Установка детонационного напыления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 05 В 7/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3922680/23-05 (22) 26.07.85 (46) 23.10.89. Бюл. ¹ 39 (71) Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промьппленности (72) P.À.Àìïèíñêèé, А.А.Гончаров, В.Е,Неделько и 10.П.ч едько (53) 621,793(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 525409, кл, В 05 В 7/20, 1974.(непублик.).

Авторское свидетельство СССР № 1249753, кл. В 05 В 7/20, 1983. (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЕТОНАЦИОННОГО

НАПЬШЕНИЯ, содержащая з вукоиз олирующую камеру, состоящую из отсека напыления, в котором размещено средство манипулирования обрабатываемым изделием, имеющего загрузочный проем, герметично перекрываемьп1 подвижной звукоизолирующей крышкой, и смежного с ним звукоизолирующего вентиляционного отсека, сообщенного с атмосферой посредством внутреннего .и наружного приточных отверстий, электродвигатели и механизмы привода средства манипулирования, детонацианное напыпительное оборудование> связанное с отсеком напыления и состоящее из ствола с открытым срезом, смесителя газов, свечи зажигания и дозатора порошка напыляемого материала, соединенных со стволом, систему газопитания с исполнительными элементами и систему электроуправления, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения материалоемкости, массы, габаритов уста,новки при одновременном улучшении удобства ее обслуживания и повьппения

SU„„3413779 А1

2 безопасности работ, ствол детонационного напылительного оборудования размещен на отсеке напыления, причем в полость отсека герметично введена часть его, содержащая открытый срез, а свеча зажигания, смеситель газов и дозатор порошка напыляемого материала размещены на стволе вне отсека напыления, электродвигатели и механизмы привода средства манипулирования размещены вне отсека напыления и связаны .со средством манипулирования посредством герметичного ввода, а вентиляционный отсек снабжен шибером, установленным с возможностью перемещения относительно наружного приточного î" âå,ðñòèÿ и eI o герметизации, и средством продувки полостей звукоизолирующей камеры, смонтированным непосредственно у шибера.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что вентиляционньп отсек выполнен в виде отдельных гриточной и вытяжной камер с вытяжным отверстием, герметично примыкающих к отсеку напыления с возможностью сообщения друг с другом через его полость, а электродвигатели и механизмы привода средства манипулирования изделием размещены в полости приточной камеры, причем механизмы привода связаны со средством манипулирования посредством промежуточных тяг и валов, смонтированных с возможностью линейного перемещения и вращения и проходящих из приточной камеры в отсек напыления с уплотнением поверхностей отражения, 3. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что система электроуправления выполнена в виде

1413779 отверстием вытяжной камеры, причем это средство связано с системой электроуправления.

6. Установка по пп. 1 2 5 о тУ 1 t лича ющая с я тем, что средство нетехнологического непрерывного

"открытого огня" выполнено в виде электронагревателя, снабженного реле тока для соединения с системой электроуправлепия.

7, Установка по пп. 1, 2, 5, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что средство непрерывного "открытого огня" выполнено в виде высоковольтного разрядника, связанного с независимым источником возбуждения разрядов, которым снабжена система электроуправления.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий, более конкретно — 25 к устройствам для детонационного напыления, и может быть использовано в машиностроении.

Целью изобретения является снижение материалоемкости, массы, габаритов установки при одновременном улучшении удобства ее обслуживания и повышении безопасности работ.

На фиг. 1 показана установка детонационного напыления, разрез, левал сторона; на фиг. 2 — то же, правая сторона; на фиг. 3 — вид по стрелке

А на фиг. 1; на фиг, 4 — функциональная схема системы управления установки с .необходимыми внешними и внутрен- 40

НИМИ СВЯЗЯМИ °

Установка детонационного напыления содержит звукоизолирующую камеру, состоящую из отсека 1 напыления и вентиляционного отсека, выполненного в виде приточпой камеры 2 и вытяжной камеры 3, герметично примыкающих к отсеку 1 напыления, Приточная камера 2 имеет наружное приточное отверстие 4, посредством которого она сообщена с окружающим пространством, и внутреннее приточное отверстие 5, посредством которого камера 2 сообщена с полостью отсека 1 напыления. Отверстия 4 и 5 расположе55 ны на максимальном удалении друг от друга, а оси этих отверстий образуют между собой прямой угол. Вытяжная ,камера 3 сообщена с полостью отсека средств обработки информации и выработки команд и системы датчиков, включающей датчики положения шибера, датчик тяги или напора и наружный . акустический датчик, расположенный вне эвукоизолирующей камеры, 4. Установка norm. 1, 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что наружный акустический датчик системы электроуправления размещен непосредственно у дозатора порошка напыляемого материала.

