Печи с шагающими подовыми балками

 

В печах с шагающими подовыми балками перемещение нагреваемых изделий осуществляется путём периодического подъёма подовых балок выше уровня неподвижного пода, продольного хода балок с лежащими на них изделиями на небольшую длину (шаг) вперед, опускания балок ниже пода, на котором остаются нагреваемые изделия, и возврата балок в крайнее заднее положение. В данных печах могут обрабатываться без тары заготовки и детали практически любой формы, что является основным их преимуществом. Они применяются для нагрева под закалку, нормализацию и для отжига.

Ограниченное применение этих печей обусловлено некоторыми конструктивными сложностями. Масса их механического оборудования на 40...50 % больше, чем рольганговых той же производительности. В поде печи по всей длине идут продольные прорези, в которых двигаются балки или их опоры, и требуется уплотнение этих зазоров для исключения подсоса в рабочую камеру печи атмосферного воздуха. Затворы разнообразных конструкций не обеспечивают полной герметизации, что усложняет использование КА. Кроме того, в печах с окислительной средой через щели пода с заготовок падает окалина, засоряя механизмы привода подовых балок и затрудняя их работу.

Тем не менее топливные печи ТЮО используются на металлургических предприятиях для термической обработки толстого листа, рессорных пластин, слитков и т. д. На машиностроительных заводах применяют электрические печи СЮО для термической обработки отливок и деталей сложной формы.

Температура операций 900... 1300 ⁰С. Особенно целесообразно использование печей с шагающими подовыми балками для длительных операций термической обработки с высокими удельными нагрузками на под, превышающими допустимые для рольгангового пода.

На рис. 3.18 приведена схема печи ТЮО. Рабочая камера 1 имеет длину от 10 до 20 м. Она установлена на высоком фундаменте 2, внутри которого смонтированы все механизмы привода шагающих балок 3 и их опоры. Механизмы привода очень разнообразны (см. книгу 3), а на данной схеме приведён весьма распространённый гидравлический привод с раздельным движением по вертикали и горизонтали.

Керамические балки 3 смонтированы на металлических опорах на обшей верхней раме 4, которая через систему роликов 5 установлена на нижней раме 6, опирающейся, в свою очередь, на штоки вертикальных гидроцилиндров 7. На нижней раме б установлен гидроцилиндр горизонтального перемещения (на схеме не показан), шток которого соединён с выступом верхней рамы 4. Печь отапливается горелками 8, а дымовые газы уходят в боров через каналы у входного окна печи.

Работа механизма шагания происходит следующим образом. Загрузочный механизм (толкатель, дозатор и др.) подает очередную деталь на вход печи, укладывая её на неподвижный под 9. Балки 3 в этот момент находятся в нижнем положении, то есть ниже уровня пода 9 на 100... 150 мм. Затем включаются в работу вертикальные гидроцилиндры 7, и вся система рам и балок 3-6 идёт вверх, принимая на себя массу всех находящихся а печи заготовок, и останав­ливается в верхнем положении выше пода 9 на 100...150 мм.

Рис. 3.18. Топливная печь ТЮО с шагающими подовыми балками

 

Далее цилиндр горизонтального хода передвигает верхнюю раму 4 с балка­ми 3 и садкой, лежащей на них, вперед по направлению движения деталей на длину одного шага (100...400 мм). После остановки балок в этом положении включаются гидроцилиндры 7 на ход вниз, садка опускается и ложится на под 9, а балки 3 и весь механизм 4-6 уходят вниз. Затем горизонтальным ходом балки 3 и рама 4 возвращаются в крайнее заднее положение. На этом цикл шагания заканчивается.

Пауза между шаганиями балок 3 определяется длиной печи и шага, а также расчетным временем пребывания заготовок в печи. Она длится от 10... 15 с до нескольких минут. Для разгрузки гидроцилиндров 7 в нижнем положении рама 6 опирается на стационарные опоры, не показанные на схеме.

Траектории движения шагающих балок зависят от конструкции их меха­низмов и приводов и показаны на рис. 3.19. При раздельном движении механизмов горизонтального и вертикального хода возможно движение по прямоугольнику (и) или квадрату (6), если же наложить окончание хода одного механизма на начало движения второго, то можно получить эллиптическую (в) или круговую (г) траектории. Последняя реализуется обычно в небольших по длине и производительности электрических печах с эксцентриковым механизмом привода пода.

Рис. 3.19. Траектории движения ша­гающих балок относительно неподвижного пода: а — прямоугольник ( l > h ); б — квад­рат ( l = h ), в — эллипс; г — круг

 

Представляет интерес двухбалочная система, в которой отсутствует неподвижный под (рис. 3.18, noз. 9), замененный вторым набором балок, движение которых сдвинуто по фазе на 180° по отношению к первому набору балок. При этом нет пауз между шагами, и заготовки непрерывно продвигаются через печь. Время их пребывания в печи определяется только её длиной и скоростью шагания балок, что не всегда удобно, так как для изменения продолжительности обработки привод балок должен работать с регулируемой в достаточно широком диапазоне скоростью, что существенно усложняет его конструкцию. Поэтому широкого распространения эти печи не получили.

Разработаны конструкции печей СЮЗ для работы с нейтральными защитыми атмосферами, водородные печи СЮН с камерами регулируемого охлаждения и вакуумные печи СЮВ. Все они оснащены шлюзовыми камерами на входе и выходе.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: