Установка механизированной плазменной наплавки деталей типа "вал"

Авторы патента:

B23K9/04 - для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки

B23K37/04 - для установки и крепления изделий в положении для сварки

B23K10 - Сварка или резка с использованием плазмы

Владельцы патента RU 2379164:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к устройству механизированной плазменной наплавки деталей типа «Вал» и может найти применение при ремонте валов и других деталей. Установка содержит станину и установленную на ней каретку, состоящую из передней и задней бабки для крепления обрабатываемой детали. Привод вращения детали, установленный на каретке, состоит из электродвигателя, ременной передачи, подшипникового узла и тахогенератора. Привод перемещения каретки состоит из электродвигателя, редуктора, ременной передачи и тахогенератора. Деталь устанавливается в центрах, а как дополнительная опора для длинномерных деталей используется центрирующее устройство. На станине закреплен кронштейн, с размещенными на нем плазматроном, механизмом подачи проволоки, устройством для контроля толщины наплавленного слоя, пирометром для контроля нагрева поверхности детали перед фронтом плазменной дуги. На станине установлены конечные выключатели, ограничивающие перемещение каретки. Привод перемещения, привод вращения, плазматрон с механизмом подачи проволоки, устройство для контроля и пирометр соединены с блоком управления. Технический результат - возможность регулирования частоты вращения детали, скорости перемещения детали и обеспечения контроля толщины наплавленного слоя. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно сварке, в частности к установкам для механизированной плазменной наплавки, и может найти применение при ремонте валов и других деталей. Предназначено для плазменной наплавки валов при их восстановлении или упрочнении.

Для механизированной плазменной наплавки валов обычно используются установки, содержащие механизмы вращения изделия, перемещения плазмотрона и подачи присадочного материала, а также управляющее устройство, связанное с механизмами подачи присадочного материала и перемещения плазмотрона. Аналогом заявленного устройства может служить установка для плазменно-порошковой наплавки валов (Сидорова А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. - М.: Машиностроение, 1987, с.63, рис.16).

Недостатком этой установки является то, что наплавка осуществляется без контроля необходимой частоты вращения детали, скорости перемещения детали, а также без контроля толщины наплавленного слоя и без достаточного учета тепловых процессов.

Известная установка механизированной плазменной наплавки валов патент №2114724.

Недостатком этой установки является то, что при нанесении покрытия на поверхность детали не учитывается частота вращения детали и скорость перемещения детали, что ухудшает качество наплавки, а также не учитывается контроль толщины наплавленного слоя, что, в свою очередь, может усложнить последующую механическую обработку. Во время наплавки глубина проплавления может изменятся несколько раз, что приводит к различным дефектам покрытия (неоднородности по составу, структуре и физико-механическим свойствам).

Технической задачей является возможность регулирования частоты вращения детали и скорости перемещения детали и обеспечения контроля толщины наплавленного слоя.

Техническим результатом является получение однородного покрытия на детали типа "Вал" по составу, структуре и физико-механическим свойствам и, как следствие, повышение качества с целью улучшения механической обработки и последующих эксплуатационных характеристик наплавленной поверхности.

Указанный технический результат достигается с помощью установки для механизированной плазменной наплавки деталей типа "Вал". Установка характеризуется тем, что она содержит станину и установленную на ней каретку, состоящую из передней и задней бабки для крепления обрабатываемой детали. Привод вращения детали, установленный на каретке, состоит из электродвигателя, ременной передачи, подшипникового узла и тахогенератора. Привод перемещения каретки состоит из электродвигателя, редуктора, ременной передачи и тахогенератора. Деталь устанавливается в центрах, а как дополнительная опора для длинномерных деталей используется центрирующее устройство. На станине закреплен кронштейн с размещенными на нем плазматроном, механизмом подачи проволоки, устройством для контроля толщины наплавленного слоя, пирометром для контроля нагрева поверхности детали перед фронтом плазменной дуги. На станине установлены конечные выключатели, ограничивающие перемещение каретки. Привод перемещения, привод вращения, плазматрон с механизмом подачи проволоки, контрольное устройство и пирометр соединены с блоком управления.

