×
11.03.2019
219.016.de7f

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02152445
Дата охранного документа
10.07.2000
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к плазменной обработке железнодорожных колес. Сущность изобретения: в плазмотроне с преобразователем потока рабочего газа торцевая поверхность преобразователя выполнена по форме рабочей части гребня с выкружкой поверхности железнодорожного колеса. Щелевое отверстие преобразователя в области, соответствующей рабочей поверхности гребня, выполнено с постоянной шириной, а в области перехода гребня в выкружку и в области выкружки оно выполнено плавно расширяющимся. Щелевое отверстие расположено по образующей поверхности преобразователя. Такая форма щелевого отверстия позволяет равномерно разогреть обрабатываемую поверхность и получить упрочненную поверхность железнодорожного колеса с однородными прочностными свойствами. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к плазменной обработке изделий, в частности к устройствам для плазменного упрочнения железнодорожных колес.

Известно устройство для плазменной поверхностной закалки (1) плазмотроном с секционированной межэлектродной вставкой.

Недостатком известного устройства является невозможность его использования для упрочнения железнодорожных колес с получением обработанной поверхности, имеющей однородные свойства по износостойкости и контактно-усталостной выносливости.

Известно устройство для закалки широкой полосой, в котором применено переменное магнитное поле для увеличения линейного размера струи в одном направлении. Горение дуги происходит в щели, которой заканчивается выходной электрод и по которой анодное пятно перемещается под действием магнитного поля (2). Устройство может использоваться только для плоских поверхностей, а потому не применимо для упрочнения рабочей поверхности гребня железнодорожного колеса, включая выкружку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству для плазменной обработки является устройство для плазменной обработки изделия, содержащее систему подачи рабочего газа, электроды, один из которых выполнен выходным с внутренним каналом, и щель для выхода рабочего газа. Устройство снабжено преобразователем потока рабочего газа, соединенным с выходным электродом и образующим с ним общий внутренний канал переменного сечения. Торцевая поверхность преобразователя потока рабочего газа выполнена по форме обрабатываемого изделия, а щель выхода рабочего газа образована выходным отверстием преобразователя.

Известное устройство позволяет обрабатывать изделие, имеющее сложную конфигурацию поверхности, однако из-за выходного отверстия преобразователя в виде простой прямоугольной щели трудно получить обработанную поверхность с однородными прочностными свойствами, в частности у гребней железнодорожных колес.

Поэтому целью изобретения является создание устройства плазменной обработки, позволяющее упрочнить рабочую поверхность гребня железнодорожного колеса, включая выкружку, с получением упрочненной поверхности, имеющей однородные свойства по износостойкости и контактно-усталостной выносливости по всей обработанной поверхности.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство для плазменной обработки содержит выходной электрод с внутренним каналом, преобразователь рабочего газа с торцевой поверхностью, выполненной по форме обрабатываемого изделия, и каналом, образующим с упомянутым внутренним каналом электрода внутренний канал и щелевое отверстие. Торцевая поверхность преобразователя в соответствии с настоящим изобретением выполнена по форме рабочей части гребня с выкружкой железнодорожного колеса, причем щелевое отверстие в области, соответствующей рабочей поверхности гребня, выполнено с постоянной шириной, а в области перехода гребня в выкружку и в области выкружки оно выполнено плавно расширяющимся. Щелевое отверстие расположено по образующей поверхности преобразователя.

В предложенном устройстве для плазменной обработки соотношение размеров ширины щели в зоне гребня и наибольшей ширины щели в зоне выкружки составляет 1,5 - 2, а соотношение высоты канала преобразователя к длине щелевого отверстия также равно 1,5 - 2,5.

На фиг. 1. показан общий вид устройства; на фиг. 2 - вид по стрелке А поз.5.

Устройство содержит систему подачи рабочего газа 1, изоляторы 2, электроды 3 и 4. Электрод 4 является выходным. Устройство имеет преобразователь 5 потока рабочего газа с торцевой поверхностью 6, выполненной по форме обрабатываемого изделия, т. е. упрочняемого железнодорожного колеса. Поскольку необходимо упрочнять не всю поверхность колеса, а только ее часть, т.е. содержащей рабочую часть гребня 7 и выкружку 8, то торцевая поверхность 6 преобразователя потока выполнена по форме рабочей части гребня с выкружкой железнодорожного колеса. Щелевое отверстие в области, соответствующей рабочей поверхности гребня 7, выполнено с постоянной шириной, а в области перехода гребня 7 в выкружку 8 и в области выкружки 8 - плавно расширяющимся. Щелевое отверстие расположено по образующей поверхности преобразователя 5.

