Устройство для очистки поверхности Советский патент 1992 года по МПК B08B9/04 

Изобретение относится к технике очистки поверхности изделий, а именно к устройствам для очистки поверхности сварного шва от шлаковой корки.

Известно устройство для удаления грата, содержащее вращающийся режущий инструмент, привод вращения инструмента и механизм перемещения инструмента, причем инструмент выполнен в виде вращающегося барабана, снабженного несколькими шарнирно закрепленными бойками и совершающего планетарное перемещение.

Недостатком такого устройства является низкое качество очистки сварного шва, поскольку бойки воздействуют не на всю поверхность сварного шва.

Известно также устройство для очистки сварного шва, содержащее привод вращения, на рабочей оси которого закреплена цилиндрическая обойма с шарнирно смонтированными на ней очистными элементами, каждый из которых выполнен в виде пакета бойков, смонтированных на общей оси, при этом смежные пакеты смонтированы со смещением один относительно другого вдоль их продольной оси.

Недостатком этого устройства является низкое качество очистки сварного шва, поскольку каждый из бойков каждого пакета взаимодействует только с одной точкой поверхности шлаковой корки. Кроме того, бойки оказывают разрушающее воздействие в вертикальной плоскости, которая перпендикулярна продольной оси сварного шва (ударяют сверху вниз). Такое воздействие на шлаковую корку только разрыхляет ее, т.е. не осуществляется полная очистка, и требует значительных усилий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических изделий, содержащее приводную цилиндрическую обойму с радиальными гнездами, в каждом из которых установлен с возможностью радиального перемещения ползун с закрепленным в нем очистным инструментом.

Недостатком такого устройства является низкое качество очистки поверхности, например, сварного шва, поскольку невозможно обеспечить полное удаление шлаковой корки в процессе очистки.

Цель изобретения - повышение качества очистки сварного шва при снижении мощности привода путем непрерывного изменения направления разрушающего воздействия на поверхность шлаковой корки, расширение технологических возможностей путем переналадки на другой типоразмер сварного шва.

Это достигается тем, что в устройстве для очистки поверхности, содержащем приводную цилиндрическую обойму с радиальными гнездами, в каждом из которых установлен с возможностью радиального перемещения ползун с закрепленным в нем очистным инструментом, согласно изобре0 тению ползун подпружинен и установлен с возможностью углового перемещения в плоскости вращения обоймы, при этом очистные инструменты выполнены в виде резцов, режущая кромка которых в плоскости

5 вращения обоймы имеет угловую заточку по направлению вращения последней в виде острого угла, вершина которого совпадает с передней кромкой резца, и угловую заточку в плоскости, перпендикулярной плоскости

0 вращения обоймы, в виде тупого угла, вершина которого совпадает с задней кромкой резца, причем резцы установлены симметрично относительно продольной оси обоймы.

5 Причем резцы выполнены в виде пакета обоймы, а ползуны установлены в гнездах с возможностью перемещения вдоль оси вращения обоймы.

На фиг.1 изображено устройство для

0 очистки сварного шва от шлаковой корки, разрез в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси сварочного шва; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на

5 фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - узел I на фиг.2 в момент взаимодействия со сварным швом; на фиг.7-схема взаимодействия пакета бойков с поверхностью сварного шва.

0 Устройство для очистки сварного шва от шлаковой корки содержит привод вращения 1, на рабочей оси 2 которого закреплена цилиндрическая обойма 3, в которой выполнены гнезда 4. В каждом из гнезд установ5 лено по ползуну-подпятнику 5, который пружиной 6 подпружинен в сторону горловины 7 гнезда 4. Очистные элементы выполнены в виде зеркальных относительно вертикальной плоскости, проходящей через

0 продольную ось сварного шва 8, пакетов бойков 9 и 10, каждый из которых набран из отдельных пластин. Один конец каждого пакета бойков 9, 10 выполнен в виде цилиндрической опоры 11. которая находится во

5 взаимодействии с посадочным местом 12 ползуна-подпятника 5 (при этом горловина 7 гнезда 4 уже цилиндрической опоры 11), а на другом конце каждого пакета бойков 9, 10, предназначенном для разрушения шлаковой корки 13, двумя взаимно лерпендикулярными плоскостями образована единая коркоразрушающая кромка 14 (например, получена методом фрезерования пакета пластин), которая при положении пакета бойков 9 или 10 перпендикулярно продольной оси сварного шва 8 наклонена к указанной оси сварного шва 8 углом вперед в вертикальной плоскости и углом назад в горизонтальной плоскости. Смежные пакеты бойков 9 и 10 установлены с взаимным перекрытием. На торцах обоймы 3 закреплены крышки-заглушки 15 с регулируемыми упорами 16, 17, которые находятся во взаимодействии с торцами ползунов-подпятников 5.

На цилиндрической поверхности обоймы 3 в промежутках между пакетами бойков 9, 10 закреплены (например зачеканены) щетки 18, которые выполнены из игольча- тых пружинных элементов.

Обойма 3 с пакетами бойков 9, 10 и щетками 18 заключена в кожух 19 с патрубком 20 для подключения к аспирационной системе.

Устройство работает следующим образом.

