Устройство для наплавки
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и1 473578
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 07.12.72 (21) 1855289/25-27 с присоединением заявки № (51) М. Кл. В 23k 9/04
В 23р 3/10
В 23k 37/00
В 23р 7/00
Совета Министров СССР (53) УДК 621.791.92 (088.8) Опубликовано 14.06.75. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 04.09.75 па делам изобретений и аткрыти» (72) Авторы изобретения
К, Д. Пилавов, О. P. Покинько и В. Н. Малик
Краснодарское локомотивное депо (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПЛАВКИ
Государственный комитет (32) Приоритет
Изобретение относится к области изготовления и ремонтных работ по восстановлению дизельных двигателей и может найти применение в восстановлении размеров изношенных гильз дизельных двигателей.
Известно устройство для наплавки, содержащее смонтированные на общем основании механизмы центрирования и крепления детали, один из которых связан с механизмом ее поворота, снабженным шпинделем, подвижную наплавочную головку с системой ее питания, установленную с возможностью горизонтальной и вертикальной подачи относительно детали, командоаппарат и систему управления с переключателями.
Предложенное устройство отличается от известного тем, что. с целью повышения производительности и улучшения качества наплавки, командоаппарат смонтирован на шпинделе механизма поворота детали и выполнен в виде установленных на этом шпинделе трех дисков, один из которых жестко связан со шпинделем, а два других установлены свободно, при этом все три диска снабжены секторными кулачками, образующими при повороте шпинделя единый кулачок с различной степенью перекрытия дисков в зависимости от количества наплавляемых ребер, взаимодействующий с соответствующими переключателями системы управления, установленными на основании и связанными с системами питания и подачи наплавочной головки.
С целью постоянного контакта электрода
5 наплавочной головки с изделием, устройство снабжено гидравлическим демпфером, установленным на кронштейне наплавочной головки.
Вращающаяся щетка-электрод наплав вочной головки двигается вдоль наплавляемого ребра, осуществляя наплавку за одни двойной ход. Обычно толщина наплавляемого слоя составляет 0,2 — 0,12 мм. После окончания наплавки одного ребра гильза, закреп>5 ленная в зажимном механизме устройства, автоматически поворачивается для наплавкп следующего ребра. После наплавки всех ребер, заданных программой, устройство отключается.
20 На фиг. 1 схематически изображено описываемое устройство; на фиг. 2 — сечение по
A — А на фнг. 1; на фиг. 3 — механизм горизонта",üíîé подачи наплавочной головки; на фиг. 4 — кинематическая схема командоаппа25 рата.
Устройство состоит из корпуса 1, стола 2, командоаппарата 3, механизма 4 поворота стола, механизма 5 центрирования и крепления наплавляемой гильзы, наплавочной го30 ловки б, механизма 7 горизонтальной подачи
473578
Механизм 5 центрирования и крепления наплавляемой гильзы 32 состоит из центрирующего диска 33 (фиг. 2), укрепленного на столе, конусного центрирующего диска 34 и рычага 35, приводимого пневмоцилиндром 36 (фиг. 1), соединенным с воздушной магистралью 37 посредством пневмопроводов 36 и
39 и вентилей 40 и 41.
Наплавочная головка состоит из щеткиэлектрода 42, приводимого во вращение электродвигателем 43 и свободно подвешенного на кронштейне 44, укрепленном на салазках
45, перемещаемых в горизонтальном направ- 4 ленни ходовым винтом 46. На нижнем конце кронштейна 44 укреплена лопасть 47, которая постоянно находится в резервуаре 48, заполненном маслом.
Механизм 7 горизонтальной подачи напла- 4 вочной головки содержит храповое колесо 49 (фиг. 3), жестко укрепленное на ходовом винте 46, взаимодействующее с гайкой, жестко укрепленной в салазках 45, и приводимое во вращение собачкой 50, управляемой копи- 5 ром 51 посредством ролика 52 и рычага 53 шатуна 54. Храповое колесо 49 перекрывается цапфой 55 червячного колеса 56, приводимого от червяка 57 и маховика 58. С червячным колесом 56 скреплена стрелка 59, взаимодействующая со шкалой 60 и шатуном 54 посредством рычага 61 и пружины 62. На ходовом винте 46 укреплен маховик 63.