5. Установка по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена средством нетехнологического непрерывного открытого огня", . размещенным в отсеке напыления между открытым срезом ствола и вытяжным

1 напыления посредством воздухоприемпика 6 с вытяжным отверстием 7. В одной из стенок отсека 1 напыления, в данном случае в боковой его стенке, выполнен загрузочный проем 8, по периметру которого, по наружной поверхности отсека 1 напыления, укреплено уплотнение 9. С этой же стороны на отсеке 1 напыления укреплена подвижная массивная звукоизолирующая крышка 10 (в данном случае крышка 10 поворотная). Крь>шка 10 в закрытом положении полностью перекрывает загрузочный проем 8 и установлена с возможностью взаимодействия с уплотнением 9 для .герметизации отсека 1 напыления. Герметизация обеспечивается возможностью взаимодействия крышки 10 со средствами зажима 11, выполненными в виде откидных болтов, смонтированных на отсеке 1 напыления и снабженных штурвальными гайками.

В другой стенке отсека 1 напыления, не связанной с камерами 2, 3 вентиляционного отсека, смонтирована гильза 12 со сквозным отверстием. В данном случае гильза 12 помещена в верхнюю стенку отсека 1 напыления.

На этой же стенке отсека 1 напыления установлено детонационно е напылительное оборудование 13, состоящее из водоохлаждаемого ствола 14, имеющего открытый срез 15 и соединенных с ним смесителя 16 газов, свечи 17 зажигания и дозатора 18 порошка напыляемого материала. Детонационное напылинизм вращения 30 приспособления 23 средства манипулирования, связанный в камере 2 с промежуточным валом 2 .

В то же время электродвигатель 29 и механизм вращения 30 жестко связаны в камере 2 с промежуточной тягой 26 и таким образом имеют возможность совместного с ней перемещения (например, по роликовым опорам, не обозначенным позицией на фиг. 1). В полости приточной камеры 2 размещены также электродвигатель 31 привода пеI ремещения каретки 20 средства манипулирования, смонтированный с возможностью взаимодействия с механизмом

32 привода перемещения каретки 20 средства манипулирования, причем механизм 32 также размещен в камере 2. В данном случае механизм 32, и частности, включает в себя стационарный винт 33 (то есть винт 33 установлен с возможностью вращения в неподвижных опорах, не обозначенных позицией на фиг. 1) и ходовую гайку 34, смонтированную с возможностью линейного перемещения. Механизм 32 расположен таким образом, что ходовая гайка 34 имеет возможностью взаимодействия с промежуточной тягой 26 для передачи ей своего перемещения в пределах приточной камеры 2.

В полости приточной камеры 2 в непосредственной близости от приточного отверстия 4 помещено средство

35 продувки полостей установки сжатым воздухом, На питающей магистрали средства 35 размещен электромагнитный клапан 36. В приточной камере 2 могут быть установлены дополнительные звукопоглощающие панели с отверстиями, эквивалентными отверстиям 4, 5. На приточной камере 2 смонтирован поворотный шибер 37, установленный с возможностью перекрытия наружного приточного отверстия 4 и его герметизации. Открытому и герметично закрытому положению шибера 37 соответствуют датчики 38, 39 положения шибера 37, установленные снаружи звукоизолирующей камеры.

Внутри отсека 1 напыления размещено средство 40 непрерывного нетехнологического "открытого огня", размещенное между открытым срезом ствола

15 и вытяжным отверстием 7. Средство

40 может быть выполнено в виде электронагревателя 41 или в виде допол5 1413779 6 тельное оборудование (ДНО) 13 смонтировано на отсеке 1 напыления так, что внутрь этого отсека герметично введена через гильзу 12 только часть ствола 14, содержащая открытый срез

15, а свеча 17 зажигания, смеситель

16 газов, дозатор 18 порошка напыляемого материала расположены вне отсека

1 напыления в открытом пространстве. 10

Герметизация ствола 14 относительно внутренней поверхности гильзы 12 достигается при помощи системы уплотнения 19,которая может быть выполнена в виде уплотнительных фторопласто- 15 вых или резиновых колец, манжет, деформируемых фланцами, и тому подобное. При этом сохранена возможность перемещения ствола 14 вдоль своей оси. 20

В полости отсека 1 напыления помещено средство манипулирования обрабатываемым изделием, выполненное в данном случае в виде колесной каретки 20, имеющей возможность линейного перемещения по направляющим штангам 21, укрепленным в отсеке 1 напыления. Каретка 20 снабжена поддерживающим центром 22 и зажимным приспособлением 23, смонтированным 30 с возможностью вращения относительно каретки 20 ° Приспособление 23 соединено в отсеке напыления посредством муфты с промежуточным валом 24, установленным с возможностью вращения в опорах 25, размещенных внутри подвижной промежуточной тяги 26, вы- полненной в виде полого штока, Тяга

