Устройство для наплавки

(51) М. Кл. В 231 с 9/04В 23 р 3/1 В 231 37/О В 23 р 7/О соединением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений иоритет 53) УДК 621.791.92(088.8) Опубликовано 14.06,75. Бюллетень МДата опубликования описания 04.09.75 крыти 72) Авторы изобретени Д. Пилавов, О. Р. Покин. Малик Краснодарское локомотив 71) Заявитель по(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПЛАВКИ с сиой го. связаннык наплавоч на основанииания и пода ескп изображено на фиг. 2 - сече фиг. 3 - механиз аплавочной голо кая схема коман кп;доапп рпуса 1, стола 2, 1 зма 4 поворота ования и крепленаплавочной гоонтальной ттодачи 0 Изобретение относится к области изготовления и ремонтных работ по восстановлению дизельных двигателей и может найти применение в восстановлении размеров изношенных гильз дизельных двигателей. 5Известно устройство для наплавки, содержащее смонтированные на общем основании механизмы центрирования и крепления детали, один из которых связан с механизмом ее поворота, снабженным шпинделем, подвиж- и ную наплавочную головку с системой ее питания, установленную с возможностью горизонтальной и вертикальной подачи относительно детали, командоаппарат и систему управления с переключателями. 15Предложенное устройство отличается от известного тем, что. с целью повышения производительности и улучшения качества наплавки, командоаппарат смонтирован на шпинделе механизма поворота детали и вы полнен в виде установленных на этом шпинделе трех дисков, один из которых жестко связан со шпинделем, а два других установлены свободно, при этом все три диска снабжены секторными кулачками, образующими 2 при повороте шпинделя единый кулачок с различной степенью перекрытия дисков в зависимости от количества наплавляемых ребер, взаимодействующий с соответствующими переключателями системы управления, уста новленными и ти стемами пит чи н ловки.С целью постоянного контакта электрода наплавочной головки с изделием, устройство снаожено гидравлическим демпфером, установленным на кронштейне наплавочной головки.Вращающаяся щетка-электрод наплавочной головки двигается вдоль наплавляемого ребра, осуществляя наплавку за оди двойной ход. Обычно толщина наплавляемого слоя составляет 0,2 - 0,12 мм, После окончания наплавки одного ребра гильза, закрепленная в зажимном механизме устройства, автоматически поворачивается для наплавкп следующего ребра. После наплавки всех ребер, заданных программой, устройство отключается.На фиг. 1 схематич описываемое устройство; ние по А - А на фпг. 1; на и горизонтальной подачи н в а фиг. 4 - кинематичесаУстройство состоит из ко омандоаппарата 3, механ стола, механизма 5 центри ия наплавляемой гильзы, тонки б, механизма 7 горизМеханизм 5 центрирования и крепления наплавляемой гильзы 32 состоит из центрирую- щего диска 33 (фиг. 2), укрепленного на столе, конусного центрирующего диска 34 и рычага 35, приводимого пневмоцилиндром 36 (фиг. 1), соединенным с воздушной магистралью 37 посредством пневмопроводов 36 и 39 и вентилей 40 и 41.Наплавочная головка состоит из щетки- электрода 42, приводимого во вращение электродвигателем 43 и свободно подвешенного на кронштейне 44, укрепленном на салазках 45, перемещаемых в горизонтальном направ ленни ходовым винтом 46. На нижнем конце кронштейна 44 укреплена лопасть 47, которая постоянно находится в резервуаре 48, заполненном маслом.Механизм 7 горизонтальной подачи напла вочной головки содержит храповое колесо 49 (фиг. 3), жестко укрепленное на ходовом винте 46, взаимодействующее с гайкой, жестко укрепленной в салазках 45, и приводимое во вращение собачкой 50, управляемой копи ром 51 посредством ролика 52 и рычага 53 шатуна 54. Храповое колесо 49 перекрывается цапфой 55 червячного колеса 56, приводимого от червяка 57 и маховика 58. С червячным колесом 56 скреплена стрелка 59, взаимодей ствующая со шкалой 60 и шатуном 54 посредством рычага 61 и пружины 62, На ходовом винте 46 укреплен маховик 63.Механизм 8 вертикального перемещения наплавочной головки состоит из штока 64, 6 жестко связанного с салазками 45, гидроцилиндра 65, связанного посредством гидропроводов 66 и 67 с резервуарами 68 и 69. Воздушные полости резервуаров 68 и 69 соединены с воздушной магистралью 37 посредством 65 наплавочпой головки, механизма 8 вертикального перемещения паплавочной головки.