Устройство для электроискрового легирования

Авторы патента:

B23H9/00 - Обработка специальных металлических объектов или для получения специального эффекта или результата на металлических объектах (термообработка тлеющим разрядом C21D 1/38)

Владельцы патента RU 2703216:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к области электроискровой обработки и может быть использовано для электроискрового легирования поверхностей токопроводящих материалов, в частности лопаток паровых турбин. Устройство содержит электрод, установленный в полости электрододержателя, имеющего патрубок для соединения с источником охлаждающего агента и выполненного с возможностью подключения к питающему электропроводу и возвратно-поступательного перемещения с электродом. Также устройство содержит разъемную головку, которая винтами соединена с основанием, жестко соединенным с корпусом пневмодвигателя. Электрододержатель жестко соединен с кулисой, выполненной с возможностью свободного перемещения в пазу основания разъемной головки, края которого совпадают с краями кулисы, а глубина равна толщине кулисы. Кулиса выполнена из диэлектрического материала и имеет эллипсовидное отверстие, большая ось которого перпендикулярна направлению движения кулисы. На конце вала пневмодвигателя жестко закреплено внутреннее кольцо подшипника, центр которого смещен относительно оси вала пневмодвигателя на величину эксцентриситета, а внешнее кольцо подшипника выполнено с возможностью перемещения по внутренней поверхности упомянутого эллипсовидного отверстия при вращении вала пневмодвигателя, подшипник и часть кулисы закрыты крышкой, имеющей паз, по длине и ширине совпадающий с пазом на основании разъемной головки, а на корпусе пневмодвигателя установлен рычаг, выполненный с возможностью управления клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха через патрубок в пневмодвигателе. Техническим результатом является обеспечение технологичности сборки и разборки устройства, имеющего небольшую массу, и уменьшение динамического вибровоздействия на руки оператора при увеличении производительности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области электроискровой обработки и может быть использовано для электроискрового легирования лопаток турбин. В устройстве для электроискрового легирования, содержащем пневмодвигатель, электрод, закрепленный в электрододержателе, кинематически связанном с валом пневмодвигателя механизмом кулисного типа для возвратно-поступательного перемещения электрододержателя с электродом.

Известно устройство для электроискрового легирования, содержащее электродвигатель, электрод, закрепленный в электрододержателе, кинематически связанном с валом электродвигателя и механизм возвратно-поступательного перемещения электрододержателя [1] - аналог. Указанное устройство выполнено в виде трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым якорем, две обмотки которого включены последовательно-встречно и подключены к источнику переменного напряжения, а третья обмотка подключена к дополнительному регулируемому источнику постоянного напряжения.

Недостатком этого устройства является необходимость использования двух источников питания, сравнительно большие габариты и весовые характеристики, сложность конструкции крепления к обрабатываемой детали.

Наиболее близким по техническому содержанию является полезная модель [2], содержащая электродвигатель с вращающимся ротором, помещенный внутри корпуса, электрод, закрепленный в электрододержателе с полостью со стороны установки электрода, соединенной трубкой с источником охлаждающего агента, механизм возвратно-поступательного перемещения электрододержателя, содержащий цилиндрическую насадку на валу электродвигателя, на торцевой поверхности которой укреплен эксцентриковый вал с посаженным на него внутренним кольцом подшипника качения, наружное кольцо которого закреплено в указанном корпусе и жестко связано с электрододержателем, а последний установлен со свободой перемещения в неподвижном относительно электрододержателя направляющем элементе.

Недостатком этого устройства является сложность изготовления и необходимость прерывания процесса наплавки для регулирования частоты возвратно-поступательного движения электрода, что снижает производительность труда.

Указанные недостатки устраняется тем, что устройство для электроискрового легирования, содержащее электрод, закрепленный в электрододержателе с полостью со стороны установки электрода, соединенной трубкой с источником охлаждающего агента, механизм возвратно-поступательного перемещения электрододержателя, имеющий цилиндрическую насадку на валу, на торцевой поверхности которой эксцентрично по отношению к оси вала закреплена ось с посаженным на нее внутренним кольцом подшипника, внешнее кольцо подшипника, содержит упомянутый вал, вращающийся пневмодвигателем, подключенным к источнику сжатого воздуха через регулирующий клапан, управляющий рычаг которого установлен на корпусе пневмодвигателя, а корпус пневмодвигателя закреплен на основании разъемной головки с вырезанном в основании головки, ограниченном прямыми краями, параллельными электрододержателю, пазом, в котором движется с краями, параллельными электрододержателю, выполненная по толщине равной глубине паза со свободой перемещения в пазу из диэлектрического материала кулиса с эллипсовидной прорезью, большая ось которой перпендикулярна направлению движения кулисы, жестко соединенной с электрододержателем, причем внутри эллипсовидной прорези движется внешнее кольцо упомянутого подшипника, для свободы перемещения которого крышка разъемной головки имеет паз, по длине и ширине совпадающей с пазом на основании головки, а на электрододержателе закреплен питающий электропровод, и внутри электрододержателя электрод закрепляется винтом.