26 пропущена через направляющую втулку 27, проходящую через стенку отсека 40

1 напыления, В данном случае втулка

27 помещена в стенку отсека 1 напыления, разделяющую отсек 1 напыления и приточную камеру 2. Поверхность сопряжения тяги 26 и втулки 27 герме- 45 тизирована, например, резиновыми уплотнительными кольцами. Полость тяги

26 и промежуточный вал 24 защищены при помощи фланца 28 с сальниковым уплотнением поверхности сопряжения б0 вала 24 с фланцем 28, смонтированным на тяге 26 со стороны отсека 1 напыления °

Тяга 26 механически соединена с кареткой 20 средства манипулирования обрабатываемым изделием в отсеке

1 напыления.

В полости приточной камеры 2 размещены электродвигатель 29 и меха1413779 нительного высоковольтно го разрядника 42 (высоковольтной свечи зажигания 42). Кроме того, внутри отсека 1 напыления расположены акустический датчик 43 взрыва, а так же дополнительный источник 44 сжатого воздуха.

В верхней стенке отсека 1 напыления могут быть размещены взрывные клапаны 45, например, представляющие собой откидные массивные звукоизолирующие крышки с кольцевым шипом по периметру, образующим песочный затвор в ответном кольцевом зазоре, выполненным на отсеке 1 напыления (на

15 фиг..1 песочный затвор позицией не обозначен).

В вытяжной камере 3 вентиляционного отсека расположено средство 46 очистки удаляемого воздуха, вход которого соединен приемным патрубком с воздухоприемником 6, а выход с вытяжным патрубком вентилятора

47, который также расположен в звукоизолирующем объеме камерь: 3, при- 25 чем приводной вал вентилятора 47 выведен из камеры 3 в окружающее пространство и соединен с электродвига телем 48 вентилятора, установленным снаружи на камере установки детонаци- 30 онного напыления, Напорный патрубок вентилятора 47 выведен из вытяжной камеры 3 и снабжен датчиком 49 на.пора или тяги с электрическим вьглодом, ъ 5

Установка снабжена наружным акустическим датчиком 50 уровня звука, установленным вне полостей установки, в данном случае укрепленным в непосредственной близости от дозато=.,30 ра 18 детонационного напылительного оборудования 13. Датчик 50 представляет собой микрофон или электромагнитный телефон, Система газопитания

51 установки имеет исполннтельпые 45 элементы 52, 53, представляющие собой отсечные клапана кислорода и горючего газа (отсечной клапан кислорода

52 и отсечной клапан горючего газа

53), установленные на магистралях, связывающих систему газопитания 5 со смесителем 16 газов детонационного напылительного оборудования 13.

Система электроуправлепия 54 установки детонационного напыления содержит .> 5 средства обработки информа IIIn II I3IIработки команд, включающие в себя блок 55 запуска-останова продувки полостей установки, блок 56 запускаостанова вентиляции, блок 57 запуска-останова вращения изделия, блок 58 запускаостанова перемЕщения изделия, блок .59 запуска-останова газопитания и зажигания, емкостное реле времени

60, пороговый элемент 61 (например, пороговый триггер Шмитта), пороговый элемент 62 (например, реле минимального напряжения), блок 63 управления продувки полостей установки, реле времени 64, блок 65 управления вентиляцией, блок 66 управления электронагревателем 41, блок 67 управления электродвигателем 29 вращения изделия, блок 68 управления электродвигателем 31 перемещения изделия, блок

69 управления газопитанием, блок 70 управления зажиганием и инициированием взрыва„ блок 71 инициирования разряда искрового источника открытого огня — разрядника 42 и реле тока 72, При этом датчик 39 положения шибера 37 электрически связан с входом блока 63, блок 55 связан с другим входом блока 63 и с выходом блока 63 через реле времени 64, а выход блока

63 связан с электромагнитным клапаном 36 средства продувки 35 . Датчик

38 положения шибера 37 электрически связан с входом блока 65, блок 56 связан с другим входом блока 65, а вь.ход блока 65 связан с электродвигателем 48 вентилятора 47. Датчик 49 (тягоналоромер) связан одновременно с входами блоков 66, 67, 68, 69, 71, Выход блока 66 связан с электронагревателем 41 через реле тока 72, которое посредством своих контактов связано с входами блоков 6?, 68 69.

Блок 57 связан с входом блока 67, блок 58 связан с входом блока 68, выходы блоков 67, 68 связаны соответственно с электродвигателями 29, 31 вращения и перемещения изделия.

