RU2255985C1 - Article quenching device - Google Patents
Article quenching device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255985C1 RU2255985C1 RU2004104160/02A RU2004104160A RU2255985C1 RU 2255985 C1 RU2255985 C1 RU 2255985C1 RU 2004104160/02 A RU2004104160/02 A RU 2004104160/02A RU 2004104160 A RU2004104160 A RU 2004104160A RU 2255985 C1 RU2255985 C1 RU 2255985C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- quenching
- coolant circulation
- article
- forced
- Prior art date
Links
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 30
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к термической обработке стали и предназначено для использования при закалке соединительных деталей трубопроводов (СДТ) больших размеров.The invention relates to heat treatment of steel and is intended for use when hardening the connecting parts of pipelines (SDT) of large sizes.
Для получения высококачественных СДТ требуется равномерность охлаждения и высокая скорость при закалке изделий.To obtain high-quality SDT, uniform cooling and high speed during quenching of products are required.
Известно устройство для охлаждения изделий, содержащее закалочную камеру и систему патрубков, обеспечивающих интенсивное охлаждение всех поверхностей трубчатых деталей, в частности полых роликов (см. патент РФ на изобретение № 2089624, МПК - 6: C 21 D 1/62, заявл.29.03.1997).A device for cooling products containing a quenching chamber and a system of nozzles providing intensive cooling of all surfaces of tubular parts, in particular hollow rollers (see RF patent for the invention No. 2089624, IPC - 6: C 21 D 1/62, application 29.03. 1997).
Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано для охлаждения крупногабаритных изделий, которые обычно имеют несимметричную форму.The disadvantage of this device is that it cannot be used for cooling large-sized products, which usually have an asymmetric shape.
Наиболее близким по существенным признакам и достигаемому эффекту к заявляемому устройству для охлаждения изделий и выбранным в качестве прототипа является устройство по заявке РФ №94003367 на выдачу патента на изобретение МПК - 6: C 21 D 1/63, заявл.20.10.1995. Известное устройство содержит закалочный бак с жидким хладагентом, в котором установлен стол с механизмом подъема и опускания, выполненный в виде пружины, размещенной между телескопическими элементами опоры стола.The closest in essential features and achieved effect to the claimed device for cooling products and selected as a prototype is a device according to the application of the Russian Federation No. 94003367 for the grant of a patent for the invention of IPC - 6: C 21 D 1/63, declared 20.10.1995. The known device comprises a quenching tank with liquid refrigerant, in which a table with a lifting and lowering mechanism is installed, made in the form of a spring placed between the telescopic elements of the table support.
Недостатком известного устройства является перемещение стола строго в горизонтальном положении, что затрудняет получение равномерности охлаждения - необходимого условия для обеспечения высокого качества изделия.A disadvantage of the known device is the movement of the table strictly in a horizontal position, which makes it difficult to obtain uniformity of cooling - a necessary condition for ensuring high quality products.
Задачей заявляемого устройства является равномерное охлаждение изделия жидким хладагентом.The task of the claimed device is the uniform cooling of the product with liquid refrigerant.
Техническим результатом, позволяющим решить поставленную задачу, является создание принудительного циркулирования потока хладагента через изделие, вокруг него и под ним.The technical result that allows us to solve the problem is to create a forced circulation of the flow of refrigerant through the product, around it and under it.
Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве для охлаждения изделий, содержащем закалочный бак с жидким хладагентом и стол, установленный с возможностью подъема и опускания в нем, согласно изобретению на одной из стенок закалочного бака размещена камера принудительной циркуляции хладагента, снабженная вверху входными отверстиями и выпуском внизу, а дно закалочного бака поднято на угол 30-45° к горизонтали в направлении от камеры к противоположной стенке закалочного бака.This task is achieved by the fact that in the known device for cooling products containing a quenching tank with liquid refrigerant and a table installed with the possibility of raising and lowering in it, according to the invention on one of the walls of the quenching tank is placed a forced circulation chamber of the refrigerant, equipped with inlet openings at the top and the outlet below, and the bottom of the quenching tank is raised at an angle of 30-45 ° to the horizontal in the direction from the chamber to the opposite wall of the quenching tank.
