Установка для газопламенного нагрева шестерен — SU 1147764 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН9) (11 А ФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тяжелых го идетельство СССР1/673, 1966.тельство СССР13/00, 1982,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ижевский заводделательных машин(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ГАЗОПЛАИЕННОГО НАГРЕВА ШЕСТЕРЕН, содержащая кольцевое горелочное устройство и механизм вращенля шестерен, о т л нч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения равномерности нагрева зубьев по высоте и увеличения производительности, установка снабжена охватывающим шестерню элементом в видебеличьего колеса, стержни которогоимеют сечение, дополняющее профильзуба шестерни до островершинного профиля, и расположены с шагом, равнымшагу зубьев.64 1 1147"7Изобретение относится к газопламенному нагреву изделий и может быть использовано при термической обработке шестерн с модулем 6-8 и более.Известно устройство для газопламенного нагрева, включающее нагрев изделия переменного сечения, где с целью устранения коробления детали в местах тонких сечений накладывают выравнивающие металлические пластины Я . 1 рОднако данное устройство трудно испольэовать для нагревашестерен и оно непроизводительно.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для газопламенного нагрева, например газовая горелка, содержащая подключенный к инжекционному смесителю кольцевой корпус с размещенным в нем многоканальным распределительным элементом, выполненным в виде отдельных параллельных вставок с поперечным сечением каждой из них в виде сегмента большего полукруга, размещенных по внутреннему периметру корпуса выпуклостью к пе- д 5 риферии с образованием щелевых сопел 2 .Указанным устройством одновременно нагреваются все зубья колеса.Скорость нагрсва зубьев при расхооде газа 50 м/ч 121 С/мин. Это резко повышает производительность труда,Недостаток известного устройства - неравномерный нагрев зубьев по высоте. Зубья на вершине прогреваются на 60-80 С больше, чем у основанияо 35 (при моцуле 10).Цель изобретения - повышение,равомерности нагрева зубьев по высоте и увеличение производительности.4 ОУказанная цель достигается,тем, что установка для газопламенного нагрева шестерен, содержащая кольцевое горелочное устройство и механизм вращения шестерен снабжена ох)45 ватывающим шестерню элементом в виде беличьего колеса, стержни которого имеют сечение, дополняющее профиль зуба шестерни до островершинного, профиля, и расположены с шагом, равным шагу зубьев.50 Островершинность зуба способствует увеличению концентрации теплового потока во впадине зубьев шестерен, где отвод тепла в тело шестерни про- я исходит со значительно большей скоростью, чем на его вершине. Увеличение концентрации теплового потока приводит к выравниванию температурыпо высоте зуба, Этому содействуети экранирование зубьев колеса привершине.На фиг. 1 показано предлагаемоеустройство, на фиг. 2 ф- то же, видсверху.Устройство состоит из стержней 1,зубчатого колеса 2, Стержни соединены между собой кольцами 3 и 4. Стержни в сечении имеют профиль, образованный линиями от пересечения эвольвентных поверхностей, продолженных в направлении от центра зубчатогоВколеса, или профиль треугольника, основание которого равно ширине зу - ба при вершине. Верхнее кольцо имеет три выступа 5, которыми беличье колесо удерживается .на верхнем торце зубчатого венца шестерни в процессе ее нагрева. Удерживание беличьего колеса может быть осуществлено и за счет его конусности,Беличье колесо перед нагревомшестерни в установке для газопламенного нагрева, надевается на нагреваемое колесо выступами сверху такимобразом, чтобы его стержни основаниями, равными ширине зуба при вершинепо всей длине прилегали к зубьям,образуя островершинный профиль зубьев. При этом нагрев зубьев шестерни, осуществляется кольцевой горелкой 6. После нагрева колесо опускается в ванну для охлаждения, а беличье колесо, цепляясь нижним кольцом 3 за выступы горелки (не показаны), остается внутри газовой горелки.Стержни и кольца изготавливаютсяиз огнеупорного материала, напримериз керамики, армированного в целяхповышения их прочности проволокойиз жаропрочной и окалиностойкойстали.П р и м е.р. Предлагаемое устрой,ство для нагрева проверили на партии из трех зубчатых колес из ВЧ 50-2,Колеса были с окончательно нарезанными зубьями, Наружный диаметрколес 740 мм, ширина зубчатого венца 200 мм, угол наклона зуба 10модуль нормальный 10, структура чугуна 43-47 П, остальное феррит и графите Стержни, за счет которых зубьям колеса на всей их длине придавался островершинный профиль, имели в се20 каз 1504/26 Тираж писное Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная,4 3 11477 чении треугольник с основанием 7 мм и высотой 10 мм. Стержни были изго" товлены из огнеупорного материала (707 шамотного порошка, 207, огнеупорной длины и 107 огнеупорного цемента), армированного проволокой из нихрома3 мм, верхние концы которых были закреплены на кольце, установленном на верхнем торце зубчатого венца колеса, 10 Зазор между стержнями и зубьями при вершине не превышал 0,5 мм.Нагрев осуществляли горелкой при расходе газа 50 м/ч, скорость вращения колеса с устройством 1,5 об/мин. Температуру нагрева зуба при вершине и у основания фиксировали оптическим пирометром "Проминь" с точностью14 С,Как показали результаты опробова/ния предлагаемой установки для газо- пламенного нагрева по сравнению с ба 7зовой предлагаемая обеспечивает рав номерность нагрева зубьев по высоте,64 4Разность температуры между основанием и гершиной зуба снижается до нуля.Если на существующей установке нагрева разность температур достигала 60-80 С из-за низкой скорости нагрева зуба у.основания ввиду лучших условий отвода тепла в тело изделия, то на предлагаемой установке благодаря подводу большего количества тепла к основанию зуба за счет стержней скорости нагрева элементов зубьев колеса выравниваются.При этом одновременно происходит и увеличение скорости нагрева в 1,ч.1,5 раза за счет уменьшения турбулентности теплового потока и его рассеивания.Использование предлагаемой установки газопламенного нагрева позволит улучшить качество и надежность выпускаемой продукции за счет получения более однородных механических свойств по высоте зуба и увеличить зкономию природного газа на 157 за счет повышения скорости нагрева из".елия в 1,4-1,5 раза.