УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2006 года по МПК C23C4/12 C23C4/18 B05B7/22 B01F7/04 

Изобретение относится к технике нанесения газотермических покрытий, а также для подготовки поверхности к напылению.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для нанесения газотермических покрытий (Патент РФ №2120492, МПК С 23 С 4/00, 1999 г.), плазменного напыления и дробеструйной обработки напыляемых деталей, содержащая теплозвукоизоляционную камеру, переднюю и заднюю бабки с общей осью центров, плазмотрон, решетчатый защитный кожух с подвижной крышкой, внутри которого размещена восстанавливаемая деталь, съемные контейнеры некондиционного абразива, конусообразный бункер кондиционного абразива, крышку бункера, пневмоцилиндр, состоящий из цилиндра и размещенного в нем подвижного презиционного поршня, опирающегося на пружину, жесткость которой регулируется гайкой, дробеструйный пистолет и пневматический кран управления, при этом опоры решетчатого защитного кожуха, соединенного с дробеструным пистолетом, шарнирно связаны с планшайбой и пинолью, нижняя часть защитного кожуха жестко соединена с крышкой бункера, размещенного под камерой, и связанной с контейнерами некондиционного абразива, а пневматический кран управления установлен на пульте управления и соединен напорными рукавами с источником сжатого воздуха, пневмоцилиндром, который подвижно закреплен на направляющей балке, жестко установленной в верхней части теплозвукоизоляционной камеры, и пистолетом, связанным с конусообразным бункером посредством заборного рукава.

Недостатком известной установки является невозможность обеспечения качества обработки поверхности при дробеструйной обработке смесью абразивов, например дробью ДСК (ГОСТ 11964-81Е) и хромистой стали 12Х18Н9Т, конструкция установки не обеспечивает однородность состава абразива и равномерность подачи двух фракций на поверхность обрабатываемой детали. Принцип состоит в отсутствии механизма для перемешивания фракций абразива различного химического состава.

Технический результат направлен на расширение технологических возможностей установки.

Технический результат достигается тем, что установка для нанесения газотермических покрытий путем напыления и дробеструйной обработки напыляемых деталей, содержащая теплозвукоизоляционную камеру, переднюю и заднюю бабки с общей осью центров, плазмотрон, планшайбу для закрепления напыляемой детали с приводом ее вращения, состоящим из электродвигателя и редуктора, защитный кожух, съемные контейнеры некондиционного абразива, бункер кондиционного абразива, крышку бункера, выполненную в виде перевернутой усеченной пирамиды, пневмоцилиндр, дробеструйный пистолет и пневматический кран управления, дополнительно снабжена цилиндрическим полым смесителем, выполненным с загрузочным окном и расположенным в бункере кондиционного абразива, валом, подшипниками, ременной передачей и понижающим редуктором, при этом цилиндрический полый смеситель содержит внутренние и внешние сетчатые лопатки и сетчатую решетку и установлен с возможностью вращательного движения на валу, установленном на подшипниках и связанном через ременную передачу и понижающий редуктор с электродвигателем, сетчатая решетка закреплена в нижней части основания крышки бункера, защитный кожух выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а верхняя и нижняя его части шарнирно связаны между собой.

Существенным отличием от прототипа является то, что установка дополнительно снабжена цилиндрическим полым смесителем, выполненным с загрузочным окном и расположенным в бункере кондиционного абразива, валом, подшипниками, ременной передачей и понижающим редуктором, при этом цилиндрический полый смеситель содержит внутренние и внешние сетчатые лопатки и сетчатую решетку и установлен с возможностью вращательного движения на валу, установленном на подшипниках и связанном через ременную передачу и понижающий редуктор с электродвигателем, сетчатая решетка закреплена в нижней части основания крышки бункера, защитный кожух выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а верхняя и нижняя его части шарнирно связаны между собой.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка - вид спереди; на фиг.2 - предлагаемая установка - вид слева; на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1; на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.2; на фиг.5 - выносной элемент Г на фиг.2; на фиг.6 - местный разрез А-А на фиг.2; на фиг.7 - выносной элемент Д на фиг.2.

Установка для нанесения газотермического покрытия содержит теплозвукоизоляционную камеру 1 (фиг.1), смонтированную на станине 2, механизм вращения шпинделя 3 с планшайбой 4, имеющие с центром пиноли 5 общую горизонтальную ось, коробчатый разъемный защитный кожух, состоящий из верхней 6 и нижней 30 частей, дробеструйный пистолет 8, пневмоцилиндр 9 (фиг.2), соединенный с держателем пистолета 10 (например, плазмотрона) и установленный в верхней части камеры на направляющей балке 11, бункер кондиционного абразива 12 (фиг.1) с крышкой 13, цилиндрический полый смеситель 14, контейнеры для некондиционного абразива 15, пульт управления 16, на котором установлен пневматический кран управления 17 (фиг.2), дверь камеры 18.

