устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки

Классы МПК:C23C24/00 Покрытие с использованием неорганического порошка
B05B7/14 приспособленные для распыления зернистых материалов
B23K9/04 для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки 
B23K10/02 плазменная сварка
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Сайфуллин Ринат Назирович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-01-28
публикация патента:

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для смешивания порошков для наплавки, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей. Устройство содержит камеру, систему подачи порошка, состоящую из двух бункеров, закрепленных в верхней части камеры с помощью порошкопроводов, двух дисков, имеющих загрузочные канавки, жестко закрепленных на якорях электродвигателей постоянного тока. Угол между плоскостью вращения дисков и осью симметрии порошкового питателя лежит в диапазоне 30-45°, что обеспечивает хорошую текучесть и качество подаваемой порошковой смеси. В камере установлены штуцер для подачи в нее транспортирующего газа и штуцер для подачи смеси порошков и транспортирующего газа в зону наплавки. Изобретение позволяет смешивать два вида порошков для наплавки в различной пропорции в зависимости от требуемых физико-механических свойств наплавляемого покрытия. 1ил. устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214

Формула изобретения

Устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, содержащее корпус в виде камеры, в верхней части которой размещен бункер для порошка с наконечником, выходное отверстие которого совмещено с кольцевой загрузочной канавкой вращающегося диска, размещенного в камере, отличающееся тем, что оно снабжено вторым бункером для порошка с наконечником, вторым вращающимся диском с кольцевой загрузочной канавкой и блоком управления частотой вращения дисков, при этом оба диска установлены в камере под углом к оси симметрии порошкового питателя с возможностью вращения независимо друг от друга и с возможностью изменения расстояния между загрузочной канавкой соответствующего вращающегося диска и соответствующим отверстием наконечника бункера для порошка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для смешивания порошков для наплавки, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей плазменной наплавкой и другими способами восстановления, в которых применяются наплавочные порошки.

Известен порошковый питатель, включающий корпус-камеру, в верхней части которой размещен бункер для порошка, выходное отверстие которого совмещено с кольцевой загрузочной канавкой вращающегося диска, размещенного в корпус-камере [1].

Недостатком этого питателя является то, что в нем предусмотрен только один бункер для порошка, следовательно, нет возможности смешивания различных порошков в требуемой пропорции. Использование смеси порошков приводит к сегрегации и неоднородности подаваемой порошковой смеси. Также в известном устройстве не определена частота вращения вращающегося диска с загрузочной канавкой.

Предлагаемое техническое решение позволяет смешивать два вида порошков для наплавки в различной пропорции в зависимости от требуемых физико-механических свойств наплавляемого покрытия, а также определять частоту вращения вращающегося диска с загрузочной канавкой.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве система подачи порошка состоит из двух бункеров, подающих порошок на два наклонных диска, вращающихся независимо друг от друга.

На чертеже представлена схема порошкового питателя.

Устройство для смешивания и подачи порошковой смеси для плазменной наплавки включает корпус-камеру, состоящую из крышки 1 и основания 17, соединенных между собой винтами 10, систему подачи порошка, состоящую из двух бункеров 2. Бункеры 2 устанавливаются в порошкопроводы 8 с помощью наконечников 21, которые жестко закреплены на крышке 1 корпус-камеры с помощью винтов 9. Между бункером 2 и порошкопроводом 8 установлены шайбы 19. В корпус-камере установлены два диска 4, размеры которых задаются конструктивно и зависят от размеров устройства. Они имеют загрузочные канавки и жестко закреплены на якорях электродвигателей постоянного тока 3 с помощью винтов 12. На боковой поверхности дисков 4 нанесена насечка 20 вдоль образующей. Электродвигатели 3 зафиксированы в обойме 18, жестко закрепленной на основании 17 с помощью винтов 11. Угол между плоскостью вращения дисков 4 и осью симметрии порошкового питателя лежит в диапазоне 30-45°, данный диапазон обеспечивает хорошую текучесть и качество подаваемой порошковой смеси [2]. В корпус-камере установлены штуцер 5, к которому присоединяется трубка 16, для подачи через нее транспортирующего газа и штуцер 6 с присоединенной к ней трубкой 15 для подачи смеси порошков и транспортирующего газа в зону наплавки. С передней части корпус-камеры прикреплено стекло 7 с помощью винтов 14 для осуществления визуального контроля за процессом смешивания и подачи смеси порошков в зону наплавки. Для предотвращения утечки транспортирующего газа через неплотности между валом электродвигателя 3 и основанием 17 корпус-камеры в обойму 18 установлены манжеты 13.

