Устройство для пневмовихревой обработки внутренней поверхности детали

 

Изобретение относится к устройствам для обработки внутренних поверхностей тел с переменным внутренним сечением и может быть использовано для очистки внутренней поверхности тел от окалины, коррозии, окисной пленки, нагара, для подготовки под нанесение защитных покрытий, для снятия заусенцев, дефектного слоя, безразмерного внутреннего шлифования, для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей. В основу изобретения положена задача повышения качества и производительности обработки внутренних поверхностей за счет создания устройства с регулируемыми параметрами вихревого потока и зоны смешивания (шаг, угол раскрытия однородность), а также повышения износоустойчивости устройства Это достигается конструкцией пневмовихревой головки , состоящей из формирователя и обтекателя, которая допускает осевое перемещение всей головки или обтекателя с возможностью фиксирования в требуемой точке, размещением формирователя внутри корпуса подачи сжатого воздуха, вынесением зоны смешивания вихревого потока с рабочим агентом непосредственно во внутреннюю полость обрабатываемого тела, что полностью исключает абразивный износ пневмовихревой головки. 1 зл ф-лы, 1 ил.

(19) Щ (11) (51) 5 В24С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 50371 91/08 (22) 18.05.92 (46) 301293 Бюл. N() 47-48 (76) Гафт Михаил Григорьевич; Гринберг Юрий

Моисеевич; Каллистов Анатолий Анатольевич; Киреев Владимир Петрович; Корсуков Андрей Викторо(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМОВИХРЕВОЙ

ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к устройствам для обработки внутренних поверхностей тел с переменным внутренним сечением и может быть использовано для очистки внутренней поверхности теп от окалины, коррозии, окисной пленки, нагара, для подготовки под нанесение защитных покрыти) для снятия заусенцев, дефектного слоя, безразмерного внутреннего шлифования, для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей. В основу изобретения положена задача повышения качества и производительности обработки внутренних поверхностей за счет создания устройства с регулируемыми параметрами вихревого потока и зоны смешивания (шаг, угол рао(рьпия, однородность), э также повышения износоустойчивости устройства

Это достигается конструкцией пневмовихревой головки, состоящей из формирователя и обтекате щ которая допускает осевое перемещение всей головки ипи обтекателя с возможностью фиксирования а требуемой точке, размещением формирователя внутри корпуса подачи окатого воздуха, вынесением зоны смешивания вихревого потока с рабочим агентом непосредственно во внутреннюю полость обрабатываемого тела, что полностью исхпючает абразивный износ пневмовихревой головки. 1 зл. (t)-лы, 1 ил.

2005057

Изобретение относится к устройствам для обработки внутренних поверхностей тел с различным внутренним сечением и может быть использовано для очистки внутренней поверхности тел от окалины, коррозии, окисной пленки, нагара, для подготовки под нанесение защитных покрытий, для снятия заусенцев, дефектного слоя, безразмерного внутреннего шлифования, для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей.

Известны различные устройства для обработки и очистки внутренних поверхностей, например химическим травлением, механическая очистка щетками, песко- и дробеструйные установки, Наиболее близким по технической сущности является устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее два коаксиально расположенных цилиндрических корпуса подачи сжатого воздуха и под. ачи рабочего агента, имеющее на выходе направитель для создания спиралеобразного потока, а средство для изменения направления рабочего потока выполнено в виде обтекателя, причем направитель содержит винтовые прорези, расположенные либо на конце корпуса подачи сжатого воздуха, либо на конце обтекателя со стороны подачи сжатого воздуха.