Датчик 43 взрыва связан с блоком

69 управления газопитанием посредством реле времени 60 и порогового элемента 61. Наружный акустический датчик 50 уровня шума связан с другим входом блока 69 управления газопитанием через пороговый элемент 62 с инверсным выходом (или, что то же самое> выход порогового элемента 62 соединен с инверсным входом блока 69).

Блок 59 связан с входами блоков 69, 70. Выход блока 69 связан с отсечными клапанами 52, 53 системы пазопитания

51. Выход блока 70 связан со свечой

9 14 зажигания 17 детонационного напьшительного оборудования 13. Наконец выход блока 71 связан с дополнительным разрядником 42 искрового источника

"открытого огня", Конструктивно отсек 1 напыления выполнен в виде сварной металлоконструкции, основу которой составляет сплошной массивный толстолистовой каркас 73, оребренный с .внутренней стороны во взаимно перпендикулярных направлениях с образованием сотовой структуры. Возможно также выполнение этого каркаса в виде конструкции с двойными металлическими стенками насыпной массой. На внутренней сотовой поверхности каркаса уложены маты звукопоглощающего материала 74, закрытые со стороны внутреннего объема перфорированными стальным или дюралевым тонким листом 75 ° Аналогичную структуру стенок имеют камеры 2, 3 с той разницей, что металлический каркас выполняется облегченным и не имеет сотовой поверхности. Звукоизоляция крышки 10 выполнена так же, как звукоизоляция отсека 1 напыления, Камеры 2, 3 имеют люки, герметично закрываемые стационарными панелями, предназначенные для обслуживания устройств, расположенных в полостях этих камер.

Кроме того, возможно такое конст— руктивное выполнение установки детона ционного напыления, при котором электродвигатели 29, 31 и механизм приводов 30, 32 расположены не в камере 2, а в открытом пространстве, впе полостей установки, например со стороны отсека 1 противоположной загрузочному проему 8.

Перед началом работы на установке детонационного напыления она должна находиться в HcxopEIQM состоянии, которое достигается по окончании работ в предшествующую смену. Это состояние заключается в том, что шибер 37 закрыт, то есть герметично перекрывает наружное приточное отверстие 4 приточной камеры 2.

Установка детонационного напыления работает следующим образом.

Оператор включает систему электроуправления 54, соответствующие ее блоки и элементы принимают исходное состояние. Поскольку шибер 37 закрыт, в электрической цепи датчика 39 формируется сигнал, поступающий на вход

13?79

5

1О !

ЭО

55 блока 63 управления продувкой полостей установки. Оператор включает блок

55 запуска-останова продувки полостей установки. В результате блок 63 открывает электромагнитный клапан

36. Одновременно запускается реле времени 64. Сжатый воздух свободно истекает из средства продувки 35. Поскольку полости камеры 2 и отсека напыления 1 сами по себе герметичны относительно наружного пространства (так как в камере 2 шибер 37 закрыт, а в отсеке 1 ствол !4 герметизирован относительно гильзы 12 системой уплотнений 19), то воздух последовательно заполняет (сверху вниз) проточную камеру 2, затем через внутреннее приточное отверстие 5, отсек 1 напыления, затем через вытяжное отверстие 7 по воздухоприемннку 6 попадает в вытяжную камеру 3, а именно — в средство

46 очистки выбросов, вентилятор 47 и далее выходит из установки в атмосферу (за пределами производственного помещения). Через заданное время реле времени 64 автоматически выключает клапан 36, продувка полостей камеры заканчивается. !

Если диаметр, определяющий расход воздуха из средства продувки 35, составляет 10 мм, а объем полостей установки составляет - 0,8 м, то даже

Э в случае, если исходная концентрация ацетилена в полостях звукоизолирующей камеры в результате какой-либо аварии составляет ?ОХ уже через

3,5 мин продувки содержание ацетилена достигнет безопасного уровня в

1,57.

Поскольку при осуществлении продувки вентилятор 47 не включается, то возможным (с точки зрения безопасности при запуске установки) становится использование в конструкции вентилятора в обычном исполнении (невзрывоопасном).

После завершения продувки onepasoð открывает шибер 37, при этом приточная камера 2 сообщается с атмосферой посредством наружного приточного отверстия 4, датчик 38 положения шибера 37 формирует разрешающую команду на блок 65 управления вентиляцией, который запускается оператором посредством блока 56 запуска — оста нова вентиляции. Елок 65 включает электродвигатель 48 вентилятора .47.

1А1! 3779!