Техническая задача решается за счет того, что установка снабжена приводом вращения детали, состоящим из электродвигателя, ременной передачи, подшипникового узла и тахогенератора, приводом перемещения каретки, состоящим из электродвигателя, редуктора, ременной передачи и тахогенератора, и устройством для контроля толщины наплавленного слоя, причем все устройства соединены с блоком управления.

Схема установки механизированной наплавки приведена на чертеже.

Установка содержит станину 1, на которой находится каретка, состоящая из передней 2 и задней 3 бабки, в центрах которых крепится деталь типа "Вал" 4, привода вращения 5 детали, состоящего из электродвигателя 6, ременной передачи 7, подшипникового узла 8 и тахогенератора 9, привода продольного перемещения 10 каретки, состоящего из электродвигателя 11, редуктора 12, ременной передачи 13 и тахогенератора 14, который осуществляет перемещение каретки с помощью ходового винта 15, каретка ограничена перемещением с помощью конечных выключателей 16, для деталей больших размеров как дополнительная опора используется центрирующее устройство 17, на кронштейне станины закреплены плазматрон 18 с механизмом подачи проволоки 19, пирометр 20 и контрольное устройство 21, все устройства связаны с блоком управления 22,

Устройство работает следующим образом.

Деталь 4 закрепляется в центрах, плазматрон 18 устанавливается в исходное положение с определенным зазором между поверхностью и соплом плазматрона, после чего блок управления 22 запускает привод вращения 5 детали типа "Вал" 4 и поджигается дуга. Плазматрон 18 нагревает поверхность детали 4 до температуры предельного теплового насыщения в выбранном режиме. Пирометр 20 контролирует нагрев поверхности перед фронтом плазменной дуги, при достижении заданной температуры блок управления 22 получает информацию с пирометра 20 и в свою очередь запускает привод продольного перемещения 10 детали, и дает сигнал на плазматрон 18 о подаче наплавочного материала. Во время наплавки устройство 21 контролирует толщину наплавляемого слоя. В случае отклонения от заданных размеров слоя блок управления 22 считывает информация с контрольного устройства 21 и дает сигнал на привод продольного перемещения 10 каретки и привод вращения 5 детали, которые меняют соответственно скорость перемещения детали и частоту вращения детали посредством тахогенераторов 9, 14.

Стабильные условия наплавки и однородность покрытия по составу, структуре и физико-механическим свойствам можно обеспечить за счет необходимой частоты вращения и скорости перемещения детали, а также за счет контроля толщины наплавленного слоя. Частоту вращения и скорость перемещения детали контролируют соответствующие приводы. По достижению заданной температуры проплавления основного металла блок управления получает информацию с пирометра и запускает привод перемещения каретки. Во время наплавки контрольное устройство контролирует толщину наплавляемого слоя.

Установка механизированной плазменной наплавки деталей типа "Вал", характеризующаяся тем, что содержит станину и установленные на ней каретку, состоящую из передней и задней бабки для крепления обрабатываемой детали и привода вращения детали, состоящего из электродвигателя, ременной передачи, подшипникового узла и тахогенератора, привод перемещения каретки, состоящий из электродвигателя, редуктора, ременной передачи и тахогенератора, центрирующее устройство, как дополнительную опору для обрабатываемой детали, кронштейн с размещенными на нем плазматроном с механизмом подачи проволоки, устройством для контроля толщины наплавленного слоя, пирометром для контроля нагрева поверхности детали перед фронтом плазменной дуги и конечные выключатели, ограничивающие перемещение каретки, причем привод перемещения каретки, привод вращения детали, плазматрон с механизмом подачи проволоки, устройство для контроля толщины наплавленного слоя и пирометр соединены с блоком управления.

Изобретение относится к области ремонта машин и сварочному производству, а именно к способам восстановления и упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин.

Способ электродуговой наплавки упорной поверхности подпятника надрессорной балки тележки грузовых железнодорожных вагонов // 2369472

Изобретение относится к технологии дуговой наплавки деталей машин, а именно к способу электродуговой наплавки упорной поверхности подпятника надрессорной балки тележки грузовых железнодорожных вагонов, и может быть использовано на железнодорожном транспорте.