Механизм вращения шпинделя состоит из электродвигателя 19 (фиг.1), ременной передачи 20, редуктора 21, а механизм вращения вала смесителя 22 из того же электродвигателя 19, ременной передачи 23 и понижающего редуктора 24.

Коробчатый разъемный защитный кожух выполнен из листового металла, в местах контакта с обрабатываемой деталью 25 снабжен войлочными уплотнениями 26 (фиг.3). Коробчатый кожух жестко соединен с гайкой 27, установленной на винте 28, который в свою очередь связан с валом электродвигателя 55 (фиг.2). Это обеспечивает возможность перемещения кожуха в горизонтальной плоскости при обработке крупногабаритных деталей. Посредством петель 29 обе части кожуха могут перемещаться друг относительно друга в вертикальной плоскости. Верхняя и нижняя части удерживаются в закрытом положении с помощью замкового устройства 7 (фиг.1). Защитный кожух посредством резинового рукава 31 соединен с сетчатым разделителем 32.

Сетчатый разделитель 32 выполнен из металлической сетки с диаметром ячеек 1,5 мм, внутри него расположен гребень 33 (фиг.2), жестко закрепленный под предохранительной площадкой 34. Разделитель соединен с предохранительной площадкой 34 и крышкой бункера 13 с помощью сварки. Крышка бункера 13 снабжена сетчатой решеткой 35, закрепленной в ее нижней части.

Пневмоцилиндр состоит из цилиндра 36 (фиг.5) и размещенного в нем прецизионного поршня 37, опирающегося на пружину 38, жесткость которой регулируется гайкой 39. К днищу поршня крепится держатель плазмотрона 10, фиксирующийся контргайкой 40.

Бункер 12 (фиг.1) содержит цилиндрический полый смеситель 14, заборный рукав 41 и дополнительный напорный рукав 42 (фиг.1 и фиг.4).

Цилиндрический полый смеситель 14 (фиг.1) выполнен с загрузочным окном 43 и содержит внешние 44 и внутренние 45 сетчатые лопатки. Его вал 22, установленный на подшипниках скольжения 54, позволяет ему совершать вращательное движение.

Пневматический кран управления 17 состоит из воздухораспределительного вала 46 (фиг.6), в котором выполнены осевые и радиальные отверстия, и цилиндра 47 с радиальными отверстиями "а" и "б". Пневматический кран управления соединен транспортными рукавами 48, 49 и 50 с источником сжатого воздуха, пневмоцилиндром 9 и дробеструйным пистолетом 8 (фиг.2). Дробеструйный пистолет также соединен транспортирующим рукавом 51 с заборным рукавом 41.

Для обеспечения удаления из камеры продуктов очистки и газов установка снабжена вентиляционным рукавом 52 (фиг.2).

Кожух снабжен завесой 53, необходимой для предотвращения попадания абразива за его пределы при дробеструйной обработке детали.

Установка работает следующим образом.

В исходном состоянии пневматический кран управления находится в выключенном положении, при котором радиальное отверстие воздухораспределительного вала 46 (фиг.6) не совмещено с радиальными отверстиями "а" и "б" цилиндра 47, а механизм привода шпинделя и вала смесителя выключены.

Деталь 25 (фиг.1), подлежащая восстановлению газотермическим напылением, закрепляется в планшайбе, а одна из шеек помещается между верхней и нижней частью защитного кожуха, при этом они закрываются с помощью замкового устройства 7. Сопло дробеструйного пистолета 8 (фиг.2) помещается в стык между верхней и нижней частью защитного кожуха напротив обрабатываемого участка детали и удерживается оператором установки.

Для дробеструйной обработки детали включают механизм привода шпинделя, вала смесителя и дробеструйный пистолет. Для включения дробеструйного пистолета устанавливают пневматический кран управления в положение, при котором радиальное отверстие воздухораспределительного вала 46 совмещается с радиальным отверстием "а" цилиндра. При этом сжатый воздух подается в транспортирующий рукав дробеструйного пистолета 48 и напорный рукав 42 (фиг.4). Сжатый воздух, проходя по каналу "в" дробеструйного пистолета, создает разряжение в канале "г" (фиг.7), вследствие чего дробь забирается из бункера 12 и по заборному рукаву 41 подается в канал "г". Абразив, выходя из канала "г", попадает в канал "в". Струя сжатого воздуха, проходящая по каналу "в", разгоняет абразив и подает его на обрабатываемую деталь.

Дробь, ударяясь о поверхность обрабатываемой детали, активирует ее, отскакивая, попадает на стенки кожуха и скатывается по ним через резиновый рукав на наклонный гребень 33 (фиг.2). С гребня абразив падает в сетчатый разделитель, где продукты очистки и некондиционный абразив просеиваются через ячейки и попадают на крышку бункера, а оттуда в контейнеры некондиционного абразива 15 (фиг.1). После заполнения контейнеры некондиционного абразива снимаются и очищаются.

