Устройство для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность изделий

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Институт надежности машин Национальной Академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Институт надежности машин Национальной Академии наук Беларуси(57) 1. Устройство для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность изделий, содержащее станину, привод вращения и источник нагрева изделия, отличающееся тем, что оно снабжено тиглем, внутренняя поверхность которого имеет конусообразную форму и в корпус его помещены дроссели, равномерно размещенные по его окружности со стороны открытого торца тигля, причем на станине установлены две стойки с надетыми на них пружинами, а последние взаимодействуют с дополнительно введенными направляющими втулками,связанными двумя стяжками на каждой из которых установлено сменное кольцо по оси тигля, при этом сменное нижнее кольцо, расположенное непосредственно у тигля, имеет внутренний выступ для установки на нем изделия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено перегородкой, выполненной из теплопроводного материала, одним концом помещенной в тигель и имеющей отверстия для подачи наносимого материала покрытия.(56) 1. Дорожкин Н.Н., Гимельфарб В.Н. Восстановление деталей машин сельскохозяйственных машин. - Мн. Ураджай, 1987. - С. 22-23. 2. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. - М. Машиностроение, 1989. - С.207-209. Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность при изготовлении и восстановлении изделий. Известно устройство, связанное со шпинделем центробежной машины и оснащенное индуктором, в котором при наплавке жидким присадочным металлом используются центробежные силы для обеспечения равномерного распределения расплава и удаления шлаковых включений 1. Недостатком известного устройства является то, что центробежные силы повышают процесс ликвации различных компонентов сплава, в результате чего в некоторых случаях возникает необходимость уменьшения количества заливаемого металла и частоты вращения детали, что сказывается на качестве наносимого слоя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции является установка для центробежной заливки втулок с нагревом ТВЧ, в которой сварная станина служит основанием для передней и задней бабок,каретки, электродвигателя 2. Недостатком данного устройства является невозможность нанесения покрытий различной толщины по длине изделий и сложность технологического процесса. Задачей предложенного технического решения является обеспечение нанесения качественных покрытий различной толщины по длине изделия при одновременном упрощении технологического процесса. Поставленная задача решена в устройстве, содержащем станину, электропривод, двигатель которого механизмом передачи вращения соединен с тиглем, имеющим дроссели. На станине закреплены стойки с пружинами и направляющими втулками, соединенными стяжками, на которых размещены сменные верхнее и нижнее кольца, служащие для фиксации изготавливаемого или восстанавливаемого изделия, во внутренней полости которого расположены теплопередающая перегородка и источник нагрева. Наличие тигля, имеющего конусообразную форму с дросселями, равномерно размещенными у открытого торца тигля, соединенного механизмом передачи вращения с электроприводом, обеспечивает нанесение покрытий из сплавов (например, баббита) различной толщины по длине детали при перемещении направляющих втулок по стойкам, при этом фиксация изготавливаемого или восстанавливаемого изделия осуществляется с помощью сменных верхнего и нижнего колец, установленных на стяжках, соединяющих направляющие втулки - для нанесения покрытий большей толщины в конкретном месте изготавливаемого или восстанавливаемого изделия перемещение изделия относительно тигля в этом месте повторить несколько раз - в зависимости от требуемой толщины покрытия. Теплопередающая перегородка, имеющая верхнюю и нижнюю части, необходимая для расплавления наносимого материала, служит защитой источника нагрева (например, индуктора ТВЧ) от расплава материала, а также обеспечивает подогревание поверхности изделия, на которую необходимо нанести покрытие. Таким образом, наличие совокупности отличительных признаков в предложенном техническом решении обеспечивает нанесение качественных покрытий различной толщины по длине детали, упрощая при этом технологический процесс нанесения покрытий. На чертеже изображено предлагаемое устройство для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность изделий. Устройство состоит из станины 1, на которой установлен электропривод 2, соединенный с тиглем 3,имеющим конусообразную форму с дросселями 4, равномерно размещенными у открытого торца тигля,механизмом передачи вращения 5. На станине 1 закреплены две стойки 6 с пружинами 7, на которые опираются направляющие втулки 8, связанные с механизмом перемещения (на чертеже не показан). Направляющие втулки 8 соединены между собой двумя стяжками 9, которые служат базой для установки сменных нижнего 10 и верхнего 11 колец, при этом крепление сменных колец 10 и 11 на стяжках 9 обеспечивается с помощью пластин 12. Сменное нижнее кольцо 10, является опорой для изделия 13,взаимодействующего с фиксатором 14, при этом сменное верхнее кольцо 11 определяет положение верхнего конца изделия 13, во внутренней полости которого расположены теплопередающая перегородка 15,имеющая технологические отверстия 16, и источник нагрева 17 (например, индуктор ТВЧ). Устройство работает следующим образом. На выступ сменного нижнего кольца 10 устанавливается изделие 13, причем диаметр выточки сменного кольца 10 соответствует наружному диаметру изделия 13 (для каждого типоразмера изделия 13 должны быть соответствующие сменные кольца 10 и 11) и закрепляется фиксатором 14, при этом положение верхней части изделия 13 определяет сменное верхнее кольцо 11 - внутренний диаметр сменного верхнего кольца 11 соответствует наружному диаметру изделия 13. Во внутреннюю полость тигля 3 через технологические отверстия 16 теплопередающей перегородки 15 засыпается материал покрытия (например, порошок или куски баббита), затем включают источник нагрева 17, при этом индуктированный ток вызывает нагрев теплопередающей перегородки 15, тепловой поток которой расплавляет наносимый материал (например, для баббита Б 88 Тпл 320 С), а также 2 585 одновременно происходит подогрев внутренней поверхности изделия 13, на которую необходимо нанести покрытие, за счет теплопереноса от верхней части теплопередающей перегородки 15. При достижении полного расплава наносимого материала включают двигатель электропривода 2, связанный с тиглем 3 с помощью механизма передачи вращения 5, тигель 3 начинает вращаться, при этом расплав материала покрытия за счет центробежной силы поднимается по наклонной стенке тигля 3 и попадает в отверстия дросселей 4, а затем на внутреннюю поверхность изделия 13. Изделие 13, связанное с направляющими втулками 8, при включении механизма перемещения перемещается вниз, обеспечивая тем самым нанесение покрытия по всей длине изделия 13. Изделие 13 совершает возвратно-поступательное движение относительно вращающегося тигля 3 и потока наносимого материала, подаваемого через отверстия дросселей 4 тигля 3 за счет центробежной силы на предварительно подогретую с помощью верхней части теплопередающей перегородки 15 внутреннюю поверхность изделия 13, при этом для нанесения покрытия большей толщины в конкретном месте изделия 13 перемещение изделия 13 относительно тигля 3 в этом месте повторить несколько раз - в зависимости от требуемой толщины покрытия. Наличие дросселей 4 позволяет регулировать величину потока расплава материала при замене на дросселя с другими отверстиями. Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет наносить качественные покрытия различной толщины по длине изделия и упростить технологический процесс нанесения покрытий. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.