Устройство для охлаждения изделий может быть снабжено насосом, установленным в камере принудительной циркуляции хладагента.A device for cooling products can be equipped with a pump installed in the chamber forcing the refrigerant.
Устройство для охлаждения изделий может быть снабжено гребным винтом, установленным в камере принудительной циркуляции.A device for cooling products may be provided with a propeller installed in the forced circulation chamber.
Устройство для охлаждения изделий может иметь закругленный выпуск камеры принудительной циркуляции.A device for cooling products may have a rounded outlet of the forced circulation chamber.
В устройстве для охлаждения изделий стол в крайнем нижнем положении может быть установлен на наклонной части дна закалочного бака.In the device for cooling products, the table in its lowest position can be mounted on the inclined part of the bottom of the quenching tank.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая конструкция устройства для охлаждения изделий неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, а следовательно, соответствует критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.Studies on patent and scientific and technical sources of information indicate that the proposed design of a device for cooling products is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, and therefore meets the criteria of “novelty” and “inventive step”.
Заявляемое устройство для охлаждения изделий может быть изготовлено в условиях промышленного производства с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных материалов и технологий.The inventive device for cooling products can be manufactured in industrial production using standard domestic or imported equipment, known materials and technologies.
Таким образом, заявляемое устройство для охлаждения изделий соответствует критерию “промышленная применимость”.Thus, the inventive device for cooling products meets the criterion of "industrial applicability".
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству для охлаждения изделий новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the claimed device for cooling products of new properties that allow us to solve the problem.
Угол наклона дна закалочного бака подбирался экспериментально. При угле наклона к горизонтали, меньшем 30°, параметры закалки получались худшими, что означало неравномерность охлаждения. Увеличение угла наклона сверх 30° до 45° значительно повышало равномерность охлаждения и улучшало параметры закалки. При угле свыше 45° деталь становилась на торец, и центр тяжести стола смещался, вызывая заклинивание стола.The angle of inclination of the bottom of the quenching tank was selected experimentally. When the angle of inclination to the horizontal was less than 30 °, the quenching parameters turned out to be worse, which meant uneven cooling. An increase in the angle of inclination over 30 ° to 45 ° significantly increased the uniformity of cooling and improved quenching parameters. At an angle of over 45 °, the part stood on the end, and the center of gravity of the table shifted, causing the table to jam.
Наклонное дно закалочного бака не дает столу в его крайнем нижнем положении опуститься горизонтально, что создает наилучшие условия отвода пара и охлаждения.The inclined bottom of the hardening tank does not allow the table in its lowest position to fall horizontally, which creates the best conditions for steam removal and cooling.
Создание непрерывного потока хладагента под столом, через изделие и вокруг него обеспечивается заявляемой конструкцией камеры принудительного циркулирования и закалочного бака. На большей части следования потока созданы направляющие: сама камера с закругленным выпуском, наклонное дно закалочного бака и его стенка, противоположная камере, способствуют закручиванию потока вокруг изделия. Когда же сила потока иссякает при подъеме на стенку закалочного бака, здесь осуществляется принудительный забор хладагента.The creation of a continuous flow of refrigerant under the table, through the product and around it is provided by the claimed design of the forced circulation chamber and quenching tank. For most of the flow following, guides have been created: the chamber itself with a rounded outlet, the inclined bottom of the quenching tank and its wall opposite the chamber contribute to the twisting of the flow around the product. When the flow strength dries up when rising to the wall of the quenching tank, there is a forced sampling of the refrigerant.
Сущность предлагаемого устройства для охлаждения изделий поясняется чертежами, где изображено на:The essence of the proposed device for cooling products is illustrated by drawings, which depict on:
Фиг.1 - вид сбоку заявляемого устройства, вертикальный разрез;Figure 1 is a side view of the inventive device, a vertical section;
Фиг.2 - вид сверху заявляемого устройства.Figure 2 is a top view of the inventive device.
