Устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий

 

Устройство используется для удаления шлакового слоя, которым может быть окалина, с металлических изделий. Устройство содержит накладной возбудитель вибрации, включающий сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости, инерционную массу, зажимное приспособление, гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления, соединенный с регулируемым приводом, и источник питания. Накладной возбудитель вибрации выполнен с возможностью перемещения вдоль оси изделия, а на участке обрабатываемого изделия размещено фиксирующее устройство, на котором установлен накладной возбудитель вибрации. Устройство позволяет увеличивать производительность удаления шлакового слоя и окалины с металлических изделий, полученных, как правило, литьем, а также является простым. 2 ил.

Изобретение относится к металлургической промышленности, например к оборудованию для удаления шлакового слоя с различных изделий, в частности с толстостенных труб, полученных литьем, а также для удаления твердых отложений с изделий в других отраслях производства.

Известны различные устройства для удаления шлакового слоя с длинномерных цилиндрических изделий с использованием абразивной среды или другим инструментом.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, которое содержит установленные последовательно на корпусе ступицы с закрепленными на них в шахматном порядке эластичными и металлическими лепестками и смонтированный между ними кавитатор. Последний выполнен в виде последовательно установленных на корпусе колец с увеличивающимся диаметром от головной части устройства к хвостовой (А.С. №1796289, В 08 В 9/04, БИ №7, 1989 г.).

Недостатком данного устройства является быстрый износ эластичных и металлических лепестков при обработке поверхностей, имеющих шлаковые включения.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб (Патент РФ №2162753, В 08 В 9/02, 3/10, БИ №4, 2001 г.) включающее как минимум две секции, каждая из которых имеет установленную посредством упругих опор на неподвижном основании виброплощадку, а также жестко связанный с ней вибровозбудитель и привод. Секции установлены на регулируемом расстоянии одна от другой, а виброплощадки выполнены в виде платформы с приспособлением для крепления труб, которые предварительно заполнены технологической средой и загерметизированы. Вибровозбудители расположены независимо друг от друга и имеют возможность обеспечения асинхронных колебаний виброплощадок. Количество секций и расстояния между ними выбраны из условий прочности труб, надежности их закрепления и необходимости уменьшения колеблющихся масс.

Основными недостатками данного устройства являются сложность конструкции и большие затраты времени на вспомогательное и основное время при очистке внутренних поверхностей труб.

Задача изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение производительности при удалении шлакового слоя с толстостенных труб, полученных литьем, для последующей размерной обработки.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий содержит накладной возбудитель вибрации, в состав которого входят сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости. На последних вывешена инерционная масса, зажимное приспособление для фиксации накладного возбудителя вибрации. Гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления соединен с регулируемым приводом, связанным с источником питания. Причем накладной возбудитель вибраций может перемещаться вдоль изделия, закрепляться с помощью приспособления и возбуждать поперечные вибрации на резонансной частоте изделия.

На фиг.1 изображено изделие с накладным возбудителем вибраций, а на фиг.2 - разрез накладного возбудителя вибраций.

Устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий 1 (фиг.1) устанавливается на изделие 2, которое опирается на опоры 3.

Накладной возбудитель вибраций (фиг.2) включает инерционную массу 4, подвешенную на упругих оболочках, которыми могут служить сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления 5, прижимы 6. Прижимы крепятся к основанию 7, к которому через скобу 8, ось 9 присоединяется болтами 10 обрабатываемое изделие 2, имеющее шлаковый слой 11. Сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления образуют две полости и соединены с гидрообъемным генератором 12 и системой создания среднего давления 13.

Гидрообъемный генератор соединен с регулируемым приводом 14, связанным с источником питания 15.

Основание 7 со скобой 8, осью 9 и крепежными болтами 10 является приспособлением для крепления накладного возбудителя вибрации в необходимом месте вдоль оси изделия.

Устройство работает следующим образом.

Накладной возбудитель вибрации с помощью приспособления, состоящего из основания 7, скобы 8 с осью 9, крепится к изделию 2 болтами 10.

При запуске источника питания 15 вращение через регулируемый привод 14 передается на вал гидрообъемного генератора 12. В полостях гидрообъемного генератора 12, а значит, и в сдеформированных в радиальном направлении рукавах высокого давления, образующих верхнюю и нижнюю полости, создается давление Р₀ системой среднего давления 13. Среднее давление необходимо для компенсации утечек в гидрообъемном генераторе 12 и создания начального усилия, относительно которого создаются знакопеременные усилия, которые через приспособление передаются на изделие 2. Знакопеременный объем жидкости с частотой гидрообъемного генератора 12 подается в верхнюю и нижнюю полости накладного возбудителя вибраций.

Инерционная масса 4 совершает линейные колебания с амплитудой x₀ перпендикулярно оси изделия 2. Частота колебаний, изменяемая регулируемым приводом 14, доводится до частоты собственных колебаний изделия. Изделие начинает вибрировать в резонансном режиме.

Так как предел упругости основного материала намного больше, чем предел упругости шлакового слоя 11, которым может быть и окалина, то при значительных упругих деформациях изделия слой 11 разрушается и осыпается. На фиг.1 пунктиром показаны формы вибрации оси изделия на первой и второй гармонике. Для более равномерного удаления шлакового слоя, который может быть снаружи и внутри изделия, накладной возбудитель колебаний с помощью приспособления крепится в любой необходимой точке, чтобы создать упругие деформации на любом участке изделия.

После вибрационной обработки накладной возбудитель вибрации снимается, а изделие поступает на последующую размерную обработку.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию устройства и повысить производительность удаления дефектного слоя с металлических изделий, полученных литьем, в частности толстостенных труб.

Формула изобретения

Устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий, содержащее накладной возбудитель вибрации, включающий сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости, инерционную массу, зажимное приспособление, гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления, соединенный с регулируемым приводом, и источник питания, отличающееся тем, что накладной возбудитель вибрации выполнен с возможностью перемещения вдоль оси изделия, а на участке обрабатываемого изделия размещено фиксирующее устройство, на котором установлен накладной возбудитель вибрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2