Установка для струйной абразивной очистки проволоки

 

Изобретение относится к пескоструйной обработке длинномерных деталей, преимущественно тонкой проволоки. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки. Дня этого в установке, содержащей корпус с торцовыми стенками, рабочую камеру, струйные аппараты и привод для протяжки через камеру обрабатываемой проволоки, камера снабжена вкладышами 20 и втулками 19, имеющими сопряженные криволинейные поверхности , образующие кольцевые сужающиеся зоны обработки проволоки При этом вкладыши 20 расположены внут ри струйных аппаратов 2, выполненных в ВИДР эжекторных пневмовихревых сопел 25, 37, я торцовая стенка 30 рабочей камеры 1, несущая направляющие элемент ы 47 для проао локи, установлена с возможностью поворота относительно продольной оси рабочей камеры. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 I) (s))s В 24 С 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГК)IT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ ! ) 7 1

/,7 (21) 46686 1 3/08 (22) 15.02.89 (46) 23.09,91. Бюл. М 35 (71) МГТУ им, Н.Ç,Баумана (72) В.В.Жуков, Л.И,Волчкевич, В.Г.Малиновский, Ю.M, Гринберг, Ю.В. Щербак, Г,В.Кахановский, А,Г,Вартанян, В.Н,Савков и В,П.Кузнецов (53) 621,924(088.8) (56) Патент Великобритании

hb 1234680, кл. В 24 С 3/12, опублик. 1971. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СТРУЙНОЙ АБРАЗИВНОЙ ОЧИСТКИ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение относится к пескоструйной обработке длинномерных деталей, преимущественно тонкой проволоки. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки, /(ля этого B установке, содержащей корпус с торцовыми стенками, рабочую камеру, струйные аппараты и привод для протяжки через камеру обрабатываемой проволоки, камера снабжена вкладышами 20 и втулками 19, имеющими сопряженные криволинейные поверхности, образующие кольцевые сужающиеся зоны обработки проволоки.

При этом вкладыши 20 расположены вну1ри струйных аппаратов 2, выполнен: ых в виде эжекторных пневмовихревых сопел 25, 3/, а торцовая стенка 30 рабочей камеры 1, несущая направляющие элементы 47 для прове локи, установлена с возможнос bKi поворота относительно продольной оси рабочей камеры, 8 ил.

1678586

10 установки

30

50

Изобретение относится к области пескоструйной обработки металлов, а именно к установкам для струйно-абразивной очистки длинномерных деталей типа проволоки, прутков, валиков и т.п. в непрерывном режиме обработки, и может быть использовано при подготовке наружных поверхностей деталей под гальванопокрытия, окраску, пайку.

Цель изобретения — повышение производительности и качества очистки проволоки, На фиг.1 схематично изображена установка пневмовихревой абразивной очистки проволоки; на фиг,2 — рабочая камера со струйными аппаратами, продольное сечение; на фиг,3 — вид А на фиг.2; на фиг.4— сечение Б — Б на фиг.2; на фиг,5 — сечение

 — В на фиг,3; на фиг,6 — сечение Г-Г на фиг,2; на фиг,7 — сечение Д-Д на фиг,2; на фиг.8 — принципиальная схема пневматической системы замкнутой циркуляции рабочего агента в установке.

Установка состоит из рабочей камеры 1 (фиг.1), струйных аппаратов 2 и механизма протяжки проволоки, состоящего из питающего устройства 3 и приемного устройства

4, Проволока 5 с катушек 6 питающего устройства 3 проходит через шарнирно закрепленные на поворотном основании 7 направляющие ролики 8 и ролики 9, предназначенные для правки проволоки, Питающее устройство 3 состоит из планетарного механизма 10 и тормоза 11, обеспечивающего натяжение проволоки, Проволока 5, проходящая несколькими ручьями через рабочую камеру 1, наматывается на приемные катушки 12 приемного устройства 4, Приемное устройство 4 включает привод 13 вращения, связанный через зубчатый планетарный механизм 14, конические зубчатые пары 15 с приемными катушками 12.

Рабочая камера 1 и механизм протяжки проволоки закреплены на станине 16 установки.

Рабочая камера 1 состоит из двух одинаковых конфузорных полостей 17, сообщающихся по тоцам с меньшими диаметрами . с приемной камерой 18.