Устройство для охлаждения изделий содержит закалочный бак 1 с хладагентом 2 и стол 3, установленный в нем с возможностью подъема и опускания. Стол 3 представляет собой решетчатую конструкцию с упором 4, который препятствует соскальзыванию изделия 5 при наклоне стола 3. На фиг.1 стол 3 с изделием 5 показан в крайнем нижнем положении, т. е. установленным на наклонную часть дна.A device for cooling products contains a quenching tank 1 with a refrigerant 2 and a table 3 mounted in it with the possibility of raising and lowering. Table 3 is a lattice structure with a
На одной из стенок, например 6, закалочного бака 1 размещена камера 7 принудительной циркуляции хладагента 2, которая в своей верхней части имеет входные отверстия 8 для забора хладагента 2 из бака 1. Камера 7 коробчатой, трубчатой или иной формы снабжена внизу прямоугольным или закругленным выпуском 9, дополнительно закручивающим направленный поток хладагента 2 и увеличивающим его скорость. Внутри камеры 7 принудительной циркуляции установлен центробежный насос 10. Вместо насоса может быть взят для этой цели гребной винт или т.п. агрегат. Насос 10 обеспечивает направленную циркуляцию хладагента 2 внутри бака 1, показанную стрелками (цифрами не обозначены).On one of the walls, for example 6, of the quenching tank 1, there is a chamber 7 for forced circulation of refrigerant 2, which in its upper part has inlet openings 8 for collecting refrigerant 2 from the tank 1. The chamber 7 is box-shaped, tubular or otherwise shaped with a rectangular or rounded outlet below 9, further twisting the directed flow of refrigerant 2 and increasing its speed. A centrifugal pump 10 is installed inside the forced circulation chamber 7. Instead of a pump, a propeller or the like can be taken for this purpose. unit. The pump 10 provides directional circulation of the refrigerant 2 inside the tank 1, shown by arrows (not indicated by numbers).
Дно 11 закалочного бака 1 расположено под углом 30-45° к горизонтали в направлении от камеры 7 принудительной циркуляции к противоположной стенке 12 закалочного бака 1, что облегчает прохождение потока вокруг охлаждаемого изделия 5. Оптимальный вариант наклона - 35°.The bottom 11 of the quenching tank 1 is located at an angle of 30-45 ° to the horizontal in the direction from the forced circulation chamber 7 to the
Заявляемое устройство для охлаждения изделий работает следующим образом.The inventive device for cooling products operates as follows.
Нагретое изделие 5, например тройник, переносится из печи к закалочному баку 1 на хоботе автопогрузчика и там помещается на стол 3, расположенный в верхнем горизонтальном положении над уровнем хладагента 2. После извлечения хобота из внутренней полости изделия 5 автопогрузчик отъезжает, а стол 3 немедленно погружается в хладагент 2 закалочного бака 1, удерживаемый под углом 30-45° к горизонтали посредством системы тросов и гидравлического управления (на чертежах не изображены). Опускание под углом позволяет пузырькам образующегося в полости тройника пара идти вверх, т.е. удаляться еще до того, как сбивание “паровой рубашки” будет осуществляться принудительньм потоком хладагента 2. Для получения хороших параметров закалки следует быстро удалять пар с поверхности, что и происходит в заявляемой конструкции.The heated
Насос 10 забирает хладагент 2 из верхних слоев через входные отверстия 8 камеры 7 принудительной циркуляции и выбрасывает с большой скоростью через закругленный выпуск 9 в нижние слои. Отсюда поток хладагента 2 распространяется и внутрь охлаждаемого изделия 5 и под него и вокруг него. Этим обеспечивается достаточно равномерное охлаждение изделия. Затем направленный поток, пройдя по наклонному дну 11 и повернув вверх вдоль стенки 12, начинает терять силу и мог бы совсем прекратить свое движение, если бы не принуждение насоса 10, осуществляющего непрерывный забор хладагента 2 из закалочного бака 1.The pump 10 takes the refrigerant 2 from the upper layers through the inlet openings 8 of the forced circulation chamber 7 and throws it out at a high speed through the rounded outlet 9 into the lower layers. Hence, the flow of refrigerant 2 extends into the inside of the
