УСТАНОВКА ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
INSTALLATION FOR STRENGTHENING OF EXTERNAL SURFACES OF DIFFERENT PRODUCTS

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к установке для упрочнения наружных сложнопрофильных поверхностей, например, валов, дисков ротора вентилятора и т.д., газотурбинных двигателей, направленным потоком микрошариков диаметром 0,1…0,2 мм для повышения усталостной прочности узла.
Изобретение может быть использовано в технологических процессах для повышения усталостной прочности узлов газотурбинных двигателей (ГТД) и реализовано в авиационной, машиностроительной, судостроительной, космической и других отраслях промышленности.
Известна установка для упрочнения наружных поверхностей дисков ротора вентилятора, содержащая корпус с вертикально закрепленным на нем шпинделем с приспособлением для размещения изделия и шпиндель дробемета, связанные со своими приводами, циклон для сбора, очистки и подачи микрошариков в рабочую зону дробемета, соединенный с пневмотранспортером, и системы электро и пневмооборудования [1].
Данная установка является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и принята заявителем в качестве прототипа.
Недостатком известной установки является невозможность повышения местной усталостной прочности обрабатываемого узла на любом участке высотой 400 мм, а также она не позволяет обрабатывать одновременно два узла одного или разных наименований.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение усталостной прочности обрабатываемого узла, расширение номенклатуры обрабатываемых изделий и возможность упрочнения узлов с обеспечением местного упрочнения на любом участке высотой 400 мм.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для упрочнения наружных поверхностей различных изделий, содержащая корпус, выполненный прямоугольной формы, в верней части которого образована рабочая камера, вертикально закрепленный на корпусе шпиндель с приспособлением для размещения изделия, шпиндель дробемета, связанный с приводом, циклон для сбора, очистки и подачи микрошариков в рабочую зону дробемета, соединенный с пневмотранспортером, и системы электро-, и пневмооборудования, снабжена дополнительным шпинделем для размещения изделия, параллельно установленным основному, а дробемет размещен между ними на одинаковом расстоянии, причем установка снабжена механизмами вертикальных перемещений шпинделей с изделиями, выполненными в виде гидроцилиндров, и приводами поворота изделий - в виде гидромоторов, обеспечивающими вертикальное перемещение шпинделей с изделиями относительно рабочей зоны неподвижного дробемета и частичного перемещения вверх-вниз относительно рабочей зоны дробемета в пределах обрабатываемых поверхностей, при этом приспособления снабжены отражателями, обеспечивающими поворот направленного потока микрошариков в соответствующие поверхности обрабатываемых изделий, а в нижней части рабочей камеры корпуса выполнены два наклонных патрубка, направленных навстречу друг другу к вертикальной оси симметрии установки и связанных с пневмотранспортером, снабженным эжекторным соплом, а циклон, соединенный с пневмотранспортером посредством трубопровода, имеет фильтрующую сетку и приемный конус, выходное отверстие которого сообщено с входным отверстием дробемета, через расходные щели которого поток микрошариков направлен на обрабатываемую поверхность.
Сущность данного изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид установки;
фиг. - разрез А-А на фиг.1;
фиг.3 - пневмотранспортер, соединенный с патрубком рабочей зоны;
фиг.4 - общий вид циклона;
фиг.5 - продольный и поперечный разрезы дробемета с изображением лопастей и жиклера;
фиг.6 - узел Б на фиг.1 (специальные отражатели);
фиг.7 - пульт управления установки.
Установка для упрочнения наружных поверхностей различных изделий содержит корпус 1, представляющий собой сварную конструкцию, выполненную прямоугольной формы, в верхней внутренней части которой образована рабочая камера 2. На основании корпуса 1 закреплены шпиндели 3 с приспособлениями 4 для размещения изделий 5. Между шпинделями 3 на одинаковом расстоянии от них закреплен шпиндель 6 дробемета 7, связанный с приводом 8. На внешней верхней поверхности корпуса 1 размещены циклон 9 для сбора, очистки (отделение микрошариков 10 от отходов обработки и воздуха) и подачи их во внутреннюю полость дробемета 7 (фиг.5) и крышки 12, закрывающие отверстия 13 загрузки изделий 5. Циклон 9 соединен с пневмотранспортером 14.