Устройство для электроискрового легирования представлено на фиг. 1. Устройство содержит электрод 1, установленный в полости 2 электрододержателя 3 и закрепленный винтом 4. Полость 2 электрододержателя 3 патрубком 5 соединяется с источником охлаждающего агента. В электрододержателе 3 выполнено отверстие 6 для подключения силового электропровода. Электрододержатель 3 жестко соединен с кулисой 7 винтами 8 и 9. Ширина кулисы ограничивается ровными краями 10 и 11, параллельными электрододержателю 3. Кулиса 7 движется в пазу основания головки 12, края паза совпадают с краями 10 и 11 кулисы 7, а глубина паза равна толщине кулисы 7. Вокруг центра 13 осей симметрии головки 12 в кулисе 7 выполнено эллипсовидное отверстие 14, большая ось которого перпендикулярна направлению движения кулисы 7. Основание головки 12 жестко соединено с корпусом пневмодвигателя 15 резьбовым соединением 16. На корпусе пневмодвигателя 15 установлен рычаг 17, управляющий клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха через патрубок 18 в пневмодвигатель 15. На конце вала 19 пневмодвигателя 15 жестко закреплено внутреннее кольцо 20 подшипника, центр которого 21 смещен относительно оси вала 19 пневмодвигателя 15 на величину эксцентриситета 22. Наружное кольцо подшипника 23 перемещается по внутренней поверхности эллипсовидного отверстия 14 при вращении вала 19 пневмодвигателя 15. Подшипник и часть кулисы 7 закрываются по размеру основания головки 12 крышкой 24 с прорезью 25, позволяющей перемещаться кулисе 7. Крышка 24 закрепляется в четырех точках основания головки 12 винтами 26 и 27. Винты вкручиваются в резьбовые отверстия, показанные на виде сверху, 26.1 и 27.1 с одной стороны головки и 26.2 и 27.2 с другой стороны головки. Электропитание на устройство подается гибким проводом 28, который проходят через отверстие 6 в электрододержателе 3 и для надежности припаивается к нему в точке 29.

Предлагаемое устройство для электроискрового легирования работает следующим образом. В исходном положении электрод 1 вставляется в полость 2 электрододержателя 3 и закрепляется винтом 4, к патрубку 18 пневмодвигателя 15 подводится сжатый воздух, гибкий провод 28 соединяется с источником электропитания, к патрубку 5 для охлаждения электрода 1 подводится охлаждающий агент.

Пневмодвигатель 15 свободно размещается в руке оператора, который подводит электрод 1 к легируемой детали (лопатке турбины). После подключения электрического тока к проводу 28 оператор нажимает на рычаг 17, управляющий клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха в пневмодвигатель 15. Вал 19 пневмодвигателя 15 начинает вращаться и по поверхности эллипсовидного отверстия 14 кулисы 7 двигается наружное кольцо 23 подшипника. За счет смещенного центра 21 подшипника относительно центра 13 головки 12 и оси 19 пневмодвигателя 15 кулиса 7 совершает возвратно-поступательные движения. С такой же частотой колеблется электрод 1 и легирует деталь. Для изменения частоты возвратно-поступательного движения электрода 1 оператор воздействует на рычаг 17 пневмодвигателя 15. По мере износа электрода 1 оператор выдвигает его и зажимает винтом 4, а по мере полного износа заменяет электрод.

Достигаемыми результатами предлагаемого устройства являются небольшая масса, обеспечение технологичности сборки и разборки устройства, уменьшение динамического вибровоздействия устройства на мышечную ткань руки оператора, увеличение производительности устройства. Устройство многократно испытано в производственных условиях.

Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям "Новизна".

Техническое решение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "Промышленная применимость".

Использованные источники.

1. Авторское свидетельство СССР №676413, 4 В23Н 7/26. Устройство для электроискрового легирования. 1978. Опубл. 30.07.1979.

2. Патент на полезную модель №38661. МПК В23Н. Устройство для электроискрового легирования с приводом от вращающегося ротора. Опубл. 10.07.2004. Бюл. №19.

