Системы закаливания разбрызгиванием для термообработанных металлических изделий - RU2016107837A

1. Система закаливания разбрызгиванием для закалки обрабатываемой детали, содержащая:

источник подачи закалочной среды в одно или несколько закалочных колец, каждое из которых содержит:

внешний кольцевой элемент, имеющий по меньшей мере одно внешнее отверстие для соединения с источником подачи закалочной среды во внутреннюю область внешнего кольцевого элемента;

внутренний кольцевой элемент, по меньшей мере частично вставленный во внешний кольцевой элемент;

полость закалочного кольца, образованную внутренней областью внешнего кольцевого элемента в комбинации с внутренней областью внутреннего кольцевого элемента для приема подаваемой закалочной среды через по меньшей мере одно внешнее отверстие;

выходной канал из полости закалочного кольца, образованный между соседними торцевыми кромками внешнего кольцевого элемента и внутреннего кольцевого элемента, для приема закалочной среды из полости закалочного кольца и выпуска закалочной среды, полученной из полости закалочного кольца в конический объем, для контакта с поверхностью области обрабатываемой детали; и одно или несколько креплений, соединяющих внутренний кольцевой элемент и внешний кольцевой элемент.

2. Система по п. 1, дополнительно содержащая устройство управления креплением для динамического регулирования одного или нескольких креплений для по меньшей мере одного из одного или нескольких закалочных колец для изменения конического объема выходного канала по меньшей мере одного из одного или нескольких закалочных колец.

3. Система по любому из пп. 1 или 2, в которой источник подачи закалочной среды содержит средство переменного управления скоростью потока закалочной среды из резервуара закалочной среды в каждое из одного или нескольких закалочных колец для динамического регулирования массового расхода закалочной среды через полость закалочного кольца и выходной канал и скорости закалочной среды, выпускаемой через выходной канал.

4. Система по п. 3, в которой средство для переменного управления скоростью потока закалочной среды из резервуара закалочной среды содержит один или несколько насосов с переменной производительностью, каждый из которых выполнен с возможностью подачи закалочной среды в одно или несколько закалочных колец.

5. Система по п. 4, дополнительно содержащая устройство управления креплением для динамического регулирования одного или нескольких креплений для по меньшей мере одного из одного или нескольких закалочных колец для изменения конического объема выходного канала одного или нескольких из одного или нескольких закалочных колец, питаемых закалочной средой из одного или нескольких насосов с переменной производительностью.

6. Система по любому из пп. 1 или 2, в которой подача закалочной среды в одно или нескольких закалочных колец содержит фиксированный нагнетающий насос, выполненный с возможностью подачи закалочной среды из резервуара закалочной среды в коллектор закалочной среды, имеющий множество выходных отверстий коллектора закалочной среды, причем каждое из множества выходных отверстий коллектора закалочной среды выборочно соединено с по меньшей мере каждым внешним отверстием одного из одного или нескольких закалочных колец.

7. Система по любому из пп. 1 или 2, в которой источник подачи закалочной среды в одно или несколько закалочных колец содержит насос высокого давления с однородным потоком, подающим закалочную среду из резервуара закалочной среды в каждое из по меньшей мере одного внешнего отверстия каждого из одного или нескольких закалочных колец.

8. Способ закалки обрабатываемой детали посредством системы закаливания разбрызгиванием, включающий в себя:

пропускание обрабатываемой детали через узел закалочных колец, содержащий одно или несколько закалочных колец, каждое из которых имеет внешний кольцевой элемент, по меньшей мере частично вставленный во внутренний кольцевой элемент, при этом внешний кольцевой элемент и внутренний кольцевой элемент соединены вместе одним или несколькими креплениями, а внешний кольцевой элемент имеет по меньшей мере одно внешнее отверстие во внутреннюю область внешнего кольцевого элемента;

подачу закалочной среды в по меньшей мере одно внешнее отверстие каждого из одного или нескольких закалочных колец, при этом по меньшей мере одно внешнее отверстие сообщается с полостью закалочного кольца, образованной внутренней областью внешнего кольцевого элемента в комбинации с внутренней областью внутреннего кольцевого элемента, для получения закалочной среды из по меньшей мере одного внешнего отверстия, причем полость закалочного кольца сообщается с выходным каналом из полости закалочного кольца, образованного между соседними торцевыми кромками внешнего кольцевого элемента и внутреннего кольцевого элемента, для приема закалочной среды из полости закалочного кольца; и

выпуск закалочной среды из выходного канала каждого из одного или нескольких закалочных колец в конический объем для обеспечения контакта с поверхностью обрабатываемой детали.