Недостатками данного устройства является отсутствие возможности регулирования параметров вихревого потока (шаг, угол раскрытия, однородность), трудоемкость изготовления винтовых прорезей, недолговечность (низкая износоустойчивость) устроАсТВВ, В основу изобретения положена задача повышения качества и производительности обработки внутренних поверхностей за счет создания устройства с регулируемыми параметрами вихревого потока и зоны смешивания (шаг, угол раскрытия, однородность), а также повышения износоустойчивости устройства, Решение указанной задачи достигается конструкцией пневмовихревой головки, состоящей из завихрителя и обтекателя, которая допускает осевое перемещение всей головки или обтекателя с возможностью фиксирования в требуемой точке, размещением завихрителя внутри корпуса подачи сжатого воздуха, выводящим зону смешивания вихревого потока с рабочим агентом непосредственно во внутреннюю полость обрабатываемого тела, что полностью исключает абразивный износ пневмовихревой головки.

На чертеже изображен общий вид предложенного устройства, 5

Устройство содержит два коаксиально расположенных цилиндрических корпуса: корпус подачи рабочего агента 1 и корпус подачи сжато о воздуха 2. Внутри корпуса подачи сжатого воздуха 2 и соосно с ним размещен формирователь 3.

Структурно пневмовихревая головка состоит из трех частей: зоны крепления (1) пневмовихревой головки, зоны формирования вихревого потока (II) и зоны смешивания (I I I).

Зона крепления (I) содержит хвостовик

4, выполненный таким образом, что допускает осевое перемещение формирователь

3 с возможностью фиксирования в требуемой точке, Внутри хвостовика 4 выполнено осевое отверстие 5 для подачи сжатого воздуха через периферийные каналы 6 в зону формирования вихревого потока (II). Эта зона представляет собой винтовые каналы, образованные внутренней поверхностью корпуса подачи сжатого воздуха 2 и винтовыми выступами 7 на наружной поверхности формирователя 3. Зона смешивания (III) расположена между торцевой поверхностью корпуса подачи сжатого воздуха 2 и торцевой поверхностью обтекателя 8, обращенной к выходной кромке формирователя

3. Обтекатель 8, форма и размеры которого могут быть различными, расположен на кон-: соли 9 формирователя 3, снабженной узлом крепления сменных обтекателей, которая допускает осевое перемещение этих обтекателей с возможностью фиксирования в требуемой точке.

Работает устройство следу ощим образом.

Сжатый воздух от источника повышенного давления подают через корпус подачи сжатого воздуха 2, осевое отверстие 5 и периферийные каналы 6 к винтовым выступам 7. При движении сжатого воздуха по винтовым каналам происходит предварительное формирование вихревого потока, который поступает в зону смешивания, где окончательно формируются его параметры (шаг, угол раскрытия, однородность), которые зависят от формы и размеров обтекателя 8, его осевого поло>кения на консоли 9 формирователя 3, а также от осевой скорости рабочего агента в момент смешивания, Эти параметры подбирают так, чтобы полностью исключить контакт формирователя 3 и обтекателя 8 с рабочим агентом, а также получить абразивно-воздушный вихревой поток с заданными параметрами воздействия на обрабатываемую поверхность.

Сформированный вихревой поток подхватывает рабочий агент, за счет центробежных сил прижимает к внутренней

2005057

55 поверхности обрабатываемого тела и перемещает по спирали вдоль оси детали, производя воздействие на внутреннюю поверхность обрабатываемого тела.

Пример 1. В качестве тела для обработки предлагаемым устройством взята трубная заготовка из стали с внутренним диаметром 20 мм и длиной 450 мм со следами окалины и коррозии на внутренней поверхности. Во внутренней полости этой заготовки размещено устройство, имеющее наружный диаметр 16 мм и длину 500 мм, внешние подводы сжатого воздуха давлением 0,7 мПа, внешние подводы рабочего агента, в качестве которого использован карбид бора фракций 200 мкм, а также снабженное внешним приводом для сообщения всему устройству возвратно-поступательного движения в процессе работы. Сжатый воздух поступает через корпус подачи сжатого воздуха 2 на формирователь 3 и посредством винтовых канавок 7 с переменным сечением профиля, выполненных на наружной поверхности формирователь 3, преобразуется в закрученный с околозвуковой скоростью вихревой поток, который поступает в зону смешивания (Ш), В эту же зону через корпус подачи рабочего агента 1 поступает рабочий агент. Вихревой поток подхватывает его, за счет центробежных сил прижимает к внутренней поверхности обрабатываемой трубы и, перемещая по спирали вдоль оси детали, производят очистку поверхности от следов окалины и коррозии, Далее отработанная воздушно-абразивная смесь поступает в блок разделения и фильтрации (в схеме устройства отсутствует).

