УСТАНОВКА ДЛЯ СТРУЙНОЙ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована в различных отраслях промышленности для отделочной (абразивом) и упрочняющей (шариками) обработки поверхностей фасонных изделий, например лопаток осевых ГТД: компрессора и турбины, рабочих и направляющих, одно- и многосекционных, цельных и сборных.
Известна установка для обработки деталей свободным абразивом (патент RU 2043910 С 1, МПК 6 В 24 С 3/10, В24 В 31/10, опуб. 20.09.95 бюл. №26), содержащая рабочую камеру с распылительными соплами расположенными в нижней части, державку для деталей выполненную в виде ротора, на концах радиальных стержней которого расположены элементы крепления деталей в виде двух стаканов с лопатками на наружной поверхности и внутренней резьбой, предназначенной для установки детали, при этом стаканы расположены соосно друг с другом с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси ротора и взаимодействия друг с другом посредством хвостовика одного стакана и ответного гнезда другого стакана.
Установка предназначена только для отделки (в качестве рабочих части используется только абразив); работоспособность установки сохраняется только при низкой влажности воздуха, в противном случае абразив но фетровой прокладке слеживается и потребуется разборка установки; не предусмотрена управляемость вращением фасонных изделий, а следовательно и равномерностью их обработки (установка предназначена для обработки круглых баллонов для газа); невозможно обработка Длинномерных изделий путем сканирования поверхности.
Известна дробеструйная установка для поверхностного упрочнения изделий сложной геометрической формы (авт. свид. №810466 МКЛ 3 В 24 С 3/04
опуб. 07.03.81 бюл. №9), наиболее близкая к заявляемой по технической сущности, выполненная в виде камеры, в верхней части которой установлен приводной вал с размещенным на нем приспособлением для закрепления обрабатываемых изделий, а в нижней установлены сопла для подачи рабочей среды. С целью создания требуемой степени упрочнения на различных поверхностях изделий, сопла установлены рядами, образуя зоны, каждая из которых имеет коллектор, соединенный с контрольно-измерительной аппаратурой. Приводной вал снабжен оправкой, на которой установлены со смещением в радиальном направлении относительно оси его вращения приспособления для закрепления обрабатываемых изделий.
Установка имеет низкую производительность, т.к. в оправку возможна установка не более 3-х лопаток, иначе они перекроют друг друга, и процесс упрочнения будет не возможен, это является следствием принципа установки лопаток хордой по радиусу вращения. При вращении лопаток их периферия располагается ближе к соплам, чем внутренняя часть, следовательно, интенсивность упрочнения по перу вдоль хорды будет разная, что снижает качество обработки.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении производительности и качества отделочно-упрочняющей обработки лопаток ГТД.
Технический результат по варианту 1 достигается тем, что в установке для струйной отделочно-упрочняющей обработки изделий, содержащей камеру в которой установлено приспособление для крепления изделий с возможностью вращения вокруг центральной оси, сопла для подачи рабочей среды, новым является то, что приспособление выполнено в виде карусели, по окружности которой расположены зажимы для обрабатываемых изделий, а сопла установлены с возможностью поступательного перемещения вдоль центральной оси приспособления.
Технический результат по варианту 2 достигается тем, что в установке для струйной обработки изделий, содержащей камеру в которой установлено
приспособление для крепления изделий с возможностью вращения вокруг центральной оси, сопла для подачи рабочей среды, новым является то, что приспособление выполнено в виде карусели, по окружности которой расположены зажимы для обрабатываемых изделий, и установлено с возможностью поступательного перемещения вдоль своей центральной оси, а сопла подачи рабочей среды установлены неподвижно.
По обоим вариантам сопла для подачи рабочей среды расположены снаружи и/или изнутри приспособления для крепления изделий. Движение закрепленных в приспособлении изделий относительно сопел является винтовым.