В корпусе устройства размещен стол. На подшипниках 9 установлен шпиндель 10 стола (фиг. 2). Командоаппарат состоит из двух взаимно подвижных кулачковых дисков 11 и 12, подвижно установленных па шпинделе О, Кулачковый диск 13 жестко скреплен со шпи делем стола.Относительное смещение дисков 11 и 12 и пх связь со шпинделем 10 осуществляются посредством рукояток 14 и 15 с подпружиненнь,ми защелками 16. Отпосительное полояение дисков 11 и 12 контролируется посредством стрелок 17 и 18 и лимба (шкалы) 19, на котором нанесены цифры, соответствующие количеству наплавляемых ребер гильзы,Кулачковые диски 11, 12 и 13 при повороте шпинделя 10 стола своими кулачками 20, 21 и 22 воздействуют на микропереключатели 23, 24, 25, 26 и 27 (фиг. 4).Механизм 4 поворота стола состоит из храпового колеса 28, жестко укрепленного на шпинделе 20 и приводимого во вращение штоком 29 пневмоцилиндра 30; шток стопорится подпружиненным фиксатором 31. вентилей 70 и 71. Резервуар 68 своей воздушной полостью также соединен с пневмоцилнндром 30. С салазками 45 кестко скрепленпор 72, взаимодействующий с микропере ключателями 73, 74 и 75.Устройство работает следующим образом.Пдлежащая восстановлению гильза подвергается обмеру, в результате которого устанавливается количество ребер, подлежащих 10 наплавке, и ее величина. Обычно величинагильзы составляет 0,02 - 0,12 мм. Затем гильза устанавливается па столе по центрирующему диску 33 и заяимается конусным центрирующим диском 34 посредством рычага 35, 15 приводимого от пневмоцилиндра 36, при этомвключается вентиль 40, и сжатый воздух из магистрали 37 поступает по пневмопроводу 39 в верхнюю полость пневмоцилиндра 36, производя крепление гильзы.20 Включением тумолеров на щите управления задается одна из возможных программ работы в зависимости от результатов произведенного обмера гильзы. Таких программ три; наплавка кругом, наплавка в одном 25 секторе и наплавка в двух секторах. Принаплавке кругом восстановлению подвергаются все ребра цилиндровой гильзы. Толщина наплавляемого слоя металла одинакова по всей окружности. Программа в одном или ЗО двух секторах позволяет наплавлять ребрагильзы на ограниченных участках окружности (от одного до одиннадцати ребер в каждом секторе). Указанные участки охватывают район расположения отверстий под адаптеры 35 форсунок и индикаторного крана, где происходит наиболее интенсивный износ ребер гильзы. Трем программам наплавки ребер гильзы соответствуют три группы микропереключателей командоаппарата, которые вклю- О чаются в электрическую цепь управления устройством с пульта управления. При включении программы наплавка крутом в электрическую цепь командоаппарата включается микропереключатель 23, который отключит 5 устройство после того, как стол повернется на360, т. е, после того, как будет произведена наплавка всех ребер.При работе по программе наплавка вдвух секторах в электрическую цепь управ- О ления устройством включаются микропереключатели 24, 25 и 26. Количество ребер, подлежащих восстановлению в каждом секторе, устанавливают по шкале 19 посредством рукояток 14 и 15 и стрелок 17 и 18, движущихся 5,по шкале 19. При этом происходит относительное смещение дисков 11 и 12, что приводит к изменению общей длины кулачков 20, 21, 22, расположенных на нижней поверхности дисков 11, 12 и 13, Изменение длины кулачков 20, 21 и 22 определяет длительность воздействия их на микропереключатель 24 (фиг. 4) при вращении стола на запитывающий микропереключатель 74, который обеспечивает ускоренный поворот стола до начала наплавки ребер второго сектора.Как только раздвижные кулачки 20, 21 и 22 прекратят воздействие на микропереключатель 24, отключается микропереключатель 74 и устройство переводится ца рабочую подачу для цаплавки ребер второго сектора гильзы. При этом в электрическую цепь наплавки ребер во втором секторе включится микропереключатель 25. После окончания цаплавки ребер второго сектора устройство отключается микропереключателем 26.