В процессе работы устройству при помощи внешнего привода придают возвратно-поступательное движение по всей длине трубы. Время очистки составляет 30 — 90 с и зависит от степени загрязнения поверхности. . Пример 2. В качестве тела для обработки взят корпус из стали в виде трубы длиной 600 мм, имеющей сквозную внутФормула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМОВИХРЕВОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ, содержащее два коаксиально расположенных цилиндрических корпуса подачи рабочего агента и осевого подвода сжатого воздуха, обтекатель и формирователь с винтовыми элементами для завихрения сжатого воздуха, отличающееся тем, что формирователь выполнен в виде стержня, расположенного консольно упомянутым корпусам, один конец которо5

40 реннюю резьбу М32 х 1,5 по всей длине корпуса. Внутренняя поверхность корпуса покрыта термическим окислом после термообработки, который необходимо снять перед нанесением защитного гальванического покрытия, а также зачистить от заусенцев внутреннюю резьбу. Во внутренней полости корпуса размещено устройство, имеющее наружный диаметр 25 мм и длину 600 мм, внешние подводы сжатого воздуха давлением 0,7 мПа, внешние подводы рабочего агента, в качестве которого использован карбид бора фракцией 60 мкм, а также снабженное внешним приводом для сообщения всему устройству возвратно-поступательного движения в процессе работы. Далее устройство работает по описанной в примере 1 схеме. Время очистки составляет 20 — 40с.

Пример 3, В качестве тела для обработки взят корпус гидроцилиндра внутренним диаметром 50 мм и длиной 400 мм для отделочно-упрочняющей обработки внутренней поверхности. Во внутреннюю полость этого корпуса помещено устройство, имеющее наружный диаметр 35 мм и длину

400 мм, внешние подводы сжатого воздуха с регулируемым давлением от 0,3 мПа до 0,7 мПа, внешний подвод рабочего агент.;. в качестве которого использованы стальные шарики диаметром от 0,5 до 2,0 мм, а также снабженное внешним приводом для сообщения всему устройству возвратно-посту ательного движения в процессе работы.

Далее устройство работает по описанно;; -.„ примере 1 схеме. Время обработки составляет 60 †1 с, и зависит от требуемого состояния поверхности.

Применение предложенного устройства позволяетобрабатывать внутреннюю поверхность тел различного внутреннего сечения с большой производительностью и высоким качеством обработки изделия, высокой износоустойчивостью пневмовихревой головки и устройства в целом. (56) Авторское свидетельство СССР

М 704698, кл. В 08 В 9/00, 1979. го установлен в корпусе подвода сжатого воздуха с возможностью перемещения вдоль оси, а на консольном конце расположен обтекатель из условия образования и изменения зазора между его торцом, обращенным к формирователю, и плоскостью, проходящей через выходную кромку винтовых элементов формирователя, при этом наружный диаметр обтекателя меньше внутреннего диаметра корпуса подачи рабочего агента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что винтовые элементы формировате2005057

Составитель А. Корсуков

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Редактор А. Бер

Заказ 3419

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

П оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 рои ля выполнены в виде выступов, расположенных на стержне, наружный диаметр которых соответствует внутреннему диаметру корпуса подвода сжатого воздуха, 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что винтовые выступы формирователя выполнены с переменным сечением профиля, изменяющимся по мере приближения к консольному концу.