В дальнейшем вентилятор 47 работает

ПОСТОЯН11О ВПЛОТЬ ДО ЗQBЕРШЕН11Я РВ1 бот на установке. При этом приток воздуха осуществляется через отвер

5 стия 4, 5 пркточной камеры 2, а удаление — через отверстие 7 воздухопркемника 6 вытяжной камеры 3. Поэтому в полости камеры 2 существует избы:точное давление относительно полостей отсека 1 напыления и вытяжной ка1 меры 3. Как только тяга в напорном патрубке вентилятора 47 достигает допустимого значения„ срабатывают элек-! трические контакты датчика 49 (тягонапоромера) и таким образом запускается блок 66 управления электронагревателем 41 кли блок 71 инициирования разряда: искрового источника "откры. того огня" — разрядника 42. Одновременно формируются комжщы от датчика . 49, разрешающие запуск блоков 67, 68 управления электродвигателями вращения и перемещения изделия средf. ства манипулировапия изделием), а 25 . также запуск блока 69 управления га; зопитанием. В ТоМ случае, когда ис— пользуется электронагреватель 41., при его электропитании от блока бб срабатывает реле тока 72, электрические 30 контакты которого, в свою очередь, также формируют разрешающие команды на блоки 67, 68, 69. О крытая спираль электронагревателя . 41 нагревается до температуры -,C0 О (красное

35 свечение), заведомо достаточной для зажигания применяемьж газовых смесей.

В дальнейшем любой отказ кл11 не11справность в системе вентиляции, вызывающие падение тяги (напора) ниже установленного значения, приводят к размыканкю соответствующих контактов датчика 49 к вследствие этого к выкл1очени1о блоков 66, 67, 68, 69, при этом существенно, что вьп;лючение блока 69 немедленно прекращает подачу газов через ДНО 13 в отсек 1 напылеНИЯ °

Аналогично, перегорание электронагревателя 41 немедленно блокирует по-, 50 дачу газов и останавливает электродвигатели 29, 31.

После включения вентиляции оператор открывает подвкжпую крышку !О отсека 1 напыления и через загрузочный

55 проем 8 производит закрепление детали в зажимном приспособлении 23 каретки 20 средства м11нкпулирования обрабатываемым изделием. Прк необходкмости изделие поджнмается центром 22.

Затем путем установочных перемещений каретки 20 (ручных или с испольэова- нпем электропривода 31, 32) достигается положение обрабатываемого из-! делия относительно открытого среза

15 ствола 13. Оператор закрывает крышку 10 и прк помощи средств зажима 111 герметизирует отсек 1 напыления,, что достигается воздействием крьш1ки 10 на уплотнение 9 при зажиме.

После этого оператор производит технологическую настройку системы газопитания 51, открывает подачу охлаждающей воды в ДНО !3, при необходимости открывает подачу воздуха обдува детали из дополнительного источника

44 сжатого воздуха. Затем оператор включает блоки 59, 57, 58 запускаостанова соответственно газопитания и зажигания, вращения изделия, перемещения изделия, По этому сигналу при налит1кк команд с достатОчной вентиляции от датчика 49 и наличии тока в цепи электронагревателя 41 от реле тока 72 открываются отсечные клапана 52, 53 кислорода и горючего газа, Газы поступают непрерывно из системы газопитания 51 через открытые клапана 52, 53 в смеситель газов 16

ДНО 13. Нз смесителя 61 рабочая газовая смесь поступает в полость ствола

111 и заполняет его, В момент полного заполнения ствола 14 вплоть до его открытого среза 15 блок 70 управления и инициирования взрыва (включенный блоком 59) генерирует в искровом промежутке. в свечи зажигания 17 ДНО

13 разрядный импульс. В стволе 14 развивается детонация. Слецует пояснить, что в данной установке прк первом детонационном импульсе дозатор !8 не работает и покрытие не наносится, Продукты Детонации воздействуют на порошок напыляемого материала в доваторе 18 ДНО 13 и транспортиру1от подготовленную дозу порошка в ствол 14.

При втором и последующих детонационных. циклах порошок напыляемого материала, попавший в рабочую зону ство ла 14, разгоняется до высоких скоростей и оплавляется продуктами детонации. Вылетая из открытого среза !5Ä частицы порошка образуют покрытие на поверхности обрабатываемого изделия.

Каждый детонационный импульс сопровождается мощным звуком. Этот звук фиксируется акустическим датчиком 43

137 f9 16

Использование в данной установке блокировки ио уровню звука в наруж5 ном пространстве позволяет не только обеспечить выполнение норм по охране труда, но и способствует диагностике неисправностей, связанных с некачественной сборкой ДНО.

Ироме того,. в данной установке используется конструкция ДНО, в которой срез ствола 14, находящийся во внешнем пространстве, фактически представляет собой бункер дозатора

18, засыпанный порошком напыляемого материала. Уровень порошка понижается в процессе напыления и, в определенный момент, оказывается недоста-. точным как по технологическим соображениям, так и с точки зрения уровня звука. Другими словами, при понижении уровня порошка происходит частичная разгерметизация ствола 14.

