УСТАНОВКА ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
APPARATUS FOR CHROME-PLATING LONG COMPONENTS

Изобретение относится к области электролитического нанесения металлических покрытий и может быть использовано для хромирования преимущественно длинномерных валов и штоков, в частности штоков гидроприводов силовых подъемных механизмов.
Известно устройство для нанесения покрытия на длинномерные изделия, содержащее проточную ванну с размещенным в ней анодом, системы подвода и отвода электролита, механизм вращения изделия, установленные на концах изделия опоры, источник тока и токоподводы. См. Авторское свидетельство СССР №1203134, C25D 7/06, Устройство для нанесения покрытия на длинномерные изделия, заявленное 11.07.84.
Данное устройство выполнено по схеме горизонтального размещения и с полным погружением в электролит обрабатываемой детали, что требует значительного объема используемого электролита и больших габаритов ванны.
Кроме того, данная установка потребляет значительное количество энергии, что требует применения выпрямителей большой мощности. Это существенно сказывается на себестоимости изготовления установки.
К недостаткам устройства следует отнести также конструктивную сложность анодного узла, выполненного в виде дугообразных обойм, размещенных вдоль хромируемой детали с возможностью регулирования в радиальном направлении каждой обоймы, ухудшение экологических параметров окружающей среды за счет использования значительных объемов электролита и невозможности переналадки устройства на обработку изделий других типоразмеров.
Наиболее близкой к изобретению, взятой заявителем в качестве прототипа, является установка для хромирования длинномерных изделий, содержащая проточную ванну с размещенным в ней анодом, системы подвода и отвода электролита, механизм вращения изделия, опоры для изделия, источник тока и токоподводы, систему вытяжной вентиляции, при этом ванна снабжена перегородками, образующими между собой камеру хромирования, а между наружными торцевыми стенками ванны и перегородками - сливные камеры, причем наружные торцевые стенки ванны и перегородки имеют профильные вырезы, соосные изделию, а сливные камеры сообщены с системой отвода электролита, при этом перегородки ванны снабжены съемными заслонками, которые с уплотнением установлены в профильных вырезах перегородок и имеют профильные вырезы, расположенные коаксиально с изделием. Ванна выполнена корытообразной формы длиной не менее половины длины изделия, при этом наиболее удаленная от механизма вращения изделия опора и перегородка выполнены с возможностью продольного перемещения относительно изделия с размещением опоры в сливной камере, ванна смонтирована на корпусе, который имеет внутреннюю полость и установлен на основании. См. Патент РФ №2205903, C25D 7/06, C25D 19/06 Установка для хромирования длинномерных изделий, заявленная 25.10.2001.
Данное устройство выполнено по схеме горизонтального размещения и с частичным погружением в электролит обрабатываемой детали. Изделие загружают в ванну на опоры и соединяют механически с приводом вращения. Из системы подачи электролита в камеру хромирования подают электролит до уровня краев перегородок или съемных заслонок, затем включают систему вытяжной вентиляции, привод вращения изделия, источник тока и ведут процесс хромирования при заданных технологических режимах и непрерывной подаче электролита в рабочую камеру до получения требуемой толщины покрытия. После завершения процесса изделие извлекают из ванны, кантуют на 180°, вновь загружают в ванну и продолжают хромирование другой половины детали.
Это приводит к некоторому уменьшению объема используемого электролита, уменьшению габаритов ванны по сравнению с длиной обрабатываемого изделия, а также к некоторому улучшению экологических параметров окружающей среды за счет использования меньших объемов электролита.
Кроме того, данное устройство потребляет меньшее количество энергии по сравнению с аналогом, что требует применения выпрямителей меньшей мощности и несколько снижает себестоимость изготовления установки.
Недостатком данного устройства является все же достаточно большой объем используемого электролита и большие габариты ванны по отношению к длине обрабатываемого изделия, а также невысокие экологические параметры окружающей среды. Недостатком устройства является также большое количество потребляемой энергии и применение выпрямителей большой мощности, что удорожает себестоимость изготовления устройства.