Устройство для смешивания и подачи порошковой смеси для плазменной наплавки работает следующим образом.

Порошки для наплавки, обеспечивающие требуемые физико-механические свойства, засыпаются в бункеры 2 и по порошкопроводам 8 подаются на кольцевые загрузочные канавки вращающихся дисков 4. Диски 4, вращаясь, снимают определенное количество порошка и подают его в нижнюю часть корпус-камеры в место установки штуцера 6, где они под действием силы тяжести ссыпаются с загрузочных канавок, перемешиваются и, увлекаясь потоком транспортирующего газа, подаваемого по штуцеру 5, через штуцер 6, подаются в зону наплавки. В зависимости от требуемой пропорции и количества подаваемой порошковой смеси, с помощью блока управления (не показан), устанавливаются необходимые частоты вращения дисков 4, путем изменения сопротивления якорей электродвигателей постоянного тока 3. Стекло 7 позволяет обеспечить визуальный контроль за процессом дозирования, смешивания и транспортировки порошковой смеси. Насечка 20, нанесенная на боковую поверхность дисков 4, позволяет контролировать равномерность их вращения. Количество подаваемого порошка можно регулировать не только изменением частот вращения дисков 4, но и изменением количества шайб 20. Например, увеличение их количества приведет к увеличению расстояния между наконечником 21 и загрузочной канавкой диска 4, вследствие чего на них будет подаваться большее количество порошка.

Для регулировки количества подаваемого порошка в зону наплавки необходимо вывести формулу зависимости частоты вращения дисков 4 и количества подаваемого порошка. На фиг.2 представлена расчетная схема для определения частоты вращения диска. Расчет будем проводить из условия наклона плоскости вращения диска к оси симметрии устройства под углом 45°, а выходное отверстие наконечника и загрузочная канавка образуют равнобедренный прямоугольный треугольник А, гипотенуза которого равна диаметру отверстия наконечника.

Так как прямоугольный треугольник равнобедренный, то, выражая из формулы Пифагора длину катета а через гипотенузу с, получим

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

Зная длины катетов а и b прямоугольного треугольника, можем определить его площадь

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

При условии, что катеты прямоугольного треугольника равны, тогда

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

В нашем случае с является диаметром отверстия наконечника. Подставляя площадь полученного треугольника в формулу расхода жидкости Q через сечение площадью S, получим

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

Необходимо определить скорость центра тяжести сечения Vc, для этого воспользуемся формулой определения скорости точки, через радиус вращения центра тяжести треугольника r (так как площадь треугольника мала, по сравнению с размерами диска, то примем радиус вращения центра тяжести сечения равным радиусу загрузочной канавки) и частоту вращения n

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

Подставляя значения в формулу, получим

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

Умножив обе части формулы на насыпную плотность порошка устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 , получим формулу для массового расхода QM порошка в зависимости от частоты вращения диска, диаметра отверстия порошкопровода и радиуса загрузочной канавки

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 ,

Выражая из этой формулы частоту вращения диска, получим формулу зависимость частоты вращения диска от конструктивных особенностей устройства, массового расхода порошка и его свойств

устройство для подачи порошковой смеси для плазменной наплавки, патент № 2523214 .