25 Размещение акустического датчика 50 в зоне дозатора-. порошка !8 позволяет в этом случае осуществить блокировку процесса детонационного напыления при истощении порошка напыВб ляемого материала в дозаторе 18.

Вентиляция в предлагаемой установке имеет ряд особенностей. Система продувки полостей установки сжатым воздухом перед включением вентилятора 47 (с электродвигателем 48) позволяет применить вентилятор в . обычном положении.

Поскольку объем полостей установки (то есть объем камеры и отсека 1)

40 предлагается небольшим (например

0,8 м ), то при помощи сравнительно ,з малопроизводительного вентилятора (папример, с произ водит елька стью

1000 м /ч) удается достигать более

45 чем тысячекратного часового воздухо.обмена в отсеке

В этих условиях образование взрывоопасных концентраций газа в атмосфере отсека 1 напыления, воздухоприбп емнике 6, полостях средства 46 очистки выбросов, например циклоны, и вентиляторе 47 весьма маловероятно, тем более с учетом изложенного по поводу роли датчика 43.. Однако все55 таки возможна такая ситуация, при которой вследствие неисправности клапана 53 горючего газа (например, засорения нли прогара седла) формально .подача газа этим клапаном прекращена, Следует отметить„ что звукоизоляция не может быть обеспечена если отсек .1 напыления при напылении герметизировап ненадежно, то есть, например, когда подвижная крышка 1О плохо прижата к уплотнению 9. Должна быть обеспечена также герметичная стыковка камер 2, 3 с отсеком 1 напыления, выводы технологических коммуникаций из отсека 1 в наружное пространство выполнлютсл в звукоизолнрующем исполнении. Распространение звука через зазор между гильзой 12 отсека 1 напыления и отводами 14 предотвращается системой уплотнений

19. Герметизация ствола 14 выше открытого среза 15 в значительной степени определяет эффективность звукоизоляции в целом. При этом необходимо указать, что взаимная стыковка элементов ДНО 13, находящихся в открытом пространстве (To есть смесителя 16 газов, свечи 17 зажигания и дозатора 18 порошка со стволом 14), выполняется герметично, что является общим требованием к ДНО по соображеннлм техники безопасности. Если уровень звука вке установки находится ниже допустимого предела, то ка вход блока 69 управления газопитанием подаетсл постоянный командный сигнал от акустического датчика 50 уровня звука (микрофона) через пороговый элемент 62 (например, реле минимального напряжения) благодаря тому, что выход элемента 62 (пли соответствующий вход блока 69) обеспечивает инверсированке сигнала, В том случае, когда вследствие негерметичности оТ сека 1 или ненадежной сборки ДНО 13, уровень звука становится выше допустимого, возрастает напряжение на выходе акустического датчика 50, срабатывает пороговый элемент 62, командный сигнал ка егo выходе пропадает и блок 69 управления газопитанием закрывает клапана 52, 53, блоки1С 14 тор 47, и качестве к0 горого должен использоваться вентилятор среднего плп высоко о давления (то есть -- высокооборотш»й), сам лвллстсл источником аэродинамического шума, Этот шум не идет в сравнение со звуком детонациопных импульсов, а для его подавления достаточно поместить вентилятор 47 в звукоиэолированный объем натяжной камеры 3, как это и сделано, рул газопитание, и тем самым прекращает работу ДНО 13 °

13

1 4"

1413779

10 взрыва„например микpoôoíoII. Злектрический сигнал датчика 43 после усиления попадает в емкостное реле времени 60, которое поддер;пинает пороговый элемент 61 (например, триггер

Шмитта) в рабочем (взведенном} состоянии. Б cl30IQ очередь, это приводит к непрерывному воспроизводстгу Ico мандного сигнала на входе блока 69 управления газопитанием о том, что

ДНО 13 функционирует в штатном режиме. Поэтому клапана 52, 53 остаются открытыми, газопитание продолжается и процесс повторяется. Однако, если свеча 17 зажигания вышла из строя или в случае проникновения горения в смеситель 16 газов очередной взрыв отсутствует, отсутствует и звук, eI-o сопровождающий. Если звука нет в течение промежутка времени, лревьш аю— щего на 407 заданный по технологии рабочий интервал между детопационнь1-. ми импульсами (выстрелами )„ то реле времени 60 не успевает поддержать пороговый элемент 61 в рабочем состоянии, командный сигнал па вход блока 69 блокируется и клапана 52, 53 закрываются., прекращая подачу газов в ствол ДНО 13, то есть процесс детонационного напыления прекращается.

