Установка для гальванических покрытий деталей типа "вал"

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к оборудованию для гальванопокрытий. Установка содержит ванну, привод вращения, анодные и катодные шины, опоры с токосъемными контактами и систему перекачки электролита, при этом ванна снабжена имеющими отверстия для концов валов передвижными поперечными перегородками с образованием в пространстве между этими перегородками рабочего объема ванны с электролитом, а между теми же перегородками и торцевыми стенками ванны - дренажных отсеков, в которых размещены опоры с токосъемными контактами, установленные на поперечной траверсе, опирающейся с возможностью перемещения своими концами на шины, проложенные вдоль бортов ванны. Использование изобретения обеспечивает увеличение производительности, повышение качества гальванопокрытий. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к технике гальванопокрытий и предназначено, в частности, для хромирования валов и штоков.

Известны установки для хромирования валов и штоков в горизонтальном положении или в вертикальном в шахтных ваннах.

Поскольку процесс хромирования проходит с потреблением тока сравнительно больших величин проблемой является обеспечение надежного электрического контакта хромируемого вала с токоподводящим кабелем от выпрямительного агрегата. Место контакта должно быть защищено от электролита ванны и не должно препятствовать вращению вала, которое необходимо для выравнивания толщины хромового покрытия. При этом для длинных валов необходимо также устранить влияние падения напряжения технологического тока на равномерность толщины покрытия хромом по длине вала.

Решение этих задач значительно усложняется в случае необходимости хромирования валов различных длин и диаметров, что является актуальным для многих условий производства.

В известных установках с шахтными ваннами хромируемую деталь погружают в электролит вертикально, удерживая ее за верхний конец, к которому и подводят электрический ток, закрепив на нем кабель. Деталь при этом не вращается, что в совокупности с токоподводом с одного конца детали приводит к неравномерности толщины покрытия. Другим недостатком таких установок является потребность в большой высоте цеха для размещения вертикальных ванн хромирования длинномерных валов.

Известна также установка, разработанная институтом ВПТИ “Стройдормаш” и эксплуатируемая на Галичском автокрановом заводе, в которой хромируемый вал располагают горизонтально. В такой установке на вал, установленный на опорах, надевают камеру - насадку небольших размеров с внутренним анодом, в которую закачивают электролит. В процессе хромирования камеру медленно перемещают вдоль вала (1).

Недостатками такой установки являются сложность устройства анодной камеры, невозможность ее применения для валов с другими диаметрами и длительность процесса хромирования, т.к. вал хромируется не весь сразу, а как бы по частям.

Для исключения вышеуказанных недостатков установка для гальванических покрытий деталей типа “вал”, включающая ванну с приводом вращения, анодными и катодными шинами, опорами с токосъемными контактами и систему перекачки электролита, согласно изобретению, снабжена имеющими отверстия для концов вала или соединенных с валом элементов оснастки передвижными поперечными перегородками с образованием в пространстве между этими перегородками рабочего объема ванны, а между перегородками и торцевыми стенками ванны - дренажных отсеков, в которых размещены токосъемные опоры с контактом, установленные на поперечных траверсах, опирающихся с возможностью перемещения своими концами на шины, проложенные вдоль бортов ванны.

Кроме того, опорная поверхность токосъемных контактов выполнена с возможностью самоустанавливаться относительно поверхности конца покрываемого вала и имеет отверстия и трубки для подвода охлаждающей и смачивающей среды в зону трения контактирующих поверхностей.

Конструкция установки по предлагаемому изобретению позволяет избежать перечисленные недостатки известных конструкций, т.е. позволяет производить хромирование в одной ванне валов различных длин и диаметров с вращением их и подводом технологического тока с обоих концов, путем изменения рабочего объема ванны, заполняемого электролитом в зависимости от длины хромируемого вала.

На фиг.1 показан общий вид установки, на фиг.2 и 3 - разрезы по А-А и Б-Б, на фиг.4 показана токосъемная опора с контактами (разрез В-В).

Установка состоит из ванны 1 с поперечными передвижными перегородками 6. Перегородки 6 имеют пазы для сменных вставок 7 с отверстиями для выхода концов вала 14 (или для специальной оснастки 15) за пределы перегородок, ограничивающих рабочий объем 16 ванны, заполненной электролитом. Между перегородками и торцевыми стенками ванны образуются дренажные отсеки 13, свободные от электролита, где размещают траверсы 5 с токосъемными опорами с контактами 18 для концов вала 14 (или оснастки 15).

