Устройство для комбинированного упрочнения шеек коленчатых валов

Полезная модель относится к устройствам для нанесения покрытий распылением и может быть использована для нанесения покрытий на шатунные и коренные шейки коленчатых валов различных типов двигателей и компрессоров. Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение плотности порошкового покрытия, получение его высокопрочной равномерной структуры и высокой адгезионной и когезионной прочности. Технический результат достигается тем, что устройство для комбинированного упрочнения шеек коленчатых валов, выполненное в виде кривошипно-кулисного механизма и содержащее распылительную головку, привод вращения коленчатого вала, блок управления его вращением и регулируемый механизм прижима роликов к обрабатываемой шейке, согласно полезной модели, дополнительно снабжено токоподводами к роликам и форсунками для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к обрабатываемым поверхностям шеек.

Полезная модель относится к устройствам для нанесения покрытий распылением и может быть использована для нанесения покрытий на шатунные и коренные шейки коленчатых валов различных типов двигателей и компрессоров.

Известно устройство для газотермического напыления покрытий, содержащее привод вращения коленчатого вала и кривошипно-кулисный механизм [А.С. 2085301, МПК В05В 13/04; B05В 13/02, 1994 г.]. Кривошипно-кулисный механизм содержит ползун с узлом крепления плазматрона и узлом крепления к обрабатываемой шейке при помощи прижимных роликов с разъемной крышкой.

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет упрочнять плазменные покрытия на шейках коленчатых валов.

К прототипу полезной модели можно отнести устройство для нанесения покрытия на шатунные и коренные шейки коленчатых валов, выполненное в виде кривошипно-кулисного механизма, содержащее распылительную головку, привод вращения коленчатого вала, блок управления его вращением, включающий блок выбора шеек, и регулируемый механизм прижима роликов к обрабатываемой шейке [А.С. 2447951, МПК В05В 13/04; 2010 г.].

Недостатком прототипа является невозможность регулирования теплового потока к наносимому покрытию в зоне контакта ролика с покрытием и к ролику в целом и обеспечения тем самым высоких прочностных характеристик покрытия.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение плотности порошкового покрытия, получение его высокопрочной равномерной структуры и высокой адгезионной и когезионной прочности.

Технический результат достигается тем, что устройство для комбинированного упрочнения шеек коленчатых валов, выполненное в виде кривошипно-кулисного механизма и содержащее распылительную головку, привод вращения коленчатого вала, блок управления его вращением и регулируемый механизм прижима роликов к обрабатываемой шейке, согласно полезной модели, дополнительно снабжено токоподводами к роликам и форсунками для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к обрабатываемым поверхностям шеек.

На фиг.1 изображена схема общего вида устройства для комбинированного упрочнения шеек коленчатых валов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2.

Установка содержит: патрон 1 и центр 2 для установки коленчатого вала 3, распылительную головку 4, ее привод перемещения 5, привод вращения 6 коленчатого вала 3, измерительный блок 7, блок выбора шеек 8 и блок управления 9. Привод перемещения 5 распылительной головки 4 выполнен в виде кривошипно-кулисного механизма и содержит кулису 10, установленный в ней ползун 11 и направляющие ролики 12, стойку 13, токоподводящие ролики 14 для подвода тока к вращающейся шейке 15, рычаг 16, динамометрическое инструментальное приспособление 17, позволяющее в широком диапазоне регулировать усилие прижатия токоподводящих 14 и электроконтактного 18 роликов к шейке 15. Динамометрическое инструментальное приспособление 17 включает в себя корпус 19 со съемной крышкой 20, установленную в нем тарированную пружину 21, шток 22, фиксирующую гайку 23, нагружающий винт 24, упорную шайбу 25. Токоподводящие 14 и электроконтактный 18 ролики вращаются за счет плотного соприкосновения с подшипниками качения 26, установленными на съемных осях 27, по две на каждый ролик, которые крепятся к ползуну 11 и рычагу 16 винтами 28. Для подачи напряжения между токоподводящими 14 и электроконтактным 18 роликами используются контактные устройства, состоящие из электроконтактных щеток 29, пружин 30 для создания определенного усилия прижатия электроконтактных щеток к шейке и токоподводы 31. Рычаг 16 изолирован от ползуна 11 и динамометрического инструментального приспособления 17 текстолитовыми вставками (шайбами и втулками). Распылительная головка 4 и порошковый питатель 32 крепятся на ползуне 11 с использованием болта 33 с изолирующими текстолитовыми вставками (шайбами и втулками). На ползуне 11 между электроконтактным 18 и токоподводящими роликами 14 установлены две форсунки 34 и 35 для подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Ролики 14 и 18 выполнены съемными и опираются на подшипники качения 26.

Устройство работает следующим образом. Коленчатый вал 3 устанавливают в патрон 1 и центр 2. Затем ползун 11 кривошипно-кулисного механизма при помощи рычага 16 и динамометрического инструментального приспособления 17 соединяют с обрабатываемой шейкой 15 таким образом, чтобы между обрабатываемой шейкой и роликами не было зазора. После этого коленчатый вал 3 выставляют в положение, при котором ось обрабатываемой шейки пересекает линию, соединяющую оси вращения коленчатого вала 3 и кривошипно-кулисного механизма. Выставляют расстояние от распылительной головки 4 до обрабатываемой шейки 15 с помощью ручки 36 и фиксируют с помощью болта 33.

Включают привод вращения 6. Подают электрическое питание к распылительной головке 4, включают подачу порошка от порошкового питателя 32, пропускают электрический ток через обрабатываемую шейку с помощью токоподводов 31 токоподводящих 14 и электроконтактного 18 роликов, тем самым осуществляют напыление покрытия с его одновременной электромеханической обработкой. В процессе вращения коленчатого вала 3 ползун 11 с распылительной головкой 4 движется возвратно-поступательно в направляющих роликах 12 кулисы 10, которая в свою очередь совершает вращательно-колебательное движение в стойке 13. С помощью динамометрического инструментального приспособления 17 и рычага 16 задают требуемое деформирующие усилие прижатия электроконтактного 18 и токоподводящих 14 роликов к шейке 15. В процессе напыления с одновременным пропусканием тока через ролики и деталь покрытие 37 с помощью форсунок 34 и 35 обрабатывается смазочно-охлаждающей жидкостью, что позволяет вместе с регулированием силы тока через ролики и деталь управлять величиной теплового потока к детали. Это обеспечивает производительное получение высокопрочной равномерной структуры покрытия.

Устройство для комбинированного упрочнения шеек коленчатых валов, выполненное в виде кривошипно-кулисного механизма и содержащее распылительную головку, привод вращения коленчатого вала, блок управления его вращением и регулируемый механизм прижима роликов к обрабатываемой шейке, отличающееся тем, что дополнительно снабжено токоподводами к роликам и форсунками для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к обрабатываемым поверхностям шеек.