АППЛИКАТОР С АНТИИМПУЛЬСНЫМ СВЕТОДИОДНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ ДЛЯ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

Область техники
Полезная модель относится к области электроискрового легирования и может быть использована в энергомашиностроительной, энергетической и других отраслях промышленности для нанесения износо-, абразиво-, коррозионно-, эрозионностойких и антифрикционных покрытий при изготовлении и ремонте ответственных металлических изделий.
Уровень техники
Известен выбранный в качестве ближайшего аналога патентуемой полезной модели аппликатор (ручной выносной инструмент) установки для электроискрового легирования, содержащий легирующий электрод, закрепленный в электрододержателе, и соединенное с указанным электрододержателем устройство передачи ему продольной вибрации (RU 130534, В23Н 7/00, 2013).
Указанному известному аппликатору присущи следующие недостатки:
- отсутствие бестеневого освещения зоны обработки, особенно важной при осуществлении процесса электроискрового легирования в мало освещенных местах или при отсутствии внешнего освещения (например, при формировании электроискрового покрытия на рабочих лопатках последних ступеней паровых турбин, формируемых непосредственно в конденсаторе паровой турбины);
- негативное воздействие ультрафиолетового излучения, возникающего в процессе электроискрового разряда, на зрение оператора, осуществляющего ручное электроискровое легирование;
- возможное временное ослепление оператора световой вспышкой дугового разряда при энергии единичного импульса от 0,5 Дж, что не позволяет эффективно управлять процессом электроискрового легирования в процессе формирования покрытия.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является устранение или существенное уменьшение неблагоприятного воздействия на зрение оператора, возникающих в процессе электроискрового легирования, излучений при повышении качества работы оператора, а техническими результатами - улучшение уровня освещенности зоны обработки легируемого изделия и ослабление интенсивности воздействия на зрение сопутствующих электроискровому легированию излучений.
Решение указанной задачи осуществляется путем достижения указанных технических результатов и обеспечивается тем, что
аппликатор установки для электроискрового легирования, содержащий:
легирующий электрод, закрепленный в электрододержателе,
и соединенное с указанным электрододержателем устройство передачи ему продольной вибрации,
согласно полезной модели дополнительно содержит:
осветительное устройство светодиодного типа, обеспечивающее создание в зоне контакта легирующего электрода с обрабатываемым изделием бестеневого светового пятна, расположенного с центральный круговой симметрией относительно указанного легирующего электрода, причем
указанное осветительное устройство подключено к источнику питания постоянного тока, снабженному регулятором, изменяющим яркость указанного светового пятна.
При этом осветительное устройство аппликатора может быть выполнено в виде равномерно расположенных по окружности дискретных светодиодов
или в виде, по меньшей мере, одного сплошного кольцевого светодиода.
Причинно-следственная связь между совокупностью перечисленных основных признаков патентуемой полезной модели и ее техническими результатами заключается в следующем:
Дополнительное оборудование аппликатора осветительным устройством светодиодного типа, обеспечивающее создание в зоне контакта легирующего электрода с обрабатываемым изделием бестеневого светового пятна, расположенного с центральной круговой симметрией относительно указанного электрода позволяет существенно улучшить уровень освещенности обрабатываемой зоны изделия и защитить зрение оператора от вредных пульсирующих излучений за счет их глушения спокойным ярким фоном.
Подключение осветительного устройства аппликатора к источнику питания постоянного тока, снабженному регулятором, изменяющего яркость светового пятна, позволяет оператору добиться максимально комфортных параметров создаваемого бестеневого светового пятна.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для электроискрового легирования с аппликатором согласно полезной модели; на фиг. 2 - схема бестеневого освещения зоны обработки аппликатором легируемого изделия; на фиг. 3 - вид со стороны легирующего электрода на осветительное устройство аппликатора с равномерно расположенными по окружности дискретными светодиодами; на фиг. 4 - то же с двумя концентрически расположенными сплошными кольцевыми светодиодами.
Условные обозначения
АП - аппликатор;
БГ - блок генерации электрических импульсов;
БМ - базовый модуль;
БП - блок электропитания;
БПО - блок формирования электропитания для системы освещения;
БРГ - блок формирования подвода в зону легирования рабочего газа;
БСВ - блок формирования подвода сжатого воздуха;
БУ - блок управления работой установки;
ГМИ - генератор мощных электрических импульсов;
ГСИ - генератор слабых (маломощных) электрических импульсов;
КБ - кабель;
МОС - ОУ местного освещения;
ООС - ОУ общего освещения;
ОУ - осветительное устройство;
ОУА - осветительное устройство аппликатора;
ГТРК - переключатель подачи импульсов от ГМИ и ГСИ на ЛЭ;
ЛЭ - легирующий электрод;
PC - разъемное соединение;
РСА - разъемное соединение для подключения к БМ кабеля аппликатора;
РСМО - разъемное соединение для ОУ местного освещения;
РСОО - разъемное соединение для ОУ общего освещения;
УОА - узел БПО формирования питания ОУ аппликатора;
ЭД - электрододержатель. 7
Перечень позиций чертежа
10 - АП; 11 - ЛЭ; 12 - ЭД; 13 -ОУА; 131 - бестеневое световое пятно; 132 - дискретно распределенные светодиоды; 133 - сплошные кольцевые светодиоды; 134 - кронштейн для крепления светодиодов; 20 - КБ; 30 - БМ; 31 - БП; 32 - БГ; 321 - ГМИ; 322 - ГСИ; 33 - БУ; 331 - ГТРК; 34 - БРГ; 35 - БСВ; 36 - БПО; 361 - УОА; 37 - РСА; 38 - РСМО; 39 - РСОО; 40 - МОС; 41 - ООС; 42 - электросеть переменного тока; 43 - линия подвода рабочего газа; 44 - линия подвода сжатого воздуха.
