УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ШИХТЫ В ЗОНУ ПРИВАРКИ ИЛИ НАПЛАВКИ ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Область техники
Полезная модель относится к области восстановления и упрочнения поверхности деталей, например, лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий сельскохозяйственной техники. Одним из перспективных направлений восстановления поверхности деталей является наварка/наплавление присадочного материала на поверхность детали с использованием шихты. Для осуществления наварки/наплавки присадочного материала требуются устройства для нанесения шихты на поверхность обрабатываемой детали.
Уровень техники
Известно устройство для нанесения пастообразного материала на поверхность деталей, содержащее полый корпус с загрузочным окном, бункер, формующую насадку и расположенный в канале корпуса шнек, соединенный с приводом. Канал корпуса имеет входной конический участок и присоединенный к нему цилиндрический участок. Выходной диаметр конического участка равен диаметр шнека (патент РФ №806837 МПК E04F 21/06, 23.92.1981). Известное устройство имеет ограниченные возможности по регулированию режима подачи пастообразного материала, как при изменении расхода, так и при изменении состава шихты.
Сущность полезной модели
Основной проблемой, которую необходимо решить при регулировании подачи присадочного материала (шихты) в зону наварки/сварки, является состав шихты, вязкостные характеристики которой значительно изменяются при переходе к другой шихте, и широкий диапазон изменения расхода шихты в зависимости от технических требований к процессу наварки/наплавки. Используемые для наварки присадочные материалы содержат большое количество твердых порошков (карбиды и нитриды металлов, тугоплавкие металлы, керамические порошки и пр.) с широким изменением их фракционного состава. При этом следует учитывать, что шихта по своим характеристикам относится к неньютоновским жидкостям.
Задачей полезной модели является разработка устройства для подачи шихты, в котором режим подачи шихты можно регулировать в соответствии требуемым расходом шихты, которое может успешно работать с высоковязкими неньютоновскими жидкостями в широком диапазоне изменения вязкостных характеристик шихты, чтобы обеспечить оптимальную скорость подачи шихты в зону наварки/наплавки присадочного материала.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство для подачи шихты, содержащее корпус с загрузочным окном, подающим каналом и насадкой, питающий шнек, привод шнека и бункер,
присоединенный к загрузочному окну корпуса, в котором бункер оснащен регулятором проходного сечения загрузочного окна, при этом подающий канал выполнен с постоянным диаметром по всей длине канала и шнек установлен в подающем канале с зазором 1-2,5 мм относительно стенки канала.
Кроме того, регулятор проходного сечения загрузочного окна выполнен в виде заслонки, шарнирно закрепленной на стенках бункера, и оснащен приводом перемещения заслонки.
Предпочтительно, что привод перемещения заслонки выполнен в виде винтовой пары.
Выполнение подающего канала с постоянным сечением по всей длине канала обеспечивает постоянство рабочих условий при подаче шихты через канал с помощью питающего шнека по всей длине подающего канала. Установка питающего шнека в подающем канале с постоянным зазором 1-2,5 мм относительно стенки канала обеспечивает успешное регулирование подачи вязких неньютоновских жидкостей в широком диапазоне изменения их характеристик, так как обеспечивает контролируемое перетекание шихты через зазор между стенкой подающего канала и шнеком. При зазоре меньше 1 мм имеет место резкое повышение потерь на трение при вращении шнека, поскольку дисперсные частицы шихты могут образовывать конгломераты, размеры которых сопоставимы с этим минимальным зазором, и они могут «застревать» в зазоре и требуются дополнительные затраты энергии на разрушение этих конгломератов. Это вызывает перегрузку привода питающего шнека 4, или может привести к уменьшению скорости вращения питающего шнека 4 и снижению подачи шихты в зону приварки. При увеличении зазора больше 2,5 мм имеет место повышенное перетекание шихты через зазор. Оснащение бункера регулятором проходного сечения загрузочного окна обеспечивает согласование размера загрузочного окна с требуемым расходом шихты, что обеспечивает оптимальные условия поступления шихты в питающий шнек, в частности можно обеспечить постоянство скорости поступления шихты в питающий шнек через загрузочное окно, и обеспечивает при указанном постоянном зазоре между питающим шнеком и стенкой подающего канала неизменность условий подачи шихты в рабочую зону при изменении расхода шихты.
Выполнение регулятора проходного сечения загрузочного окна в виде заслонки с винтовым приводом упрощает регулирование устройства при изменении режима подачи шихты в зону сварки.
Технический результат от использования предлагаемого устройства для нанесения шихты заключается в повышении качества приварки присадочного материала за счет обеспечении постоянства условий его подачи в зону сварки и повышение надежности работы устройства.
Краткое описание чертежей
Предлагаемое устройство поясняется чертежами.
На фиг. 1 приведен продольный разрез предлагаемого устройства для подачи шихты.
На фиг. 2 приведено сечение Α-A на фиг. 1 (пунктиром показана заслонка в отклоненном положении).
Пример осуществления полезной модели
Устройство для подачи шихты состоит из корпуса 1, закрепленного на приводе 2. В шпинделе 3 привода 2 закреплен питающий шнек 4. Корпус 1 имеет подающий канал 5 с постоянным диаметром по всей длине канала и сменную насадку 6. Питающий шнек 4 входит в подающий канал 5 и установлен в нем с зазором относительно стенки подающего канала 5. Зазор равен 1-2,5 мм. Устройство оснащено бункером 7, присоединенным к загрузочному окну корпуса 1. Устройство для подачи шихты оснащено регулятором проходного сечения загрузочного окна для регулирования расхода шихты, выполненным в виде заслонки 8, закрепленной на боковых стенках бункера 7 с помощью шарниров 9. Регулятор проходного сечения загрузочного окна оснащен приводом для перемещения заслонки 8, выполненным в виде винтовой пары. В конкретном примере осуществления гайка 10 винтовой пары закреплена на стенке бункера 7, а винт 11 винтовой пары проходит через гайку 10 и своим торцом воздействует на заслонку 8.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Порцию шихты (присадочного материала) загружают в бункер 7. Через загрузочное окно корпуса шихта поступает к питающему шнеку 4. Питающий шнек 4 захватывает шихту и перемещает ее в подающий канал 5 и далее через насадку 6 подает шихту в зону приварки присадочного материала. Если в шихте могут образовываться конгломераты, то при выбранном диапазоне изменения зазора между питающим шнеком 4 и стенкой подающего канала 5 шихта будет беспрепятственно подаваться в насадку 6. Шихта перемещается по подающему каналу 5 без заклинивания.
При уменьшении расхода шихты с помощью винта 11 отклоняют заслонку 8 (показано пунктиром), частично перекрывая загрузочное окно корпуса 1. Величина перемещения заслонки 8 определяется изменением расхода и предпочтительно отклонять заслонку 8 так, чтобы поддерживать при изменении расхода постоянную скорость поступления шихты в питающий шнек 5. Это обеспечивает стабильность условий захвата шихты питающим шнеком 5, что повышает надежность работы устройства для подачи шихты и обеспечивает стабильность характеристик подачи шихты.
С этой же целью регулирование проходного сечения загрузочного окна корпуса может также понадобиться при замене сменной насадки 6, например, при переходе на насадку с меньшим проходным сечением.
Таким образом, предлагаемое устройство может работать с шихтой разного состава, имеющей разные реологические характеристики без нарушения режима подачи шихты в зону приварки.