Устройство для гидроабразивной обработки деталей типа лопастных колес Советский патент 1981 года по МПК B24C3/06 

I

Изобретение относится к гидроабразивной обработке деталей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для гидроабразивной обработки деталей типа колес лопастных нассхзов, со- держащее соединенную с заполненным абразивной суспензией баком рабочую емкость с размещенным в ней обрабатьтаемым колесом, выполняющим роль насоса. Камера выполнена тороидальной формы, снабжена сетчатым дном, а в качестве крьпики; использовано наружное колесо лопастного насоса, установленное соосно с обрабатьшаемым колесом, выполняющим роль насоса, при этом объем бака равен полному объему рабочей полости емкости

Однако оседающий на сетчатом дне камеры Б конце обработки абразив затрудняет уход щлама вместе с водой в бак-отстойник и далее в канализацию. Значительная часть щлама оседает на дне бака вблизи от боковой стенки и

5ГО момшо удалить только путем демонтажа камеры вместе с обечайкой. Для создания требуемого давления воды в рабочей емкости необходимо обеспечить перепад высот в сливном трубопроводе порядка 3-Ю м, что затрудняет использование устройства в производстве.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки.

Указанная цель достигается тем, что

10 бак выполнен в виде независимой от емкости полости с отстойником и легкосъемной крьпикой, дно рабочей камеры выполнено глухим со сливным отверстием, которое соединено трубопроводом

15 с баком, а на прижимной головке соосно с емкостью с возможностью соединения с полостью последней размещЬн введенный в устройство шариковый клапан.

20

Сливное отверстие снабжено перфорированной конической крышкой.

Сливное отверстие-снабжено встроенным в него насадком в виде патрубка

с косым в диаметральном направпении срезом, причем патрубок расположен под лопастями внутреннего Колеса,

На фиг. 1 изображено устройство со сливным отверстием, снабженным перфорированной конической крышкой, об1Шй вид; на фиг. 2 - то же, снабженное насадком в виде патрубка с косым в диаметральном направлении срезом.

Устройство содержит станину 1, на которой жестко закреплена сменная рабочая камера 2, заполненная твердым абразивом, имеющая в сечении тороидальную форму и снабженная опорным флан цем 3. На фланце через уплотнение установлено изделие - наружное лопаст ное колесо 4, вокруг которого на упомянутом фланце смонтирован защитный кожух 5.На станине вертикально размещен полый шпиндель 6 с реверсивным приводом 7. Шпиндель проходит через центр рабочей камеры 2, образующей вокруг него кольцо. На опорном торце ишинделя с помощью пары фиксатор 8 - щайба 9 с байонетным замком соосно с наружным колесом 4 закреплено внутреннее лопастное колесо Ю. Фиксатор 8 подпруяотнен пруйжной 11 щтанги 12, Ш1ЖПИЙ опорный конец 13 которой имеет возможность взаимодействия с силовым цил:шдром 14. Наружное колесо 40поджато через проклад1 у к фланцу 3 камеры 2 с помощью прижимной головки 15, корпус 16 которой жестко закреплен на крошптеине 17 с возможностью поворота относительно вертикального вала 18, закрепленного на станине 1. Крошцтейн щарнирно связан со щтоком силового привода 19, шарнирно закрепленного на станине. Корпус 16 прижимной головки является одновременно корпусом пневмоцилиндра, щток-порщнем которого служит клапан 20 с полым шариком-поплавком 21, размещенным в его полости. Фланец 22 клапана имеет возможность Контакта через прокладку с наружным колесом 4. Полость шарикового клапана через пневмораспре- делитель (не показан) имеет выход в атмосферу и сообщение с магистралью для подвода сжатого воздуха. Дно рабочей камеры 2 выполнено глухим и имеет сливное отверстие, которое трубопроводом 23 соединено с герметичным баком 24 для несущей жидкости (воды) li шлама. Бак Имеет быстросъемную крьпку 25 с запором 26, и внутри него размещено съемное дно-отстойник 27 с ручкой 28. Крышка бака трубопроводом 29

через воздухораспределитель (не показан) соединена с атмосферой и системой подачи сжатого воздуха под давлением 0,3 -1 атм. Корпус бака трубопроводом 30 через запорный вентиль 31с пневмоприводом 32).соединен с канализацией. Для защиты уплотнения 33 щпин, деля 6 от попадания абразива из рабочей камеры 2 предусмотрена гидродинамическая защита с помощью струи воды, поступающей в зазор между шпинделем и рабочей емкостью через трубопровод 34. Емкость бака 24 соразмерна емкости рабочей камеры 2. При совместной

5 обработке наружного и внутреннего лопастных колес сливное отверстие снабжено перфорированной конической крьпикой 35. В случае обработки только наружного колеса вместо конической крьпи0 ки 35 смонтирован насадок 36 в виде патрубка с косым в диаметральном направлении срезом. Причем патрубок расположен под лопастями внутреннего колеса 37, которое в отличие от внутрен-

5 него колеса 10 (деталь) имеет прямые лопасти.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении прижимная го0 ловка 15 поднята и отведена,;В сторону. Бак 24 заполнен несущей жидкостью водой, а в рабочую камеру 2 насыпан абразив. При работе с перфорированной конической крышкой 35 перфорация в ней выполнена с таким расчетом, что вода и шлам проходят через нее, а абразив нет. .

