Установка для электромагнитной наплавки

Полезная модель относится к устройствам нанесения металлических покрытий электрическими разрядами в магнитном поле при использовании в качестве наносимого металла или сплава ферромагнитных порошков и предназначена для восстановления изношенных деталей машин типа «вал».

Установка для электромагнитной наплавки, содержащая устройство для наплавки ферромагнитных порошкообразных металлов на поверхность деталей, с установленным электромагнитом с сердечником, являющимся электродом, и бункером с порошком, жестко закрепленным на сердечнике электромагнита и средство для размещения держателя и упора, выполненное в виде скобы, связанное с корпусом оправки посредством введенного в оправку шарнира, снабжена трубопроводом для удаления не наплавленного порошка из рабочего зазора, и фильтром для сбора не наплавленного порошка, сообщаемого с вакуум-насосом, средством для размещения держателя с инструментом и упором, снабженным стальными накатниками, которые расположены на оси смещенной относительно вертикальной оси обрабатываемой детали на угол не более 45°.

Заявляемая полезная модель позволяет совместить процесс нанесения металлопокрытия электромагнитной наплавкой и поверхностного пластического деформирования с использованием технологического тепла выделяемого при наплавке, что уменьшает пористость металлопокрытия, повышает сцепляемость металлопокрытия с основой детали, изменяет величину и знак остаточных напряжений. Удаление не наплавленного ферромагнитного порошка из рабочего зазора и его скопление в фильтре позволяет исключить залипание порошка в зазоре, что предотвращает короткое замыкание между поверхностью детали и рабочим наконечником, а также увеличивает коэффициент использования ферромагнитного порошка.

Полезная модель относится к устройствам нанесения металлических покрытий электрическими разрядами в магнитном поле при использовании в качестве наносимого металла или сплава ферромагнитных порошков и предназначена для восстановления изношенных деталей машин типа «вал».

Известна оправка для алмазного выглаживания деталей, содержащая держатель с алмазным выглаживателем и установленный против него регулируемый упор, отличающийся тем, что с целью обработки поверхностей, имеющих биение, и повышения качества обработки, держатель выполнен подпружиненным и средство для размещения держателя с алмазным выглаживателем и упора выполненное в виде скобы, связанной с корпусом оправки посредством введенного в оправку шарнира. (А.с. СССР 806382, МПК В24В 39/00, 1979, опубл. 23.02.1981. Бюл. 7).

Оправка в виде скобы несет на себе держатель с выглаживателем и оппозитно расположенный упор. Средняя часть скобы соединена шарниром с корпусом, закрепляемым в резцедержателе суппорта станка. Оси шарнира и шпинделя находятся в горизонтальной плоскости. Скоба охватывает деталь, имеющую радиус обрабатываемой поверхности. Геометрические оси окружности радиуса и шпинделя не совпадают на величину эксцентриситета. При этом скоба находится в положении, при котором между осью симметрии скобы и горизонтальной плоскостью образован угол. Перед началом обработки скоба переводится в рабочее положение поперечной подачей суппорта, при котором достигается контакт выглаживателя и упора с деталью и нужная сила выглаживания. В процессе вращения детали, установленной в центрах станка с экцентриситетом r, создает биение обрабатываемой поверхности равное 2r. В этом случае скоба, ведомая деталью как эксцентриковой шайбой, совершает колебательное движение относительно шарнира. Скоба отклоняется от среднего положения вверх и вниз на угол , величина которого зависит от эксцентриситета r. Благодаря этому движению значительная часть биения на инструмент не передается. Выглаживание детали заканчивается отводом оправки суппортом. Конструкция оправки в виде скобы и вертикально расположенных на ней выглаживателей и упора создает возможность быстрой смены детали и сокращения вспомогательного времени. Упругим элементом оправки может служить пружина, воздействующая на держатель при жесткой скобе, либо сама скоба с жестко закрепленным на ней держателем. Упругий элемент тарируется, и сила выглаживания контролируется известными способами.

Известная оправка для алмазного выглаживания деталей имеет недостатки. Средство для размещения держателя с алмазным выглаживателем предназначено только для финишной отделочной операции и производится после чистовой обработки резанием.

Также известна установка для электромагнитной наплавки, содержащая устройство для наплавки ферромагнитных порошкообразных металлов на поверхность деталей, с установленным электромагнитом с сердечником, являющимся электродом, и бункер с порошком, жестко закрепленным на сердечнике электромагнита (А.с. СССР 515607, МПК В23К 9/04, 1973, опубл. 30.05.1976. Бюл. 20).

