Питатель порошковых материалов

)5 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ итут АН БСС ов, А.Н.Дяды В,С, Электроовки в машиноие, 1979, с.17. . Современная есения покры, с.34, 43. ЫХ МАТЕРИАДь,12 1 Д(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике газотермического нанесения покрытий из порошковых материалов. Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения равномерности подачи материалов. На приводном валу 3 консольно закрепляют цилиндрические емкости 7, взаимодействующие с гребенкой 9 посредством упругих элементов 8. Между емкостями расположены скребки 10, консольно установленные на валу 1 посредством вертикальных валов 11 и соединенные с крышкой 2 питателя зубчатой передачей 13. 2 ил.5 10 15 20 25 Изобретение относится к машиностроению; в частности к технике газотермического нанесения защитных покрытий из порошковых материалов.Питатель порошковых материалов является важным узлом, обеспечивающим возможность получения качественных покрытий. При нестабильной подаче порошковых материалов, например, в плазмотрон, они неравномерно прогреваются в потоке плазмы, в результате чего покрытие имеет низкие механические свойства.Известен питатель порошковых материалов, содержащий бункер с крышкой, приводной вал, установленный соосно выходному отверстию в плоском дне бункера, придонные скребки и патрубок ввода транспортирующего газа, причем под выходным отверстием бункера размещена воронка с ниппелем.Недостатком известного устройства является неравномерность подачи порошковых материалов из-за нерегулярного их поступления в зону действия придонных скребков. а также низкая его надежность из-за износа скребков, особенно при подаче порошков оксидов, карбидов и т.п. материалов с высокой твердостью. Существенным недостатком известного устройства является также практическая невозможность прекращения подачи порошка при неотключенной подаче транспортирующего газа из-за самопроизвольного его натекания из бункера в воронку. При этом, если первый из указанных недостатков проявляется при использовании порошков с низкой текучестью, например, диоксиды циркония, титана, карбиды тяжелых металлов и др а также практически все порошки фракцией менее 50 мкм, то второй - при использовании порошков с высокой текучестью, в частности, практически все сфероидированные порошки типа ПГ-СР.Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения равномерности подачи порошкового материала,Поставленная цель достигается тем, что известный питатель порошковых материалов, содержащий корпус с крышкой и плоским днищем с центральным выходным отверстием, расположенный в корпусе соосно выходному отверстию приводной вал, установленные над днищем скребки, смонтированную в выходном отверстии воронку с укрепленным в ней патрубком для ввода газа, снабжен консольно укрепленными на валу на равном расстоянии одна от другой цилиндрическими емкостями с коническими днищами и выходными отверстиями в них, расположенными на внутренней сторо 30 35 40 45 50 55 60 не корпуса питателя гребенками, а на внешней поверхности каждой емкости упругими элементами для взаимодействия с гребенками, при этом скребки установлены на валу питателя консольно посредством вертикальных валов и соединены с крышкой питателя зубчатой передачей, а патрубок для ввода газа расположен касательно к внутренней поверхности воронки и его выходное отверстие направлено в сторону,противоположную направлению вращения приводного вала.В предлагаемом устройстве порошок засыпают в цилиндрические емкости, которые консольно укреплены на приводном валу, в результате чего при вращении вала на плоском дне образуется валик из загруженного в емкость порошка, при этом ширина валика определяется диаметром из выходного отверстия. Образование из порошка валика заданных геометрических размеров обеспечивает равномерную его подачу в трубопровод. При этом консольное закрепление емкостей на приводном валу одновременно улучшает текучесть порошка во время его подачи в трубопровод благодаря передаче стенкам емкостей микровибраций от электропривода приводного вала. Поскольку приводной вал установлен соосно выходному отверстию питателя, то образующийся валик из порошка будет располагаться соосно этому отверстию.В корпусе установлены емкости на равном расстоянии одна от другой, что позволяет симметрично распределить нагрузку на приводной вал и обеспечить более равномерную подачу порошка; с увеличением количества емкостей равномерность подачи возрастает из-за стремления приближения массы подаваемого вещества к усредненному значению. Это особенно важно при использовании порошков с низкой текучестью; в этом плане количество емкостей должно быть тем больше, чем хуже текучесть порошка. Однако увеличение числа емкостей ведет к удорожанию устройства, Емкости устанавливают с возможностью вертикального перемещения относительно плоского днища, что существенно расширяет диапазон регулирования расхода порошка, ибо с увеличением расстояния увеличивается скорость истекания порошка из емкости.Снабжение емкостей упругим элементом, например, пружинящей полоской, взаимодействующим с гребенкой, закрепленной на внутренней стороне корпуса питателя, улучшает текучесть порошка за счет перевода его в состояние виброкипения. При этом важно, что при прекращении подачи порошка, например, во время остановки процесса, т,е. при остановке привода вращения, вибрационные воздействия прекращаются и текучесть порошка уменьшается. Это исключает самопроизвольное натекание порошка в трубопровод.Расположение скребков между конусообразными емкостями обеспечивает стабильность формирования валика из порошка, так как он всегда формируется на чистой поверхности и его геометрия не искажается присутствием частиц порошка, вытекших из предыдущей емкости. Это повышает равномерность подачи порошка. При этом скребки выполняют с упругой рабочей поверхностью, например, в виде торцовых щеток, что повышает надежность устройства в обеспечении равномерной подачи порошковых материалов, поскольку исключается заклинивание частиц порошка, ведущее к интенсивному абразивному изнашиванию.