Устройство для электрополировки внутренней поверхности цилиндрических тел

 

Изобретение относится к электрохимической обработке изделий, в частности к устройству для электрополировки внутренней поверхности 64 полых цилиндрических тел. Цель изобретения - повышение безопасности работы. Устройство содержит по меньшей мере один губчатый электрод (25-28), проводимый вдоль внутренней поверхности, а также механизм для перемещения и для снабжения губчатого электрода жидким электролитом. Согласно изобретению предусмотрено закреплять губчатый электрод на ходовой тележке, опирающейся на внутреннюю поверхность полого цилиндрического тела, перемещаемой вдоль ее оси изгиба с возможностью прижатия к этой внутренней поверхности и вращения вокруг ее оси изгиба. Кроме того, на ходовой тележке в плоскости, перпендикулярной ее оси 13 симметрии, могут быть закреплены несколько губчатых электродов, смещенных один относительно другого на соответственные равные угловые шаги. Заявленное устройство может быть использовано, в частности, для очистки от вредных загрязнений полых цилиндрических тел, в частности установок ядерной техники. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А3 (19) (11) (51) 4 С 25 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

2$ гю

57.

2б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3816358/23-02 (22) 30.11.84 (31) P 3345278.4 (32) 14.12.83 (33) DF. (46) 30.06.89. Бюл. У 24 (71) Сименс АГ (DE) (72) Херманн Оперша ль, Клаус-Альфред

Штайнер и Людвиг Фоггенталер (1)Е) (53) 621.357.8.002.51 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ЗЛЕКТРОПОЛИРОВКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ UHJIHH IÐÈЧЕСКИХ TFJl (57) Изобретение относится к электрохимической обработке изделий, в частности к устройству для электрополировки внутренней поверхности 64 полых цилиндрических тел. Цель изобретения — повышение безопасности работы. Устройство содержит по меньшей ме))е один губчатый электрод (25-28), проводимый вдоль внутренней поверхности„а также механизм для переме— щения и для снабжения губчатого электрода жидким электролитом. Согласно изобретению предусмотрено закреплять губчатый электрод на ходовой тележке, опирающейся на внутреннюю поверхность полого цилиндрического тела, перемещаемой влоль ее оси изгиба с возможностью прижатия к этой внутренней поверхности и вращения вокруг ее оси изгиба. Кроме того, на ходовой тележке в плоскости, перпендикулярной ее оси 13 симметрии, могут быть закреплены несколько губчатых электродов, смещенных один относительно другого на соответственные равные угловые шаги. Предлагаемое устройство может быть использовано, н частности, для очистки от вредных загрязнений Полых цилиндрических тел, в частности установок ядерной техники. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1491347

Изобретение относится к области электрохимической обработки иэделий, в частности к устройствам для электрополировки внутренней поверхности ци5 линдрических тел.

Пелью изобретения является повьппение безопасности работы.

На фиг.l изображено устройство для электрополировки, общий вид; на 10 фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на Фиг.1; на фиг.4 — губчатый электрод, в плане; на фиг.5 — сечение P, —  на фиг.4.

Устройство для электрополировки 15 внутренней поверхности цилиндрических тел состоит из ходовой тележки

1, вводимой в полое цчлиндрическое тело 2, устройства 3 установки ходовой тележки на рельсы, присоединяемо- 2р го к полому цилиндрическому телу, толкающей штанги в виде зубчатой рейки 4 для ходовой тележки и устройства 5 для подачи толкающей штанги 4, размещенного на устройстве 3 с воз- 25 можностью поворота при помощи карданного механизма. Ходовая тележка 1 состоит из ориентированного соосно с очищаемым полым цилиндрическим телом 2 несущего цилиндра 6, обоими 30 концами опирающегося на опорные стойки 7-12 на внутренней поверхности тела 2, которые размещены относительо но друг друга на 120 вокруг оси симметрии 13 несущего цилиндра. Каждая иэ трех, опорных стоек 7-12 снабжена ходовым колесом 14 — 19. Для согласования с различными внутренними диаметрами труб каждые два 15,16,18,19 из трех ходовых колес, расположен- 40 ннх на каждой стороне несущего цилиндра 6, на различном радиальном расстоянии от несущего цилиндра могут быть привинчены к опорным стойкам 8,9, 11,12. Кроме того, ходовое колесо 45

