УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА "ВАЛ"

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно сварке, в частности к установкам для плазменной наплавки, и может найти применение при ремонте валов и других деталей. Предназначено для плазменной наплавки валов при их восстановлении или упрочнении.
Для 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 повышения качества с целью улучшения механической обработки и последующих эксплуатационных характеристик наплавленной поверхности.
Указанный технический результат достигается с помощью установки для 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, магнитным 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, магнитное 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 магнитным устройством для контроля толщины наплавленного слоя, причем все устройства соединены с блоком управления.
Схема установки для плазменной наплавки приведена на Фиг.1.
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, состоящий 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 магнитное 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 магнитное устройство 21 контролирует толщину наплавляемого слоя. В случае отклонения от заданных размеров слоя блок управления 22 считывает информация с магнитного 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 магнитное устройство контролирует толщину наплавляемого слоя.