометрическим размерам, так и по качеству поверхности.
Формула изобретени Шахтна печь сопротивлени дл термической обработки деталей, содержаща кожух,
футеровку, муфель с открытой нижней частью, нагреватели, крышку, трубки дл ввода в
рабочее пространство муфел и вывода из него защитного газа, емкость с рабочей средой
дл охлаждени нагретых в муфеле деталей, окруженную вод ной рубашкой и с помощью
разъемного соединени герметично соединенную с нижней частью муфел через
переходное устройство, имеющее заслонку, отличающа с тем, что она снабжена
кабельными термоэлектрическими преобразовател ми, размещенными на рабочих витках
пружины, котора расположена с зазором на опорном стержне и закреплена нижним
концом на опорном основании, жестко установленном на дне емкости дл охлаждени , а
верхним концом закреплена на основании стойки дл термообрабатываемых деталей, на
котором зафиксирован контактирующий с опорным стержнем улавливатель, в опорном
основании выполнено отверстие дл рабочих концов-спаев кабельных термоэлектрических
преобразователей, длина которых выбрана в соответствии с высотой расположени термообрабатываемых деталей на стойке, а свободные концы термоэлектрических
преобразователей дл подключени к измерительному прибору выведены наружу через
выполненное в опорном основании отверстие и через герметичный ввод, установленный в
стенке емкости дл охлаждени .
30
35
40
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 336 477 C1
Страница: 8
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
227 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа