Закалка ТВЧ — процесс термообработки, при котором металл нагревается до определенной температуры, а затем быстро охлаждается в закалочной среде. В результате закалки изменяются структура и свойства стали. Металл становится более прочным, износоустойчивым, имеет больший срок эксплуатации. Для этих задач служат закалочные комплексы.
Коленчатый вал — деталь или составная часть кривошипно-шатунного механизма. Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатуном, и преобразует их в крутящий момент. Поэтому коленчатый вал должен быть прочным и жестким. Изготавливают их из высокопрочного чугуна и легированной стали 50Г, 40ХН и др.
При производстве и ремонте особо важным звеном является термическая обработка — поверхностная закалка коленчатых валов. Этот технологический процесс увеличивает прочность детали, повышает износостойкость шеек, которые работают на трение и износ. Наиболее распространенный способ состоит в закалке шеек с помощью закалочного станка на базе установки индукционного нагрева.
Закалочный комплекс серии ЭЛСИТ позволяет закаливать различные участки вала: зубчатого венца, конуса, коренных шеек (длинной и короткой), шейки шатунной. На этом же комплексе производится поверхностная закалка седла для запорной арматуры. Назначение комплекса: для поверхностной закалки деталей дизельного производства.
Технические параметры закалочного станка:
- максимальная длина закаливаемой детали — 1500 мм
- максимальный диаметр детали закрепляемой в станке — 500 мм
- максимальный вес детали — 1000 кг
- закрепление детали в станке с помощью ручного прижима
- перемещение индуктора вдоль детали — на основе реечного механизма
- скорость перемещения индуктора вдоль детали — до 100 мм/сек
- скорость вращения детали вокруг оси — регулируемая до 180 об/мин
- возможность программирования нескольких зон закалки за один проход индуктора
- наличие электромагнитных клапанов подачи закалочной жидкости
- сервоприводы и серводвигатели вертикального перемещения, вращения марки OMRON
Система позиционирования изделий смонтирована на металлической раме и состоит из следующих изделий:
- пульта управления комплексом
- платформы для размещения силового блока преобразователя (СБП)
- привода вертикального и горизонтального хода платформы СБП
- верхнего вращающего центра (ВВЦ)
- нижнего вращающего центра (НВЦ)
- привода вращения НВЦ (закаливаемого изделия)
- насосы для подкачки/откачки воды или эмульсии
- сливной ванны для стока воды или эмульсии
- открывающегося защитного кожуха
Закаливаемое изделие устанавливается на НВЦ, затем ВВЦ перемещается вниз до касания с изделием. После этого затягивается фиксирующий винт ВВЦ и нажимается рычаг подъёма ВВЦ. Смена изделий одной высоты производится с помощью рычага подъёма ВВЦ. Привод вращения осуществляет вращение нижнего вращающегося центра (НВЦ) с заданной скоростью.
Подача воды или эмульсии в индуктор, индуктор-спрейер и дополнительный спрейер регулируется электромагнитными клапанами и кранами.
Комплектация оборудования:
- система позиционирования изделий (закалочный станок)
- установка индукционного нагрева «ЭЛСИТ-100/20-70»
- индуктор/спрейер (зубчатый венец шестерни Ø110мм) — 2 шт
- индуктор/спрейер (зубчатый венец коленвала Ø43,7мм) — 2 шт
- индуктор/спрейер (коренные шейки коленвала Ø45мм) — 2 шт
- индуктор/спрейер (шатунная шейка коленвала Ø47,8 мм) — 2 шт
- индуктор/спрейер (конусная поверхность 1:5 (Ø 30,8 мм) коленвала) — 2 шт
- Оснастка для детали «коленчатый вал» — 1 шт
- пульт управления на основе ПЛК OMRON c 10-дюймовым сенсорным дисплеем отображения информации и "антивандальными" кнопками управления
Технические характеристики установки индукционного нагрева «ЭЛСИТ-100/20-70»
- максимально установленная мощность — 100 кВА
- входная сеть — 380/220 В, 3 фазы
- частота преобразования — 20—70 кГц
- наличие встроенного трансформаторного блока гальванической развязки
- подстройка частоты при смене индуктора — автоматическая
- регулировка выходного тока 5—100%
- система управления — микропроцессорная с памятью программ технологического процесса
- наличие электронных защит
- две ступени токовой защиты
- защита от повышения/понижения либо перекоса фаз входного напряжения
- защита от короткого замыкания витков индуктора
- температурная защита
- защита от уменьшения скорости протока охлаждающей жидкости
- исполнение в герметичном корпусе, степень защиты IP 54
- охлаждение установки проточной технической водой со скоростью протока не менее 7 л/мин
- охлаждение индукторов проточной технической водой со скоростью протока 10-30 л/мин
Такая технология в настоящее время наиболее прогрессивная, т.к. увеличивает эксплуатационную надежность деталей и применяется на многих современных производствах, как машиностроительных, так и ремонтных. Для работы на комплексе и при его обслуживании не требуется специальной подготовки обслуживающего персонала.