Таким образом, подача непрореагировавшей смеси при отказе снечи 17 может существовать (при герметичном закрытии клапанов 52, 53) в течение очень небольшого времени (0,5-0,7 с), что существенно ввиду незначительного объема отсека 1 на::LUIå и я установки, отвечающей настоящему изобрете— нию.

Звук, сопровождающий детопапион— ные импульсы в ДНО 13, является главным и определяющим образом аэродинамическим. Зто означает, что сам нодоохлаждаемый cTBoJI 14 имеет практиче.ски всегда такую жесткость и массу (при небольшом объеме полости), при которых источником звука является от" крытый срез 15. Звукоизсляция в данной установке достигается <ледующим образом. Звуковые волны после каждого "выстрела" распространяются от открытого среза 15 ствола 14 сначала в полости отсека 1 напь|ле . При этом снижение шума происходит, вопервых, эа счет диссипации звуковой энергии в порах звукопоглощающего материала 74, а во-вторых, путем от-ражения и рассеяния звуковой энергии при взаимодействии звуковой волны с жестким массивным сплошным каркасом

73. Зффективность поглощения звука в облицовке звукопоглощающего матери- ала 74 выше для высокочастотной и среднечастотной составляющей спектра звуковых колебаний (то есть для частот больше 1000 Гц ), гашение превалирующих в спектре шума средних частот в диапазоне 250-1000 Гц обеспечивается в основном фактором массивности каркаса 73 и, наконец, для гашения звуковых колебаний в диапазоне 63250 Гц существенное эначение наравне с массивностью имеет жесткость каркаса 73. Разгрузка звуковых колебаний происходит только через полости камер 2, 3, составляющих вентиляционный отсек.

С точки зрения звукоизоляции камеры 2, 3, предназначенные, как указывалось, для организации вентиляции иэ отсека 1 напыления, представляют собой комбинированные камерные глушители выхлопа с развитой звукопоглощающей поверхностью. Ослабленный звук из отсека 1 напыления проникает в приточную камеру 2 через внутреннее приточное отверстие 5, фон звуковой волны, расширяясь при выходе в полость камеры 2, теряет часть энергии и, про1 .никая через-, перфорацию листа 75 к звукопоглощающему материалу 74, поглощается в нем, Отверстия 4, 5 повернуты друг к другу под прямым углом для устранения так называемого лучевого прохождения звука. Уровень шума, выходящего из отверстия 4 приточной камеры 2 в наружное пространство, OIIределяется рядом конструктивных параметров (например, степенью расширения), а также наличием дополнительных звукопоглощающих панелей, Практически, при правильном сочетании па- раметров конструкции уровень звука на выходе, то есть у отверстия 4, не отличается от уровня звука, измеренного на рабочем месте оператора. Что касается эвукоиэоляции в вытяжной камере 3, то помимо изложенного следует учитывать„ что средство 46 очистки выбросов и вентилятор 47 представляют собой значительное сопротивление для распространения звуковых волн. Эти элементы являются как бы дополнительными реактивными глушителями аэродинамического шума. Вентиля1413779

18 а фактически продолжается. Это означает, что горючий газ вытекает из открытого среза 15 ствола 14 в отсек 1 (речь идет об утечках при неработающем ДНО 13). Этот газ активно смешивается с приточкым воздухом, следующим от отверстия 5 через полость отсека 1 напыления к вытяжному отверстию 7. Если в силу каких-либо неблагоприятных обстоятельств, образовавшаяся газовоздушная смесь в состоянии зажигаться, то это зажигание произойдет на электродвигателе 41 или на разряднике 42, которые установлены перед отверстием 7. Таким образом, полностью устраняется возможность зажигания (и взрыва) B вентиляторе 47 или на его электродвигателе 48 (он к тому же размещен в открытом пространстве), В комплексе с продувкой сжатым воздухом применение средства 40 непрерывного нетехнологического "открытого огня" позволяет использовать в установке вентилятор в обычном (невзрывобезопасном) исполнении, Если в качестве средства 40 используется дополнительный разрядник

42 (свеча зажигания)> то блок 71 инициирования разряда искрового источника "открытого огня" должен обеспечивать частоту разрядов несколько большую, чем блок 70 управления зажиганием и инициирования взрыва. При этом блок 71 является независимым и его работа не связана с работой блока 70. Для обеспечения условной непрерывности искрового источника открытого огня принято,. что частота ижтульса на разряднике 42 ке менее чем в 2 раза превышает максимальную частоту, которую может развивать блок

70 и свеча зажигания 17 данного ДНО

l3. Практически оказывается удобным, чтобы частота импульсов на разряднике 42 была 50 Гц.

В соответствии с изложенным электродвигатели 29, 31 привода средства манипулирования также имеют обычное (невзрывозащищенное) исполнение, поскольку они помещены в напорную полость приточной камеры 2, в которую вследствие избыточного давления и направления воздушного потока горючий газ и продукты детонации попасть не могут.