9. Способ по п. 8, в котором одно или несколько закалочных колец содержат по меньшей мере два закалочных кольца, при этом этап выпуска закалочной среды из выходного канала каждого из по меньшей мере двух закалочных колец дополнительно включает в себя: выпуск закалочной среды из по меньшей мере одного из по меньшей мере двух закалочных колец в направлении вперед, противоположном направлению обрабатываемой детали, пропускаемой через узел закалочных колец, и выпуск закалочной среды из остальных по меньшей мере двух закалочных колец в направлении назад, соответствующем направлению обрабатываемой детали, перемещаемой через узел закалочных колец.

10. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя динамическую регулировку массового расхода закалочной среды через полость закалочного кольца и выходной канал, и динамическую регулировку скорости закалочной среды, выпускаемой из выходного канала, путем подачи закалочной среды в по меньшей мере одно внешнее отверстие каждого из одного или нескольких закалочных колец с переменной управляемой скоростью потока.

11. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя динамическое управление одним или несколькими креплениями, соединяющими внутренний кольцевой элемент и внешний кольцевой элемент, для изменения конического объема выходного канала.

12. Способ по любому из пп. 8, 10 или 11, в котором подача закалочной среды по меньшей мере в одно внешнее отверстие каждого из одного или нескольких закалочных колец дополнительно включает в себя подачу закалочной среды из закалочного коллектора, имеющего один или несколько выходных отверстий коллектора, каждое из которых выборочно соединено с по меньшей мере одним внешним отверстием каждого одного из одного или нескольких закалочных колец, при этом способ дополнительно включает в себя:

подачу закалочной среды в коллектор закалочной среды из фиксированного нагнетательного насоса; и

динамическое управление одним или несколькими креплениями, соединяющими внутренний кольцевой элемент и внешний кольцевой элемент для изменения конического объема выходного канала.

13. Способ по любому из пп. 8, 10 или 11, в котором подача закалочной среды по меньшей мере в одно внешнее отверстие каждого одного из одного или нескольких закалочных колец дополнительно включает в себя подачу закалочной среды от насоса высокого давления с однородным потоком, при этом способ дополнительно включает в себя динамическое управление одним или несколькими креплениями, соединяющими внутренний кольцевой элемент и внешний кольцевой элемент для изменения конического объема выходного канала.

14. Способ по любому из пп. 8, 10 или 11, дополнительно включающий в себя последовательное пропускание второй обрабатываемой детали через узел закалочных колец так, что передний конец второй обрабатываемой детали расположен рядом с задним концом обрабатываемой детали.

15. Способ закаливания обрабатываемой детали в системе закаливания разбрызгиванием, включающий в себя:

подачу обрабатываемой детали через узел закалочных колец, содержащий одно или несколько закалочных колец, каждое из которых имеет внешний кольцевой элемент, по меньшей мере частично вставленный во внутренний кольцевой элемент, при этом внешний кольцевой элемент и внутренний кольцевой элемент соединены вместе посредством одного или нескольких креплений, а внешний кольцевой элемент имеет по меньшей мере одно внешнее отверстие во внутреннюю область внешнего кольцевого элемента, при этом полость закалочного кольца образована внутренней областью внешнего кольцевого элемента и внутренней областью внутреннего кольцевого элемента и обеспечивает прием закалочной среды из по меньшей мере одного внешнего отверстия, причем выходной канал из полости закалочного кольца образован между соседними кромками внешнего кольцевого элемента и внутреннего кольцевого элемента и выполнен с возможностью приема закалочной среды из полости закалочного кольца и выпуска закалочной среды, принятой из полости закалочного кольца, в конический объем для обеспечения контакта с областью поверхности обрабатываемой детали;