Установка для электромагнитной наплавки работает следующим образом. В бункер засыпается ферромагнитный порошок. Между рабочим наконечником и обрабатываемой деталью, изолированной от корпуса станка, устанавливается определенный зазор. Деталь и наконечник подключаются к полюсам машинного генератора, а электромагнит к источнику питания. При вращении детали в зазор из бункера, вибрирующего вместе с сердечником, непрерывно и равномерно подается ферромагнитный порошок, который удерживаясь в зазоре магнитным полем, создаваемым электромагнитом, замыкает электрическую цепь «рабочий наконечник-деталь», расплавляется и под действием электромагнитных сил наносится на обрабатываемую поверхность.

Недостатком установки для электромагнитной наплавки является то, что не весь ферромагнитный порошок, подаваемый в рабочий зазор, наносится в виде покрытия на обрабатываемую деталь и остается неиспользованным.

В основу полезной модели поставлена задача - повышение эффективности электромагнитной наплавки за счет повышения коэффициента использования ферромагнитного порошка.

Технический результат заключается в повторном использовании ферромагнитного порошка, который при отсутствии импульса сварочного тока не наносится на обрабатываемую деталь.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для электромагнитной наплавки, содержащая устройство для наплавки ферромагнитных порошкообразных металлов на поверхность деталей, с установленным электромагнитом с сердечником, являющимся электродом, и бункер с порошком, жестко закрепленным на сердечнике электромагнита, а установка снабжена трубопроводом для удаления не наплавленного порошка из рабочего зазора и фильтром для сбора не наплавленного порошка, сообщаемого с вакуум-насосом.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная установка для электромагнитной наплавки соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа:

1. Установка для электромагнитной наплавки снабжена трубопроводом для удаления не наплавленного порошка из рабочего зазора.

2. Трубопровод для удаления не наплавленного порошка из рабочего зазора соединен с фильтром для сбора не наплавленного порошка.

3. Фильтр для сбора не наплавленного порошка сообщается с вакуум-насосом.

Для удаления не наплавленного порошка установка для электромагнитной наплавки снабжена трубопроводом, так как не весь ферромагнитный порошок наносится в виде покрытия при электромагнитной наплавке и остается неиспользованным.

Для сбора не наплавленного ферромагнитного порошка установка для электромагнитной наплавки снабжена фильтром.

Для создания силы всасывания фильтр для сбора не наплавленного порошка сообщается с вакуум-насосом, при этом сила всасывания должна быть меньше силы притяжения магнитного потока. В противном случае весь поступающий из дозирующего устройства ферромагнитный порошок будет удаляться вакуум-насосом. Таким образом, изменением силы всасывания ферромагнитного порошка регулируется требуемая толщина наплавляемого металлопокрытия. Весь собранный в фильтре ферромагнитный порошок полностью пригоден для повторного использования при электромагнитной наплавке.

На фигуре представлена установка для электромагнитной наплавки.

Установка содержит электромагнит 1 с сердечником 2, являющимся электродом, на конце которого закреплен рабочий наконечник 3 и бункер 4 для подачи ферромагнитного порошка наплавляемого на деталь 5. Не наплавленный ферромагнитный порошок удаляется из рабочего зазора (расстояние между поверхностью обрабатываемой детали 5 и рабочим наконечником 3) через трубопровод 6 с помощью вакуум-насоса (вакуум-насос не показан) и поступает в фильтр 7 для сбора порошка.

Установка для электромагнитной наплавки работает следующим образом. Установка крепится на токарном станке (токарный станок не показан). В бункер 4 засыпается ферромагнитный порошок. Между рабочим наконечником 3 и деталью 5, устанавливается определенный рабочий зазор. При вращении детали 5 в рабочий зазор из бункера 4 подается ферромагнитный порошок, который удерживаясь в рабочем зазоре магнитным полем, создаваемым электромагнитом 1 с сердечником 2, являющимся электродом, замыкает электрическую цепь «рабочий наконечник-деталь». Ферромагнитный порошок расплавляется и под действием электромагнитных сил наносится на деталь 5. При отсутствии импульса сварочного тока не наплавленный ферромагнитный порошок всасывается в трубопровод 6 и по нему поступает в фильтр 7 для сбора порошка, а чистый воздух отсасывается вакуум-насосом. Собранный порошок повторно используется для нанесения металлопокрытий при электромагнитной наплавке.

Заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность электромагнитной наплавки и повысить коэффициент использования ферромагнитного порошка за счет повторного использования ферромагнитного порошка, который при отсутствии импульса сварочного тока не наносится в виде покрытия на обрабатываемую деталь и остается не использованным.

Установка для электромагнитной наплавки, содержащая устройство для наплавки ферромагнитных порошкообразных металлов на поверхность деталей с электромагнитом с сердечником, являющимся электродом, и бункер с порошком, жестко закрепленный на сердечнике электромагнита, отличающаяся тем, что она снабжена трубопроводом для удаления ненаплавленного порошка из рабочего зазора и фильтром для сбора ненаплавленного порошка, сообщенным с вакуум-насосом.