Установка для детонационного напыления покрытий

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ, содержащая ствол с искровой свечой, порошковый дозатор с клапаномна линии подачи .транспортирующего газа, смеситель газов, связанный с их источниками посредством клапанов, управляющий блок, электрически связанный с клапанами смесителя, дозатора и с искровой свечой, датчик наличия порошка в продуктах детонации, связанный через преобразователь сигнала с порошковым дозатором, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности порции напыляемого порошка и улучшения качества покрытий , порошковый дозатор выполнен в ввде расположенных один над другим двух бункеров, сообщакицихся между собой через золотник с приводом, подключенным в преобразователю сигнала .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (I T) 4(1) В 05 В 7/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2786785/23-05 (22) 28.06.79 (46) 15.06,85. Бюл. N- 22 (72) В.С.Клименко, В.Г,Скадин, А.И.Зверев и Е.А,Астахов (71) Центральное конструкторское бюро "Ленинская кузница" (53) 621.793(088.8) (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ, содержащая ствол с искровой свечой, порошковый дозатор с клапаном на линии подачи .транспортирующего газа, смеситель газов, связанный с их источниками посредством клапанов, управляющий блок, электрически связанный с клапанами смесителя, дозатора и с искровой свечой, датчик наличия порошка в продуктах детонации, связанный через преобразователь сигнала с порошковым дозатором, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности порции напыляемого порошка и улучшения качества покрытий, порошковый дозатор выполнен в виде расположенных один над другим двух бункеров, сообщающихся между собой через золотник с приводом, подключенным в преобразователю сигнала.

"802 фЯ-.".:,."...,.,:, t

Изобретение относится к технике получения покрытий высокотемпературйьм расйылением, в частности дет6на. ционным напылением, и может быть ис; польэовайо в различных отраслях технйки дчя создания различного рода защитных покрытий. Наиболее реально. использование изобретения в авиа-, ".машино-, судо-, приборостроении, Известна детонационная установка, О содержащая ствол с искровой свечой, дозатор для подачи порошка напыляемо1о материала в ствол, систему приготовления взрывчатой смеси и импульсной подачипоследней в ствол,систему . поджига смеси свечой. Отличительной особенность;о установки является использование механических клапанов в системе приготовления и подачи смеси в с твол. .. 20

Недостатком известной установки являет я ее нечувствительность (безрефлексность) в отношении протекания процесса напыления. Иначе говоря, для работы описанной установки без- 25 различно был поджиг смеси или нет, произведена ли перед взрывом подача, """ " ""псрошйй в" ствол или нет и -т,".

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для детонационного напыления покрытий, сoqержащая ствол с искровой свечой, пороговый дозатор с клапаном йа линии подач=; транспортируюшего газа, смеситель газов, связанный с их источниками посредством клапанов, управляющий блок, электрически связанный с клапанами смесителя, доза"тора"и с искровой свечой, датчик-.. наличия порошка в продуктах детона- ции, связанный через преобразователь— сигнала с порошковым дозатором.

:l.. : ..

При работе ус ановки после эаполйейия взрыв атой смесью ствола, подачи порции поропш-а напыляемого ма- 45 териала в ствол, продувки газовых магистралей нейтральным газом и ини. циирования взрыва яркость истекающих из ствола продуктов детонации служит показателем количества порош- 50

"=H, - бодержащегоСя в вьжокотемпературном газовом потоке. Прй* йедостаточной яркбсти -потока. датчиком, установ"ленным у среза còâîëà, âüäàåòÑÿ лектрический сигнал, который, пройдя че,55 рез преобразователь, воздействует на привод регулятора расхода транспортирующего газа, продуваемого через

83 дозатор, увеличивая расход этого газа, а значит и количество порошка, подаваемого в ствол перед следующим взрывом смеси. Данная установка обладает чувствит льностью к действиI тельному ходу процесса напыления, в частности к количеству порошка в продуктах детонации. Зто очень важная характеристика, так как от ее значения часто зависит качество напыляемого покрытия: при малом количестве порошка слишком велико содержание окислов в покрытии и вообще существенно изменение химического и фазового состава покрытия по сравнейию с исходным материалом; при большом количестве порошка наблюдается его недогрев, в результате чего покрытие оказывается рыхлым, непрочным, пористым.

Недос татком изв ес тной ус тановки является то, что увеличение расхода (или давления) транспортирующего гаэа является мерой не всегда эффективной, Точнее, повышение расхода транспортируюЩего газа при использовании, например, наибопее простого и надежного прямоточного дозатора бункера с двумя штуцерами — эффективно лил,x при большом количестве порошка в бункере. Поэтому известная схема рефлексной установки хорошо работает и действительно используется только при автоматическом выводе на режим работы установки, Цель изобретения — повышение стабильности порций напыляемого порошка и улучшение качества покрытий.