14,18 каждой третьей опорной стойки

7,10 посредством прижимного поршня

20,21, установленного с возможностью регулирования в заполняемом прижимном цилиндре 22,23, может бьггь прижато к внутренней стенке цилиндрического тела 2. Вокруг несущего цилиндра 6 размещено с возможностью вращения кольцо 24 с четырьмя губчатыми электродами 25-28. Электроды соединены с подпружиненным поршневым штоком 29-32 каждого рабочего цилиндра

33-36, нагружаемого с одной стороны, и с помощью его поршневого штока могут быть прижаты к внутренней поверхности тела 2 и могут быть приподняты с помощью его монтажных элементов.

На несущем цилиндре 6 ходовой тележки 1 смонтирована опорная плита 37 ° На этой плите с противоположных сторон вращающегося кольца 24 смонтировано по одному нагружаемому с одной стороны гидроцилиндру 38,39.

На поршневых штоках 40,41 обоих гидроцилиндров имеется по одному малому цепному колесу 42, 43. По наружной окружности кольца 24, вращающегося вокруг несущего цилиндра ходовой тележки 1, имеется также зубчатое зацепление 44 в форме цепного колеса.

С взаимно противоположных сторон вращающегося колеса укреплены концы бесконечной цепи 45. Эта цепь проложена сначала вокруг цепного колеса, установленного с возможностью вращения на поршневом штоке 40, затем вокруг полуокружности вращающегося кольца 24 по Bf î зубчатому зацеплению, имеющему форму цепного колеса, и затем с другой стороны вращающегося кольца вокруг цепного колеса 43 на поршневом штоке 41, расположенного на этом участке гидроцилиндра 39.

Устройство 3 установки на рельсы состоит в принципе иэ трубы 46 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру электрополируемого тела 2. Обращенная к электрополируемому телу 2 сторона трубы 46 устройства установки на рельсы закрыта прифланцованной крышкой 47. На открытой стороне устройства установки на рельсы, обращенной к электрополируемому патрубку, имеются направляющие уголки 48 (показан только один) и зажимные механизмы 49 (показано только одно). Кроме того, на трубе устройства установки на рельсы имеются две проушины 50,51. Длина трубы 46 устройства 3 установки на рельсы такова, чтобы по окончании работ ходовая тележка 1 могла полностью войти в нее. Подающее устройство 5 установлено по центру относительно крьппки 47 устройства 3 установки на рельсы и навешено на нее при помощи карданной передачи. Подающее устройство имеет электромотор 52, зубчатая шестерня которого (не показано) находится в зацеплении с зубчатой рейкой 4. Шестерня может быть расцеплена. Кроме того, зубчатая рейка 4 мо1491347

40 жет быть иере«ещеил вручную ири иомоши рукоятки 53. Зубчатая рейка иодвижно закреплена нл несущем цилиндре

6 ходовой тележки I Га крышке 47

5 устройства 3 устлновки нл рельсы кроме прохода 54 для зубчатой рейки

5 предусмотрен проход 55 для разных гидроруклвов 56-59, а также для рукавов 60 и 61, предназначенных для 1О подвода и отвода жидкого электролита.

Кроме того, предусмотрен лсиирацион— ный иатрубок 62 для аэрозоля. Нако— иец, в нижнем конце трубы 46 устройства 3 установки на рельсы располо- 1В жен спускной патрубок 63 для вытекающего жидкого электролита.

