Устройство для электроискрового легирования
DEVICE FOR ELECTROSPRAY DOPING

Изобретение относится к области электроискровой обработки и может быть использовано для электроискрового легирования лопаток турбин. В устройстве для электроискрового легирования, содержащем пневмодвигатель, электрод, закрепленный в электрододержателе, кинематически связанном с валом пневмодвигателя механизмом кулисного типа для возвратно-поступательного перемещения электрододержателя с электродом.
Известно устройство для электроискрового легирования, содержащее электродвигатель, электрод, закрепленный в электрододержателе, кинематически связанном с валом электродвигателя и механизм возвратно-поступательного перемещения электрододержателя [1] - аналог. Указанное устройство выполнено в виде трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым якорем, две обмотки которого включены последовательно-встречно и подключены к источнику переменного напряжения, а третья обмотка подключена к дополнительному регулируемому источнику постоянного напряжения.
Недостатком этого устройства является необходимость использования двух источников питания, сравнительно большие габариты и весовые характеристики, сложность конструкции крепления к обрабатываемой детали.
Наиболее близким по техническому содержанию является полезная модель [2], содержащая электродвигатель с вращающимся ротором, помещенный внутри корпуса, электрод, закрепленный в электрододержателе с полостью со стороны установки электрода, соединенной трубкой с источником охлаждающего агента, механизм возвратно-поступательного перемещения электрододержателя, содержащий цилиндрическую насадку на валу электродвигателя, на торцевой поверхности которой укреплен эксцентриковый вал с посаженным на него внутренним кольцом подшипника качения, наружное кольцо которого закреплено в указанном корпусе и жестко связано с электрододержателем, а последний установлен со свободой перемещения в неподвижном относительно электрододержателя направляющем элементе.
Недостатком этого устройства является сложность изготовления и необходимость прерывания процесса наплавки для регулирования частоты возвратно-поступательного движения электрода, что снижает производительность труда.
Указанные недостатки устраняется тем, что устройство для электроискрового легирования, содержащее электрод, закрепленный в электрододержателе с полостью со стороны установки электрода, соединенной трубкой с источником охлаждающего агента, механизм возвратно-поступательного перемещения электрододержателя, имеющий цилиндрическую насадку на валу, на торцевой поверхности которой эксцентрично по отношению к оси вала закреплена ось с посаженным на нее внутренним кольцом подшипника, внешнее кольцо подшипника, содержит упомянутый вал, вращающийся пневмодвигателем, подключенным к источнику сжатого воздуха через регулирующий клапан, управляющий рычаг которого установлен на корпусе пневмодвигателя, а корпус пневмодвигателя закреплен на основании разъемной головки с вырезанном в основании головки, ограниченном прямыми краями, параллельными электрододержателю, пазом, в котором движется с краями, параллельными электрододержателю, выполненная по толщине равной глубине паза со свободой перемещения в пазу из диэлектрического материала кулиса с эллипсовидной прорезью, большая ось которой перпендикулярна направлению движения кулисы, жестко соединенной с электрододержателем, причем внутри эллипсовидной прорези движется внешнее кольцо упомянутого подшипника, для свободы перемещения которого крышка разъемной головки имеет паз, по длине и ширине совпадающей с пазом на основании головки, а на электрододержателе закреплен питающий электропровод, и внутри электрододержателя электрод закрепляется винтом.
Устройство для электроискрового легирования представлено на фиг. 1. Устройство содержит электрод 1, установленный в полости 2 электрододержателя 3 и закрепленный винтом 4. Полость 2 электрододержателя 3 патрубком 5 соединяется с источником охлаждающего агента. В электрододержателе 3 выполнено отверстие 6 для подключения силового электропровода. Электрододержатель 3 жестко соединен с кулисой 7 винтами 8 и 9. Ширина кулисы ограничивается ровными краями 10 и 11, параллельными электрододержателю 3. Кулиса 7 движется в пазу основания головки 12, края паза совпадают с краями 10 и 11 кулисы 7, а глубина паза равна толщине кулисы 7. Вокруг центра 13 осей симметрии головки 12 в кулисе 7 выполнено эллипсовидное отверстие 14, большая ось которого перпендикулярна направлению движения кулисы 7. Основание головки 12 жестко соединено с корпусом пневмодвигателя 15 резьбовым соединением 16. На корпусе пневмодвигателя 15 установлен рычаг 17, управляющий клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха через патрубок 18 в пневмодвигатель 15. На конце вала 19 пневмодвигателя 15 жестко закреплено внутреннее кольцо 20 подшипника, центр которого 21 смещен относительно оси вала 19 пневмодвигателя 15 на величину эксцентриситета 22. Наружное кольцо подшипника 23 перемещается по внутренней поверхности эллипсовидного отверстия 14 при вращении вала 19 пневмодвигателя 15. Подшипник и часть кулисы 7 закрываются по размеру основания головки 12 крышкой 24 с прорезью 25, позволяющей перемещаться кулисе 7. Крышка 24 закрепляется в четырех точках основания головки 12 винтами 26 и 27. Винты вкручиваются в резьбовые отверстия, показанные на виде сверху, 26.1 и 27.1 с одной стороны головки и 26.2 и 27.2 с другой стороны головки. Электропитание на устройство подается гибким проводом 28, который проходят через отверстие 6 в электрододержателе 3 и для надежности припаивается к нему в точке 29.
Предлагаемое устройство для электроискрового легирования работает следующим образом. В исходном положении электрод 1 вставляется в полость 2 электрододержателя 3 и закрепляется винтом 4, к патрубку 18 пневмодвигателя 15 подводится сжатый воздух, гибкий провод 28 соединяется с источником электропитания, к патрубку 5 для охлаждения электрода 1 подводится охлаждающий агент.
Пневмодвигатель 15 свободно размещается в руке оператора, который подводит электрод 1 к легируемой детали (лопатке турбины). После подключения электрического тока к проводу 28 оператор нажимает на рычаг 17, управляющий клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха в пневмодвигатель 15. Вал 19 пневмодвигателя 15 начинает вращаться и по поверхности эллипсовидного отверстия 14 кулисы 7 двигается наружное кольцо 23 подшипника. За счет смещенного центра 21 подшипника относительно центра 13 головки 12 и оси 19 пневмодвигателя 15 кулиса 7 совершает возвратно-поступательные движения. С такой же частотой колеблется электрод 1 и легирует деталь. Для изменения частоты возвратно-поступательного движения электрода 1 оператор воздействует на рычаг 17 пневмодвигателя 15. По мере износа электрода 1 оператор выдвигает его и зажимает винтом 4, а по мере полного износа заменяет электрод.
Достигаемыми результатами предлагаемого устройства являются небольшая масса, обеспечение технологичности сборки и разборки устройства, уменьшение динамического вибровоздействия устройства на мышечную ткань руки оператора, увеличение производительности устройства. Устройство многократно испытано в производственных условиях.
Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям "Новизна".
Техническое решение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "Промышленная применимость".
Использованные источники.
1. Авторское свидетельство СССР №676413, 4 В23Н 7/26. Устройство для электроискрового легирования. 1978. Опубл. 30.07.1979.
2. Патент на полезную модель №38661. МПК В23Н. Устройство для электроискрового легирования с приводом от вращающегося ротора. Опубл. 10.07.2004. Бюл. №19.