Полости 17, в которых осуществляется струйная очистки проволоки, ограничены внутренней поверхностью втулок 19, изготовленных из износостойкого материала.

Внутренняя поверхность втулок 19 выполнена по образующей А, являющейся частью гиперболы с осью симметрии, равноудаленной от торцов втулок 19. В полостях 17 установлены с радиальным зазором конические вкладыши 20.

Приемная камера 18 соединена каналом 21 с блоком 22 (фиг.8) сепарации рабочего агента.

Для исключения утечек рабочего агента из рабочей камеры 1, а также для поджима проволоки 5, по торцу втулок 19 установлены эластичные уплотнительные кольца 23, контактирующие со струйными аппаратами

2, Дополнительно для исключения утечек рабочего агента из камеры в замкнутые полости 24 в последние осуществляется наддув сжатого воздуха от пневмосистемы

Каждый из струйных аппаратов 2 имеет на входе вихревой эжектор, состоящий из вихревой втулки 25, керамического вкладыша 26 и патрубка 27 для подачи абразива.

Сжатый воздух подводится к патрубку 28. В вихревой втулке 25 (фиг,4) имеется тангенциально расположенные каналы 29 для подвода в эжектор сжатого воздуха, Вихревой эжектор каждого из струйных аппаратов 2 закреплен в торцевой стенке 30 корпуса установки соосно рабочей камере 1, На выходе вихревого эжектора в стенке,30 закреплена втулка 31 с конфузорным отверстием.

В отверстии втулки 31 расположено воздушное сопло 32, установленное на штанге

33, закрепленной в тройник 34, В тройнике

34 и штанге 33 выполнен осевой канал 35 и прорези 36 для подвода сжатого воздуха к воздушному соплу 32.

Воздушное сопла 32 состоит из завихрителя 37 потока воздуха, образующего со вкладышем 20 кольцевой канал для истечения (разгона) воздуха, выходящего из завихрителя 37, отражателя 39 потока рабочего агента из вихревого эжектора, закрепленных посредством шпильки 40 на конце штанги 33. Завихритель 37 (фиг.6) имеет спиральные каналы 41, выполненные по его торцу и сообщающиеся с каналом 35 через прорези 36 штанги 33.

Стенки кольцевого канала между вкладышем 20 и стаканом 38 спрофилированы в виде сопла Лаваля, что необходимо для разгона закрученного потока сжатого воздуха в осевом направлении.

Торцовые стенки 30 закреплены в платах 42, которые установлены на станине 16 с возможностью поворота. Одна из плат 42 (на фиг.2 расположена слева) имеет кольцевые пазы 43 (фиг.3), в которых расположены

55 винты 44, обеспечивающие крепление тор. цевой стенки 30 при различных углах поворота относительно оси рабочей камеры 1

Поворотом одной изторцовыхстенок30обеспечивается контакт проволоки со стенками камеры при обеспечении линейности ее на1678586 тяжения между роликами. Угол поворота торцевой стенки ЗО зависит.от диаметра обрабатываемой проволоки.

С увеличением диаметра проволоки увеличивается также и диаметр окружности, охватывающей " жгут" проволоки в рабочей камере (фиг,1, условные плоскости П1 и П2} при прочих равных условиях. В результате возможен контакт и перегибы проволоки на втулках 19, что недог устимо ввиду интенсивного истирания поверхности втулок.

Поворотом торцовой стенки 30 обеспечивается изменение диаметра сечения "жгута" проволоки (при сохранении ее линейности) и бесконтактное перемещение проволоки вблизи стенок рабочей камеры.

Фиксация торцевых стенок 30 по вертикаи обеспечивается откидными болтами 45, Для проводки проволоки через рабочую камеру 1 в торцовых стенках 30 выполнены наклонно расположенные направляющие

„, отверстия 46, оси которых касательны, рабочему профилю втулок 19 на половине их длины. В отверстиях 46 шарнирно закреплены направляющие вставки 47, предназначенные для герметизации полостей 24 и исключения контакта проволоки со стенками отверстий 46. Конструктивно направляющие вставки выполнены в виде стаканов со сферическими головками 48 (фиг,5), в которых установлены сменные уплотнительные прокладки 49, подпружиненные к твердосплавной втулке 50.