На фиг.4 показан нид в плане губ— чатых электродов 25-28. Отсюда видно, что губчатый электрод 25, имеющий в 2р

t"îðHçîHòëëüHîé проекции форму кругового диска, своей стороной, обращенной к очищаемой поверхности внутренней стенки 64 тела 2, привинчен к крестовой направляющей раме 65, В центре крестовой рамы, клк видно из сечения фиг.5, смонтирован шаровой шарнир 66, привинченный к поршневому штоку 29-32 одного из укрепленных нл вращающемся кольце 24 рабочих цилиндров 33-36, 30 нагружаемых с двух сторон ° На четырех концах направляющей рамы закреплено ио одному сепаратору 67-70 под шипника. качения, При установке порис— того электрода 25 на внутренней стен36 ке 64 полого цилиндрического тела 2 они устанавливаются вплотную на внутренней стенке этого тела ° Секция 71 ожуха губчатого электрода 25, .привинченная непосредственно к крестовой направляющей раме 65, имеет на своей стороне, обращенной к электрополируемой внутренней стенке 64 полого цилиндрического тела 2 кольцевое уплотнение 72. На стороне секции кожу- 45 ха, обращенной к направляющей раме, закреплена наружная кромка другого кольцевого резинового уплотнения 73.

Его внутренняя кромка герметично закреплена на краю чашевидной прижимной яп плиты 74. В основании этой плиты, на ее стороне, обращенной к электрополируемой поверхности, расположено губчатое тело 75. Чашенидная прижимная плита 74 при помощи резинового уплотнения 7 3, выполненного в ниде кольцевой шайбы, удерживается по центру относительно секции кожуха

7l. Она снабжена четырьмя пронодящими иатрубклмн 76-79 для подачи электролит \, проxàäÿ öèìè через каждое из четырех кронштейнов 80-83 крестовойй нл ир лвл яющей рамы 65 с во зможнос т ью продольного пер емеще ни я . Клждый из четь рех проводящих патрубков

16-79 для подачи электролита накрыт прижимными пружинами 84 (показлнл только однл), которые одной стороной опираются нл направляющую раму 65, л другой стороной — на чашевидную прижимную плиту 74, прижимая ее при этом к электроиолируемой внутренней стенке 64. Подводящие патрубки 76-79 для подачи электролита проходят по основанию члшевидной прижимной плиты

74 в губчлтое тело 75. На секции кожуха 71 губчатого электрода 25, привинченной к нлпрлвляющей раме 65, имеются четыре иатрубка 85-88 всасывающей линии, которые в секции кожуха губчатого электрода входят в зону, закрытую сбоими кольцевыми уплотнениями

72,73.

Если нужно выполнить электрополировку или при помощи электрополировки дезактивировлть полое цилиндрическое тело 2, например отрезок трубы или патрубок, то устройство для электроиолиролки т,e устройство 3 устлновки нл рельсы с находяп1ейся в этом устройстве ходонсй тележкой 1 и подающим устройством 5, подвешенным с помощью клрданной передачи нл крышке 47 устройства установки на рельсы, может быть трлнспортировано краном при помощи несущих гроушин 50,51 к электрополируемому телу 2. Так устройство 3 установки иа рельсы с помощью направляющих уголков 48 и зажимных механизмов 49 центрируется на электроиолируемом те-ле 2 и устанавливается вплотную. Преимущество устройства н тоу„ что в результате прикрепления устройства установки нл рельсы экранируется большая ча ть радиоактивного.излучения, испус каемого из очищаемого патрубка. Выходящие из крышки 47 устройс;вл установки на рельсы рука- ва 60,61 для подачи и аспирации электролита, а также гидрор„кана

56-59 для прижатия бегунковых колес

14-19 ходовой тележки 1, как и рабочий цилиндр 33-36 дпя прижатия пористых электродов 25-28,могут быть подсоединены к распределительным устройствам (не показаны) .

