Установка для восстановления блоков двигателей внутреннего сгорания плазменным напылением

 

Изобретение относится к технике напыления газотермических покрытий и может быть использовано для восстановления блоков двигателей внутреннего сгорания плазменным напылением. Изобретение направлено на увеличение адгезионной прочности плазменных покрытий, упрощение конструкции установки и расширение технологических возможностей. Установка, содержащая корпус, внутри которого расположены тележка с механизмом ее привода, состоящим из электродвигателей, соединенных с редукторами, а также плазмотрон с механизмом его качания, дополнительно снабжена поддоном, в резьбовые отверстия которого ввернуты регулировочные винты, опирающиеся на тележку, червячным редуктором, электропневматическими клапанами и пневматическими цилиндрами, внутри которых установлены с возможностью перемещения поршни, подпружиненные относительно корпуса, причем редукторы привода тележки выполнены цилиндрическими с разными передаточными числами и общим ведомым валом, свободный конец которого выполнен в виде винта, соединенного с тележкой жестко связанной с ней гайкой, ведомый вал червячного редуктора соединен посредством ременной передачи с кулачковым валом механизма качания плазмотрона, ведущий вал цилиндрических и червячных редукторов соединены с электродвигателем посредством ременных передач, при этом на валу электродвигателя и ведомом валу цилиндрических редукторов подвижно установлены зубчатые муфты, шарнирно соединенные с поршнями цилиндров, сообщающихся с электропневматическими клапанами посредством трубопроводов. 5 ил.

Изобретение относится к технике напыления газотермических покрытий и может быть использовано для восстановления блоков двигателей внутреннего сгорания плазменным напылением.

Известна установка для восстановления блоков двигателей внутреннего сгорания плазменным напылением (Справочник технолога авторемонтного производства под редакцией Г. А. Малышева. М.: "Транспорт", 1977, с. 164-167), содержащая корпус, внутри которого расположены тележка с механизмом ее привода, состоящим из электродвигателей, соединенных с редукторами, а также плазмотрон с механизмом его качания.

Недостатком установки является то, что ее конструкция не позволяет осуществлять дробеструйную обработку напыляемой детали. В результате этого подготовка детали к напылению с помощью дробеструйной обработки осуществляется на отдельном рабочем месте. По этой причине время между дробеструйной обработкой и плазменным напылением остается большим. В течение этого времени на поверхности детали растет пленка окислов, снижающая адгезионную прочность плазменного покрытия. Кроме того, установка является сложной по конструкции, которая в то же время не позволяет регулировать дистанцию напыления (расстояние от среза плазмотрона до напыляемой поверхности), в результате чего область ее применения ограничивается.

Изобретение направлено на увеличение адгезионной прочности плазменных покрытий, упрощение конструкции установки и расширение технологических возможностей.

Это достигается тем, что установка, содержащая корпус, внутри которого расположены тележка с механизмом ее привода, состоящим из электродвигателей, соединенных с редукторами, а также плазмотрон с механизмом его качания, дополнительно снабжена поддоном, в резьбовые отверстия которого ввернуты регулировочные винты, опирающиеся на тележку, червячным редуктором, электропневматическими клапанами и пневматическими цилиндрами, внутри которых установлены с возможностью перемещения поршни, подпружиненные относительно корпуса, причем редукторы привода тележки выполнены цилиндрическими с разными передаточными числами и общим ведомым валом, свободный конец которого выполнен в виде винта, соединенного с тележкой посредством жестко связанной с ней гайки, ведомый вал червячного редуктора соединен посредством ременной передачи с кулачковым валом механизма качания плазмотрона, ведущий вал цилиндрических и червячных редукторов соединены с электродвигателем посредством ременных передач, при этом на валу электродвигателя и ведомом валу цилиндрических редукторов подвижно установлены зубчатые муфты, шарнирно соединенные с поршнями цилиндров, сообщающихся с электропневматическими клапанами посредством трубопроводов.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленная установка отличается от прототипа тем, что она дополнительно снабжена поддоном, в резьбовые отверстия которого ввернуты регулировочные винты, опирающиеся на тележку, червячным редуктором, электропневматическими клапанами и пневматическими цилиндрами, внутри которых установлены с возможностью перемещения поршни, подпружиненные относительно корпуса, причем редукторы привода тележки выполнены цилиндрическими с разными передаточными числами и общим ведомым валом, свободный конец которого выполнен в виде винта, соединенного с тележкой посредством жестко связанной с ней гайки, ведомый вал червячного редуктора соединен посредством ременной передачи с кулачковым валом механизма качания плазмотрона, ведущий вал цилиндрических и червячных редукторов соединены с электродвигателем посредством ременных передач, при этом на валу электродвигателя и ведомом валу цилиндрических редукторов подвижно установлены зубчатые муфты, шарнирно соединенные с поршнями цилиндров, сообщающихся с электропневматическими клапанами посредством трубопроводов.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка - вид спереди.