Кроме того, недостатком данного устройства является невозможность обеспечения равномерного покрытия и соосности в зоне стыковки двух половин изделия, что существенно снижает качество готового изделия, а также отсутствие системы промывки покрытого изделия, что требует дополнительной операции промывки изделия.
Технической задачей, решаемой изобретением, является создание установки для хромирования длинномерных изделий, обеспечивающей получение качественного изделия большей длины при уменьшении объема используемого электролита и уменьшении габаритов ванны по отношению к длине обрабатываемого изделия, а также улучшение экологических параметры окружающей среды и уменьшение себестоимости изготовления устройства.
Для решения данной технической задачи в известной установке для хромирования длинномерных изделий, содержащей проточную ванну с размещенным в ней анодом, системы подвода и отвода электролита, механизм вращения изделия, опоры для изделия, источник тока и токоподводы, систему вытяжной вентиляции, при этом ванна снабжена перегородками, образующими между собой камеру хромирования, а между собой и соседними стенками ванны - сливные камеры, причем, наружные торцевые стенки ванны и перегородки имеют профильные вырезы, соосные изделию, а сливные камеры сообщены с системой отвода электролита, при этом перегородки ванны снабжены съемными заслонками, которые установлены в профильных вырезах перегородок и имеют профильные вырезы, расположенные коаксиально с изделием, согласно изобретению установка снабжена устройством для горизонтального перемещения ванны вдоль изделия, при этом ванна снабжена дополнительной перегородкой со съемной заслонкой с образованием дополнительной камеры в ванне со стороны выхода готового изделия и системой регулируемой подачи воды на изделие и ее отвода, образующими систему промывки готового изделия, установка снабжена также устройством для нагрева изделия перед хромированием, расположенным со стороны входа изделия в ванну.
В частных случаях установка имеет следующие отличия.
Согласно изобретению наружные торцевые стенки ванны снабжены съемными заслонками, которые установлены в профильных вырезах торцевых стенок и имеют профильные вырезы, расположенные коаксиально с изделием.
Согласно изобретению устройство для нагрева изделия выполнено в виде инфракрасной лампы.
Согласно изобретению ванна снабжена крышкой с дополнительной перегородкой и съемными заслонками, установленной с возможностью откидывания.
Снабжение установки устройством для горизонтального перемещения ванны вдоль изделия позволяет хромировать изделия в процессе перемещения ванны вдоль изделия с заданной скоростью при значительно уменьшенных габаритах ванны и сниженном объеме используемого электролита. В результате происходит улучшение экологических параметров окружающей среды. При этом процесс происходит при небольшом количестве потребляемой энергии и применении выпрямителей небольшой мощности, что уменьшает себестоимость изготовления устройства. Установка позволяет обрабатывать изделия, длина которых ограничена только размерами самой установки. Снабжение установки системой промывки изделия, выполненной в виде дополнительной камеры в ванне со стороны выхода изделия, системой регулируемой подачи воды на изделие и ее отвода, образующими систему промывки готового изделия, обеспечивает промывку изделия после хромирования и одновременно восполняет объем электролита в процессе хромирования, который естественным способом уменьшается за счет испарения. Таким образом, химический состав электролита во время всего процесса постоянен, что немаловажно для качества покрытия. Вместе с тем, снабжение установки устройством для нагрева изделия, расположенным со стороны входа изделия в ванну, обеспечивает повышение качества покрытия в результате перемещении ванны вдоль изделия при любых режимах хромирования и соответственно при любых скоростях перемещения ванны вдоль изделия.
Снабжение наружных торцевых стенок ванны съемными заслонками, которые установлены в профильных вырезах торцевых стенок, имеют профильные вырезы и расположены коаксиально с изделием, препятствует выходу продуктов хромирования наружу, что приводит к улучшению экологических параметров окружающей среды.