Это достигается тем, что в установке для детонационного напыления покрытий, содержащей ствол с искровой свечой, порошковый дозатор с клайайом на линии подачи транспортирующего газа, смеситель газов, связанный с источниками их подачи посредст" вом клапанов, управляющий блок, электрически связанный с клапанами смесителя, дозатора и с искровой свечой, датчик наличия порошка в продуктах детонации, связанный через преобразователь сигнала с порошковым дозатором, порошковый дозатор выполнен в виде расположенных один над другим двух бункеров, сообщающихся между собой через золотник с приводом, подключенным к преобразователю сигнала, з 7802

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка для детонационного .на- . пыления покрытий содержит ствол 1 с искровой свечой 2, смеситель 3 газов, связанный со стволом 1 с помощью предохранительнои трубки-змеевика 4, б а с источниками 5 — 7 горючего, окис" лительного и нейтрального газовпосредством электромагнитных клапанов 10

8 - 10. Установка содержит также порошковый дозатор 11, состоящий из двух, расположенных один над. другим бункеров 12 и 13 для порошка напыляемого матерна а. Бункеры 12 и 13 сооб- 15 щаются через золотник 14 с электромеханическим (в данном случае электромагнитным) приводом 15, электрически связанным с преобразователем 16 сигнала от датчика 17 наличия порошка 20 в продуктах детонации, установленного у открытого конца ствола 1. Для подачи нейтрального газа от его источника 7 в нижний бункер 13 служит клапан 18 и штуцер 19. Через штуцер 25

20 и подводящую магистраль нижний бункер 13 сообщается со стволом 1. Для управления работой клапанов 8 — 10 смесителя 3 и дозатора 18, а также свечи 2 служит управляющий блок 21. З0

Электропитание управляющего блока 21, преобразователя 16 и всех связанных с ними элементов осуществлено от источника 22 постоянного напряжения.

Преобразователь 16 сигнала датчи- 5 ка 17 (Аотодиода) состоит иэ последовательно включенных усилителя мощности входного сигнала, интегрирующей цепи и инвертора. Для удержания золотника 14 в нормально закрытом 40 состоянии служит упругий элемент 23..

В исходном состоянии в установке все клапаны 8,9,10 м 18 закрыты, источник 22 выключен, золотник 14 также закрыт. В нижнем бункере 13 45. дозатора 11 порошок может быть, а может и не быть — это не принципиально, так как при работе установки количество порошка здесь автоматичес.

I ки оптимизируется. Бункер 12 запол-. 50 яен порошком.

Работает установка следующим образомм.

При включении источника 22 управляющим блоком 21 начинают вырабаты-. 55 ваться электрические импульсы, в ре зультате чего прежде всего открывают ся клапаны 8,9 и горючее с окислите83 4 лем от их источников 5 6 поступает в ствол 1, предварительно образуя в смесителе 3 взрывчатую смесь. Затем

"открывается клапан 18 и нейтральный газ, проходя через бункер 13 доватора 11, увлекает за собой порошок, вдувая его в ствол 1. Далее клапаны

8,9„18 ; а клапан 10 открывается и нейтральный газ вытесняет взрывчатую смесь из смесителя 3 и трубки-змеевика 4, дозаполняя ею ствол 1. После этого инициируется взрыв смеси в стволе 1 свечой 2, истекающие продукты детонации выносят порошок напыляемого материала и на детали 24, установленной на пути их движения, формируется слой покрытия в виде пятна напыления. Затем через открытый клапан ГО в ствол 1 поступает нейтральный газ, вытесняя остатки продуктов детонации, после чего клапан 10 закрывается и весь описанный цикл работы установки повторяется.

В момент включения источника 22 сигнал от датчика 17 не поступает (точнее он минимален) . В результате этого на вход преобразователя 16, а именно инвертора, поступает очень слабый сигнал. Учитывая то, что инвертор реализует логическую функцию

НЕ (т,е.отрицание), Hà его выходе сигнал будет максимальным, Это приводит в итоге к срабатыванию электро магнита 5 и открыванию золотника

14 дозатора 1 1 в момент включения источника 22. В результате порошок из верхнего бункера 12 начинает просыпаться в нижний бункер 13. Это происходит до тех пор, пока не качи" нается истечение металлизационного потока Hs ствола 1, когда оказывается, что порошка в потоке содержится дос таточно (яркос ть велика) . В результате на вход преобразователя 16 (инвертора) поступает большой сигнал.

Этот сигнал B нем инвертируется, становясь минимальным и электромагнит

15, обесточиваясь, закрывает золотник 14 дозатора Il. Если же порошка в потоке оказывается недостаточно то золотник 14 остается открытым и порошок просыпается в нижний бункер

13 до тех пор, пока его количество в металлизационном потоке не оптимизируется, после чего золотник 14 sapsaae cя.

Редактор Л,Письман Техред-Л.Микеш

Корректор А.Зимокосов

8аказ 446T/1 Тираж 689 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 780283 6

По мере выработки порошка из ниж 11 и досыпке порошка из верхнего бункера 13 количество порошка в него бункера 12 в нижний 13. потоке продуктов детонации снижает- Описанным способом производится ся, что регистрируется датчиком 17, автоматическая стабилизация порций

В некоторый момент на входе инверто- Ь порошка напыляемого материала, вдура преобразователя 16 сигнал ваемого в ствол детонационной устаначинает снижаться, .а на вы- новки. ходе инвертораi..повышается, что Экономический эфйект от внедрения приводит в итоге к срабатыва- данной установки на одном предприянию электромагнита 15 дозатора 0 тии составит 12 тыс.руб, в год,.