При работе устройства в режиме наплавка в одном секторе количество ребер, подлекащих цаплавке, также устанавливается по шкале 19 посредством рукояток 14 и 15. При этом в электросхему цепи управления устройством включается микропереключатель 27, который отключает устройство после окончания цаплавки установленного количества ребер, т, е. после прекращения воздействия на него кулачка диска 12. Нажатием на кнопку Пуск ца пульте управления включается электродвигатель 43, сообщаюший врагцение щетке-электроду 42, и к ней подводится ток наплавки, а также включается вентиль 71, направляющий поток воздуха в пневмоцилицдр 30, и шток 29 посредством храпового механизма повернет храповое колесо 28 на один шаг так, что первое ребро цилиндровой гильзы 32, подлежащее наплавке, располокится против щетки - электрода 42, после поворота храпового колеса 28 оо, а вместе с цим и стол фпксируются фиксатором 31, Одновременно воздух от вентиля 71 поступает в резервуар 68, вытесняя цз него масло по гидропроводу 67 в цижц:ою полость гидроцилицдра 65. Прц этом масло из верхней полости гидроцилицдра 65 вытесняется по гцдропроводу 66 в резервуар 69, воздушная полость которого в это время соединена с атмосферой. Происходят раоочая подача щетки - электрода 42 вдоль ребра гильзы 32 и его наплавка благодаря вращению щетки-электрода 42 ц постоянному и равномерному поджатию ее к цаплавляемому ребру. Постоянное поджатие щетки-электрода 42 к наплавляемому ребру гильзы 32 обеспечивается в результате осуществления первоначального поджатия щетки-электрода 42 маховиком 63. Равномерность этого поджатия обеспечивается шарнирным соединением кронштейна 44 и салазками 45. При первоначальном поджатии щетки-электрода 42 маховиком 63 кронштейн 44 отклоняется от вертикального положения, создавая по мере сгорания проволочек-электродов постоянное поджатие щетки-электрода 42 к наплавляемому ребру,При вращении щетки-электрода 42 происходит удар ее проволочек-электродов о наплавляемое ребро. При наличии шарнирного соединения кронштейна 44 с салазками 45 это приводит к периодическим отжимам щетки-электрода 42 от наплавляемого ребра ц прекращению контакта между щеткой-электродом 42 и цаплавляемым ребром, что нарушает протекание процесса наплавки. С 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6 О 65 целью избежания этого вредного явления, на нижнем коцце кронштейна укреплена лопасть 47, опущенная в резервуар 48 с маслом, которое благодаря своей вязкости, вы полцяет роль демпфера, обеспечивал постоянное и равномерное поджатце щетки-электрода 42 к цаплавляемому ребру и нормальное протекание процесса наплавкц. При достижении наплавочной головкой верхнего крайнего положения упор 72 замыкает контакты микропереключателя 73, вентиль 71 связывает воздушные полости резервуара 68 и пцевмоцилиндра 30 с атмосферой, шток 29 под действием пружины возвращается в исходное положение, а вентиль 70 направляет поток сжатого воздуха из магистрали 37 в воздушную полость резервуара 69. При этом жидкость из резервуара 69 по гидропроводу бб поступает в верхнюю полость гцдроццлццдра 65 и цаплавочная головка совершает рабочее движение сверху вниз, завершая процесс наплавкц ребра гильзы. Прц достижении наплавочцой головкой нижнего крайнего положения упором 72 замыкаются контакты микропереключателя 75, включающего вентиль 71 в работу, который направит поток сжатого воздуха из магистрали 37 в пневмоццлцндр 30 ц воздушную полость резервуара 68. Произойдет очередной поворот стола и гильзы на один шаг, ц следующее ребро гильзы переместится в рабочую позицию против щетки- электрода 42 для его наплавкц, а жидкость цз резервуара 68 на шет перетекать по гцдропроводу 67 в ццжщо,о полость гцдроцилиндра 65 для сообщения цаплавочцой головке рабочей подачи. Этц циклы движения наплавочцой головки будут согершаться до тех пор, пока це закончится заданная программа работы устройства. Однако в случае выполнения программы цаплавка в двух секторах после окончания наплавки ребер первого сектора прекратится воздействие кулачков 20, 21 ц 22 ца микропереключатель 24, последний включит в работу электросхемы микропереключатель 74, который на участке поворота гильзы от последнего наплавленного ребра первого сектора до первого ребра, подлежащего на плавке, второго сектора ограничит движение цаплавочцой головки на небольшом участке, что обеспечит ускоренный поворот гильзы,После окончания цаплавкц последнего ребра второго сектора в программе цаплавка в двух секторах илц последнего ребра в двух других программах соответствующий микро- переключатель командоаппарата фиксирует конец работы устройства, и включается вентиль 11, направляющий поток сжатого воздуха из магистрали 37 в верхнюю полость пневмоцилиндра 36. Этим освобождается от креплсчия гильза.