УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАПЛАВКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована для восстановления или упрочнения наплавкой изношенной поверхности корпусных деталей типа корпусов букс железнодорожных грузовых вагонов.
Известна установка для автоматической дуговой наплавки под слоем флюса, содержащая формирующее устройство большой теплопроводности в виде съемного медного водоохлаждаемого шаблона-кристаллизатора с внутренним отверстием, имеющим конфигурацию рабочей части наплавленного изделия (см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1776511, кл. В 23 К 9/04, 1992).
Недостатком известного устройства является то, что оно практически не предназначено для наплавки поверхностей больших размеров с неравномерным износом.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому эффекту является выбранная в качестве прототипа установка для автоматической дуговой наплавки под слоем флюса, содержащая опору для закрепления установленной с возможностью вращения наплавляемой детали, вертикальную колонну с наплавочной оснасткой, включающей наплавочную головку с механизмом ее перемещения, бункер для флюса и катушку электродной проволоки с механизмом ее подачи в зону наплавки (см., например, патент РФ на ПМ №34431, кл. В 23 Р 6/00, опубл.10.12.2003).
Сущность заявляемой полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью технического результата.
Технический результат от использования заявленного технического решения - снижение времени обработки за счет устранения деформации корпуса буксы в процессе наплавки и
расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности электродуговой наплавки изношенной боковой поверхности направляющих межчелюстного проема и опорной поверхности корпуса букс с учетом припуска на механическую обработку.
Указанный технический результат достигается тем, что в установке для автоматической дуговой наплавки под слоем флюса, содержащей опору для закрепления установленной с возможностью вращения наплавляемой детали, вертикальную колонну с наплавочной оснасткой, включающей наплавочную головку с механизмом ее перемещения, бункер для флюса и катушку электродной проволоки с механизмом ее подачи в зону наплавки, опора для закрепления наплавляемой детали выполнена в виде установленного в полости детали силового распорного механизма, включающего ходовой винт, связанный оппозитно расположенными шарнирно-рычажными звеньями с разжимными башмаками для взаимодействия с наплавляемой деталью.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.
Предложенное устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано существующими техническими средствами.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности полезной модели.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
На фиг.1 представлен корпус буксы с изношенными опорной поверхностью А и направляющих поверхностей Б межчелюстного проема, на фиг.2 - схема нагружения корпуса буксы перед наплавкой, на фиг.3 - силовой распорный механизм, на фиг.4 - то же, вид сверху, на фиг.5 - схема наплавки направляющих межчелюстного проема.
Установка для автоматической наплавки под слоем флюса содержит опору для закрепления установленной с возможностью вращения наплавляемой детали, вертикальную колонну
с наплавочной оснасткой, включающей наплавочную головку с механизмом ее перемещения, бункер для флюса и катушку электродной проволоки с механизмом ее подачи в зону наплавки.
Наплавочное оборудование полностью идентично описанному ранее аналогичному оборудованию, известному из прототипа заявителя - патент РФ на ПМ №34431, кл. В 23 Р 6/00, опубл.10.12.2003.
Опора для закрепления наплавляемой детали выполнена в виде установленного в полости детали силового распорного механизма, включающего ходовой винт 1, связанный оппозитно расположенными шарнирно-рычажными звеньями 2 с разжимными башмаками 3 для взаимодействия с наплавляемой деталью 4.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Восстанавливаемый корпус буксы подключают к источнику напряжения обратной полярности, подключая клемму "минус" к корпусу буксы, и надевают на силовой распорный механизм, с помощью которого корпус буксы перед наплавкой упруго деформируется. При наплавке направляющих корпуса буксы в свободном состоянии диаметр посадочного отверстия в плоскостях переднего и заднего опорных подшипников уменьшается в направлении челюстей в среднем на 0,2 мм, а в направлении опорной поверхности на, соответственно, столько же увеличивается. Для того, чтобы избежать этого, вдоль челюстей прикладывается распорное усилие, которое вызывает увеличение диаметра в этом направлении. Корпус буксы, как показали эксперименты, необходимо деформировать не менее чем на 0,4 мм, для чего прикладывается внутреннее разжимающее усилие порядка 10 т. Во избежание трудоемких измерений внутреннего диаметра корпуса буксы контроль осуществляют по толщине асбестовой прокладки 5, помещаемой между разжимными башмаками и наплавляемой деталью.
Наплавку направляющих корпуса буксы осуществляют на пониженных режимах. Это дает возможность при сохранении устойчивого горения дуги и производительности процесса получить минимальную зону разогрева металла и, следовательно, минимальную зону пластических
деформаций. При наплавке наложение сварочных швов осуществляют по направляющим в нагруженном состоянии по диагоналям с проковкой молотком или пневмоинструментом каждого выполненного шва, последующей выдержкой и промежуточным естественным охлаждением в нагруженном состоянии в течение не менее 30 минут для релаксации остаточных напряжений, что способствует уменьшению разогрева основного металла и благоприятствует снижению остаточной деформации корпуса буксы. После наплавки направляющих челюстей корпус буксы снимают с распорного силового механизма, охлаждают в свободном состоянии и затем наплавляют опорную поверхность также с учетом припуска на механическую обработку.
Апробация заявленного устройства проводилась на Юго-Восточной железной дороге и показала положительные результаты.
Таким образом, применение предложенного устройства обеспечивает сокращение времени обработки за счет устранения деформации корпуса буксы в процессе наплавки и расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности электродуговой наплавки изношенной боковой поверхности направляющих межчелюстного проема и опорной поверхности корпуса букс с учетом припуска на механическую обработку, при этом при восстановлении изношенных корпусов букс обеспечивается повышение ресурса их работы и экономия затрат на приобретение новых.