подачу закалочной среды от по меньшей мере одного насоса с переменной производительностью, насоса высокого давления с однородным потоком или коллектора закалочной среды, в который подают закалочную среду из фиксированного нагнетательного насоса, в по меньшей мере одно внешнее отверстие каждого из одного или нескольких закалочных колец, при этом по меньшей мере одно внешнее отверстие сообщается с полостью закалочного кольца, образованной внутренней областью внешнего кольцевого элемента и внутренней областью внутреннего кольцевого элемента и выполненной с возможностью приема закалочной среды из по меньшей мере одного внешнего отверстия, причем полость закалочного кольца сообщается с выходным каналом из полости закалочного кольца, образованным между соседними торцевыми кромками внешнего кольцевого элемента и внутреннего кольцевого элемента для приема закалочной среды из полости закалочного кольца; и

выпуск закалочной среды из выходного канала каждого из одного или нескольких закалочных колец в конический объем для обеспечения контакта с поверхностью обрабатываемой детали.

16. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя динамическое управление одним или несколькими креплениями, соединяющими внутренний кольцевой элемент и внешний кольцевой элемент для изменения конического объема выходного канала.

17. Способ по любому из пп. 15 или 16, в котором одно или несколько закалочных колец содержат по меньшей мере два закалочных кольца, при этом способ дополнительно включает в себя этап динамического регулирования расстояния в технологической линии между по меньшей мере двумя соседними закалочными кольцами для по меньшей мере двух закалочных колец, в соответствии с требованием охлаждения массы обрабатываемой детали, пропускаемой через узел закалочных колец.

18. Способ по любому из пп. 15 или 16, дополнительно включающий в себя этап динамического регулирования положения центральной оси закалочного кольца по меньшей мере одного закалочного кольца для одного или нескольких закалочных колец в соответствии с положением центральной оси обрабатываемой детали для обрабатываемой детали, проходящей через одно или несколько закалочных колец.

19. Способ по любому из пп. 15 или 16, в котором одно или несколько закалочных колец содержат по меньшей мере два закалочных кольца, при этом способ дополнительно включает в себя этап динамического регулирования положения защиты струи, расположенной снаружи от внутреннего кольцевого элемента или внешнего кольцевого элемента по меньшей мере одного из двух закалочных колец для отклонения отраженной струи от обрабатываемой детали, получаемой в результате разбрызгивания закалочной среды через выходной канал одного из по меньшей мере двух закалочных колец, расположенных рядом с защитой струи, в соответствии с требованиями охлаждения массы обрабатываемой детали, пропускаемой через узел закалочных колец.

20. Способ по любому из п.п. 15 или 16, в котором одно или несколько закалочных колец содержат по меньшей мере два закалочных кольца, при этом способ дополнительно включает в себя исполняемую процессором вычислительной машины программу управления закалкой разбрызгиванием для координации закалочной среды, подаваемой из каждого из по меньшей мере двух закалочных колец с требованием охлаждения массы обрабатываемой детали по мере того, как обрабатываемую деталь пропускают через систему закаливания разбрызгиванием избирательно или в комбинации путем:

(1) регулирования расстояния в технологической линии между по меньшей мере двумя из по меньшей мере двух закалок, выполняемых с помощью закалочных колец;

(2) регулирования центральной оси закалочного кольца по меньшей мере одного из по меньшей мере двух закалочных колец;

(3) регулирования положения по меньшей мере одной защиты разбрызгиваемой струи, взаимосвязанной с по меньшей мере одним из по меньшей мере двух закалочных колец;

(4) регулирования конического объема выходного канала по меньшей мере одного из по меньшей мере двух закалочных колец; и/или

(5) регулирования объема подачи и скорости потока закалочной среды для по меньшей мере одного из по меньшей мере двух закалочных колец.

21. Способ по п. 20, дополнительно включающий в себя этап определения температуры обрабатываемой детали по мере того, как обрабатываемую деталь пропускают через узел закалочных колец для координирования закалочной среды, выпускаемой из каждого из по меньшей мере двух закалочных колец с требованием охлаждения массы обрабатываемой детали по мере того, как обрабатываемую деталь пропускают через узел закалочных колец.