Claims (27)
1. Устройство для охлаждения и обработки нагретых деталей, выполненных в виде тел вращения, из металлических материалов, таких как сталь или стальные сплавы, преимущественно моноблочных колес, колесных бандажей, колесных дисков или аналогичных дисков и колец, таких как железнодорожные и трамвайные колеса, зубчатые колеса и звездочки, причем горячую деталь в виде тела вращения располагают в горизонтальном положении с опорой ее периферией на несколько распределенных по ее периферии приводных роликов (4), причем, по меньшей мере, один из приводных роликов (4) установлен с возможностью приведения во вращение электроприводом с изменяемой частотой вращения и за счет этого приводит во вращение деталь (21) в виде тела вращения с вертикальной осью вращения, причем в краевой зоне детали (21) по его периферии распределены распылительные отверстия, через которые на охлаждаемые участки поверхности детали (21) наносят по меньшей мере одну охлаждающую среду с управляемым объемным потоком, в частности ламинарным потоком с управлением или регулированием в режиме “он-лайн”, причем имеющиеся для подачи охлаждающей среды распылительные отверстия, выполненные с возможностью перемещения в радиальном направлении детали (21) и фиксации в данном положении, расположены на верхней и нижней сторонах, а также на периферии детали (21) с возможностью синхронного перемещения и фиксации, а устья распылительных отверстий, выполненные на верхней и нижней сторонах, а также периферии детали (21), расположены на воображаемой окружности, и что при радиальном перемещении этих распылительных отверстий по периферии детали (21) охлаждающей средой нагружены одинаковые кольцевые зоны детали (21), а по периферии детали (21) распределено несколько или множество сопел для удаления окалины водой под давлением с подвергаемого удалению окалины участка на верхней и нижней сторонах, а также на периферии детали (21) во время привода вращения приводного ролика (4) за счет распыления жидкости, и что распылительные отверстия для данной функциональной зоны расположены с возможностью отдельного управления или регулирования.1. Device for cooling and processing heated parts, made in the form of bodies of revolution, from metallic materials, such as steel or steel alloys, mainly monoblock wheels, wheel tires, wheel disks or similar disks and rings, such as railway and tram wheels, gear wheels and sprockets, and a hot part in the form of a body of revolution is placed in a horizontal position with its periphery resting on several drive rollers distributed around its periphery (4), at least one of which of the bottom rollers (4) is mounted with the possibility of driving the electric drive with a variable rotational speed and thereby rotates the part (21) in the form of a body of revolution with a vertical axis of rotation, and spray holes are distributed in the edge zone of the part (21) along its periphery through which at least one cooling medium with a controlled volume flow, in particular a laminar flow with on-line control or regulation, is applied to the cooled surface areas of the part (21), moreover, available for I supply coolant spray holes made with the possibility of movement in the radial direction of the part (21) and fixation in this position, are located on the upper and lower sides, as well as on the periphery of the part (21) with the possibility of synchronous movement and fixation, and the mouth of the spray holes made on the upper and lower sides, as well as the periphery of the part (21), are located on an imaginary circle, and that when these spray holes are radially moved around the periphery of the part (21), the cooling medium is heated the same annular zones of the part (21), and several or many nozzles are distributed around the periphery of the part (21) for descaling water under pressure from the area to be descaled on the upper and lower sides, as well as on the periphery of the part (21) during rotation drive drive roller (4) by spraying liquid, and that the spray holes for this functional area are located with the possibility of separate control or regulation.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распылительные отверстия или форсунки, выполненные на верхней и нижней сторонах, а также периферии детали (21), расположены соответственно на выполненном в виде сборного трубопровода кольцевом трубопроводе (16, 17, 18), кольцеобразно окружающих деталь (21).2. The device according to claim 1, characterized in that the spray holes or nozzles made on the upper and lower sides, as well as the periphery of the part (21), are located respectively on an annular pipe made in the form of a prefabricated pipeline (16, 17, 18), circumferentially surrounding part (21).
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что кольцевые каналы (16, 17, 18) имеют одинаковый диаметр и расположены концентрично друг другу в разных плоскостях друг над другом, при этом кольцеобразные сборные каналы (16, 17, 18) присоединены к отдельным подающим трубопроводам (27, 28, 29), по которым управляемым или регулируемым образом к сборным каналам (16, 17, 18) подают охлаждающую среду.3. The device according to claim 2, characterized in that the annular channels (16, 17, 18) have the same diameter and are arranged concentrically to each other in different planes one above the other, while the annular collecting channels (16, 17, 18) are connected to separate supply pipelines (27, 28, 29), through which, in a controlled or adjustable manner, cooling medium is supplied to the collecting channels (16, 17, 18).
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что распылитель (8.1, 8.2, 8.3), который выполнен, например, в виде трубы и присоединен, направляя охлаждающую среду, к соответствующему сборному кольцевому трубопроводу (16, 17, 18), снабжен распылительными отверстиями или форсунками.4. A device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the atomizer (8.1, 8.2, 8.3), which is made, for example, in the form of a pipe and connected, directing the cooling medium, to the corresponding collecting ring pipe (16, 17, 18), equipped with spray holes or nozzles.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что соединенные с соответствующим сборным кольцевым трубопроводом (16, 17, 18) распылители (8.1, 8.2, 8.3) установлены с возможностью синхронного радиального перемещения электроприводом с целью увеличения или уменьшения диаметра распыления, а также фиксации в данном установленном диаметральном положении.5. The device according to claim 4, characterized in that the nebulizers (8.1, 8.2, 8.3) connected to the corresponding prefabricated annular pipeline (16, 17, 18) are mounted with the possibility of synchronous radial movement by the electric drive in order to increase or decrease the spray diameter, as well as fixation in this established diametrical position.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что распылители (8.1, 8.2, 8.3) установлены на одном и том же сборном кольцевом трубопроводе (16, 17, 18) с возможностью радиального перемещения каждый посредством только одного электропривода через шарнирную передачу в радиальном направлении в отношении своих распылительных отверстий или форсунок.6. The device according to claim 5, characterized in that the nozzles (8.1, 8.2, 8.3) are mounted on the same prefabricated annular pipe (16, 17, 18) with the possibility of radial movement of each using only one electric drive through an articulated gear in the radial direction in relation to its spray holes or nozzles.
7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что в случае выполнения детали в форме тела вращения в виде колеса со ступицей, устройство (13) для охлаждения ступицы (37) содержит, по меньшей мере, одну трубу, которая входит в ступицу (37) и имеет на своем нижнем конце распылительное отверстие или форсунку, при этом устройство для охлаждения ступицы выполнено с возможностью перемещения по высоте (С-V), в горизонтальном направлении (А-В) и откидывания.7. The device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in the case of a part in the form of a body of revolution in the form of a wheel with a hub, a device (13) for cooling the hub (37) contains at least one pipe, which enters the hub (37) and has a spray hole or nozzle at its lower end, while the device for cooling the hub is made to move in height (CV), in the horizontal direction (AB) and tilt.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что служащее для охлаждения ступицы устройство (13) выполнено с возможностью совершения хода в горизонтальном направлении (А-В) посредством привода (9) поворота, например нагружаемого давлением сжатой среды цилиндро-поршневого узла, и в вертикальном направлении (С-V) посредством подъемного цилиндра (19), который преимущественно образован также нагружаемым попеременно с обеих сторон давлением сжатой среды цилиндро-поршневым узлом.8. The device according to claim 7, characterized in that the device (13) used to cool the hub is configured to move in the horizontal direction (AB) by means of a rotation drive (9), for example, a cylinder-piston unit loaded with pressure from a compressed medium, and in the vertical direction (C-V) by means of a lifting cylinder (19), which is predominantly formed by a cylinder-piston unit also alternately loaded from both sides by the pressure of the compressed medium.
9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что приводные ролики, в которых размещена деталь в форме тела вращения, приводятся через отдельные оси, которые проходят горизонтально, расположены по периферии окружности на равных угловых расстояниях по отношению друг к другу и выполнены с возможностью перемещения в направлении своей продольной оси посредством осевого сервопривода (5), а также приводными посредством преимущественно бесступенчато регулируемого привода вращения.9. A device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the drive rollers in which the part in the form of a body of revolution is placed are driven through separate axes that extend horizontally and are located at the circumference of the circle at equal angular distances with respect to each other and configured to move in the direction of its longitudinal axis by means of an axial servo-drive (5), as well as driven by means of a predominantly steplessly adjustable rotation drive.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что все приводы (3) вращения приводных роликов (4) выполнены с возможностью управления частотой вращения синхронно и в одном направлении посредством центрального блока управления.10. The device according to claim 9, characterized in that all the drives (3) of rotation of the drive rollers (4) are configured to control the speed of synchronously and in one direction by means of a central control unit.
11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что температуру детали в виде тела вращения измеряют с помощью подходящей системы измерения температуры, например температурной камеры, при этом измеренные значения вводят в компьютер устройства регулирования, с помощью которого регулируют разбрызгиваемые по закаляемым зонам количества охлаждающего средства.11. The device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the temperature of the part in the form of a body of revolution is measured using a suitable temperature measuring system, such as a temperature chamber, while the measured values are entered into the computer of the control device, with which the spray hardened areas of the amount of coolant.
12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что все распределители, регуляторы давления, регуляторы потока, расходомеры, манометры и устройство (32) для контроля температуры объединены с возможностью управления или регулирования в центральный блок контроля.12. A device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that all distributors, pressure regulators, flow regulators, flow meters, manometers and a temperature control device (32) are combined with the possibility of control or regulation in a central control unit.
13. Устройство по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что необходимые для детали (21), например для железнодорожного или трамвайного колеса, эксплуатационные данные хранятся в программе SPS и могут быть запрошены под определенным кодовым номером, после чего блок регулирования или управления устройства управляет или регулирует процесс удаления окалины и подачу охлаждающей среды путем распыления количеств охлаждающей среды на соответствующие охлаждаемые или закаливаемые зоны детали (21), при этом такую термообработку регистрируют в режиме “он-лайн” с возможностью составления для каждой детали (21) протокола термообработки.13. A device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the operational data necessary for the part (21), for example, for a railway or tram wheel, are stored in the SPS program and can be requested under a specific code number, after which the control unit or device control controls or regulates the process of descaling and the supply of coolant by spraying the amount of coolant into the corresponding cooled or hardened areas of the part (21), while such heat treatment is recorded in the “he -line ”with the possibility of drawing up a heat treatment protocol for each part (21).
14. Устройство по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что под плоскостью прилегания к ходовым роликам для детали (21) расположено подъемное устройство (20), которое во время процесса удаления окалины и охлаждения или закалки опускается и которое расположено концентрично сборным кольцевым каналам (16, 17, 18).14. The device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that under the plane of contact with the running rollers for the part (21) there is a lifting device (20), which is lowered during the process of descaling and cooling or hardening and which is concentrically arranged annular channels (16, 17, 18).
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что подъемное устройство (20) состоит из нагружаемого попеременно с обеих сторон давлением сжатой среды цилиндра, поршневой шток которого снабжен выполненной в виде опорной тарелки пятой (36), посредством которой деталь (21) может подниматься до обслуживаемой манипулятором плоскости.15. The device according to 14, characterized in that the lifting device (20) consists of a cylinder, alternately loaded with pressure from the compressed medium of the cylinder, the piston rod of which is provided with a fifth (36) made in the form of a support plate, by means of which the part (21) can rise to the plane served by the manipulator.
16. Устройство по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что под нижним сборным кольцевым каналом (16) расположена ванна для улавливания окалины, жидкости для удаления окалины и охлаждающей среды, при этом улавливающий контейнер расположен на транспортном устройстве, которое отводит жидкость для удаления окалины и охлаждающую среду, а также удаленную окалину, и отделяет последнюю от жидкости для удаления окалины, с одной стороны, и охлаждающей среды, с другой стороны.16. Device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that under the lower collecting annular channel (16) there is a bath for collecting scale, liquid for removing scale and cooling medium, while the collecting container is located on a transport device that drains the liquid to remove scale and the cooling medium, as well as the removed scale, and separates the latter from the liquid to remove scale, on the one hand, and the cooling medium, on the other hand.
17. Устройство по любому из пп.1-16, отличающееся тем, что устройство в виде сверху выполнено в виде барабана, причем станины (1) выступают своими приводами (3) вращения радиально за пределы внешних ограничительных линий устройства, а поворотный рычаг (11) выдается за верхнее устройство (13) для охлаждения диска и ступицы.17. The device according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the device in top view is made in the form of a drum, and the beds (1) act as their drives (3) of rotation radially outside the external limiting lines of the device, and the rotary lever (11 ) stands out for the upper device (13) for cooling the disk and the hub.
18. Устройство по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что распылительные отверстия или форсунки для охлаждения верхней стороны детали (21) расположены на поворотном рычаге (11), который несет также устройство (13) для охлаждения ступицы и расположено с ним с возможностью поворота и хода.18. Device according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the spray holes or nozzles for cooling the upper side of the part (21) are located on the pivot arm (11), which also carries the device (13) for cooling the hub and is located with it with the ability to turn and move.
19. Устройство по любому из пп.1-18, отличающееся тем, что рычажный привод для лежащих в одной плоскости распылительных отверстий или форсунок состоит из множества тяг (12), присоединенных к поворотным рычагам (7) для распылителей (8.1, 8.2, 8.3) проходящими параллельно друг другу осями, расположенных по углам, приблизительно, трапециевидных поворотных рычагов (7) для распылителей (8.1, 8.2, 8.3), причем каждые две тяги (12) на противоположных сторонах соединены осями поворота с поворотным рычагом (7), тогда как на расстоянии и по углам треугольника расположено по одной дополнительной соединительной оси для соответствующего поворотного рычага (7), все распылители (8.1, 8.2, 8.3) имеют горизонтально проходящую часть, к которой примыкает отогнутая преимущественно под прямым углом к ней трубчатая часть, при этом горизонтальные участки расположены равнонаправленно.19. A device according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the lever actuator for spray holes or nozzles lying in the same plane consists of a plurality of rods (12) attached to the rotary levers (7) for the nozzles (8.1, 8.2, 8.3 ) axes running parallel to each other, located at the corners of approximately trapezoidal swing arms (7) for spray guns (8.1, 8.2, 8.3), and each two rods (12) on opposite sides are connected by rotation axes with a swing arm (7), then both at a distance and at the corners of the triangle is located along one additional connecting axis for the corresponding pivoting arm (7), all nozzles (8.1, 8.2, 8.3) have a horizontally extending part, adjacent to which the tubular part, bent mainly at a right angle, adjoins, while the horizontal sections are equally spaced.
20. Устройство по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что длины исполнительных рычагов для распылителей (8.1, 8.2, 8.3) выполнены так, что по всему диапазону диаметров каждая форсунка или каждое распылительное отверстие расположено всегда по одной линии.20. The device according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the lengths of the actuating levers for the nozzles (8.1, 8.2, 8.3) are made so that, over the entire range of diameters, each nozzle or each spray hole is always located in one line.
21. Способ охлаждения и обработки нагретых деталей (21), имеющих форму тела вращения, из металлических материалов, таких как сталь или стальные сплавы, преимущественно моноблочных колес, колесных бандажей, колесных дисков и аналогичных дисков и колец, таких как железнодорожные и трамвайные колеса, зубчатые колеса и звездочки, причем с данной детали (21) сначала удаляют окалину, после чего осуществляют отнесенное к функциональной зоне определенное и воспроизводимое установление механических свойств посредством комплексных процессов охлаждения, которые для различных участков объемов или поверхности обрабатываемой детали (21) проводят по-разному таким образом, что заданные зоны детали (21) охлаждают с управлением или регулированием в режиме “он-лайн” за счет нанесения, по меньшей мере, одной охлаждающей среды с управляемым объемным потоком, в частности ламинарным потоком, таким образом, что измеренную в режиме “он-лайн” температуру поверхности детали, и/или давление охлаждающего средства, и/или количество охлаждающего средства, и/или характер потока охлаждающего средства, преимущественно ламинарного, и/или вид охлаждающей среды (вода, воздух, смеси), а также временную последовательность вида охлаждающего средства охлаждают в индивидуальном контуре охлаждающего средства таким образом, что образование нужной структуры и, тем самым, получение механических свойств осуществляют не только в зоне обода колеса, но и в любой функциональной зоне колеса или детали.21. The method of cooling and processing heated parts (21), having the shape of a body of revolution, from metallic materials, such as steel or steel alloys, mainly monoblock wheels, wheel tires, wheel disks and similar disks and rings, such as railway and tram wheels, gears and sprockets, and from this part (21), scale is first removed, after which a defined and reproducible establishment of mechanical properties related to the functional zone is carried out by means of complex cooling processes which are carried out differently for different parts of the volumes or surface of the workpiece (21) in such a way that the specified areas of the part (21) are cooled with control or regulation on-line by applying at least one cooling media with a controlled volumetric flow, in particular a laminar flow, such that the surface temperature of the part measured in the on-line mode and / or the pressure of the coolant and / or the amount of coolant and / or the nature of the flow of coolant, etc. materially laminar, and / or type of cooling medium (water, air, mixtures), as well as the time sequence of the type of cooling medium, is cooled in an individual coolant circuit in such a way that the formation of the desired structure and, thereby, obtaining mechanical properties is carried out not only in the zone wheel rim, but also in any functional area of the wheel or part.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что объемный поток наносимых на охлаждаемые участки поверхности количеств охлаждающего средства осуществляют в зависимости от непрерывно измеряемой температуры или температуры поверхности тела (21).22. The method according to item 21, wherein the volumetric flow of the amount of coolant applied to the surface to be cooled is carried out depending on the continuously measured temperature or the temperature of the body surface (21).
23. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что подачу охлаждающей среды осуществляют в зависимости от эмпирически полученных значений структуры детали (21) с временной зависимостью.23. The method according to item 21 or 22, characterized in that the supply of the cooling medium is carried out depending on the empirically obtained values of the structure of the part (21) with a time dependence.
24. Способ по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что управляемые или регулируемые объемные потоки охлаждающей среды подают к заданным участкам поверхности детали (21) в заданной последовательности для достижения заданной прочности данной функциональной зоны.24. The method according to any one of paragraphs.21-23, characterized in that the controlled or adjustable volumetric flows of the cooling medium are supplied to predetermined parts of the surface of the part (21) in a predetermined sequence to achieve a given strength of a given functional zone.
25. Способ по любому из пп.21-24, отличающийся тем, что управляемые или регулируемые объемные потоки охлаждающей среды подают к заданным участкам поверхности детали (21) в заданной последовательности для достижения заданной вязкости данной функциональной зоны.25. The method according to any one of paragraphs.21-24, characterized in that the controlled or adjustable volumetric flows of the cooling medium are supplied to predetermined parts of the surface of the part (21) in a predetermined sequence to achieve a given viscosity of a given functional zone.
26. Способ по любому из пп.21-25, отличающийся тем, что управляемые или регулируемые объемные потоки охлаждающей среды подают к заданным участкам поверхности тела (21) в заданной последовательности для достижения определенных градиентов свойств во всем колесе или по периферии колеса или в ободе колеса.26. The method according to any one of paragraphs.21-25, characterized in that the controlled or adjustable volumetric flows of the cooling medium are supplied to predetermined parts of the body surface (21) in a predetermined sequence to achieve certain gradients of properties throughout the wheel or around the periphery of the wheel or in the rim wheels.
27. Способ по любому из пп.21-26, отличающийся тем, что поверхность катания выполненной в виде колеса детали (21) и граничащие с ней противоположные торцевые поверхности, переходящие в диск, одновременно окружены нанесенной охлаждающей средой.27. The method according to any one of paragraphs.21-26, characterized in that the rolling surface is made in the form of a wheel parts (21) and the opposite end surfaces adjacent to it, passing into the disk, are simultaneously surrounded by a applied cooling medium.