На фиг. 2 - установка - вид сбоку.

На фиг.3 - кинематическая схема установки.

На фиг. 4 - кулачковый механизм.

На фиг. 5 - крепление плазмотрона к валу.

Установка состоит из корпуса 1 (фиг.1), внутри которого расположена подвижная тележка 2, механизм ее привода, а также механизм качания плазмотрона 3 и дробеструйного пистолета 4.

Корпус сварен из балок 5 и обшит листами железа 6. Боковые стенки корпуса снабжены люками 7, 8 (фиг.1,2). В верхней части корпуса смонтирован колпак со смотровыми окнами 9.

Тележка 2 установлена с возможностью перемещения на рельсовом пути 10 (фиг. 1), закрепленном на швеллере 11. Механизм привода тележки состоит из электрического двигателя 12, двух цилиндрических редукторов 13 и 14, соединенных с двигателем посредством ременных передач 15, 16 (фиг.3), рабочего винта 17 (фиг. 1), соединенного подвижно с гайкой 18 тележки, и механизма переключения передач. Передаточное число редуктора 13 U₁=3,33, а редуктора 14 U₂=10.

От попадания абразива механизм привода тележки защищен листами 39, 40, 41. Все узлы механизма крепятся к корпусу 1 через швеллеры 42.

Механизм переключения передач состоит из двух электропневматических клапанов 19, 20 (фиг.3), трех пневматических цилиндров 21, 22, 23, соединенных между собой при помощи трубопроводов 24, 25. Внутри цилиндров установлены с возможностью перемещения поршни 26, 27, 28, подпружиненные относительно корпуса и соединенные с муфтами 29, 30, 31 посредством вилок 32, 33, 34.

На тележке 2 (фиг. 1) установлен поддон 35, на который укладывается и закрепляется от перемещений планками 36 блок цилиндров двигателя. Для регулировки расстояния от среза плазмотрона до напыляемой поверхности тележка 2 снабжена регулировочными винтами 37 (фиг.2). От перемещений в горизонтальной плоскости относительно тележки поддон 35 фиксируется штифтами 38, приваренными к тележке 2.

Механизм качания состоит из червячного редуктора 43, червячный вал которого соединен с валом 44 (фиг.3) электродвигателя 12 посредством ременной передачи 45, вала 46, соединенного с червячным редуктором 43 ременными передачами 47, 48. На валу 46 жестко закреплен кулачок 49 (фиг.4). В паз кулачка вставлен шип 50 рычага 51, соединенного с валом 52. Плазмотрон 3 (фиг. 1) и дробеструйный пистолет 4 жестко закреплены на валу 52 и отделены друг от друга металлическим щитом 53 (фиг.2), в нижней части которого запрессован металлический ворс 54. Жесткость соединения плазмотрона с валом 52 обеспечивается посредством держателя 65 (фиг.5). С помощью аналогичного держателя к валу 452 крепится и дробеструйный пистолет. При необходимости расстояние между осями плазмотрона и дробеструйного пистолета можно изменять. Для этого необходимо ослабить винты 66 крепления держателя и переместить держатель вдоль оси вращения вала 52 в необходимом направлении.

Установка работает следующим образом. Блок цилиндров двигателя, требующий восстановления, через люк 8 (фиг.1) укладывается на поддон 35 и закрепляется планками 36. С помощью винтов 37 устанавливается необходимое расстояние от среза плазмотрона до напыляемой поверхности детали. Включается ускоренная (холостая) подача тележки. При этом электропневматический клапан 19 (фиг.3) закрыт, перекрывая подачу сжатого воздуха из компрессора в пневматические цилиндры 21, 22, 23. Электропневматический клапан 20 открыт. Это обеспечивает сообщение пневматических цилиндров 21, 22, 23 с атмосферой. Поршни 26, 27, 28 под действием пружин 56, 57, 58 перемещаются вправо, увлекая за собой вилки 32, 33 и 34, шарнирно связанные с муфтами 29, 30, 31. В результате этого муфта 31 соединяет шкив 59 ременной передачи с валом 44 электродвигателя и разъединяет с ним шкив 61. Муфта 29 соединяет ведомую шестерню 60 редуктора 13 с валом 17. Муфта 30 разъединяет вал 17 с ведомой шестерней 63. При включении электродвигателя крутящий момент от его вала 12 передается на зубчатую муфту 31, шкив 59 ременной передачи 16, ведомый вал редуктора 13 (фиг. 3). Через систему шестерен редуктора 13 крутящий момент передается на зубчатую муфту 29 и вал 17, винт которого соединен с гайкой 18, жестко связанной с тележкой (фиг. 1). При этом механизм качания и редуктор 14 не работают, поскольку шкивы 62 и 61 (фиг.3) отсоединены от вала 44 электродвигателя 12.