К одной из торцевых стенок 30 (расположенной слева, фиг,1) госредством телескопической штанги 5 прикреплено поворотное основание 7, несущее шарнирно закрепленные направляющие ролики 8.

К противоположной торцевой стенке 30 прикреплен планетарный механизм 14, имеющий кронштейны 52 с установленными на них приемными катушками 12, котоpbt8 могут вместе с кронштейнами 52 проворачиваться B двух плоскостях: вскруг продольной ocv. рабочей камеры и перпендикулярно к ней.

Пневмосистема установки (фиг.8) состоит из реверсив lovi BMKocòii 53, из которой сжатый воздух по системB pv6onpoBoqoB

54 подается через редукционный клапан 55 и пневмораспределитель 56 к вихревым эжекторам, через редукциснный клапан 57, тройник 34 и штангу 33 — к струйным аппаратам 2, через обрат::! é клапан 58 и дроссель 59 — в полость 24, а также чере дроссель 60 — в аэроднище емкости 61.

Блок 22 сепарации рабочего агента включает в себя л,агнитный сепаратор 62 для улавливания металлических отходов очистки, циклон 63 для отделения абразивL5 этом угол поворота торцовьix стенок 30 стносительно друг дру — à определяется иэ соотношения наименьшего d>

JMv!ildvaic 0 65 — 0,10 длина L/бмлкс=-1,4—

1,5: расстояние между торцами втулок 19

pGBHo (2.0 — 2,5) d«.r: Opvi диаметре проволоки до 2 мм, тогда номинальный угол относительно разворота -орцовых стенок составляет 140 — 165", Наладка на конкретный диаметр обрабатываемой п-.oBoëoêi выполняется дополнительным поворотом в пределах углового размера 30 пазов 43 торцовых стенок 30. при этом отсутствует силовой контакт проволоки с внутренней

40 ных частиц от пыли, водяной фильтр 64 длл тонкой очистки воздуха от пыли, соединенный с вытяжной вентиляцией. В систему циркуляции абразива также входит в емкость 61 для абразива, соединенная с циклоном магистралью, в которой установлено транспортирующее абразив воздушное сопло 65. В емкости 61 размещены телескопические заборники 66, связанные трубопроводами 67 подачи абразива с вихревыми эжекторами. Избыток воздуха из емкости 61 отводится по трубопроводу в фильтр 64 тонкой очистки воздуха и далее в вытяжную вентиляцию.

В основу функционирования установки положен принцип очистки наружной поверхности проволоки по участкам ее поверхности, расположенным в полостях 17 и обращенным навстречу "набегающему" закрученному (вихревому) потоку рабочего агента, При этом уплотненный поток рабочего агента в конических полостях рабочей камеры 1 направлен встречно, что позволяет вести обработку поверхности проволоки со всех сторон равномерно, Поскольку проволока подается в зоны очистки в виде жгута переменного поперечного сечения, образованного линейными участками протягиваемой проволоки, котсрые расположены между попарно сопряженными направляющими BcTBBK:- ìè 47. То для формирования профиля э-ог". жгута (фиг. i) одна из торцовых стенок 30 должна иметь всзможность поворота относительно продольной оси рабочей камеры. Попере 1ные сечения П1 и П2 охватывающей Kiy;

ПОВЕрХНОСтИ ПрЕдетаВЛяЮт СОбей KOIIöB×Tричные окружности, KQTopbiB г:pQBoBoK3 пересекает в точках, асимметрично расположенных в угловом положении. При

25

45 поверхностью рабочей камеры, вблизи которой движется уплотненный поток рабочего агента, Установка работает следующим абраЗОМ, Перед включением установки необходимо подсоединить ее к централизованной пневмомагистрали, засыпать в емкость 61 порцию абразивного порошка, включить электропитание установки и подать в рабочую камеру 1 установки обрабатываемую проволоку. Заправку проволоки следует. выполнять в следующей последовательности, концы проволоки провести через ролики 8 и 9, направляющие вставки 47 (предварительно расфиксированные в шарнирном сопряжении) торцовой стенки 30.