Механизм 8 вертикального перемещения наплавочной головки состоит из штока 64, 0 жестко связанного с салазками 45, гидроцилиндра 65, связанного посредством гидропроводов 66 и 67 с резервуарами 68 и 69. Воздушные полости резервуаров 68 и 69 соединены с воздушной магистралью 37 посредством 0S наплавочпой головки, механизма 8 вертикального перемещения паплавочной головки.
В корпусе устройства размещен стол. На подшипниках 9 установлен шпиндель 10 стола (фиг. 2). Командоаппарат состоит из двух взаимно подвижных кулачковых дисков 11 и
12, подвижно установленных па шпинделе !О.
Кулачковый диск 13 жестко скреплен со шпи:<делем стола.
Относительное смещение дисков Il и 12 и пх связь со шпинделем 10 осуществляются посредством рукояток 14 и 15 с подпружиненнь,ми защелками 16. Относительное положение дисков 11 и 12 контролируется посредством стрелок 17 и 18 и лимба (шкалы) 19, на котором нанесены цифры, соответствующие количеству наплавляемых ребер гильзы.
Кулачковые диски 11, 12 и 13 при повороте шпинделя 10 стола своими кулачками 20, 21 и 22 воздействуют на микропереключатели
23, 24, 25, 26 и 27 (фиг. 4).
Механизм 4 поворота стола состоит из храпового колеса 28, жестко укрепленного на шпинделе 20 и приводимого во вращение штоком 29 пневмоцилиндра 30; шток стопорится подпружиненным фиксатором 31. вентилей 70 и 71. Резервуар 68 своей воздушной полостью также соединен с пневмоцилнндром 30. С салазками 45 жестко скреплен пор 72, взаимодействующий с микропере5 ключателями 73, 74 и 75.
Устройство работает следующим образом.
Подлежащая восстановлению гильза подвергается обмеру, в результате которого устанавливается количество ребер, подлежащих
l0 наплавке, и ее величина. Обычно величина гильзы составляет 0,02 — 0,12 мм. Затем гильза устанавливается "a столе по центрирующему диску 33 и зажимается конусным центрирующим диском 34 посредством рычага 35, 15 приводимого от пневмоцилиндра 36, при этом включается вентиль 40, и сжатый воздух из магистрали 37 поступает по пневмопроводу
39 в верхнюю полость пневмоцилиндра 36, производя крепление гильзы.
20 Включением тумблеров на щите управления задается одна из возможных программ работы в зависимости от результатов произvåäåHíoão обмера гильзы. Таких программ три: «наплавка кругом», «наплавка в одном секторе» и «наплавка в двух секторах». При
«наплавке кругом» восстановлению подвергаются все ребра цилиндровой гильзы. Толщина наплавляемого слоя металла одинакова по всей окружности. Программа в одном или
30 двух секторах позволяет наплавлять ребра гильзы на or р аниченпых участках окружности (от одного до одиннадцати ребер в каждом секторе). Указанные участки охватывают район расположения отверстий под адаптеры
35 форсунок и индикаторного крана, где происходит наиболее интенсивный износ ребер гильзы. Трем программам наплавки ребер гильзы соответствуют три группы микропереключателей командоаппарата, которые вклю0 чаются в электрическую цепь управления устройством с пульта управления. При включении программы «наплавка крутом» в электрическую цепь командоаппарата включается микропереключатель 23, который отключит устройство после того, как стол повернется на
360, т. е. после того, как будет произведена наплавка всех ребер.
При работе по программе «наплавка в двух секторах» в электрическую цепь управления устройством включаются микропереключатели 24, 25 и 26. Количество ребер, подлежащих восстановлению в каждом секторе, устанавливают по шкале 19 посредством рукояток 14 и 15 и стрелок 17 и 18, движущихся
5 ïî шкале 19. При этом происходит относительное смещение дисков 11 и 12, что приводит к изменению общей длины кулачков 20, 21, 22, расположенных на нижней поверхности дисков 11, 12 и 13. Изменение длины кулачков 20, 21 и 22 определяет длительность воздействия их на микропереключатель 24 (фиг. 4) при вращении стола на запитывающий микропереключатель 74, который обеспечивает ускоренный поворот стола до начала наплавки ребер второго сектора.
473578
Как только раздвижные кулачки 20, 21 и
22 прекратят воздействие на микропереключатель 24, отключается микропереключатель
74 и устройство переводится на рабочую подачу для нanëaBêè ребер второго сектора гильзы. При этом в электрическую цепь наплавки ребер во втором секторе включится микропереключатель 25. После окончания наплавки ребер второго сектора устройство отключается микропереключателем 26.