Источники информации

1. Патент 2263725 МПК С23С 24/04, В05В 7/14, В23К 9/18, 2004 г.

2. Патент 2248866 МПК В23К 9/18, G01F 13/00, 2003 г.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2523214

patent-2523214.pdf

Класс C23C24/00 Покрытие с использованием неорганического порошка

способ нанесения покрытия -  патент 2526342 (20.08.2014)
устройство и способ формирования аморфной покрывающей пленки -  патент 2525948 (20.08.2014)
способ нанесения смеси углерод/олово на слои металлов или сплавов -  патент 2525176 (10.08.2014)
способ получения магнитотвердого покрытия из сплава самария с кобальтом -  патент 2524033 (27.07.2014)
способ нанесения теплозащитного износостойкого покрытия на детали из чугуна и стали -  патент 2521780 (10.07.2014)
способ термоциклической диффузии металлических порошков для восстановления изношенных поверхностей бронзовых втулок скольжения -  патент 2514249 (27.04.2014)
тонкодисперсно осажденный порошок металлического лития -  патент 2513987 (27.04.2014)
способ повышения коррозионной стойкости нелегированной стали -  патент 2513670 (20.04.2014)
способ получения наноструктурного покрытия из гранулированного нанокомпозита -  патент 2511645 (10.04.2014)
формирование тонких равномерных покрытий на кромках лезвий с использованием изостатического прессования -  патент 2510802 (10.04.2014)

Класс B05B7/14 приспособленные для распыления зернистых материалов

устройство газодинамического нанесения покрытий на внешние цилиндрические поверхности изделий -  патент 2505622 (27.01.2014)
устройство газодинамического нанесения покрытий на внутреннюю цилиндрическую поверхность изделий -  патент 2503745 (10.01.2014)
способ напыления покрытия на изделие из натурального камня или из металлического материала и устройство для его осуществления -  патент 2489519 (10.08.2013)
устройство для нанесения теплоизолирующего покрытия -  патент 2486966 (10.07.2013)
система для распыления сорбента в среде дымовых газов теплотехнических установок -  патент 2484903 (20.06.2013)
устройство для распыления сорбента в среде дымовых газов теплотехнических установок -  патент 2457042 (27.07.2012)
способ напыления высокодисперсных порошковых материалов и устройство для его осуществления -  патент 2399695 (20.09.2010)
способ и устройство для нанесения на подложку твердых материалов в форме частиц -  патент 2374006 (27.11.2009)
устройство для торкретирования огнеупорного материала и сопло для торкретирования -  патент 2363543 (10.08.2009)
периодическое измерение количества катализаторов и вспомогательных веществ процесса в газофазном реакторе с псевдоожиженным слоем -  патент 2348651 (10.03.2009)

Класс B23K9/04 для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки 

способ наплавки внутренней поверхности радиальных отверстий цилиндрического изделия и устройство для его осуществления -  патент 2520882 (27.06.2014)
способ восстановления и упрочнения стальных рабочих лопаток влажнопаровых ступеней паровой турбины -  патент 2518036 (10.06.2014)
способ наплавки -  патент 2512698 (10.04.2014)
изготовление части металлической детали при помощи способа mig с пульсирующим током и пульсирующей подачей проволоки -  патент 2505384 (27.01.2014)
ролик для поддерживания и транспортирования горячего материала, имеющий наплавленный посредством сварки материал, присадочный сварочный материал, а также сварочная проволока для проведения наплавки сваркой -  патент 2499654 (27.11.2013)
способ получения металлического покрытия на режущих кромках почвообрабатывающей техники -  патент 2497641 (10.11.2013)
способ изготовления структуры на поверхности металлической детали -  патент 2494844 (10.10.2013)
наплавочная головка -  патент 2494843 (10.10.2013)
способ сварки и конструктивный элемент -  патент 2490102 (20.08.2013)
способ дуговой сварки или наплавки -  патент 2490101 (20.08.2013)

Класс B23K10/02 плазменная сварка

Наверх