Устройство для подачи порошка в ствол детонационной установки Советский патент 1993 года по МПК B05B7/24 

Изобретение относится к технике нанесения порошковых покрытий детонацион- но-головным способом.

Целью изобретения является увеличение производительности детонационной установки за счет сокращения времени

подачи порошка в ствол и увеличения равномерности распределения порошка по сечению ствола перед выстрелом.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на

фиг.З - узел I на фиг. 1; на фиг.4 - узел 11 на фиг.1.

Устройство для подачи порошка в ствол детонационной установки содержит корпус- питатель 1с проходящим через него стволом детонационной установки, слева (фиг.1) к нему жестко присоединена неподвижная секция 2, а справа - неподвижная секция 3 устройства. Средняя секция 4 установлена с возможностью перемещения вдоль оси ствола. Все три секции установлены коакси- ально со стволом и образуют часть канала 5 ствола детонационной установки. В корпусе-питателе 1 выше канала 5 ствола расположен порошковый бункер 6 с вибратором 7, а в нижней его части имеется камера 8 для сбора порошка. Кроме того, в корпусе-питателе смонтировано приспособление 9 для возврата порошка в порошковый бункер 6, выполненное, например в виде скребкового конвейера с приводом 10.

Подвижная секция 4 имеет привод возвратно-поступательного движения, выполненный в виде пружины 11, одним концом контактирующей с подвижной секцией 4, а другим - с неподвижной секцией 2, и герметичной камеры 12, образованной стенками неподвижной секции и гибкой мембраной 13, закрепленной в корпусе секций 2 и 4. Управляющий электромагнитный клапан 14 периодически закрывает входное отверстие 15 камеры 12 и таким образом соединяет внутренний объем камеры 12 с газовой магистралью 16 или атмосферой. Стык {см. фиг.З) подвижной секции 4 и неподвижной 2 уплотнен с помощью лабиринтного уплотнения 17, выполненного в виде шести кольцевых канавок (глубиной 0,5 мм, шириной 0,5 мм с периодом 1 мм) на внешней цилиндрической поверхности сопрягаемого участка неподвижной секции 2. Уплотнение 17 предотвращает утечку взрывчатой смеси и продуктов детонации, сохраняя возможность свободного осевого перемещения подвижной секции 4 с зазором 0,1-0,2 мм между сопрягаемыми поверхностями.

Подвижная секция 4 оснащена защитным козырьком 18 (см. фиг.4) выполненным в виде пластины, выступающей за торцевую плоскость секции 4 и образующей односкатный навес над местом стыка. Напротив выступающей кромки козырька 18 в неподвижной секции 3 выполнено углубление 19 для захода выступающей кромки в момент запирания ствола. В этот момент струя порошка падает на козырек 18 и обтекает место стыка, а при раскрытии ствола образовавшаяся над козырьком насыпь отбрасывается козырьком 18, что предотвращает образование первичного сгустка порошка в стволе.

Порошковый бункер 6 состоит из боковых стенок 20, закрепленных на торцовой

поверхности неподвижной секции 3. и продольной секции 21, шарнирно закрепленной на боковых стенках 20 и снабженной фиксатором 22, регулирующим размеры щели 23. В корпусе-питателе 1 выполнено окно

24, соединенное с газовой магистралью 25 посредством вентиля 26. Корпус-питатель 1 снабжен приспособлением 27 для улавливания порошка, предотвращая потери. В корпусе неподвижной секции 2 установлено

упорное регулировочное кольцо 28, обеспечивающее отодвигание подвижной секции 4 на заданный размер для промывания порошка в ствол перед выстрелом. Охлаждение секции 3 осуществляется с помощью

специального ответвления 29 от единой системы охлаждения ствола. Время ( г) полного заполнения ствола однородной пеленой порошка определяется скоростью падения частиц в сформировэнном потоке, которая зависит от высоты падения и, следовательно, определяется расстоянием h от верхнего края внутренней поверхности ствола до выходного отверстия порошкового бункера при h 50 мм.

е d/Tg h, - .

где е- время заполнения ствола порошком;

d - диаметр ствола; g - ускорение свободного падения при hi 50 мм; е 1 20 мс.