Такая форма выходного отверстия преобразователя 5 позволяет распределить тепловой поток плазменной струи и направить его в зону выкружки 8 железнодорожного колеса. Наиболее оптимальным является соотношение размеров ширины щели в зоне гребня и наибольшей ширины щели в зоне выкружки 1,5 - 2,5, так как при соотношении, меньшем 1,5, ухудшается распределение теплового потока плазменной струи по длине щели, а при соотношении, большем 2,5, возможно захолаживание зоны гребня.

Наиболее оптимальным в отношении равномерного распределения теплового потока плазменной струи является и соотношение высоты канала преобразователя к длине щелевого отверстия, равное 1,5 - 2,5.

Устройство работает следующим образом. Одним из известных способов возбуждается электрическая дуга между электродами 3 и 4. Рабочий газ последовательно проходит через разрядный промежуток, выходной электрод 4 и преобразователь потока 5 и производит нагрев рабочей поверхности обрабатываемого железнодорожного колеса. В процессе обработки преобразователь 5 устанавливают с зазором ~ 2 мм относительно обрабатываемой поверхности. Вследствие относительного перемещения колеса и плазмотрона происходит обработка всего колеса.

Описанная форма выходного щелевого отверстия позволяет равномерно разогреть обрабатываемую поверхность и получить упрочненную поверхность железнодорожного колеса с однородными прочностными свойствами.

Литература
1. Лещинский и др. Плазменное поверхностное упрочнение. - Киев, Техника, 1990.

2. Fox T.Y. and Harry J.E. Surface heat treatment using a plasma torche with a rectangular proceeding conference on electricity for material processing and conservation. - London. 1977, p. 21-23.

3. Патент РФ N 2069131, кл. В 23 К 10/00, публ. 20.11.96.

1.Устройстводляплазменнойобработки,содержащеевходнойэлектродсвнутреннимканаломипреобразовательпотокарабочегогазасторцевойповерхностью,выполненнойпоформеобрабатываемогоизделия,иканалом,образующимсупомянутымвнутреннимканаломэлектродаобщийвнутреннийканалищелевоеотверстие,отличающеесятем,чтоторцеваяповерхностьпреобразователявыполненапоформерабочейчастигребнясвыкружкойжелезнодорожногоколеса,причемщелевоеотверстиевобласти,соответствующейрабочейповерхностигребня,выполненоспостояннойшириной,авобластипереходагребняввыкружкуивобластивыкружкионовыполненоплавнорасширяющимся.12.Устройстводляплазменнойобработкипоп.1,отличающеесятем,чтощелевоеотверстиерасположенопообразующейповерхностипреобразователя.23.Устройстводляплазменнойобработкипоп.1или2,отличающеесятем,чтосоотношениеразмеровшириныщеливзонегребняинаибольшейшириныщеливзоневыкружкисоставляет1,5-2,5.34.Устройстводляплазменнойобработкипопп.1-3,отличающеесятем,чтосоотношениеразмероввысотыканалапреобразователякдлинещелевогоотверстияравно1,5-2,5.4
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-5 из 5.
10.05.2013
№216.012.3cf7

Промежуточный ковш

Заявленное изобретение относится к области металлургии. Ковш снабжен жаропрочной перегородкой с каналом для установки плазмотрона и придонным отверстием для прохода расплавленного металла. Придонное отверстие соединено с полостью канала, с полостью центральной камеры, в которой установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481174
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.09.2015
№216.013.75f0

Способ испытания материалов и покрытий на трение, износ и заедание

Изобретение относится к области триботехнических испытаний материалов и может быть использовано при создании новых сталей и сплавов с особыми свойствами для тяжелых условий эксплуатации, а также при оценке работоспособности модифицированных поверхностей и покрытий. Сущность: осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561781
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.10.2015
№216.013.87d4

Способ испытания на износостойкость при жестком типе изнашивания (100% проскальзывание) материала образца в условиях сухого трения

Изобретение относится к области определения свойств материалов в условиях сухого трения, преимущественно для испытания структурных зон металла, образующихся в результате сварочных технологических процессов или локальной поверхностной термической обработки концентрированными источниками нагрева....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566375
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.08.2016
№216.015.5565

Способ измерения теплопроводности покрытий

Изобретение относится к тепловым испытаниям и может быть использовано при измерениях теплофизических свойств веществ. Предметом изобретения является способ определения теплопроводности материалов методом параллельного нагрева двух цилиндрических образцов одинаковых размеров при идентичных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593650
Дата охранного документа: 10.08.2016
05.02.2020
№220.017.fe76

Способ азотирования оксидных соединений, находящихся в твердой фазе

Изобретение относится к области термохимической обработки материалов. Способ плазменного азотирования оксидных соединений, в частности оксида цинка, находящегося в твердой фазе в контролируемой среде, включает воздействие на упомянутый оксид цинка низкотемпературной азотной плазмой при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713008
Дата охранного документа: 03.02.2020
+ добавить свой РИД