При напылении порошок напыляемого материала, выбрасываемый со среза

ЗО

55! 5 ствола 1«, используется не полностью, значительная часть его рассеивается в QTcåêå 1 напыления.

Большая доза этого "лишнего" порошка вытягивается через вытяжное отверстие 7 по воздухоприемнику 6 в средства очистки выбросов 46, выполненные, например, в виде циклонов с обратным конусом, а вентилятор 47 удаляет очищенный воздух. Однако полное удаление частиц из отсека 7 достигнуто быть не может. Поэтому механизм вращения 30 и мехакизм перемещения 32 помещены в приточную камеру 2, в которой они непрерывно обдуваются приточным ноздухом. следующим от наружного отверстия 4 к внутреннему приточному отверстию 5. Это сводит к минимуму возможность засорения механизмов, их заклинивания. Кроме того, становится возможным применение смазки, механизмы находятся вне зоны напыления и активно охлаждаются.

Перемещение изделия при напылении осуществляется следующим образом.

Электродвигатель 29 передает вращение на механизм вращения 30 (например, редуктор, вариатер и т,п.), который непрерывно вращает промежуточный вал 24 в опорах 25 тяги 26. Промежуточный вал 24 вращает приспособление 23 каретки 20 средства манипулирования. Крышка 28 защищает вал 24 опоры 25 от засорения. Электродвигатель 31 приводит в действие механизм перемещения 32, в котором при враще- нии стационарного винта 33, двигается ходовая гайка 34. Ходовая гайка 34, в свою очередь, взаимодействует с промежуточной полой тягок 26 и леремещает ее ликейно по направляющей втулке 27 отсека 1. Тяга 26 в отсеке 1 толкает (тянет) колесную каретку

20 средства манипулирования, которая катится по направляющим штангам 21 средства манипулирования. В приточкой камере 2 при движении тяги 26 вместе с ней двигаются по роликовым опорам (позицией не обозначены) электродвигатель 29 и механизм вращения 30. Блок

68 включает двига-,åëü 31 по программе (то есть через .определенное время, устанавливаемое по технологическим соображениям), а механизм перемещения

32 обеспечивает необходимый шаг линейного перемещения, если необходимо шаговое перемещение (например, при помощи механизма мальтийского креста с! 4137/9 наружным зацеплением или системы храповых механизмов).

После завершения напыления данного изделия блоками запуска — остапова

59, 57, 58 останавливается газопитание и ДНО 13, вращение и перемещение изделия, открывается крышка 10 и через проем 8 готовое изделие снимается сначала со средства манипулиро- 10 валия, а затем удаляется из отсека 1.

После завершения напылительных работ (в конце смены) посредством блока

56 останавливается электродвигатель

48 (и вентилятор 47), шибер 37 закры- 15 вается герметично, закрывается и крышка 10 отсека 1. Затем выключается система газопитания 51 (вентили источников газов и т.п,) и, наконец, выключается система управления 54. 0

Взрывные клапана 45 — это предохранительные аварийные устройства, действие которых основано па том,;что в случае, возникновения в отсеке 1 определенного избыточного давления, напри- 25 мер, вследствие микровзрыва, они откроются и частично разгрузят стенки отсека от воздействия ударной волны. Зто представляется более без— опасным, чем возможное образование 30 осколков при разрыве конструкции.

Звукоизоляция взрывпых клапанов 45 с точки зрения герметичности обеспечивается песочным затвором.

Использование предлагаемой установки позволит получить следующие технические преимущества: облегчаются условия обслуживания детонационного напылительного оборудования, повышается оперативность настройки и регулировки дозатора порошка, достигается возможность регулирования дозы порошка непосредственно в процессе напыления, причем все это без нарушения норм охраны труда в отношении воздействия шума на персонал; — достигается значительная экономия металла, масса установки снижается как минимум на 3500 кг, достигается экономия производственных объемов и площадей, повышается технологичность изготовления и монтажа установки; — достигается возможность организации эффективной вентиляции при небольшой производительности вентилятора, одновременно существенно повышается безопасность запуска установки, достигается возможность безопасного применения вентилятора и электродвигателей (вентилятора и приводов перемещения изделия) в обычном исполнении; — механизмы приводов перемещения средства манипулирования надежно предохраняются от воздействия порошка напыляемого материала и перегрева при напылении; создаются предпосылки для автоматизации загрузки-выгрузки деталей и управления установкой в целом по единой программе.

1413779

l413779

1413779

Составитель Л.Кольцова

Редактор Т.Пилипенко Техред N.Èîðãåíòàë Корректор А. Обручар

Заказ 6882 Тираж 563 Подписио е

ВЕЕИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,. 101