Дренажные отсеки 13 имеют сливные отверстия 12, соединенные трубами с буферной емкостью 9 системы перекачки. В рабочем отсеке 16 имеются отверстия для подачи электролита насосом 8 и переливные отверстия 11, соединенные с буферной емкостью 9. Траверсы 5 своими концами свободно опираются на проложенные вдоль бортов ванны катодные шины 2 с возможностью перемещения в любое другое место по длине ванны применительно к длине ванны покрываемого вала.

Над ванной также по всей ее длине расположены анодные шины 3, позволяющие завешивать на них аноды 4 известных различных конструкций в необходимом количестве, в зависимости от длины покрываемого вала. Расстояние между анодными шинами выбирают в зависимости от диаметров покрываемых валов. Токосъемные опоры с контактами 18 (см. фиг.4) выполнены из двух частей, соприкасающихся между собой по поверхности тела вращения “Г”, что дает возможность самоустанавливаться контактам 18 на поверхности концов вала (или оснастки, закрепленной на нем).

Токосъемные опоры с контактами 18 снабжены также трубками 21 для подачи смачивающе-охлаждающей среды в зону контактирования с покрываемым валом.

Один конец вала 14 посредством оснастки 15 соединен с приводом 10 вращения вала в процессе хромирования.

Установка работает следующим образом. На вал 14 устанавливают съемные вставки 7 перегородок 6 и оснастку 15, ограничивая перегородками необходимую для хромирования его длину, и укладывают концами на токосъемные контактные опоры 18 траверс 5, в свою очередь опирающиеся на катодные шины 2 на бортах ванны. Для предотвращения прогиба особо длинных валов их середину, по необходимости, опирают на поддерживающую опору, по форме аналогичную токосъемной опоре, но выполненную из химостойкого токоизолирующего материала (не показана). Один из концов вала с оснасткой 15 выпускают за пределы торцевой стенки ванны 1 и соединяют с приводом вращения 10.

С помощью насоса 8 системы перекачки ванну заполняют электролитом из буферной емкости 9. При этом рабочий объем электролита 16 автоматически ограничивается перегородками 6 и переливными штуцерами 11. Заполнив ванну и включив привод вращения 10, производят хромирование вала.

В процессе хромирования насос подает электролит в ванну, откуда он через переливные штуцеры 11 перетекает обратно в буферную емкость. Туда же перетекает электролит, просочившийся в дренажные отсеки 13 через перегородки 6. Так осуществляется циркуляция электролита по схеме: буферная емкость - насос - ванна - буферная емкость (в объеме, ограниченном перегородками ванны). По окончании процесса насос выключают, открыв вентиль штуцера 17, сливают электролит из ванны в буферную емкость и извлекают отхромированный вал вместе со вставной частью 7 перегородки.

Для хромирования вала другой длины передвигают перегородки 6 и траверсы 5 с токосъемными опорами-контактами в другое место (на фиг.1 изображено штрихпунктиром) и далее поступают аналогично вышесказанному.

Таким образом, конструкция установки по предлагаемому изобретению позволяет экономить материалы и средства при изготовлении и производственные площади при эксплуатации оборудования для хромирования валов и штоков различных длин и диаметров.

Источники информации

1. Шлугер М.А. Ускорение и усовершенствование хромирования деталей машин. М.: Машгиз, 1961, с.114.

Формула изобретения

1. Установка для гальванических покрытий деталей типа вал, включающая ванну с приводом вращения, анодными и катодными шинами, опорами с токосъемными контактами и систему перекачки электролита, отличающаяся тем, что ванна снабжена имеющими отверстия для концов вала или соединенных с валом элементов оснастки передвижными поперечными перегородками с образованием в пространстве между этими перегородками рабочего объема ванны, а между перегородками и торцевыми стенками ванны - дренажных отсеков, в которых размещены опоры с токосъемными контактами, установленные на поперечных траверсах, опирающихся с возможностью перемещения своими концами на шины, проложенные вдоль бортов ванны.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что опорная поверхность токосъемных контактов выполнена с возможностью самоустанавливаться относительно поверхности конца покрываемого вала и имеет отверстия и трубки для подвода охлаждающей и смачивающей среды в зону трения контактирующих поверхностей.

РИСУНКИ