Как только первая постель блока цилиндров окажется вблизи зоны действия дробеструйного пистолета холостая подача выключается, а рабочая подача включается. При этом электропневматический клапан 19 (фиг.3) открывает доступ сжатого воздуха к пневматическим цилиндрам 21, 22, 23 через трубопроводы 24 и 25, а электропневматический клапан 20 закрывается, разобщая цилиндры с атмосферой. Под действием сжатого воздуха поршни 26, 27 и 28, преодолевая сопротивление пружин 56, 57 и 58, перемещаются влево. Муфта 31 при этом выходит из зацепления со шкивом 59 ременной передачи 16 и входит в зацепление с зубчатым венцом шкива 61 ременной передачи 15. Муфта 30 соединяет ведомую шестерню 63 с валом 17. Муфта 29 выходит из зацепления с ведомой шестерней 60. В результате этого, при включении электродвигателя крутящий момент с его вала передается посредством ременной передачи на ведущий вал редуктора 14 и через систему шестерен на вал 17. Винт вала, находясь в сопряжении с гайкой, соединенной жестко с тележкой, приводит ее в движение с малой скоростью.

Так как шкив 62 жестко установлен на одной оси со шкивом 61, при включении электромагнитного клапана 19 крутящий момент передается также и на червячный вал редуктора 43 механизма качания. С червячного редуктора крутящий момент передается посредством ременных передач на вал 46 механизма качания. Кулачковый механизм, жестко установленный на валу, преобразовывает вращательное движение кулачка 49 в колебательное вала 52. Отношение передаточного числа механизма качания к передаточному числу механизма привода тележки обеспечивает 93 колебания вала 52 при перемещении детали на величину, равную ширине постели.

При дробеструйной обработке абразив из бункера 64 (фиг.1) забирается и по рукаву 55 транспортируется к дробеструйному пистолету 4. При этом щит 53 предотвращает попадание абразива в зону действия плазмотрона 3.

После дробеструйной обработки первой постели включается холостая подача. Восстанавливаемая деталь подается вперед и останавливается вначале зоны действия плазмотрона 3 на постель, подвергнутую дробеструйной обработке. При этом следующая постель оказывается в зоне действия дробеструйного пистолета. С включением дробеструйного пистолета включается плазмотрон и рабочая скорость подачи. При этом осуществляется одновременное напыление первой постели и дробеструйная обработка второй.

Напыление последней постели осуществляется при выключенном дробеструйном пистолете. После окончания напыления блок цилиндров подается к люку 7 (фиг. 1), где с помощью сжатого воздуха очищается от остатков абразива и снимается с установки.

Поскольку время между дробеструйной обработкой и напылением при использовании установки минимально, окисные пленки не успевают вырасти на подготовленной к напылению поверхности до величины, значительно снижающей адгезионную прочность плазменного покрытия. Конструкция установки позволяет восстанавливать блоки двигателей внутреннего сгорания различных марок. Настройка установки для восстановления постелей блоков разных марок состоит в изменении расстояния между осями дробеструйного пистолета и плазмотрона и регулировки расстояния от среза плазмотрона до напыляемой поверхности способами, изложенными выше.

Формула изобретения

Установка для восстановления блоков двигателей внутреннего сгорания плазменным напылением, содержащая корпус, внутри которого расположены тележка с механизмом ее привода, состоящим из электродвигателей, соединенных с редукторами, а также плазмотрон с механизмом его качания, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена поддоном, в резьбовые отверстия которого ввернуты регулировочные винты, опирающиеся на тележку, червячным редуктором, электропневматическими клапанами и пневматическими цилиндрами, внутри которых установлены с возможностью перемещения поршни, подпружиненные относительно корпуса, причем редукторы привода тележки выполнены цилиндрическими с разными передаточными числами и общим ведомым валом, свободный конец которого выполнен в виде винта, соединенного с тележкой посредством жестко связанной с ней гайки, ведомый вал червячного редуктора соединен посредством ременной передачи с кулачковым валом механизма качания плазмотрона, ведущий вал цилиндрических и червячных редукторов соединены с электродвигателем посредством ременных передач, при этом на валу электродвигателя и ведомом валу цилиндрических редукторов подвижно установлены зубчатые муфты, шарнирно соединенные с поршнями цилиндров, сообщающихся с электропневматическими клапанами посредством трубопроводов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5