Устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра

Полезная модель относится к устройствам для получения оксидных покрытий на деталях, изготовленных из алюминиевых сплавов, и может быть использована при восстановлении с упрочнением рабочей поверхностей поршней гидроцилиндров. Устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра, содержащее ванну-электролизер с корпусом из диэлектрического материала, систему прокачки электролита, снабженную охладителем и баком для сбора электролита, источник питания и кольцевой электрод из нержавеющей стали, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью установки кольцевого электрода напротив рабочей поверхности поршня гидроцилиндра с зазором 5-10 мм. Технический результат: усовершенствование конструкции устройства МДО, позволяющего увеличить толщину упрочняющего слоя покрытия. 1 табл., 2 ил.

Устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности

поршня гидроцилиндра

Полезная модель относится к устройствам для получения оксидных покрытий на деталях, изготовленных из алюминиевых сплавов, и может быть использована при восстановлении с упрочнением рабочей поверхности поршней гидроцилиндров.

Известно устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра, включающее ванну-электролизер, с корпусом из диэлектрического материала, систему прокачки электролита, снабженную охладителем и баком для сбора электролита, источник питания и кольцевой электрод из нержавеющей стали (см. например, заявку на изобретение RU 2002105868 А, опубл. 27.09.2003).

Недостатком данного устройства является то, что электролит в нем может нагреваться до 60°C, что приводит к его интенсивному испарению и перегреву изоляции токопроводов и подвески. Кроме того, нагрев электролита в интервале температур 1060°C способствует увеличению толщины рыхлого слоя оксидного покрытия, а толщина упрочненного слоя оксидного покрытия, напротив, уменьшается.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции устройства для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра, что позволит увеличить толщину упрочняющего слоя.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра, содержащем ванну-электролизер, с корпусом из диэлектрического материала, систему прокачки электролита, снабженную охладителем и баком для сбора электролита, источник питания и кольцевой электрод из нержавеющей стали, при этом оно выполнено с возможностью установки кольцевого электрода напротив рабочей поверхности поршня гидроцилиндра с зазором 5-10 мм.

Поскольку устройство выполнено с возможностью установки кольцевого электрода напротив рабочей поверхности поршня гидроцилиндра с зазором 5-10 мм, обеспечивается увеличение толщины упрочняющего слоя.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра; на фиг. 2 -разрез фиг. 1 по А-А.

Устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра содержит поршень 1 гидроцилиндра, который через распорную втулку 2 крепится к пластине 3 при помощи болта 4 и гайки 5. Распорная втулка 2 и пластина 3 изготовлены из диэлектрического материала. Пластина 3 с закрепленным на ней поршнем 1 гидроцилиндра устанавливается и фиксируется на ванне-электролизере 6, которая также изготовлена из диэлектрического материала. На внутренней поверхности ванны-электролизера 6 установлен кольцевой электрод 7 из нержавеющей стали. В верхней части этой ванны имеется отводная труба 8 для подачи нагретого в процессе микродугового оксидирования электролита в бак 9, который служит для сбора электролита. Далее электролит через патрубок 10 подается к щелочестойкому насосу 11, который через трубопровод 12 нагнетает его в охладитель 13, пройдя который охлажденный электролит по подводящей трубе 14 возвращается в ванну-электролизер 6. Охладитель 13 имеет два патрубка: входной 15 и выходной 16, которые служат, соответственно, для подачи и отвода охлаждающего реагента в секцию и из секции охлаждения охладителя 73. В качестве охлаждающего реагента может использоваться холодная водопроводная вода, фреон или озонобезопасный хладон. При этом кольцевой электрод 7 и поршень 1 гидроцилиндра соединены с источником переменного тока (на графическом материале не показан).

2

Устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра работает следующим образом.

Включается щелочестойкий насос 77, приводимый в движение электродвигателем (на графическом материале не показано), который засасывает из бака 9 и нагнетает его через трубопровод 12, охладитель 13 и подводящую трубу 14 во внутреннюю полость ванны-электролизера 6. В это же время открывается кран (на графическом материале не показано) и через входной патрубок 75 в секцию охлаждения охладителя 13 подается охлаждающий реагент, который после заполнения секции охлаждения отводится через выходной патрубок 16. Когда поршень 7 гидроцилиндра окажется полностью скрытым электролитом в ванне-электролизере 6 и электролит через отводную трубу 8 начинает поступать в бак 9, включается источник питания (на графическом материале не показан). Между рабочей поверхностью поршня 7 гидроцилиндра и внутренней поверхностью кольцевого электрода 7 возникают микродуговые разряды. Поскольку между деталью, выполненной, например, в виде поршня 7 гидроцилиндра и кольцевым электродом 7 выставляется зазор в пределах 5... 10 мм при напряжении 380 В, силе тока 5А и температуре электролита 810°C, обеспечивается повышение толщины упрочняющего слоя и микротвердости формируемого покрытия, уменьшение пористости и интенсивности изнашивания покрытия, а также возможность локального формирования оксидного покрытия. Указанные параметры проведения микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра были получены опытно-экспериментальным путем.

Продолжительность процесса микродугового оксидирования составляет не более 90 мин при вышеуказанных параметрах.

Благодаря тому, что система прокачки электролита снабжена охладителем 13, температура электролита постоянно находится в интервале 810°C, что позволяет получить минимальную толщину рыхлого слоя

3

сформированного оксидного покрытия, а также значительно увеличить толщину упрочненного слоя.

За счет перечисленных конструктивных особенностей выполнения устройства для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра на порядок снижается пористость этих покрытий, увеличивается содержание упрочняющей фазы -Al₂O₃ (оксида алюминия) и повышается микротвердость, а интенсивность изнашивания существенно снижается (см. таблицу 1).

Как видно из таблицы, применение предлагаемого устройства для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра позволяет увеличить на 64% толщину упрочненного слоя и уменьшить на 50% толщину рыхлого слоя, увеличить на 2571% содержание упрочняющей фазы -Al₂O₃ (оксида алюминия) и на 12,5% микротвердость, а пористость и интенсивность изнашивания, напротив, снижаются на

4

39150% и 24%, соответственно, тем самым свойства сформированного оксидного покрытия значительно повышаются.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает толщину основного упрочняющего слоя, содержание упрочняющей фазы -Al₂O₃ (оксида алюминия) и микротвердость формируемых оксидных покрытий, а также позволяет получить минимальную толщину рыхлого слоя, пористость и интенсивность изнашивания этих покрытий.

Использование предлагаемого устройства для микродугового оксидирования целесообразно не только при восстановлении с упрочнением изношенных рабочих поверхностей поршней гидроцилиндров, но и при упрочнении новых деталей.

5

Устройство для микродугового оксидирования рабочей поверхности поршня гидроцилиндра, содержащее ванну-электролизер с корпусом из диэлектрического материала, систему прокачки электролита, снабженную охладителем и баком для сбора электролита, источник питания и кольцевой электрод из нержавеющей стали, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью установки кольцевого электрода напротив рабочей поверхности поршня гидроцилиндра с зазором 5-10 мм.

РИСУНКИ