По окончании процесса охлаждения стол 3 с изделием 5 поднимается вверх в наклонном положении, чтобы хладагент 2 вылился из внутренних полостей изделия, и затем занимает исходную горизонтальную позицию. Охлажденное изделие 5 снимается со стола 3 хоботом автопогрузчика и увозится для дальнейшей обработки. Закалочный бак 1 принимает другое изделие 5. Цикл повторяется.At the end of the cooling process, the table 3 with the
Преимущества заявляемого устройства:The advantages of the claimed device:
- повышение качества закалки крупногабаритных изделий сложной формы;- improving the quality of hardening of large-sized products of complex shape;
- простота конструкции самого устройства для охлаждения изделий;- simplicity of the design of the device for cooling products;
- удобство обслуживания.- convenience of service.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004104160/02A RU2255985C1 (en) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Article quenching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004104160/02A RU2255985C1 (en) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Article quenching device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2255985C1 true RU2255985C1 (en) | 2005-07-10 |
Family
ID=35838370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004104160/02A RU2255985C1 (en) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Article quenching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2255985C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1650727A1 (en) * | 1988-10-31 | 1991-05-23 | Днепропетровский инженерно-строительный институт | Device for cooling products |
| DE19909478A1 (en) * | 1999-03-04 | 2000-11-23 | Karl Heess Gmbh & Co Maschb | Device for hardening parts |
| RU2222609C2 (en) * | 2001-02-14 | 2004-01-27 | Ооо Хозрасчетный Творческий Центр Уфимского Авиационного Института | Method of hardening steel parts and device for realization of this method |
-
2004
- 2004-02-12 RU RU2004104160/02A patent/RU2255985C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1650727A1 (en) * | 1988-10-31 | 1991-05-23 | Днепропетровский инженерно-строительный институт | Device for cooling products |
| DE19909478A1 (en) * | 1999-03-04 | 2000-11-23 | Karl Heess Gmbh & Co Maschb | Device for hardening parts |
| RU2222609C2 (en) * | 2001-02-14 | 2004-01-27 | Ооо Хозрасчетный Творческий Центр Уфимского Авиационного Института | Method of hardening steel parts and device for realization of this method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111270054B (en) | A quenching and cooling system for box-type workpieces and a quenching and cooling method thereof | |
| RU2634541C1 (en) | Method and device for balls heat treatment | |
| KR101418949B1 (en) | Fine Controlled Quenching apparatus for Heat treatment | |
| JP2010024516A (en) | Immersing and cooling device in high-frequency quenching apparatus | |
| RU2255985C1 (en) | Article quenching device | |
| KR101871124B1 (en) | Quenching apparatus and method for producing metallic material | |
| US3212766A (en) | Apparatus for depth hardening long tubes | |
| RU38762U1 (en) | PRODUCT COOLING DEVICE | |
| CN103397149B (en) | Stirring method and device for medium in steel plate inclined quenching and cooling process | |
| US5364494A (en) | Metal die acid etch apparatus and process | |
| JP3986864B2 (en) | Quenching method and quenching apparatus | |
| JP5675317B2 (en) | Quenching equipment | |
| KR20230038831A (en) | Heat treatment apparatus for bearing | |
| JP2010024481A5 (en) | ||
| CN117512287A (en) | Valve fitting quenching device and quenching process thereof | |
| CN105986071A (en) | Quenching technology | |
| CN218175074U (en) | Anticorrosive treatment device for hardware surface | |
| WO1983002958A1 (en) | Method and apparatus for submerging, entraining, melting and circulating metal charge in molten media | |
| RU2755357C1 (en) | Unit for quenching steel parts | |
| CN201077854Y (en) | Heat treating discharge cooling down material casing | |
| CN100465297C (en) | Discharging cooling material frame of thermal treatment | |
| KR20120111534A (en) | Heat treatment tank structure | |
| CN115522034A (en) | A crankshaft isothermal quenching device | |
| KR20130056050A (en) | Materials transporting apparatus for heat treatment | |
| JPS62202019A (en) | Method and apparatus for hardening metallic material |