Для протяжки проволоки через уплотнительную прокладку следует расфиксировать плату 42, ослабив откидной болт 45, и отвести ее на небольшой угол путем поворота относительно оси крепления, Далее, используя индексацию — Vl (фиг..3) на торцевых стенках 30 рабочей камеры 1, выполняют Вставку проволоки в сопряженные отверстия с направляющими вставками 47, установленными в левой части рабочей камеры, Свободные концы проволоки после протяжки через камеру фиксируются в приемных катушках 12. Затем торцовые стенки

30 вместе с платами 42 устанавливаются в рабочее (вертикальное) положение, и осуществляется кратковременное Включение устройства протяжки проволоки (для натяжения жгута в рабочей камере). При натяжении жгута проволоки контролируется наличие ее контакта с рабочими стенками камеры и при необходимости производится корректировка диаметра жгута поворотом торцевой стенки 30. Контроль осуществляется визуально через откидну а боковую стенку приемника рабочей камеры, выполненную съемной (не показано).

Включение установки выполняется открытием пневмораспределитепя 56, при котОрОм сжатый Воздух поступает на ВхОд струйных аппаратов 2, вихревых эжекторов, в полости 24 рабочей камеры I, а также подается через дроссель 60 в емкость 61 для барботажа абразива.

С помощью вихревого эжектора и воздушного сопла 32 осуществляется в каждой из полостей 17 формирование высокоскоростного закрученного патака рабочего агента, При этом вихревой эжектор является слабонапорным и служит лишь для подачи и формирования уплотненного центробежными силами в конфузорном отверстии втулки

31 патака абразива, Рабочую скорость, а следовательно, и наибольшую эффективность обработки уплотненный абразив получает непосредственно в зоне обработки (полостях 17) при взаимодействии с околоэвуковым закрученным потоком сжатого воздуха из сопел 32, Таким образом, интенсивному износу подвержена лишь одна деталь установки — втулка 19, выполненная сменной, из износостойкого материала.

Уплотненный поток, ускоренный В рабочей камере, направляется на обрабатываемую поверхность проволоки и многократно взаимодействует с ней. Форма потока в виде абразивного шнура при этом сохраняется из-за наличия сужающихся рабочих поверхностей в камере, В приемнике 18 встречно направленные потоки рабочего агента, взаимодействуя и дополнительно очищая проволоку, взаимно гасят свою кинетическую энерги о.

Отработанная абразивно-воздушная смесь поступает в блок 22 сепарации рабочего агента и последовательно проходит магнитный сепаратор 62, циклон 63 и фильтр 64 тонкой очистки, В циклоне 63 воздух отделяется от абразивных частиц и направляется в фильтр 64, связанный с вытяжной вентиляцией, Абразивный порошок из нижней полости циклона воздушным соплом 65 направляется в емкость 61, где вторично, посредством телескопических заборников

66, засасывается вихревыми эжекторами и подается на вход струйных аппаратов 2, После включения привода протяжки проволоки выполняется ее очистка в автоматическом режиме.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить производительность очистки наружных поверхностей длинномерных деталей не менее, чем в 2,5 — 3 раза, эа счет одновременности очистки нескольких деталей, повысить качество очистки за счет касательного движения рабочего агента относительно обрабатываемсй поверхности.

Формула из -бретения

Установка для струйной абразивной очистки проволоки, содержащая корпус с торцовыми стенками, рабочую камеру, выполненную В виде замкнутой полости, ограниченной сопряженными коническими поверхностями и торцевыми стенками корпуса, в которых оппозитно закреплены направленные внутрь рабочей камеры струйные аппараты и выполнены направляющие отверстия, привод протяжки проволоки через рабочу а камеру с направляющими роликами, смонтированными посредством кронштейнов на торцовых стенкаХ корпуса и систему замкнутой. циркуляции рабочего

1678586

10 агента, отл ич а ю ща я с ятем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, установка снабжена соосно расположенными внутри рабочей камеры втулками с внутренней криволинейной поверхностью и коаксиально установленнйми в них вкладышами с наружной криволинейной поверхностью, профиль которой идентичен профилю внутренней поверхности втулок, причем струйные аппараты выполнены в виде двух коаксиально установленных пневмовихревых сопел, а вкладыши располо5 жены внутри струйных аппаратов. при этом одна из торцовых стенок корпуса установлена с возможностью поворота вокруг продольной оси рабочей камеры.

1678586

1678586

Фиг. 7

Составитель B. Красов

Тех ред M. Ìîð ãåíòàë Корректор Т.Money

Редактор ВнДанко

Заказ 3171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1D1