На фиг.1 представлена схема установки для струйной отделочно-упрочняющей обработки изделий с размещенным внутри камеры приспособлением. На фиг.2 - представлена схема взаимного расположения обрабатываемых изделий и сопел, вид сбоку. На фиг.3 - вид сверху при установке сопел только снаружи приспособления. На фиг.4 - вид сверху при установке сопел как снаружи, так и внутри приспособления.
Где: 1 - камера; 2 - бункер; 3 - приспособление; 4 - сопла; 5 - заборное устройство; 6 - вал привода приспособления; 7 - шток/штоки привода сопел; 8 - обрабатываемые изделия.
Установка содержит камеру 1 с приспособлением 3 и соплами 4, бункер 2 заполненный жидкостью с рабочими частицами. Приспособление 3 выполнено в виде карусели с зажимами для крепления обрабатываемых изделий. Сопла 4 выполнены в виде эжекторов, установка так же содержит заборное устройство рабочих частиц 5, вал привода приспособления 6 и шток перемещения сопел 7.
В качестве сопла 4 используется эжектор, так как в этом случае упрощается конструкция установки - не требуется устанавливать насосы для перекачки гидросмеси. Частицы транспортируются в эжектор с жидкостью со дна бункера 2 по гибкому трубопроводу, далее в камере смещения гидросмесь (жидкость + частицы) разгоняется газом (воздух как энергоноситель) и образовавшаяся
смесь газа жидкости и частиц направляется соплом на обрабатываемые поверхности изделий установленных в приспособлении. В зависимости от характера частиц происходит преимущественно отделочная обработка со съемом металла (абразив) или упрочнение (дробь и шарики). Могут быть использованы любые частицы с плотностью больше чем у воды - свободный абразив, гранулы из абразива, металлические шарики и дробь, стеклянные шарики. Воздух, поступающий в камеру 1 через сопла 4, отводится наружу через вентиляционный канал.
Ось вращения приспособления 1 расположена вертикально. Обрабатываемые лопатки 8 устанавливаются в зажимы приспособления 3 неподвижно на одной окружности, хорды лопаток направлены по периметру окружности установки. 2-х (и более) секционные направляющие лопатки турбины устанавливаются аналогично.
Сопла 4 устанавливаются в требуемом положении исходя из конфигурации изделий, их количество ограничено возможностью их размещения по габаритам в камере установки и взаимными помехами струй. Сопла могут быть размещены, как снаружи от приспособления, так и внутри ее. Они направлены в сторону оси вращения приспособления (β=0±45°) с наклоном к горизонтальной плоскости α=0-45°. По высоте могут быть расположены, как на одном. так и на разных уровнях. Интенсивность работы сопел и расстояние L до поверхности изделий в приспособлении могут быть индивидуальными для каждого сопла в зависимости от состояния поверхности обрабатываемых изделий.
Струи истекающие из сопел 4 направляются на обрабатываемые изделия 8. В процессе обработки происходит сканирование наружной поверхности изделий в приспособлении струями сопел по винтовой линии. Такое движение осуществимо двумя вариантами исполнения установки: I - приспособление 3 вращается через приводной вал 6, а сопла через приводной шток 7 поступательно перемещаются вдоль оси вращения приспособления; II - сопла 4 неподвижны, а приспособление 3 совершает винтовое движение с помощью
привода 6. Короткие изделия, длина которых меньше диаметра струи в зоне обработки могут обрабатываться только при вращении приспособления, без сканирования.
Изделия могут обрабатываться в два и более перехода, количество которых зависит от сложности поверхностей подлежащих обработке. На каждом переходе они поворачиваются в приспособлении. Например, лопатки устанавливаются сначала наружу спинкой, на втором переходе их разворачивают на 180° и обрабатывают корыто. При установке сопел снаружи и внутри приспособления обработка возможна за один установ (достигается максимальная производительность, однако оснастка крепления сопел усложняется).
Таким образом, за счет установки множества изделий в приспособление повышается производительность, а за счет винтового движения приспособления относительно сопел повышается качество обработки.