При вращении обоймы 3 пакеты бойков 9, 10 поочередно входят во взаимодействие со шлаковой коркой 13. При этом коркораз- рушающая кромка 14 вначале воздействует на основание сварного шва 8, а затем в процессе вращения обоймы 3 точка контакта коркоразрушающей кромки 14 и шлаковой корки 13 непрерывно перемещается к вершине сварного шва 8. Пакеты бойков 9 и 10 воздействуют (фиМ, 5) поочередно на обе стороны сварного шва 8. В процессе очистки сварного шва 8 каждым из пакетов бойков 9, 10 (фиг.7) усилие F от воздействия каждой точки коркоразрушающей кромки 14 на шлаковую корку 13 всегда направлено в сторону основания сварного шва 8.

F Fx + Fy+Fz,

где FX - усилие осевого воздействия на шла- ковую корку 13 направлено вдоль продольной оси сварного шва 8;

Fy - усилие бокового давления на шлаковую корку 13 направлено перпендикулярно продольной оси сварного шва 8 в горизонтальной плоскости;

FZ - усилие нормального давления на шлаковую корку 13 направлено в вертикальной плоскости перпендикулярно продольной оси сварного шва 8.

Таким образом происходит разрушение шлаковой корки 13, при этом обеспечивается как бы подрезание основания шлаковой корки 13, а затем ее соскребание (скалывание). Окончательное удаление разрушенной

шлаковой корки 13 с поверхности сварного шва 8 осуществляется щетками 18.

Кожух 19 предотвращает разлет кусочков шлаковой корки 13 за пределы рабочей зоны. Через аспирационный патрубок 20 шлак удаляется из-под кожуха 19.

Переналадка устройства на другой типоразмер сварного шва 8 осуществляется перемещением (сдвигание или раздвигание) ползунов-подпятников 5 посредством регулировки положения упоров 16 и 17. При этом для всей гаммы типоразмеров сварного шва обеспечивается воздействие на всю поверхность шлаковой корки 13, поскольку согласно ГОСТ, существует постоянная зависимость между шириной h сварного шва и его усилением 1.

В процессе сварки происходит разбрызгивание металла, и его капли налипают на поверхность свариваемых деталей в непосредственной близости к сварному шву 8, а также капли металла часто встречаются на поверхности самого сварного шва 8 (под шлаковой коркой 13). Если капля налипла сильно, то встретившаяся с ней пластина пакета бойков 9, 10 имеет возможность повернуться к цилиндрической опоре 11 (в пределах ширины горловины 7), если же этой свободы окажется недостаточно, то предотвращая перегрузку на привод вращения 1 под действием возникающей реактивной силы, ползун-подпятник 5 перемещается по гнезду 4 в направлении оси 2. После прохождения такой слишком сильно прилипшей капли ползун-подпятник 5 под действием пружины 6 и центробежной силы возвращается в исходное положение.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет

Повысить на 50-70% эффективность очистки сварного шва от шлаковой корки;

снизить на 15-20% мощность привода (за счет исключения возможности перегрузки привода и изменения направления воздействия разрушающего усилия на шлаковую корку);

расширить технологические возможности (за счет переналадки на другой типоразмер сварного шва);

улучшить условия труда (за счет удалег ния шлака с рабочей зоны).

Формула изобретения

1. Устройство для очистки поверхности, содержащее приводную цилиндрическую обойму с радиальными гнездами, в каждом из которых установлен с возможностью радиального перемещения ползун с закрепленным в нем очистным инструментом, отличающееся гтем, что, с целью повышения качества очистки сварных швов, ползун подползун подпружинен и установлен с возможностью углового перемещения в плоскости вращения обоймы, при этом очистные инструменты выполнены в виде резцов, режущая кромка которых в плоскости вращения обоймы имеет угловую заточку по направлению вращения последней в виде острого угла, вершина которого совпадает с передней кромкой резца, и угловую заточку в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения обоймы, в виде тупого

угла, вершина которого совпадает с задней кромкой резца, причем резцы установлены симметрично относительно продольной оси обоймы.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что резцы выполнены в виде пакета бойков.

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что ползуны установлены в гнездах с возможностью перемещения вдоль оси вращения обоймы.

Использование изобретения: устройство относится к очистке поверхностей с помощью вращающегося очистного инструмента и может быть использовано для очистки поверхности сварного шва от шлаковой корки. Сущность изобретения: устройство содержит приводную цилиндрическую обойму с радиальными гнездами. В гнездах установлены с возможностью радиального перемещения ползуны с прикрепленными к ним очистными инструментами. Ползуны подпружинены и имеют возможность углового перемещения в плоскости вращения обоймы. Очистные инструменты выполнены в виде резцов или пакета бойков, режущая кромка которых в плоскости вращения обоймы имеет угловую заточку по направлению ее вращения в виде острого угла, вершина которого совпадает с передней кромкой резца. Угловая заточка резцов в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения обоймы, имеет вид тупого угла, вершина которого совпадает с задней кромкой резцов. Резцы установлены симметрично относительно продольной оси обоймы, 2 з.п. ф-лы, 7 ил. . . ГА W Ј V| VI 00 со (3 Фиг.1

го

1В

&

/4

Фиг.2

Фаг 4

.3

г-г

Фиг. 5

Фиг. 6

13

i

9

S ---.