Установка для газопламенного нагрева шестерен

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАГРЕВА ШЕСТЕРЕН, содержащая кольцевое горелочное устройство и механизм вращения шестерен, отличающаяся тем, что, с целью повыпения равномерности нагрева зубьев по высоте и увеличения производительности , установка снабжена охватывающим шестерню элементом в виде беличьего колеса, стержни которого имеют сечение, дополняющее профиль зуба шестерни до островершинного профиля , и расположены с шагом, равньм шагу зубьев.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,!

Д ъ,, I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3508551/22-02 (22) 03.11.83 (46) 30.03.85. Бюл. ¹ 12 (72) Ф.ЗсИзмайлов (71) Ижевский завод тяжелых бумагоделательных машин (53) 621. 783 (088 . 8) (56) 1 . .Авторское свидетельство СССР № 200613, кл. С 21 D 1/673, 1966.

2,. Авторское свидетельство СССР № 1017878, кл. F 23 D 13/00, 1982.

„„SU„„ llß7ÄÄ А

4(sl) С 21 D 9/32, Е 23 D 14/00 (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 целью повышения равномерности нагрева зу-бьев по высоте и увеличения производительности, установка снабжена охватывающим шестерню элементом в виде беличьего колеса, стержни которого имеют сечение, дополняющее профиль зуба шестерни до островершинного профиля, и расположены с шагом, равным шагу зубьев.

1 11477

Изобретение относится к газопламенному нагреву изделий и может быть использовано при термической обработке шестерн с модулем 6-8 и более.

Известно устройство для газопламен-5 ного нагрева, включающее нагрев изделия переменного сечения, где с целью устранения коробления детали в местах тонких сечений накладывают выравнивающие металлические пластины jlj . .1п

Однако данное устройство трудно испольэовать для нагрева шестерен и оно непроизводительн0 °

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 периферии с образованием щелевых сопел (2) .

Указанным устройством одновременно нагреваются все зубья колеса.

Скорость нагрсва зубьев при расхоо де 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 основания о 35 (при моцуле t0) .

Цель изобретения - повышение,равомерности нагрева зубьев по высоте и увеличение производительности.

4О

Указанная цель достигается,тем, что установка для газопламенного нагрева шестерен, содержащая кольцевое горелочное устройство и механизм вращения шестерен снабжена охР

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..

Островершинность зуба способствует увеличению концентрации теплового потока во впадине зубьев шестерен, где отвод тепла в тело шестерни про- Ы исходит со значительно большей скоростью, чем на его вершине. Увеличение концентрации теплового потока приводит к выравниванию температуры по высоте зуба. Этому содействует и экранирование зубьев колеса при вершине.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство состоит из стержней 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 зубчатого

В колеса, 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 нагревом шестерни в установке для газопламенного нагрева, надевается на нагреваемое колесо выступами сверху таким образом, чтобы его стержни основаниями, равными ширине зуба при вершине по 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 изготавливаются из огнеупорного материала, например из керамики, армированного в целях повышения их прочности проволокой из жаропрочной и окалиностойкой стали.

П р и м е.р. Предлагаемое устрой,ство для нагрева проверили на пар тии из трех зубчатых колес из ВЧ 50-2.

Колеса были с окончательно нарезанными зубьями. Наружный диаметр колес 740 мм, ширина зубчатого венца 200 мм, угол наклона зуба 10 модуль 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 се.

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 нихрома 3 мм, верхние концы которых были закреплены на кольце, установленном на верхнем торце зубчатого венца колеса. f0

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 точностью 14 С.

Как показали результаты опробова/ния предлагаемой установки для газопламенного нагрева по сравнению с ба7 зовой предлагаемая обеспечивает рав- 2 номерность нагрева зубьев по высоте.

64 4

Разность 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,ч1,5 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 sa счет повышения скорости нагрева из-.

-.елия в 1,4-1,5 раза.

ВНКИПИ Заказ 1504/26 Тираж 553 - Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4