Устройство для гидроабразивнойочистки деталей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)808256 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1502.71 (21) 1621179/25-08 (53)М. Кл.з

В 24 С 1/08 с присоединением заявки No 1621692/25-08i

1623052/25-08 (23) Г1риоритет 2502.71

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н откры.тнй

Опубликовано 280281. Бюллетень Мо 8

Дата опубликования описания 28. 02. 81 (53) УДК 621.924.93. .002.54 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. A. Козловский, С. Г. Нагорняк и (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ОЧИСТКИ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение .относится к устройствам для совместной гидроабразивной очистки наружных и внутренних поверхностей труб, преимущественно больших диаметров и может быть применено в машиностроительной, станкоинструментальной, автомобилестроительной и др. отраслях промьхаленности.

Известны устройства для гидроабразивной очистки деталей, закрепленных

f0 в кассете, установленной в емкости с рабочей средой, нагнетаемой посредством движения поршня насоса 1 ).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, а так45 же низкая производительность из-за необходимости обратного нагнетания гидроабразива сжатым воздухом.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия устройст- 20

-ва путем создания замкнутого непрерывного движения рабочего агента в кассете при одновременной обработке .наружной и внутренней поверхности деталей, типа .труб.

Указанная цель достигается тем, что кассета выполнена в виде герметичной емкости, заполненной рабочим агентом, на дне которой установлены платики для базирования обрабатывае- 30 мой детали, а рабочий поршень расположен внутри кассеты, причем диаметр его выбран из условия возможности образования зазоров между внутренними и наружными стенками детали при установке ее в емкости, причем в зазоре между поверхностями детали и емкости установлен упругий клапан.

Кроме того, стенки рабочей емкости с внутренней стороны выполнены гибкими, подпружиненными текучей средой и рабочая поверхность поршня выполнена деформируемой в радиальном направлении.

На фиг.1 схематично представлено рписываемое устройство; на фиг.2 разрез A-A на фиг.1

Устройство состоит из цилиндрической емкости 1, заполненной гидроабразивной суспенэией 2. В днИще емкости установлены платики 3 для базирования на них обрабатываемых трубчатых заготовок 4. Для подъема и опускания емкости 1, дно ее жестко соединено с верхним концом штока 5, который жестко связан с поршнем 6 пневмоцилиндра 7.

Сверху емкости установлена неподвижная крышка 8, которая в рабочем

808256 поло>кении плотно прилегает к верхнему торцу емкости, при этом между крышкой

8 и верхним торцом очищаемой трубы 4 обеспечивается зазор. Стенки емкости с внутренней стороны выполнены гибкими„ например в виде кольцевой камеры 9, и подпружиненными текучей средой 10.

На Поверхности гибкой камеры 9, обращенной к наружной поверхности трубы 4, укреплены цилиндрические износостойк <е секторы (накладки) 11, например иэ отбеленного чугуна. В местах стыка соседних секторов имеются некоторые зазоры .с тем, чтобы обеспечить возможность деформации стенок камеры н местах этих стыков.

В верхней части емкости 1, над верхним торцом очищаемой трубы уста-. новлен упругий клапан 12, который может быть выполнен в ниде кольцевой гибкой пневматической камеры, периодически сообщаемой с источником сжа- 2О того воздуха или в виде подпру>киненного сверху кольца, нижний торец которого соприкасается с верхним торцом трубы и емкостью 1. Верхний торец этого клапана прикреплен к нижнему концу пружины 13, которая своим верхним концом соединена с крышкой 8.

По оси емкости 1 в направляющих крышки 8 установлен шток 14 с винтовым пазом 15, сопрягаемый с цилиндри- ЗО ческим концом пальца 16, устанонлениого в отверстии верхней части направляющих штока 14. В нижнем конце штока 14 установлен лепестковый поршень 17, выполненный в.виде упругой цанги. В прорезях цанги 17 между лепестками установлена в качестве уплотнения от попадания абразивной среды во внутреннюю часть поршня гибкая, например, резиновая прослойка 18.

Для ограничения деформации лепестков 4О сверху на штоке 14 установлена регулировочная гайка 19 с упругим уплотнением 20. Для ограничения деформации лепестков 17 в нижнем направлении, на внутренней конической понерхности цанги установлена шайба 21, соединенная с продолжением штока 4 посредством пружины 22. На легестках 17 укреплены смежные износостойкие накладки 23, имеющие на своей наружной поверхности спиральные канавки 24. На верхней части штока 14 устанонлен и закреплен от осевого перемещения шарикоподшипник 25. Внутреннее кольцо этого шарикоподшипника соединено с цилиндрическим кольцом нилки 26, шарнирно соединенной с концом шатуна 27 кривошипно-шатунного механизма, а верхний конец шатуна 27 шарнирно соединен с кривошипом 28. Вал криношипа соединен с приводом вращательного 6О движения (не показан).

Устройство работает следующим образом.

При псдаче сжатого воздуха в верхнюю поло".Tt.. я>к ного цилиндра 7, пор- Я шень б со штоком 5 и емкость 1 опускается вниз, где производится установка обрабатываемой трубы 4 на платики 3. Затем подают сжатый воздух в нижнюю полость силового цилиндра 7 и емкость 1 перемещается вверх до упора н крышку 8, после чего начинается процесс обработки. Криношипу 28 сообщается вращательное движение, а посредством кривошипа и шатуна 27 осуществляется возвратно-поступательное дних<ение штока 14 с поршнем 17.