1491347

После этого ходовая тележкл 1 с губчатыми электродами 25-28 ири помощи электромотора 52 или вручную ири помощи рукоятки 53 путем аксиально5 го перемещения зубчатой рейки 4 в подающем устройстве 5 может быть встлвлеил и элсктроиолируемое тело 2, Клк только губчатые электроды 25-28 окажутся внутри телл. они могут быть 10 с помощью поршневых штоков 29-32 рабочих цилиндров 33-36 прижаты к внутренней поверхности патрубка. Закрепление поршневых штоков в шаровом шарнире 66 губчатых электродов к 15 внутренней поверхности полого цилиндрического тела достигается и в том случае, если ходовая тележка 1 находится не ио центру оси изгиба полого цилиндрического тела или если его 20 ось изгиба изменяется по окружности.

Соответствующий рабочий цилиндр 3336 может прижимать один губчатый электрод к внутренней поверхности 64 полого цилиндрического тела только 25 до тех иор, пока ролики сепаратора

67-70 подшипника качения прилегают к внутренней поверхности. Однако в этой позиции губчатое тело 75 губчатого электрода 25 прилегает к внутренней поверхности и силой прижимной пружины 84, надетой на патрубки 7679 для подачи электролита, отжимается ио внутренней поверхности примерно в направлении к направляющей раме 65.

В начлле подачи электролита жидкий электролит смачивает губчатое тело 75 и соединяет его как проводник с члшевидной прижимной плитой

74. Но прижимная плита, в свою очередь, опять же клк проводник соединена с плтрубком 76-79 для подачи электролита посредством контактного зажима 89, подсоединенного к отрицл- 45 тельному полюсу системы энергопитания (не показана). Снятый поверхностный материал собирается в губчатом теле 75. Излишний жидкий электролит, вытекающий из |убчатого тела, остается в зоне, ограниченной электрополируемой внутренней стенкой 64 детали, прилегающим к ней кольцевым уплотнением 72 и резиновым уплотнением

73 в форме кольцевой шайбы между

55 секцией 71 кожуха и краем чашевидной прижимной плиты 74. Из этой эоны излишний жидкий электролит через иатрубки 85-88 отсасывающей линии и подсоединенный к ним отводной рукав

61 отслсывается назад в устройство очистки. При этом давление всасывания устанавливают таким, чтобы под кольцевым уплотнением 72, прилегающим к электрополируемой внутренней стенке, всасывллся также воздух.

Благодаря этому надежно предотвращается возможность зыхода жидкого электролита в значительных количествах. Затем в очистном устройстве происходит разделение воздухоэлектролитной смеси.

В процессе непрерывного постепенного продвижения ходовой тележки 1 в очищаемом теле 2 с помощью подающего устройства 5 вращающееся кольцо 24 с размещенными по его окружности губчатыми электродами 25-28 одновременно с равномерной скоростью проворачивается вперед-назад вокруг несущего цилиндра 6 ходовой тележки 1..

Проворачивание происходит на угол, несколько больший углового шага между губчатыми электродами 25-28. В данном случае с четырьмя губчатыми электродами, смещенными относительно о друг друга на 90, вращающееся кольцо 24 поворачивается возвратно-поступательно нл угол, несколько больо ший 90 . При этом попеременно в один а затем в другой из двух гидроцилиндров 38,39 нагнетается гидравлическая жидкость. В результате поршневой шток 40,41 того гидроцилиндра, в который клк раз подана гидравлическая жидкость, извлекается и находящееся на этом поршневом штоке цепное колесо 42, 43 удлиняет цепь 45 на этой стороне вращающегося кольца 24.

В свою очередь, в результате этого цепь на противоположной стороне вращающегося кольца сокращается, захватывает в своем вращении вращающееся кольцо 24 и через находящееся, там цепное колесо сжимает поршень в соответствующий гидроцилиндр и выдавливает из этого гидроцилиндра гидравлическую жидкость. Скорость вращения губчатых электродов 25-28 вокруг несущего цилиндра 6 ходовой тележки

1 можно с точностью регулировать с помощью вентиля (не показан) простым изменением поперечного сечения одного из двух гидротрубопроводов.