Установка снабжена механизмами вертикальных перемещений шпинделей 3 с изделиями 5, выполненными в виде гидроцилиндров 15, и приводами поворота 16 - в виде гидромоторов 17, обеспечивающими плавное вертикальное перемещение шпинделей с изделиями относительно рабочей зоны 11 неподвижного дробемета, равной 60 мм в пределах 400 мм, и частичного перемещения вверх-вниз относительно рабочей зоны дробемета в пределах обрабатываемых поверхностей. Скорость вращения шпинделей с изделиями составляет - 10 об/мин, а скорость вращения шпинделя дробемета составляет - 3600 об/мин.
Приспособления 4 изделий 5 снабжены специальными отражателями 18, изменяющими направление потока (поворот микрошариков 10) в соответствующие поверхности 19 обрабатываемых изделий.
В нижней части рабочей камеры 2 корпуса 1 выполнены два наклонных патрубка 20, направленных навстречу друг другу к вертикальной оси симметрии установки и связанных с пневмотранспортером 14. Пневмотранспортер 14 снабжен эжекторным соплом 21, состоящим из корпуса 22, сопла 23 и направляющей трубы 24.
Циклон 9 соединен с пневмотранспортером 14 посредством трубопровода 25, имеет фильтрующую сетку 26 с ячейкой 0,9 мм, которая препятствует попаданию стружки, окалины и других посторонних предметов в рабочую зону 11 дробемета 7. На наружной стенке циклона 9 имеются фланцы для крепления крышки 27 смотрового окна и корпуса эжекторного сопла 28, предназначенного для сбора микрошариков с поверхности установки и с поверхностей обрабатываемых изделий после их обработки. Верхняя часть корпуса 29 циклона 9 соединена с вентиляционной системой цеха. В нижней части циклона 9 за фильтрующей сеткой 26, в месте крепления ее к фланцам 30 прикреплен приемный конус 31, выходное отверстие которого сообщено с входным отверстием 32 дробемета, имеющего жиклер 33 с диаметром ⌀ 14 мм, обеспечивающий расход микрошариков 18 кг/мин, через расходные щели 34 которого поток микрошариков направлен на обрабатываемую поверхность.
Установка снабжена системами: электрооборудования 35, пневмооборудования 36 и гидрооборудования 37 и работает в автоматическом и наладочном режиме. Управление работой установки осуществляется посредством пульта управления 38. Кроме того, в предложенной конструкции предусмотрено приспособление 39 для наладки и контроля установки изделия.
Установка работает следующим образом.
На деталь или узел, состоящий из нескольких деталей (изделий 5), устанавливаются специальные отражатели 18 микрошариков 10, обеспечивающие поворот потока микрошариков в нужном направлении.
Поверхности, не подлежащие упрочнению, закрываются защитными устройствами.
Открываются загрузочные отверстия 13 корпуса 1 установки и изделие 5 закрепляется на шпинделе 3. Закрываются загрузочные отверстия 13, обеспечивается полная герметичность рабочей камеры 2. На пульте 38 управления включается работа пневмооборудования 36, гидрооборудования 37 и кнопкой «Цикл» включается работа всех приводов 16 и 15 установки. Изделие, вращаясь вокруг своей оси, перемещается вдоль вертикальной оси по заранее выбранному циклу. Отработав установленное время, установка останавливается, меняется направление вращение дробемета, автоматически включается «Цикл» и установка дорабатывает вторую часть операции, после чего останавливается. Открывается рабочая камера 2 и изделие 5 удаляется.
Технологический процесс обработки следующих изделий повторяется и происходит по вышеописанному циклу.
Использование данного изобретения позволит повысить усталостную прочность обрабатываемого узла, расширить номенклатуру обрабатываемых изделий и обеспечить возможность местного упрочнения изделия на любом участке высотой 400 мм.
Источники информации
1. Чертеж Ф6397-4900, 1981 г. - прототип.