Осуществление полезной модели
Представленная на фиг. 1 установка для электроискрового легирования, содержит выносной аппликатор АП 10 с легирующим электродом ЛЭ 11, закрепленным в электрододержателе ЭД 12, и соединенное с последним не показанное на чертеже устройство передачи ему продольной вибрации заданной частоты (вибратор).
Согласно полезной модели АП 10 дополнительно содержит осветительное устройство ОУА 13 светодиодного типа, обеспечивающее создание в зоне контакта ЛЭ 11 с обрабатываемым изделием (не показано) бестеневого светового пятна 131 (фиг. 2), расположенного с центральной круговой симметрией относительно ЛЭ 11.
АП 10 с помощью кабеля КБ 20 подключен к базовому модулю БМ 30, в состав которого входят:
блок электропитания БП 31; блок генерации электрических импульсов БГ 32 с системами генераторов мощных импульсов ГМИ 321 и генераторов слабых (маломощных) импульсов ГСИ 322;
блок управления работой установки БУ 33 с переключателем ГТРК 331 подачи на легирующий электрод ЛЭ 11 электрических импульсов от системы ГМИ 321 или от системы ГСИ 322 или комбинированного импульса от обеих указанных систем;
блок формирования подвода в зону легирования рабочего газа БРГ 34 через блок формирования подвода сжатого воздуха БСВ 35 для АП 10 с пневматическим приводом вибрационного механизма держателя электрода ЭД 12 и блок БПО 36 формирования электропитания для системы освещения зоны производства работ.
Для связи перечисленных блоков с выносными устройствами в БМ 30 предусмотрены соответствующие разъемные соединения. В частности, разъемное соединение РСА 37 предназначено для подвода всех необходимых коммуникаций к аппликатору АП 10, разъемное соединение РСМО 38 - для питания восьми осветительных приборов МОС 40 местного освещения (на схеме из восьми показаны только два (первый и восьмой) - соответственно разъемных соединений и осветительных приборов. Разъемное соединение РСОО 39 предназначено для питания прибора ООС 41 общего освещения в месте производства работ.
Базовый модуль БМ 30 также с помощью соответствующих разъемных соединений (на чертеже не показаны) подключаются к магистралям: электросети 42 переменного тока, линии 43 подвода рабочего газа (аргона, азота, углекислого газа, сжатого воздуха и др.) и линии 44 подвода сжатого воздуха.
Установленное на АП 10 ОУА 13 подключено к блоку БПО 36 БМ 30 через узел УОА 361 формирования своего электропитания, оборудованный регулятором напряжения постоянного тока, который служит регулятором яркости ОУА 13.
ОУА 13 может быть выполнено с равномерно расположенными по окружности дискретными светодиодами 132 (фиг. 3) или в виде сплошных концентрических светодиодных колец 133 (фиг. 4). Возможно расположение светодиодов обоих типов на выносном кольцевом кронштейне 134 (фиг. 1), прикрепленном к корпусу электрододержателя ЭД 12 вокруг него.
Работа с аппликатором согласно полезной модели
Работа с АП 10 согласно полезной модели осуществляется следующим образом.
После выбора подходящего сменного аппликатора с электромагнитным, электромеханическим или пневматическим приводом вибрационного механизма включают в работу базовый модуль БМ 30, настраивая требуемый состав, частоту и энергию подаваемого в АП 10 на легирующий электрод ЛЭ 11 электрических импульсов. Затем устанавливают необходимый уровень яркости МОС 40 и ООС 41 - осветительных устройств местного и общего освещения рабочего помещения вблизи места производства работ. После этого расположенным в узле УОА 361 блока БПО 36 регулятором напряжения постоянного тока устанавливают оптимальную яркость ОУА 13 путем пробного касания легирующим электродом образца подходящего металла с выбором комфортной для глаз оператора яркости светового пятна 131 (фиг. 2) на фоне возникающего под ЛЭ 11 пульсирующего дугового излучения.
Диаметр светового пятна 131 обычно составляет 30…50 мм. Диаметр пульсирующего пятна в месте касания электродом обрабатываемого металла применяемого электрода и обычно лежит в пределах 2…5 мм.
Если необходимая яркость освещения окажется чрезвычайно высокой, рекомендуется дополнительно защитить глаза оператора световым фильтром.
ОУА 13 обеспечивает постоянную во времени яркость светового пятна 131, поэтому оно должно питаться только от источника постоянного тока.
Для уменьшения габаритов ОУА 13 изготавливается на основе сверх ярких осветительных светодиодов. Выделяющееся при работе светодиодов тепло рассеивается на корпусе ОУ и на элементах конструкции аппликатора.
Промышленная применимость
Аппликатор согласно полезной модели отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертежах достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области электроискрового легирования.