Способ сварки рельсов железнодорожного пути // 2356712

Изобретение относится к электродуговым методам сварки и может быть использовано для электродуговой сварки рельсов железнодорожного пути. .

Способ высокоскоростной аргонно-дуговой наплавки цилиндрических деталей // 2356708

Изобретение относится к изготовлению и ремонту деталей машин, а именно к способам автоматической аргонно-дуговой наплавки поверхности деталей, и может быть использовано для восстановления изношенных поверхностей цилиндрических деталей, а также для придания поверхности детали особых физико-механических свойств при их изготовлении.

Способ электродуговой наплавки // 2355530

Способ получения методом наплавки металлического покрытия с ультрамелкодисперсной структурой и упрочняющими частицами в наноразмерном диапазоне // 2350441

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам наплавки металлического покрытия с ультрамелкодисперсной структурой и упрочняющими частицами в наноразмерном диапазоне.

Композиционный состав порошкообразного материала для восстановления деталей строительных и дорожных машин // 2342467

Изобретение относится к композиционным составам порошкообразного материала для плазменного наплавления покрытий и может быть использовано в машиностроении для восстановления изношенных поверхностей деталей строительных и дорожных машин.

Способ ремонта трефов чугунных прокатных валков // 2335387

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при ремонте прокатных валков. .

Способ повышения износостойкости плужных лемехов // 2334384

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, а именно к способам изготовления, восстановления и упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин.

Способ электродуговой наплавки модулированным током // 2333083

Изобретение относится к способу электродуговой наплавки коррозионно-защитного покрытия модулированным током и может быть использовано при изготовлении оборудования из аустенитных хромоникелевых сталей, предназначенного для переработки облученного ядерного топлива, а также оборудования химического производства.

Участок изготовления коробчатых сварных изделий // 2378097

Установка для сварки замкнутых швов с чередованием прямолинейных и криволинейных участков // 2377109

Способ сборки под сварку изделий коробчатой формы // 2376120

Изобретение относится к сварочному производству, а точнее к способам сборки под сварку изделий коробчатой формы на специализированных устройствах, и может быть использовано при изготовлении, например, корпусов трансформаторов из гофрированных стенок.

Устройство для автоматической сварки секторных отводов трубопроводов // 2376119

Изобретение относится к устройству для автоматической сварки секторных отводов трубопроводов и может найти применение при изготовлении сварных прямоугольных компенсаторов температурного расширения труб.

Устройство для непрерывного изготовления плоских сеток // 2376115

Изобретение относится к устройству для изготовления плоских сеток и предназначено для сварки сетки из проволоки 02-5 мм и шириной до 2,5 м в строительной промышленности, а также для производства высококачественных изделий из сетки в мебельной промышленности.

Тренажер для обучения сварщика ручной дуговой сварке плавящимся и неплавящимся электродом // 2373040

Изобретение относится к тренажеру для обучения сварщика ручной дуговой сварке плавящимся и неплавящимся электродом. .

Машина для контактной стыковой сварки рельсов оплавлением // 2372177

Изобретение относится к оборудованию для контактной стыковой сварки оплавлением, а конкретно к конструкции стационарных машин для сварки рельсов в длинномерные плети.

Способ изготовления фильтра // 2361069

Изобретение относится к способу изготовления фильтра и может найти использование в нефтедобывающей промышленности, способ включает накладывание металлической фильтрующей сетки вокруг внешней периферии опорной оболочки и крепление металлической фильтрующей сетки к внешней периферии опорной оболочки путем сваривания, при этом металлическая фильтрующая сетка полностью покрывает все фильтрующие отверстия опорной оболочки, образуя оболочку фильтра.

Сборочно-сварочный стан // 2359799

Изобретение относится к области сварки, в частности к сборочно-сварочному стану, и может быть использовано при производстве прямошовных сварных труб большого диаметра.

Сварочный стан // 2358848

Изобретение относится к сварочному стану и может быть применено для нанесения продольных швов при изготовлении сварных шпунтовых панелей. .

Способ и устройство для контактной стыковой сварки рулонированных полос в непрерывных металлургических агрегатах // 2378092

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способу и устройству для контактной стыковой сварки полос, выполняемой на специализированных стыкосварочных машинах, установленных в непрерывных металлургических агрегатах.