Описанный цикл работы устройства выполняется в том случае, когда необходимо выполнять равномерную наплавку ребер по их длине. Однако, как правило, износ ребер цилиндровых гильз по их дллше пе является равномерным,Установлено, что наиболее изнашиваемый участок ребер цилипдровой гильзы расположен выше адаптерных отверстий (в положении, когда гильзы расположены выше адаптерных отверстий, и в положении, когда гильза закреплена на столе полуавтомата), а разница в износе между указанным участком и участком, расположенным ниже адаптерных отверстий, составляет 0,02 - 0,03 мм. В этой связи возникает необходимость неравномерной толщины наплавки ребер по их длине, что достигается включением в работу механизма подачи наплавочной головки. Механизм имеет ручной и автоматический режимы работы, Если установить маховиком 58 стрелку (указатель) 59 против нулевого деления шкалы 60, то цапфа 55 червячного колеса 56 полностью перекроет храповое колесо 49 в секторе перемещения собачки 50 и последняя при повороте шатуна 54 не будет входить в зацепление с зубьями храпового колеса 49, проскальзывания по поверхности цапфы 55, т, е. механизм может работать только в режиме ручной подачи, которая осуществляется маховиком 63.При автоматической подаче наплавочной головки поворотом червячного колеса 56 стрелка (указатель) 59 перемещается с нулевого деления шкалы 60 на одно из рабочих делений, а цапфа 55 колеса 56 откроет часть зубьев храпового колеса 49 в секторе движения собачки 50. При движении наплавочной головки вверх ролик 52 набегает на копир 51 и посредством рычага 53 поворачивает шатун 54 против часовой стрелки (фиг. 3), При этом собачка 50 входит в зацепление с храповым колесом 49 и проворачивает его и ходовой винт 46 на некоторый угол, обеспечивая подачу всей наплавочной головки в направлении к наплавляемой гильзе. Величина этой подачи, а следовательно, и толщина наплавляемого слоя зависят от степени перекрытия храпового колеса 49 цапфой 55 и устанавливаются стрелкой 59 по шкале 60, При движении наплавочной головки вниз шатун 54 с собачкой 50 возвращаются в исходное положение под действием пружины 62, Неравномерность толщины наплавки ребер по их дллше зависит от профиля копира 51, воз действующего на ролик 52. Профиль копира51 выполнен таким, что подача наплавочной головки увеличивается после прохождения головкой адаптерных отверстий гильзы, что обеспечивает увеличенную толщину ллаплаии 10 ребер выше адаптерных отверстий. Предмет изобретения1. Устройство для наплавки преимущест венно ребер цилипдровых гильз, содержагцеесмонтированные на общем основании механизмы центрирования и крепления деталей, один нз которых связан с мехаш;змом ее поворота, снабженным шпинделем, наплавоч пую головку, смонтированную па подвижномкронштейне, установленном с возможностьло горизонтальной и вертикальной подачи относительно детали, систему питания головки, командоаппарат и систему управления с пе реключателямн, отличающееся тем, что,с целью повышенлля производительности и улучшения качества наплавки, командоаппарат смонтирован на шпинделе механизма поворота детали и выполнен в виде установлен- ЗО ных па этом шпинделе трех дисков, один изкоторых жестко связан со шпинделем, а два других установлены свободно, при этом все три диска снабжены секторными кулачками, образующими при повороте шпинделя еди ный кулачок с различной степенью перекрытия дисков в зависимости от количества наплавляемых ребер, взаимодействующий с соответствующими переключателями системы управления, установленными на основании и 40 связанными с системами питания и подачипаплавочной головки.2. Устройство по п, 1, отлич а ю щеесятем, что, с целью постоянного контакта электрода наплавочной головки с изделием, оно 45 снабжено гидравлическим демпфером, установленным на кронштейне наплавочной головки.Заказ 2188/12 Изд.1537 Тираж 1061 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2