Снабжение ванны крышкой с дополнительной перегородкой и съемными заслонками, установленной с возможностью откидывания, препятствует выходу продуктов хромирования наружу, что также способствует улучшению экологических параметров окружающей среды.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема общего вида установки (вид сбоку), на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Установка 1 для хромирования длинномерных изделий 2 содержит проточную ванну 3 с размещенным в ней анодом 4, систему 5 подвода и систему 6 отвода электролита из бака 7 с электролитом, механизм 8 вращения изделия 2, опоры 9 для изделия 2, источник тока (не показан) и токоподводы (не показаны), систему 10 вытяжной вентиляции. Ванна 3 снабжена перегородками 11, 12, образующими между собой камеру 13 хромирования. Ванна 3 снабжена дополнительной перегородкой 14 с образованием дополнительной камеры 15 в ванне 3 со стороны выхода готового изделия 2 и системой 16 регулируемой подачи воды на изделие и ее отвода, образующими систему капельной промывки готового изделия 2. Между перегородками 11, 12 и соседними стенками ванны 3 - наружной торцевой стенкой 17 и перегородкой 14 образованы сливные камеры 18, 19. Наружные торцевые стенки 17, 20 ванны 3 и перегородки 11, 12, 14 имеют профильные вырезы 21, соосные изделию 2. Сливные камеры 18, 19 сообщены с системой 6 отвода электролита, при этом перегородки 11, 12, 14 ванны 3 снабжены съемными заслонками 22, которые установлены в профильных вырезах 21 перегородок 11, 12, 14. Съемные заслонки 22 имеют профильные вырезы 23, расположенные коаксиально с изделием 2. Установка снабжена устройством 24 для горизонтального перемещения ванны 3 вдоль изделия 2 и устройством 25 для нагрева изделия 2 перед хромированием, расположенным со стороны входа изделия 2 в ванну 3.
В частных случаях исполнения установки наружные торцевые стенки 17, 20 ванны 3 снабжены съемными заслонками 22, которые установлены в профильных вырезах 21 торцевых стенок 17, 20 и имеют профильные вырезы 23, расположенные коаксиально с изделием 2. Устройство 25 для нагрева изделия в частном случае может быть выполнено в виде инфракрасной лампы. Ванна 3 может быть снабжена крышкой 26 с дополнительной перегородкой 14 и съемными заслонками 22, установленной с возможностью откидывания. Наружные стенки ванны 3 выполнены из титана, а внутренние - из фторопласта. Такое выполнение обеспечивает работоспособность установки, так как эти материалы являются устойчивыми к воздействию на них продуктов хромирования.
Устройство работает следующим образом.
Изделие 2 загружают в ванну 3 и на опоры 9 и соединяют механически с механизмом 8 вращения изделия 2, после чего отводят опоры 9. Из системы 5 подвода электролита в камеру 13 хромирования подают электролит до погружения вала изделия 2 наполовину. Затем включают систему 10 вытяжной вентиляции, механизм 8 вращения изделия 2, источник тока (не показан), устройство 25 (инфракрасную лампу) для нагрева изделия 2 перед хромированием. После чего включают устройство 24 для горизонтального перемещения ванны 3 вдоль изделия 2 и одновременно систему 16 регулируемой подачи воды в дополнительную камеру 15 в ванне 3 на изделие 2 и ее отвода (систему капельной промывки готового изделия). Процесс перемещения ванны 3 ведут с определенной скоростью в зависимости от заданных технологических режимов хромирования изделия 2.
После завершения процесса хромирования изделие 2 с нанесенным покрытием заданной толщины извлекают из ванны 3. С помощью съемных заслонок 22, устанавливаемых на перегородках 11, 12, 14, осуществляют хромирование деталей различного диаметра.
3
Реализация изобретения в объеме заявленных существенных признаков обеспечивает при уменьшении себестоимости изготовления достижение технического результата, заключающегося в качественном хромировании длинномерных изделий большей длины (по сравнению с прототипом) при уменьшении объема используемого электролита и уменьшении габаритов ванны по отношению к длине обрабатываемого изделия, а также улучшение экологических параметров окружающей среды. Заявленная в качестве изобретения установка обеспечивает нанесение качественных хромовых покрытий на валы диаметром до 320 мм и длиной до 3000 мм при мощности выпрямителя тока до 1500 А и при расходе электролита 0,5 м.