Кондиционный абразив, задерживаясь в сетчатом разделителе 32 (фиг.1), ссыпается внутрь бункера 12. Часть абразива попадает через загрузочное окно 43 во вращающийся смеситель 14, где перемешивается внутренними лопатками 45. Через это же окно абразив ссыпается на дно бункера, где перемешивается внешними лопатками 44 смесителя 14. Этим обеспечивается равномерное распределение разных фракций абразива в объеме бункера. Решетка 35 исключает попадание крупных фракций абразива в системы вентиляции.

При дробеструйной обработке радиальное отверстие "б" вневматического крана управления закрыто и поршень 37 пневмоцилиндра 9, поджимаемый пружиной 38, находится в верхнем положении (фиг.5).

Для завершения дробеструйной обработки кран управления устанавливают в исходное положение, вынимают пистолет из стыка верхней и нижней частей защитного кожуха, кладут его на предохранительную площадку 34 (фиг.1). Перемещение защитного кожуха в следующей шейке осуществляется включением электродвигателя 55 (фиг.2).

Для нанесения газотермического покрытия на подготовленную поверхность включают пневматический кран управления в положение, при котором радиальное отверстие воздухораспределительного вала совмещается с отверстием "б" цилиндра 47 (фиг.6). При этом сжатый воздух поступает в пневмоцилиндр, воздействует на поршень 37 (фиг.5), преодолевает сопротивление пружины 38 и перемещает его совместно с держателем плазмотрона в нижнее положение. Расстояние от среза плазмотрона до напыляемой поверхности детали регулируется изменением жесткости пружины 38. Жесткость пружины регулируется гайкой 39. После установки держателя плазмотрона в нижнее положение включается источник питания плазмотрона, подача напыляемого материала, и осуществляется нанесение слоя газотермического покрытия необходимой толщины. Для окончания нанесения покрытия отключаются источник питания, подача напыляемого материала, выключается механизм привода шпинделя, вала смесителя и пневматический кран управления устанавливается в исходное положение.

Применение предлагаемой установки позволяет приготовить абразивную смесь однородного состава и обеспечивает равномерную подачу фракций при дробеструйной обработке детали разнообразными смесями абразивов. Это обеспечивает необходимое высокое качество подготовки детали и, как следствие, увеличение адгезионной прочности напыляемого покрытия.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к установке для нанесения газотермических покрытий, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при подготовке поверхностей к напылению. Установка содержит теплозвукоизоляционную камеру (1), переднюю и заднюю бабки с общей осью центров, плазмотрон (10), планшайбу (4) для закрепления напыляемой детали с приводом ее вращения, состоящим из электродвигателя (19) и редуктора (21), защитный кожух, съемные контейнеры (15) некондиционного абразива, бункер кондиционного абразива (12), крышку (13) бункера, выполненную в виде перевернутой усеченной пирамиды, пневмоцилиндр, дробеструйный пистолет (8) и пневматический кран управления (16). Цилиндрический полый смеситель (14) выполнен с загрузочным окном (43), расположен в бункере кондиционного абразива (12) и содержит внутренние (45) и внешние (44) сетчатые лопатки и сетчатую решетку (35). Цилиндрический полый смеситель (14) установлен с возможностью вращательного движения на валу (22), установленном на подшипниках и связанном через ременную передачу (20) и понижающий редуктор (24) с электродвигателем (19). Сетчатая решетка (35) закреплена в нижней части основания крышки бункера (13). Защитный кожух выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а верхняя (6) и нижняя (30) его части шарнирно связаны между собой. Такое выполнение установки позволяет приготовлять абразивную смесь однородного состава и обеспечивает равномерную подачу фракций при дробеструйной обработке детали разнообразными смесями абразивов, в результате обеспечивается высокое качество подготовки детали и, как следствие, увеличение адгезионной прочности напыляемого покрытия. 7 ил.

Установка для нанесения газотермических покрытий путем напыления и дробеструйной обработки напыляемых деталей, содержащая теплозвукоизоляционную камеру, переднюю и заднюю бабки с общей осью центров, плазмотрон, планшайбу для закрепления напыляемой детали с приводом ее вращения, состоящим из электродвигателя и редуктора, защитный кожух, съемные контейнеры некондиционного абразива, бункер кондиционного абразива, крышку бункера, выполненную в виде перевернутой усеченной пирамиды, пневмоцилиндр, дробеструйный пистолет и пневматический кран управления отличающаяся тем, что она снабжена цилиндрическим полым смесителем, выполненным с загрузочным окном и расположенным в бункере кондиционного абразива, валом, подшипниками, ременной передачей и понижающим редуктором, при этом цилиндрический полый смеситель содержит внутренние и внешние сетчатые лопатки и сетчатую решетку и установлен с возможностью вращательного движения на валу, установленном на подшипниках и связанном через ременную передачу и понижающий редуктор с электродвигателем, сетчатая решетка закреплена в нижней части основания крышки бункера, защитный кожух выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а верхняя и нижняя его части шарнирно связаны между собой.