устройство для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой

Формула изобретения

1. Устройство для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, преимущественно бил молотковых мельниц, содержащее охлаждаемый кокиль, приспособление для крепления детали, электрод с приводом перемещения и систему отключения процесса наплавки, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит весовой механизм, а приспособление для крепления детали выполнено в виде роторного поворотного механизма, снабженного устройством, посредством которого деталь с кокилем установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и воздействия на весовой механизм.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство, посредством которого деталь с кокилем установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и воздействия на весовой механизм, выполнено в виде направляющей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к восстановлению деталей с большим износом, преимущественно бил молотковых мельниц, электрошлаковым способом.

Известно устройство для восстановления деталей электрошлаковым способом, содержащее водоохлаждаемый кокиль, электрод с приводом его перемещения и источник тока (Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей.-М.: Колос, 1981. стр. 195).

Однако данное устройство не позволяет получать восстановленные детали одинакового веса.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, содержащее водоохлаждаемый кокиль с приводом перемещения и систему отключения процесса наплавки (авт.св. СССР N 522929, кл. B 23 K 25/00).

Данное устройство предназначено для наплавки преимущественно тел вращения и обеспечивает наплавку слоя металла за один оборот детали. При этом кокиль подпружинен к детали и выполнен с возможностью воздействия на конечный выключатель системы отключения процесса наплавки. В конце наплавки, в момент замыкания наплавленного слоя, образуется избыток металла, который отводит кокиль, а тот в свою очередь замыкает конечный выключатель.

Недостатком данного устройства является невозможность получать восстановленные детали одинакового веса. Для деталей, выполняющих функцию вращающихся масс и устанавливаемых в механизмах партиями, например бил молотковых мельниц, они должны иметь одинаковый вес для исключения дисбаланса в результате возникновения больших сил инерции. Различие таких деталей в весе обуславливает необходимость их сортировки по партиям или дополнительной механической обработки, что повышает трудоемкость и себестоимость восстановления.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, - использование устройства для восстановления деталей, преимущественно бил молотковых мельниц, методом электрошлаковой наплавки строго определенной массы металла, с целью получения восстановленных деталей одинакового веса и исключения последующей их сортировки или механической обработки, а также с максимальной производительностью процесса и широкими технологическими возможностями устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, преимущественно бил молотковых мельниц, содержит охлаждаемый кокиль, приспособление для крепления детали, электрод с приводом перемещения, систему отключения процесса наплавки и весовой механизм, на котором расположены деталь с кокилем.

Весовой механизм выполнен с возможностью воздействия на выключатель системы отключения процесса наплавки.

Весовой механизм выполнен в виде упругой балки с тензочувствительными элементами, включенными в измерительную схему.

Приспособление для крепления детали выполнено в виде роторного поворотного механизма с направляющими, посредством которых деталь с кокилем установлена с возможностью воздействия на весовой механизм и перемещения в вертикальной плоскости.

Наличие весового механизма в предлагаемом устройстве позволяет наплавлять на деталь ту массу металла, которую она потеряла в процессе работы в результате изнашивания. Это дает возможность после наплавки получать детали с одинаковым весом и исключить необходимость их сортировки или механической обработки, что снижает трудоемкость и себестоимость восстановления. Возможность воздействия весового механизма на выключатель системы отключения процесса наплавки и выполнение приспособления для крепления детали в виде роторного поворотного механизма с направляющими позволяет обеспечить высокую производительность и широкие технологические возможности предлагаемого устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - частные случаи его реализации.

Устройство (фиг. 1) содержит основание 1, на котором установлена направляющая колонна 2 с подвижной кареткой 3, связанной с приводом вертикального перемещения 4 электрода 5. Водоохлаждаемый кокиль 6 крепится на детали 7, которая установлена в приспособлении для ее крепления 8. Деталь 7 с кокилем 6 посредством приспособления 8 расположена на весовом механизме 9.

В частном случае (фиг. 2) весовой механизм 9 представляет собой упругую балку с тензорезисторами 12, сигнал от которых через тензоусилитель подается на показывающий прибор 13, снабженный конечным выключателем 14 системы отключения процесса наплавки. Приспособление для крепления детали выполнено в виде роторного поворотного механизма и имеет несколько позиций. Ротор 8 установлен на оси 10 и содержит направляющие 11, которые обеспечивают возможность детали 7 с кокилем 6 воздействовать на весовой механизм 9. Ротор 8 может поворачиваться на оси 10, чем достигаются смена позиций и поочередная подача деталей в зону наплавки.

Устройство работает следующим образом.

Восстанавливаемая деталь 7 (фиг. 1) предварительно взвешивается и определяется масса металла, которую необходимо на нее наплавить, после чего она устанавливается в приспособление для крепления 8. На деталь 7 монтируется кокиль 6, в который засыпается флюс. Вся сборка устанавливается на весовой механизм 9 и фиксируется ее общая масса. От источника тока 15 между деталью 7 и электродом 5 подают напряжение, вводят электрод 5 в кокиль 6, разжигают электрическую дугу и наводят шлаковую ванну, затем осуществляют процесс электрошлаковой наплавки. По мере расплавления электрод 5 вводится в кокиль 6, и по циферблату весового механизма 9 контролируется масса наплавляемого металла. Напряжение отключают, когда будет направлена требуемая для данной детали масса металла.

При выполнении весового механизма в виде упругой балки с тензочувствительными элементами (фиг. 2) перед началом работы производят его настройку на вес новой детали путем установки показывающего прибора на нуль с учетом массы кокиля, флюса и других элементов. Восстанавливаемая деталь 7 с кокилем 6 устанавливается на одну из свободных позиций ротора 8, который поворачивают на оси 10 и подают деталь в зону наплавки и одновременно посредством направляющей 11 надвигают на весовой механизм 9. Поскольку весовой механизм настроен на вес новой детали, а масса остальных элементов неизменна, то стрелка показывающего прибора 13 отклонится от нуля и покажет массу металла, которую необходимо наплавить на данную изношенную деталь. Наплавку ведут описанным выше способом. В процессе наплавки стрелка показывающего прибора 13 будет двигаться к нулю, показывая количество направляемого металла, а достигнув его, замкнет конечный выключатель 14 и процесс наплавки прекратится. Одновременно в процессе наплавки на других позициях ротора 8 выполняются различные подготовительные операции, например, установка изношенной детали и снятие наплавленной, охлаждение детали после наплавки и другие.

В целом предлагаемое изобретение позволяет получать восстановленные детали требуемого качества с меньшей трудоемкостью и себестоимостью, более высокой производительностью и технологическими возможностями.