При работе устройства в режиме «наплавка в одном секторе» количество ребер, подле>кащих наплавке, также устанавливается по шкале 19 посредством рукояток 14 и 15. При этом в электросхему цепи управления устройством включается микропереключатель 27, который отключает устройство после окончания наплавки установленного количества ребер, т. е. после прекращения воздействия на него кулачка диска 12. Нажатием на кнопку «Пуск» на пульте управления включается электродвигатель 43, сообщаюший вращение щетке-электроду 42, и к ней подводится ток наплавки, а также включается вентиль
71, направлявший поток воздуха в пневмоцилиндр 30, и шток 29 посредством храпового механизма повернет храповое колесо 28 на один шаг так, что первое ребро цилиндровой гильзы 32, подлежащее наплавке, располо>кится против щетки — электрода 42, после поворота храпового колеса 28 оно, а вместе с ним и стол фпксируются фиксатором 31. Одновременно воздух от вентиля 71 поступает в резервуар 68, вытесняя из него м-сло по гидропроводу 67 в нижн:ою полость гидроцилиндра 65. При этом масло из верхней полости гидроцили;.дра 65 вытесняется по гидропроводу 66 в резервуар 69, воздушная полость которого в это время соединена с атмосферой. Происходят раоочая подача щетки— электрода 42 вдоль ребра гильзы 32 и его наплавка благодаря вращению щетки-электрода 42 и постоянному и равномерному поджатию ее к i аплавляемому ребру. Постоянное поджатие щетки-электрода 42 к наплавляемому ребру гильзы 32 обеспечивается в результате осуществления первоначального поджатия щетки-электрода 42 маховиком 63.
Равномерность этого поджатия обеспечивается шарнирным соединением кронштейна 44 и салазками 45. При первоначальном поджатии щетки-электрода 42 маховиком 63 кронштейн
44 отклоняется от вертикального положения, создавая по мере сгорания проволочек-электродов постоянное поджатие щетки-электрода
42 к наплавляемому ребру, При вращении щетки-электрода 42 происходит удар ее проволочек-электродов о наплавляемое ребро. При наличии шарнирного соединения кронштейна 44 с салазками 45 это приводит к периодическим отжимам щетки-электрода 42 от наплавляемого ребра и прекращению контакта между щеткой-электродом 42 и наплавляемым ребром, что нарушает протекание процесса наплавки. C
6О
65 целью избежания этого вредного явления, на нижнем конце кронштейна укреплена лопасть 47, опущенная в резервуар 48 с маслом, которое благодаря своей вязкости, вы. полняет роль демпфера, обеспечивая постоянное и равномерное поджатие щетки-электрода
42 к наплавляемому ребру и нормальное протекание процесса наплавки. При достижении наплавочной головкой верхнего крайнего положения упор 72 замыкает контакты микропереключателя 73, вентиль 71 связывает воздушные полости резервуара 68 и пневмоцилиндра 30 с атмосферой, шток 29 под действием пружины возвращается в исходное положение, а вентиль 70 направляет поток сжатого воздуха из магистрали 37 в воздушную полость резервуара 69. При этом жидкость из резервуара 69 по гидропроводу бб поступает в верхнюю полость гпдроцп.пгндра 65 и наплавочная головка совершает рабочее движение сверху вниз, завершая процесс наплавки ребра гильзы. Прп достижении наплавочной головкой нижнего крайнего положения упором 72 замыкаются контакты микропереключателя 75, включающего вентиль 71 в работу, который направит поток сжатого воздуха из магистрали 37 в пневмоцилиндр 30 н воздушную полость резервуара 68. Произойдет очередной поворот стола и гильзы на один шаг, и следующее ребро п1льзы переместится в рабочую позицию против щеткиэлектрода 42 для его наплавки, а жидкость пз резервуара 68 на шет перетекать по гндропроводу 67 в ни>кино.о полость гидроцилиндра
65 для сообщения наплавочной головке рабочей пода:и. Эти циклы движения наплавочной головки будут согершаться до тех пор, пока не закончится заданная программа работы устройства. Однако в случае выполнения программы «пanлавка в двух секторах» после окончания наплавки ребер первого сектора прекратится воздействие кулачков 20, 21 и 22 на микропереключатель 24, последний включит в работу электросхемы микропереключатель 74, который на участке поворота гильзы от последнего наплавленного ребра первого сектора до первого ребра, подлежащего наплавке, второго сектора ограничит движение наплавочной головки на небольшом участке, что обеспечит ускоренный поворот гильзы.