Консольная установка скребков на валу питателя обеспечивает их движение вслед за.каждой емкостью, удаляя с плоского днища валик из порошка, образующийся вслед за каждой емкостью.Соединение скребков с крышкой питателя зубчатой передачей придает им вращательное движение относительно собственной оси, что позволяет равномерно удалять частицы порошка с днища и перемещать их к его центру, т.е. к выходному отверстию. Скорость вращения скребков вокруг собственной оси определяется из выраженияВ пяпгде й - радиус бункера;г - радиус окружности, которую описывает скребок при вращении вокруг собственной оси;пв - скорость вращения приводного вала.При этом исключается самопроизвольное течение порошка перед скребком, что наблюдается в случае выполнения скребков без вращения,Скребковые валы связаны с крышкой корпуса посредством зубчатой передачи, включающей шестерни, закрепленные на их свободных концах, с шестерней, закрепленной на крышке корпуса. Это обеспечивает вращательное движение скребков не только относительно оси приводного вала, но и относительно их собственной оси. Шестерня, закрепленная на крышке корпуса, должна выполняться с наружным зубчатым венцом, который при взаимодействии с шестернями скребковых валов обеспечивает их враща 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тельное движение в направлении вращения приводного вала, что позволяет смещать частицы порошка к центру корпуса. Закрепление шестерни на крышке корпуса позволяет вынести зубчатые зацепления из эоны запыления в корпусе, что повышает долговечность шестерни. Одновременно при этом достигается эффект саморегулирования интенсивности переноса частиц с поверхности дна в воронку; чем больший устанавливается расход порошка, т.е. чем больше скорость вращения приводного вала, тем больше будет и скорость вращения скребковых валов, т.е. самих скребков относительно собственной оси.На фиг.1 изображен питатель, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1,Питатель состоит из корпуса 1 с крышкой 2, приводным валом 3, установленным соосно выходному отверстию 4 в плоском днище 5, На валу 3 посредством диска 6 консольно закреплены цилиндрические емкости 7 (например, в устройстве их три) с упругим элементом (пластиной из пружинящей стали) 8, один конец которого закреплен на емкости 7, а другой взаимодействует с гребенкой 9, закрепленной на внутренней стороне корпуса 1. Между емкостями 7 расположены скребки 10, которые закреплены на торцах вертикальных валов 11 с помощью консоли 12 и диска 6 на приводном валу 3. На свободных концах валов 11 закреплены шестерни 13, находящиеся в зацеплении с шестерней 14, закрепленной на крышке 2. В воронке 15 расположен касательно к внутренней поверхности воронки, в направлении в сторону противоположную направлению вращения приводного вала 3, патрубок.Питатель работает следующим образом.Подают через патрубок 16 газ, который продувает магистраль, соединяющую пита- тель с потребителем, например плазмотроном (не показано). При включении привода (не показан) приводится во вращательное движение приводной вал 3, который через диск 6 приводит во вращение емкости 7 и через консоли 12 - вертикальные валы 11 со скребками 10. При этом шестерни 13 взаимодействуют с шестерней 14, в результате чего вертикальные валы 11 приводятся во вращение в направлении, совпадающем с направлением вращения вала 3, При движении емкостей 7, которые установлены с зазором относительно плоского днища 5, из них высыпается порошковый материал, образуя валик. При этом упругий элемент 8,взаимодействуя с гребенкой 9, вибрирует емкость 7, способствуя тем самым течению1724518 Фиг. 2 порошка из емкости 7, Вращающий скребок 10 сметает порошок с днища 5 в.сторону отверстия 4 с вектором скорости, направленным против вращения вала 3, в воронку 15, где порошок подхватывается газовым вихрем, образующимся при подаче газа через патрубок 16, и устремляется в трубопровод.Испытания предлагаемого устройства показали, что оно обеспечивает устойчивую подачу порошка фракцией от 10 до 500 мкм, производительностью от 0,1 до 10 г/с (диапазон производительности может быть расширен за счет изменения геометрических параметров выходного отверстия бункера, мощности поивода и габаритных размеров комплектующих элементов устройства ). Равномерная и устойчивая подача порошка позволила получить качественные (без отслоений) покрытия из оксида алюминия, ПН 85 Ю 15 фракцией от 20 до 60 мкм и от 100 до 200 мкм. Получать качественные покрытия из указанных материалов при использовании известного питателя нельзя из-за неравномерной их подачи в плазмотрон,ф о р мул а и зоб рете н ия Питатель порошковых материалов, содержащий корпус с крышкой и плоским днищем с центральным выходным отверстием, расположенный в корпусе соосно с выходным отверстием приводной вал, установленные над днищем скребки, 5 смонтированную в выходном отверстии воронку и укрепленный в ней патрубок для ввода газа, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения равномерности подачи ма териалов, оно снабжено консольноукрепленными на валу на равном расстоянии одна от другой цилиндрическими емкостями с коническими днищами и выходными отверстиями в них, расположенными на 15 внутренней стороне корпуса питателя гребенками, а на внешней поверхности корпуса каждой емкости упругими элементами для взаимодействия с гребенками, при этом скребки установлены на валу питателя кон сольно посредством вертикальных валов,расположенных между емкостями и соединенных с крышкой питателя зубчатой передачей, а патрубок для ввода газа расположен по касательной к внутренней 25 поверхности воронки и его выходное отверстие направлено в сторону, противоположную направлению вращения приводного вала,