Устройство для подачи порошка в ствол детонационной установки работает следую- щим образом.

В исходном положении подвижная секция 4 прижата пружиной 11 к неподвижной секции 3, при этом защитный козырек 18

заходит в углубление 19, не касаясь секции 3. Порошок непрерывной струей вытекает из порошкового бункера 6 через щель 23, образованную подвижной стенкой 21 бункера 6 и торцевой поверхностью секции 3.

Падая на защитный козырек 13.порошок обтекает место стыкания секций 3 и 4 и ссыпается в камеру 8 для сбора порошка, откуда приспособлением 9 для возврата порошка возвращается в порошковый бункер 6. Так

создается непрерывный однородный плоский поток порошка. При подаче электрического импульса на управляющий клапан 14 давление в камере 12 поднимается и посредством гибкой мембраны 13 передается

подвижной секции, которая приходит в движение, размыкая ствол в месте стыка секций 3 и 4 и открывая доступ порошка в канал 5 ствола, защитный козырек 18 отбрасывает от места стыка насыпь порошка, образовавшуюся над секцией 4. Секция 4 отходит до упорного регулировочного кольца 28, в результате образуется щель заданного размера, рассекающая ствол через все сечение. Струя порошка протекает через образовавшуюся щель и заполняет все сечение канала 5 ствола однородной пеленой порошка.

Высота h положения выходной щели 23 порошкового бункера 6 над местом стыка определяет время е заполнения ствола порошком, которое при hi 50 мм; с. 1 20 мс, уменьшение h улучшает однородность образующегося в ствол порошкового облака, однако снижает возможности повышения производительности установки. При меньших значениях т начинает снижаться однородность порошкового облака из-за влияния времени размыкания и замыкания ствола. У предлагаемого привода возвратно-поступательного движения эти времена составляют 5-7 мс. При г 1 - 20 мс скорострельность установки может быть увеличена до 10-20 выстрелов в 1 с, что позволяет в несколько раз увеличить производительность оборудования. Выступ защитного козырька 18 за торцевую плоскость секции 4 предотвращает проникание порошка в ствол в запертом состоянии при возможном защиплении отдельных частиц между секциями 3 и 4, поэтому величина выступа должна превышать максимальный размер частиц порошка, который может достигать 100-200 мкм. С другой стороны, увеличение размера выступа требует увеличения холостого хода подвижной секции 4. Это ограничивает возможность вариации размера выступа в рамках 0.2-0,5 мм. Когда напряжение с электромагнитного клапана 14 снимается, пружина 11 возвращает секцию 4 в исходное положение, замыкая ствол и отсекая внутри канала 5 ствола порцию порошка, однородно распределенную по сечению. В момент замыкания ствола производится поджиг находящейся в стволе взрывчатой смеси, продукты детонации захватывают частицы порошка, ускоряют, нагревают их и бросают на подложку. Выброс продуктов детонации из ствола в момент выстрела через коаксиальный зазор а (см.фиг. 1,3) между секциями 2 и 4 предотвращается лабиринтным уплотнением 17. Проникновение взрыв- матой смеси о полость корпуса-питателя 1 через стык секций 3 и 4 предотвращается за счет поддержания в полости корпуса-питателя 1 избыточного давления от газовой магистрали 25 через вентиль 26. Потери порошка из полости корпуса-питателя 1 предотвращаются с помощью каморы 8 для 5 сбора порошка.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет заполнить ствол детонационной установки порцией порошка, равномерно распределенного по сечению 0 ствола, и время заполнения сокращается до 20 мс. что в 3-5 раз меньше, чем в прототипе.