Благодаря винтовой прорези 15 в штоке 14 и сопрягаеглого с ней пальца

16, шток 14 одновременно имеет периодическое движение вокруг собственной о>си, При движении поршня 17 вниз жидкость из полости под шайбой 21 нагнетается через зазор между нижним торцом трубы 4 и .дном емкости 1, через зазор между наружной поверхностью трубы 4 и внутренней поверхностью стенки камеры 9 и через зазор между верхним торцом трубы 4 и нижней плоскостью клапана 12 (находящегося в верхнем своем крайнем положении под действием напора жидкости ), в полости над поршнем 17. При этом за счет движущейся гидроабразивной смеси произнод- ся обработка наружной понерхно :. трубы и ее торцов. Одноврекленно при движении поршня 17 вниз, под действием -сопротинления жидкости, находящейся под поршнем, шайба 21 перемещается вверх по оси штока 14, отгибая соприкасающиеся с ней лопасти вверх до упора наружной rioнерхности лепестков о торец гайки 19, увеличивая тем самым диаметральный размер нижнего торца поршня, обеспечивая при этом минимальный зазор между накладками 23 и внутренней поверхностью трубы 4. Вследствие этого обеспечи>кается интенсивное перекачинание жидкости по указанному ранее направлению.

Кроме того, при движении поршня 17 вниз под присасывающим известным действием потока, движущегося в зазоре ме>1<ду наружной поверхностью трубы 4 и в;утренней поверхностью накладок

11 камеры 9, накладки 11 перемещаются н сторону к центру емкости, автоматически обеспечивая тем самым постоянный зазор для течения гидроабразивной эмульсии нне зависимости от износа накладок 11.

Накладки 11 перемещаются к центру емкости н силу того, что полное давление жидкости, находящейся под поршнем и в зазоре между наружной поверхностью трубы 4 и накладками 11 передается посредством гибкой стенки 9 и текучей среды 10, находящейся в этой камере, на наружную поверхность накладок 11 через связанную с ними гибкую стенку камеры 9. В результате того, что, н зазор между наружной

808256

6, Формула изобретения

Устройство для гидроабразивной очистки деталей, содержащее .кассету для их установки, источник энергии рабочей среды, нагнетаемой посредством рабочего поршня, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия

20 устройства путем создания замкнутого непрерывного движения рабочего агента в кассете при оцновременной обработке наружной и внутренней поверхности деталей, типа труб, кассета выполнена в виде герметичной емкости, заполненной рабочим агентом, на дне ксгорой установлены платики для базирования обрабатываемой детали, а рабочий поршень расположен внутри кассеты, причем диаметр его выбран из условия возможности образования зазоров между внутренними и наружными стенками детали при установке ее в емкости, причем в зазоре между поверхностями детали и емкости установлен упругий клапан.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что стенки рабочей емкости с внутренней стороны выполнены гибкими, подпружиненными текучей средой.

3. Устройство по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что рабочая поверхчость поршня выполнена деформируемой в радиальном направлении.

Приоритет по пунктам

25.02.71 по пп. 2 и 3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 173635, кл. В 24 С 3/16, 1963. поверхностью трубы 4 и внутренней поверхностью накладок 11, поток имеет секторный напор, то пьезометрическое давление в этом зазоре понижается (полное же давление здесь сохраняется) и это приводит к перемещению накладок 11 к оси емкости 1 под действием избыточного пьезометрического давления текучей среды 10, находящегося в камере 9.

При движении рабочего поршня 17 вверх, давление жидкости 2 над поршнем 17 повышается. При этом подпружиненный клапан 12 под действием пружины 13 перемещается вниз и уплотняет торец трубы 4.

Под действием давления жидкости 1 над рабочим поршнем лепестки сжимаются к оси поршня и перемещают подвижную шайбу 21 вниз, преодолевая при этом усилие тарированной .пружины 22.

В этом случае зазор между внутрен- . ней поверхностью трубы 4 и наружной поверхностью накладок 23 увеличивается до определенной величины, зависящей от жесткости пружины 22, автоматически обеспечивая тем самым постоянный зазор между этими поверхностями вне зависимости от износа накладок 23 и внутреннего диаметра трубы 4. Так, например, если накладки 23 износятся и зазор между внутренней поверхностью трубы 4 и наружной поверхностью накладок 23 увеличится, то при заданной скорости поступательного движения поршня давление над верхней частью поршня уменьшится и это вызовет перемещение лепестков поршня 17 вверхз под действием пружины 22, компенсирующей износ накладок 23.

При данном направлении движение рабочего поршня 17 жидкость, находя щаяся под поршнем, устраняется через 40 зазоры между наружной поверхностью лепестков поршня 17 и внутренней по-. верхностью трубы 4, направляясь в полость под поршнем. При этом обеспечивается обработка внутренней поверх- 4 ности трубы 4 ° Кроме того, благодаря спиральным канавкам 24 на накладках

23, жидкость 2 приобретает вихревое движение, направляясь в зазор между накладками 23 и внутренней поверхностью lðóáû 4, повышая эффективность процесса обработки.

В результате ранее упомянутого кругового движения штока 14 с поршнем

17, обеспечивается равномерная обработка внутренней поверхности трубы вне зависимости от возможного неравномерного износа цанги 17 по их перифе рии. Возвратно-поступательные движения

:рабочего поршня-цанги 17 осуществля- ется до полной очистки наружной и внутренней поверхности трубы 4.