На опорный торец шпинделя 6 устанавливают отливку - внутреннее лопастное колесо 10. При этом штанга 12 находится в верхнем положении с помощью силового цилиндра 14. Одевают шайбу 9 и поворачивают ее относительно фиксато- ра 8. Затем включают цилиндр 14, и его шток опускается, освобождая пружину 11. Колесо 10 оказывается жестко зафиксированным на шпинделе 6 с помощью байонетного замка. На фланец 3 камеры 2 свободно помещают отливку наружного 0 колеса 4. Силовой привод 19 осуществляет поворот прижимной головки 15 в

рабочее положение. При этом подают воздух в штоковую полость корпуса 16

и шариковый клапан 20 опускается и

5 входит в контакт с колесом 4, осуществляя его. прижим через прокладку к фланцу 3. В результате образуется замкнутая герметичная полость, создаваемая

58

рабочей камерой 2 и колесом 4. Затем пневматический привод 32 запирает вентиль 31, После )того через трубопровод 29 в бак 24 подают сжатый воздух, который вытеснжзт воду через трубопровод 23 и СЛИВН01Э отверстие с крышкой 35 в рабочую камеру И с ;абразивом, заполняют ее, вытесняя воздух через рящ отверстий в полость шарикового клапана 2О, отжимая шарик-поплавок 21 до упора Б верхнее отверстие клапана. Полость клапана при этом заполняет хдадкость, которая плотно прижимает поплавок к отверстию.

Воздух по трубопроводу через возду- хораспределитель стравливают в атмосферу. В итоге вода заполняет полости обрабатываемых колес полностью. 11риво- дят во вращение шпиндель 6 с колесом 10. Вода при вращении смешивается с

абразивом и образует пульпу, которая поступает направленным сплошным и равномерным потоком через межполостное пространство колеса 4. Происходит одновременная очистка обоих колес от крас ки, остатков стрежневой и формовочной смеси и отделка их поверхности - выравнивание микрорельефа литой поверхности.

После завершения обработки прекращают подачу сжатого воздуха в бак 24 и открывают выход из него в атмсэсферу, Затем открывают вентиль 31с помощью пневматического привода 32, после чего прекращают сообщение с атмосферой шарикового клапана 20 и начинают в него подавать сжатый воздух из магистрали, который вытесняет воду из полости клапана и из камеры - через трубопровод 23 в бак 24. Шарик-поплавок 21 возвращается в исходное положение. Вода вместе со шламом поступает в бак. При этом ее излишек поступает из бака в канализацию по трубопроводу 30. Шлам .оседает в отстойнике 27, который периодически выгружают и вычищают, открыв крышку 25. Для того чтобы не отсоединять трубопровод от крьпики его выполняют гибким. Потерю воды в канализацию восполняют через трубопровод 34 гидродинамической защиты шпинделя. ЗаTSNi подают воздух в бесштоковую полость корпуса 16 и отжимают клапан 20 вверХ| освобождая тем самым колесо 4, которое затем удаляют. Клапан вместе с кронштейном 17 отводят в сторону с помощью силового привода 19. Затем включают цилиндр 14 и он поднимает штангу 12, одновременно сжимая пру12 .4

да1ну 11. После этого поворачивают шабу 9 относительно фиксатора 8, удаляют ее, а затем и колесо 1О. После этого цикл повторяют.

При обработке только одного наружного колеса 4 демонтируют перфорированную коническую крышку 35 из сливного отверстия и вместо нее устанавливают патрубок 36 с косым в диаметралном направлении срезом, а вместо внутреннего лопастного колеса 10 со сложным профилем лопастей устанавливают д постоянной работы в течение ряда циклов (по мере износа) лопастное колесо 37 с прямыми лопастями. Цикл обработки одного наружного колеса аналогичен описанному.

Формула изобретения

1.Устройство для гидроабразивной обработки деталей типа лопастных колес, содержащее прижимную головку, заполненную твердым абразивом тороидальной формы, рабочую камеру, соединенную с баком для несущей жидкости и шлама, при этом в рабочей камере расположено внутреннее колесо, выполняющее роль насоса, а в качестве крышки рабочей камеры использовано наружное колесо лопастного насоса, установленное соосно с колесом, выполняющим роль насоса, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- ния эффективности обработки бак выполнен в виде независимой от емкости полости с отстойником и легкосъемной крьш1кой, днО рабочей камеры выполнено глухим со сливным отверстием, которое соединено трубопроводом с баком, а на прижимной головке соосно с емкостью с возможностью соединения с полостью последней размешен введенный

и устройство шариковый клапан.

2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что сливное отверстие снабжено перфорированной конической крышкой.

3.Устройство по п. 1, о т л и чаюшееся тем, что сливное от верстие снабжено встроенным в него насадком в виде патрубка с косым в Д1;йметральном направлении срезом, причем патрубок расположен под лопастями внутреннего колеса.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 638021, кл. В 24 С 3/О6, 1975.