Формула изобретения

1.Устройство для подачи порошка в ствол детонационной установки, содержа5 щее корпус-питатель с проходящим через него каналом ствола, заключенные в корпусе-питателе порошковый бункер с вибратором, расположенный выше канала ствола, камеру для сбора порошка, расположенную

0 ниже канала ствола, и приспособление для возврата порошка из камеры сбора в порошковый бункер, отличающееся тем, что, с целью увеличения лроизводительно5 сти установки за счет сокращения времени подачи порошка в ствол и увеличения распределения порошка по сечению ствола перед выстрелом, устройство выполнено из трех секций, образующих часть канала ство0 ла, при этом доз крайние соединены корпусом-питателем в неподвижный элемент установки, а средняя снабжена приводом возвратно-поступательного движения и выполнена с возможностью перемещения

5 вдоль оси ствола, место стыка подвижной секции с левой неподвижной оборудовано уплотнением, место стыка правой и средней секции расположено под выходным отверстием порошкового бункера и защищено ко0 зырьком, закрепленным на подвижной секции.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что привод возвратно-поступательного движения выполнен в виде пружины сжатия, контактирующей с торцами подвижной и неподвижной секций, и герметичной камеры., образованной стенками неподвижной секции и гибкой мембраной.

3.Устройство поп.1,отличающее- 0 с я т ем. что порошковый бункер образован

двумя боковыми стенками, закрепленными наторцевой поверхности правой неподвижной секции у места стыка, м третьей стенкой, шарнирно закрепленной на боковых и снаб- 5 женной фиксатором, задающим ширину выходного отверстия бункера, имеющего форму щели длиной не менее внутреннего диаметра ствола.

4.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я т ем, что защитный козырек выполнен в виде пластины, жестко закрепленной на подвижной секции, выступающей за ее торце- .вую плоскость и образующей односкатный навес, полностью перекрывающий сечение ствола, при этом для плотного контакта торцевых плоскостей подвижной и неподвижной секции в фазе закрытия в неподвижной секции, напротив выступающей кромки козырька, выполнено углубление.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что уплотнение левого стыка выполнено в виде кольцевых канавок на внешней

цилиндрической поверхности стыковочного участка неподвижной секции, углубленного внутрь подвижной секции.

6. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что. с целью уменьшения ударных и тепловых нагрузок на элементы устройства, расположенные внутри корпуса-питателя, последний имеет окно, соединенное с газовой магистралью через регулировочный вентиль.

Изобретение относится к технике нанесения порошковых покрытий детонацион- но-газрвым способом и может быть использовано, например, в машиностроении. Цель - увеличение производительности установки за счет сокращения времени подачи порошка в ствол и увеличения распределения порошка по сечению ствола перед выстрелом. Для этого устройство выполнено из трех секций, образующих часть канала ствола. При этом две крайние соединены корпусом-питателем в неподвижный элемент установки, а средняя снабжена приводом возвратно-поступательного движения и выполнена с возможностью перемещения вдоль оси ствола. Место стыка подвижной секции с левой неподвижной оборудовано уплотнением. Место стыка правой и левой секции расположено под выходным отверстием порошкового бункера и защищено козырьком, расположенным на подвижной секции. Кроме того, привод возвратно-поступательного движения выполнен в виде пружины сжатия, контактирующей с торцами подвижной и неподвижной секций, и герметической камеры, образованной стенками неподвижной секции и гибкой мембраной. Порошковый бункер образован двумя боковыми стенками, закрепленными на торцевой поверхности правой неподвижной секции у места стыка, и третьей стенкой, шарнирно закрепленной на боковых и снабженной фиксатором, задающим ширину выходного отверстия бункера, имеющего форму щели длиной не менее внутреннего диаметра ствола. Защитный козырек выполнен в виде пластины, жестко закрепленной на подвижной секции, выступающей за ее торцевую плоскость и образующей односкатный навес, полностью перекрывающий стенки ствола. При этом для плотного контакта торцевых поверхностей подвижной и неподвижной секций в фазе закрытия в неподвижной секции напротив выступающей кромки козырька выполнено углубление. Кроме того, уплотнение левого стыка выполнено в виде кольцевых канавок на внешней цилиндрической поверхности стыковочного участка неподвижной секции, углубленного внутрь подвижной секции. Корпус-питатель имеет окно, соединенное с газовой магистралью через регулировочный вентиль. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. 2 оо О) го о с о

Ј

У

11 4

Редактор

Фиг.З

Р«г.4

Составитель О.Поздняков

Техред М.МоргенталКорректор С.Пекарь