После окончания наплавкп последнего ребра второго сектора в программе «наплавка в двух секторах» или последнего ребра в двух других программах соответствующий микропереключатель командоаппарата фиксирует конец работы устройства, и включается вентиль 11, направляющий поток сжатого воздуха из магистрали 37 в верхнюю полость пневмоцилиндра 36. Этим освобождается от крепления гильза.
Описанный цикл работы устройства выполняется в том случае, когда необходимо выполнять равномерную наплавку ребер по их длине. Однако, как правило, износ ребер ци473578 линдровых гильз по их дллше пе является равномерным.
Установлено, что наиболее изнашиваемый участок ребер цилипдровой гильзы расположен выше адаптерных отверстий (в положении, когда гильзы расположены выше адаптерных отверстий, и в поло>кении, когда гильза закреплена на столе полуавтомата), а разница в износе между указанным участком и участком, расположенным ниже адаптерных отверстий, составляет 0,02 — 0,03 мм. В этой связи возникает необходимость неравномерной толщины наплавки ребер по их длине, что достигается включением в работу механизма подачи наплавочной головки. Механизм имеет ручной и автоматический режимы работы. Если установить маховиком 58 стрелку (указатель) 59 против нулевого деления шкалы 60, то цапфа 55 червячного колеса 56 полностью перекроет храповое колесо 49 в секторе перемещения собачки 50 и последняя при повороте шатуна 54 не будет входить в зацепление с зубьями храпового колеса 49, проскальзывания по поверхности цапфы 55, т. е. механизм может работать только в режиме ручной подачи, которая осуществляется маховиком 63.
При автоматической подаче наплавочной головки поворотом червячного колеса 56 стрелка (указатель) 59 перемещается с нулевого деления шкалы 60 на одно из рабочих делений, а цапфа 55 колеса 56 откроет часть зубьев храпового колеса 49 в секторе дви>кения собачки 50. При движении наплавочной головки вверх ролик 52 набегает на копир 51 и посредством рычага 53 поворачивает шатун 54 против часовой стрелки (фиг. 3). При этом собачка 50 входит в зацепление с храповым колесом 49 и проворачивает его и ходовой винт 46 на некоторый угол, обеспечивая подачу всей наплавочной головки в направлении к наплавляемой гильзе. Величина этой подачи, а следовательно, и толщина наплавляемого слоя зависят от степени перекрытия храпового колеса 49 цапфой 55 и устанавливаются стрелкой 59 по шкале 60, При движении наплавочной головки вниз шатун
54 с собачкой 50 возвращаются в исходное поло>кение под действием пружины 62. Неравномерность толщины наплавки ребер по их дллше зависит от профиля копира 51, воз5 действующего на ролик 52. Профиль копира
51 выполнен таким, что подача наплавочной головки увеличивается после прохо>кдения головкой адаптерных отверстий гильзы, что обеспечивает увеличенную толщину наплаили
10 ребер выше адаптерных отверстий.
Предмет изобретения
1. Устройство для наплавки преимущест15 венно ребер цилипдровых гильз, содержагцее смонтировап ые на общем основании механизмы центрирования и крепления деталей, один из которых связан с мехаш;змом ее поворота, снаб>кенным шпинделем, наплавоч20 пую головку, смонтированную па подвижном кронштейне, установленном с возмо>кностыо горизонтальной и вертикальной подачи относительно детали, систему питания головки, командоаппарат и систему управления с переключателями, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества наплавки, командоаппарат смонтирован на шпинделе механизма поворота детали и выполнен в виде установленЗО ных па этом шпинделе трех дисков, один из которых жестко связан со шпинделем, а два других установлены свободно, при этом все три диска снабжены секторными кулачками, обр азующими при повороте шпинделя еди35 ный кулачок с различной степенью перекрытия дисков в зависимости от количества наплавляемых ребер, взаимодействующий с соответствующими переключателями системы управления, установленными на основании и
40 связанными с системами питания и подачи паплавочной головки.
2. Устройство по п. 1, отл ич а ю щеес я тем, что, с целью постоянного контакта электрода наплавочной головки с изделием, оно
45 снабжено гидравлическим демпфером, установленным на кронштейне наплавочной головки.
473578
Составитель Л. Яковлева
Редактор Л. Жаворонкова Техред Т. Миронова Корректор А. Дзесова
Заказ 2188/12 Изд. № 1537 Тираж 1061 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
