Устройство для восстановления наружной и внутренней поверхностей втулок

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВТУЛОК(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Клименко Сергей Ефимович Бойко Леонид Иосифович Юрасюк Юрий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для восстановления наружной и внутренней поверхностей втулок, содержащее основание, на котором размещены формующий элемент и узел вращения с расположенной внутри матрицей, в которой установлен источник нагрева, закрытый кожухом,отличающееся тем, что кожух выполнен из двух коаксиальных труб, при этом наружная труба имеет закрытый торец и на ее участке, находящемся в матрице, выполнены отверстия,а полость между коаксиальными трубами связана с источником защитной атмосферы.(56) 1. А.с.1533840, МКИ 522 7/04. Опубл. 07.01.1990. 2. А.с.1726136, МКИ 522 7/04. Опубл. 15.04.1992. Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для восстановления наружной и внутренней поверхностей втулок, и может быть использована для восстановления изделий, работающих в условиях трения, например,подшипников скольжения. В описании способа для восстановления наружной и внутренней поверхностей изделий предложено устройство, содержащее корпус, на котором установлен с возможностью вращения фланец с полым пуансоном и размещенными в нем ступенчатым пуансоном,втулку с шайбой и асбестовой прокладкой, источник нагрева 1. Недостатком предложенного устройства является невысокое качество восстанавливаемого изделия в результате того, что при раздаче изделия ступенчатым пуансоном спеченный слой подвергается деформации и нарушается адгезионная связь спеченного слоя с материалом основы изделия. Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является устройство для восстановления наружной и внутренней поверхностей втулок, содержащее основание,формующий элемент, узел вращения, матрицу, источник нагрева, кожух с конической верхней частью 2. Для получения качественного покрытия на внутренней поверхности втулки необходимо подводить защитную атмосферу во внутреннюю полость втулки - защитная атмосфера предохраняет порошок от окисления в процессе припекания слоя, а вышеназванное устройство этого не обеспечивает. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества наносимого порошкового покрытия за счет подвода защитной атмосферы. Решение поставленной задачи достигается в устройстве для восстановления наружной и внутренней поверхностей втулок, содержащем основание, на котором размещены формующий элемент и узел вращения с расположенной внутри матрицей, в которой установлен источник нагрева, закрытый кожухом, согласно техническому решению кожух выполнен из двух коаксиальных труб, при этом наружная труба имеет закрытый торец и на ее участке, находящемся в матрице, выполнены отверстия, а полость между коаксиальными трубами связана с источником защитной атмосферы. Таким образом, подвод защитной атмосферы во внутреннюю полость втулки в процессе нанесения покрытия позволяет получать качественный порошковый слой. На чертеже изображено предлагаемое устройство для восстановления наружных и внутренних поверхностей втулок в исходном положении. Устройство состоит из узла вращения изделия, включающего корпус 1, соединенный с приводом вращения 2, подшипник качения 3, закрепленный в корпус 1 стопорным кольцом 4, причем внутреннее кольцо подшипника качения 3 связано с неподвижным основанием 5, имеющим направляющие 6. В полости корпуса 1 с помощью быстродействующих зажимов 7 закрепляется разъемная вдоль оси матрица 8, состоящая из двух половин, внутри которой расположена восстанавливаемая втулка 9. Формующий элемент, имеющий пазы 10, выполнен составным из двух коаксиальных полых частей и включает в себя наружную часть 11 и внутреннюю часть 12 с полостью 13. На наружной части 11 составного формующего элемента закреплены оси 14, на которых установлены поворотные рычаги 15, при этом наружная часть 11 опирается на упругие элементы 16, которые связаны с неподвижным основанием 5 и имеют отверстия для прохода направляющих 6, соединенных с неподвижным основанием 5. Внутренняя часть 12 составного формующего элемента жестко соединена с плунжером 17 нагружающего механизма (например, с помощью 2 41912008.02.28 резьбы). Внутри втулки 9 расположен источник нагрева 18, имеющий сборный кожух, состоящий из коаксиально расположенных трубы 19 и трубы 20. Наружная труба 20 имеет закрытый торец и на ее участке, находящемся в матрице, выполнены отверстия, а полость между коаксиальными трубами 19 и 20 связана с источником защитной атмосферы. Между сборным кожухом и корпусом 1 установлена антифрикционная втулка 21. Устройство работает следующим образом. Восстанавливаемую втулку 9 размещают в полости разъемной матрицы 8, которую в свою очередь устанавливают в полость корпуса 1 и фиксируют с помощью быстродействующих зажимов 7, затем подводят составной формующий элемент в исходное положение(см. чертеж). После включения источника нагрева 18 (например, индуктора ТВЧ) при достижении температуры нагрева, равной 0,80,9 Тпл материала втулки 9, плунжер 17 нагружающего механизма сообщает движение составному формующему элементу (поворотные рычаги 15 находятся в пазах 10 составного формующего элемента). Составной формующий элемент деформирует нагретую втулку 9, после чего наружный размер втулки 9 будет иметь требуемые параметры, т.к. внутренний диаметр разъемной матрицы 8 выбирают из условия его равенства требуемому наружному размеру втулки 9 - при необходимости с учетом припуска на обработку. После отвода составного формующего элемента в исходное положение в зазор между внутренней поверхностью втулки 9 и наружной поверхностью трубы 20, покрытой антипригарной краской, через полость, образующуюся коаксиальными трубами 19 и 20 и связанную с источником защитной атмосферы, и отверстия трубы 20, имеющей закрытый торец, и выполненные на участке трубы 20,находящейся в матрице 8, подается защитная атмосфера с весовой дозой металлического порошка, включают привод вращения 2 и источник нагрева 18. Под воздействием центробежной силы и температуры происходит припекание слоя к внутренней поверхности втулки 9 в среде защитной атмосферы, который после изотермической выдержки уплотняется внутренней частью 12 составного формующего элемента. Движение внутренней части 12 составного формующего элемента осуществляется плунжером 17 нагружающего механизма после того, как из пазов 10 составного формующего элемента будут выведены поворотные рычаги 15. Выведение поворотных рычагов 15 из пазов 10 разъединяет связь внутренней части 12 и наружной части 11 составного формующего элемента, причем наружная часть 11 составного формующего элемента удерживается в исходном состоянии с помощью упругих элементов 16, опирающихся на неподвижное основание 5, соединенное с направляющими 6, которые определяют положение упругих элементов 16. После уплотнения нанесенного слоя внутренний диаметр втулки 9 с покрытием будет иметь необходимые размеры, при необходимости, с учетом величины припуска на обработку, т.к. наружный диаметр внутренней части 12 составного формующего элемента выбирают из условия его равенства требуемому внутреннему диаметру втулки 9. После отвода составного формующего элемента (привод вращения и источник нагрева отключены) и снятия быстродействующих зажимов 7 из корпуса 1 извлекают разъемную матрицу 8 с втулкой 9, разнимают половинки матрицы и вынимают втулку 9, имеющую необходимые размеры наружной и внутренней поверхностей. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить качество покрытия восстановленных втулок в результате подачи защитной атмосферы при нанесении порошкового слоя. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3