Устройство для электроискрового легирования, содержащее электрод, установленный в полости электрододержателя, имеющего патрубок для соединения с источником охлаждающего агента и выполненного с возможностью подключения к питающему электропроводу и возвратно-поступательного перемещения с электродом, отличающееся тем, что оно содержит разъемную головку, которая винтами соединена с основанием, жестко соединенным с корпусом пневмодвигателя, при этом электрододержатель жестко соединен с кулисой, выполненной с возможностью свободного перемещения в пазу основания разъемной головки, края которого совпадают с краями кулисы, а глубина равна толщине кулисы, причем кулиса выполнена из диэлектрического материала и имеет эллипсовидное отверстие, большая ось которого перпендикулярна направлению движения кулисы, при этом на конце вала пневмодвигателя жестко закреплено внутреннее кольцо подшипника, центр которого смещен относительно оси вала пневмодвигателя на величину эксцентриситета, а внешнее кольцо подшипника выполнено с возможностью перемещения по внутренней поверхности упомянутого эллипсовидного отверстия при вращении вала пневмодвигателя, причем подшипник и часть кулисы закрыты крышкой, имеющей паз, по длине и ширине совпадающий с пазом на основании разъемной головки, а на корпусе пневмодвигателя установлен рычаг, выполненный с возможностью управления клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха через патрубок в пневмодвигателе.

Изобретение относится к электрохимической обработке винтов различного профиля. Устройство содержит переднюю и заднюю опоры со сферическими центрами, установленные через диэлектрические прокладки в передней и задней опорах станка, суппорт, инструментальный самоцентрирующий люнет с электрическим приводом, насос для прокачки электролита и источник питания, подключенный положительным полюсом к винту, а отрицательным полюсом к электрод-инструменту.

Способ изготовления и шаблон для электрохимического получения углублений в пазах охлаждающего канала детали // 2699471

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на получение в охлаждаемых деталях углублений на боковых и донной части паза для устранения запирания потока охладителя в пазе и перегрева двигателя.

Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано // 2699367

Настоящее изобретение относится к электрохимической обработке вытянутых деталей. Электрохимический способ производства вытянутых изделий включает обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки; подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита; обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза.

Способ электрохимической обработки внутреннего канала металлической детали и электрод-инструмент для его реализации // 2697759

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов путем электрохимического шлифования или полирования. Способ включает перемещение электрода-инструмента по внутренней поверхности канала, вдоль его оси при подключении детали к аноду, а электрода-инструмента - к катоду.

Способ электроэрозионной обработки пары соосно расположенных зубчатых венцов длинного термоупрочненного ролика // 2697547

Изобретение относится к электроэрозионной обработке пары соосно расположенных зубчатых венцов длинного термоупрочненного ролика. Осуществляют формирование зубчатых венцов электрод-инструментом.

Способ алитирования стальных деталей // 2696616

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию поверхностей стальных деталей алюминием и серой, и может быть применено для обработки поверхностей термообработанных стальных деталей.

Способ обработки поверхности детали // 2686422

Изобретение относится к обработке материалов и может быть использовано для легирования и упрочнения различных деталей машин и инструментов. Способ включает нанесение легирующего покрытия и упрочнение обкаткой поверхностного слоя детали, которые осуществляют одновременно путем обкатки поверхности детали с помощью ролика, установленного в подпружиненной державке, закрепленной в резцедержателе станка, при этом деталь закреплена в шпинделе станка для придания ей вращения, а к детали и ролику подведен электрический ток.

Устройство для заточки спиральных сверл // 2684668

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для заточки спиральных сверл. Предложено устройство для анодно-механической заточки спиральных сверл с различными углами при вершине, содержащее корпус из диэлектрического материала, имеющий внутреннее коническое углубление, в радиальной канавке которого установлена колодка для закрепления электрода, выполненного из металлической связки с выступающими из нее абразивными зернами нитрида бора и имеющего рабочую поверхность выпуклой формы и длину, которая больше длины режущей кромки затачиваемого сверла.

Способ электроискрового нанесения покрытий и устройство для его осуществления // 2679160

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки материалов, в частности к электроискровому легированию, и может быть использовано в машиностроительном и ремонтном производстве для получения износостойких покрытий на деталях узлов трения и неподвижных соединений.

Устройство для получения узких пазов в цанге проволочным электродом // 2675672

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при прорезании узких пазов, например, в цангах с малым диаметром отверстий для базирования деталей.