ГОЛОВКА ДЛЯ АБРАЗИВОСТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
HEAD FOR ABRASIVE BLASTING OF SURFACES

Изобретение относится к абразивоструйной очистке поверхностей и может быть использовано для пневмоабразивной очистки наружных поверхностей.
Прототипом является головка для абразивоструйной очистки поверхностей, содержащая рабочую камеру с баком для абразива, эжектор, соединенный с рабочей камерой, с воздушным соплом и всасывающим гибким трубопроводом, соосно входному концу которого в днище бака установлено дополнительное воздушное сопло, причем головка снабжена патрубком с заборными окнами, консольно закрепленными в днище бака и установленными коаксиально всасывающему трубопроводу, причем заборные окна патрубка примыкают к днищу бака, а дополнительное воздушное сопло соединено с пневмосетью, при этом головка снабжена приводом качания, который установлен на рабочей камере и шарнирно соединен с эжектором [А.с. СССР №1682152, МПК B24С 3/12, 1991].
Недостатками прототипа являются:
- сложность конструкции, реализующей способ;
- ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью устанавливать головку в пространственное положение для более эффективной обработки криволинейных поверхностей.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в головке для абразивоструйной очистки поверхностей, содержащей механизм перемещения, устройство подачи абразива, бункер с абразивом, связанное с источником сжатого воздуха и соединенное трубопроводом с бункером сопло, по крайней мере, часть механизма перемещения головки выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси первого червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, который жестко связан с соплом, и сопряжено со вторым червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота платформы, при этом второй червяк выполнен со сквозным осевым отверстием, в которое пропущен трубопровод.
Червяк выполнен глобоидным. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червячное колесо выполнено за одно с первым червяком. Сопло размещено относительно оси поворота платформы с эксцентриситетом, при этом положение эксцентриситета относительно этой оси совпадает с положением радиуса кривизны обрабатываемой поверхности относительно центра кривизны. Червяк выполнен в виде цилиндрического вала с жестко посаженными на нем двумя витыми пружинами, при этом между витками первой пружины размещены витки второй пружины, причем витки пружин соприкасаются.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение части механизма перемещения головки в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси первого червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, который жестко связан с соплом, и сопряжено со вторым червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота платформы, и выполнение второго червяка со сквозным осевым отверстием, в которое пропущен трубопровод, позволяет поворачивать головку в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что расширяет функциональные возможности. Кроме того, наличие червячных передач дает возможность автоматически фиксировать головку в нужном положении после выключения двигателя привода и устанавливать эти двигатели вне вращающихся частей. Это упрощает конструкцию, снижает момент инерции вращающихся частей, уменьшает массогабаритные характеристики механизма, что позволяет применять менее мощные двигатели для привода и экономить электроэнергию, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение червяка глобоидным уменьшает массогабаритные характеристики, так как глобоидный червяк при прочих равных условиях может воспринимать большие нагрузки.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать головку в нужном положении после отключения двигателя привода, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его при необходимости в качестве датчика угла поворота (определяющего положение головки в пространстве), разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию, повышает ее надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение червячного колеса за одно с первым червяком уменьшает число деталей и габариты механизма, что упрощает конструкцию.
Размещение сопла относительно оси поворота платформы с эксцентриситетом, положение которого относительно этой оси совпадает с положением радиуса кривизны обрабатываемой поверхности относительно центра кривизны, позволяет обрабатывать как выпуклые, так и вогнутые поверхности, размещая соответственно сопло за осью поворота платформы или перед ней. При этом обеспечивается оптимальное размещение головки относительно обрабатываемой поверхности, а именно по нормали к этой поверхности, что улучшает абразивное воздействие.
Выполнение червяка в виде цилиндрического вала с жестко посаженными на нем двумя витыми пружинами, при этом между витками первой пружины размещены витки второй пружины, причем витки пружин соприкасаются, позволяет значительно упростить передачу, осуществляющую поворот платформы в горизонтальной плоскости.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема головки для абразивоструйной очистки поверхностей. На фиг. 2 изображен вид А головки. На фиг. 3 изображен вид Б головки.
Головка для абразивоструйной очистки поверхностей содержит стойку 1, закрепленную на червячном зубчатом колесе (платформе) 2, установленном с возможностью поворота на втулке 3, неподвижно закрепленной на основании 4, и сопряженном с червяком 5, соединенным с первым электродвигателем (не показан). В стойке с возможностью вращения установлена ось 6, на которой неподвижно закреплены сопло 7 с отверстием 8 для подачи сжатого воздуха и зубчатый сектор 9, сопряженный с зубьями глобоидного червяка 10, который установлен в опорах 11, закрепленных на колесе 2, с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 12, сопряженное с червяком 13, вал 14 которого установлен во втулке 3 с возможностью вращения и соединен со вторым электродвигателем (не показан), закрепленным на основании 4. В нижней части сопла 7 выполнен продольный паз 15, сопряженный с отверстием пропущенной соосно сквозь червяк 13 трубы 16, один конец которой подвижно размещен в нижней части сопла, а другой - соединен с выходным патрубком 17 накопителя 18, в нижней части которого установлен шнек 19, соединенный с третьим двигателем и покрытый абразивом (песком) 20, а на верхней части размещен бункер 21 с абразивом. Червяк может быть выполнен в виде пружин 22, 23 с соприкасающимися витками.
Работает головка для абразивоструйной очистки поверхностей следующим образом.
Для обработки поверхности включают третий двигатель и приводят во вращение шнек 19, который из накопителя 18 подает абразивный материал, например песок, через патрубок 17, трубу 16 и паз 15 во внутреннюю полость сопла 7, куда одновременно от компрессора (не показан) через отверстие 8 подается сжатый воздух, который выдувает поступающий песок из сопла и увлекает его, формируя песчано-воздушную струю, выбрасывающую песок на обрабатываемую поверхность (фиг. 1, 2, 3). Для поворота сопла 7 в горизонтальной плоскости включают первый электродвигатель, поворачивающий червяк 5. В результате этого колесо 2 вместе со стойкой 1, опорами 11, червяком 10, зубчатым сектором 9 и соплом 7 начнет поворачиваться на втулке 3, обеспечивая при этом обработку определенного участка поверхности. Для увеличения обрабатываемой поверхности в вертикальной плоскости включают второй двигатель, вращающий вал 14 червяка 13, который посредством червячного колеса 12 и связанного с ним червяка 10 поворачивает зубчатый сектор 9 с соплом 7 и осью 6. Если трубу 16 выполнить гибкой, то сопло можно устанавливать с эксцентриситетом относительно оси поворота платформы, при этом размещение сопла левее оси вращения сопла в вертикальной плоскости способствует лучшему обрабатыванию вогнутых поверхностей, а правее - выпуклых (на фиг. 2 положение сопел с эксцентриситетом показано пунктиром).
Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции и удобную в эксплуатации головку, которая позволяет обрабатывать поверхности в автоматическом режиме.