Если жидкий электролит намеренно или вследствие какого-либо дефекта не отсасывается, то жидкий электро-.

149 I 347 лит, выступающий из 1 убчатого тела

75 и вытекаюший из-под кольцевого е уплотнения 72 губчатых электродов

25, собирае гся н нижнем конце дезак

5 тивируемого тела 2. Оттуда он может быть отведен через спускные патрубки 63 для отвода жидкого электролита, имеющиеся на трубе 46 устройства

3 установки на рельсы. .В этом случае 10 целесообразно в электрополируемом корпусе, имеющем форму полого цилиндра, позади электрополируемого участка заранее поставить заглушку или гидроэатвор. Такой гидрозатвор

90, выполненный в форме сегмента и укрепленный на ходовой тележке 1,,показан в заштрихованном виде на фиг.l. При останове приводного электродвигателя 52 подающего устрой- 20 ства 5 зубчатая шестерня расцепляется и зубчатый рельс или в результате вращения шестерни с помощью рукоятки 53, или посредством соединенной с рукояткой храповой муфты 25 (не показана), действующей непосредственно на зубчатый рельс, совершает вместе с ходовой тележкой движение вперед-назад.

Устройство может быть использовано также при больших по объему акрытых резервуарах. В этом случае следует отказаться от устройства установки на рельсы и смонтировать ходовую тележку с роликовыми опорами, несущими цилиндрами и губчатыми элект- родами, после того как эти конструктивные элементы будут введены через люк, в напорном резервуаре. Продвижение этого устройства целесообразно

40 затем осуществлять вручную с помощью толкающей штанги, выведенной через люк. формула изобретения

1 . Устройство для электрополировки внутренней поверхности цилиндрических тел, содержащее не менее двух электродов, установленных радиально и симметрично относительно горизонтальной оси устройства с возможностью вращения и продольного осевого перемещения посредством механизма перемещения, узел их фиксации и приспособление для подачи электролита к электродам, о т л и ч а ю щ е е с я

1 тем, что, с целью повышения безопасности работы, оно снабжено опорными элементами для электродов и кольце-: дым v!è!Ðтпепием охватыяаюшим каждьп! электр д, при ем каждый электрод выполнен в виде губчатого пористого корпуса с размешенным в нем токопроводящим . лемептом в виде прижимной плиты, а приспособление для подвода электролита к электродам выполнено в виде патрубков, расположенных меж-» ду кольцевым уплотнением и губчатым пористым корпусом, механизм перемещения выполнен в виде тележки с приводом вращения электродов °

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что узел фиксации электрода выполнен в виде гидроцилиндра.

3. Устройство по п,l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел фиксации электрода выполнен в виде гидроцилиндра и пружины, размещенной на патрубке.

4. Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю ш е е с я тем, что оно снабжено дополнительным уплотнением для герметизации корпуса электрода.

5. Устройство по пп,l-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел фиксации электрода соединен с корпусом посредством шарового шарнира.

6. Устройство по пп.l 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорные элементы выполнены в виде сепаратора подшипника качения.

7. Устройство по пп.l-б, о 1 л ич а ю щ е е с я тем, что электроды укреплены на тележке посредством кольца, размещенного на продольной оси тележки.

8. Устройство по пп.1-7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве привода используется сервопривод.

9. Устройство по пп.l 8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено бортовым ограничителем. с

10. Устройство по пп ° 1-9, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено технологической камерой для раэмешения в ней тележки.

II..Устройство по пп.l-10, о, т л,ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено патрубком для слива электролита, размещенным на внешней торцовой стенке технологической камеры.

I2. Устройство по пп.1-11 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что привод перемещения тележки размещен на внешней торцовой стенке технологической камеры.

1 rg 9 1 5 i i7

48 50

Фиг. 2

1Ч

149 I 3 >7

МАГ. 4

Составитель И. Саакова

Редактор О. Спесивых Техред А. Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 3766/59 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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