RU2140844C1

RU2140844C1 - Shot throwing apparatus

Info

Publication number: RU2140844C1
Application number: RU98100954A
Authority: RU
Inventors: Ш.Ф. Тахаутдинов; М.М. Загиров; И.Ф. Калачев; Р.Н. Рахманов; Р.М. Гатауллин; М.М. Залятов; А.И. Фролов
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: shot-throwing treatment of products, possibly finishing and strengthening surfaces of articles. SUBSTANCE: shot throwing apparatus includes working chamber 1 with hopper 2. Impeller 4 is mounted with possibility of rotation by means of drive 3 in chamber 1. Impeller 4 includes unit for returning shots in the form of hollow cylinder 5 with inner thread 6 passing in its lower portion to helix 7 extending inner threaded surface of cylinder. Over helix 7 on outer surface of cylinder there is thread 8 whose direction is opposite relative to that of inner thread 6 of cylinder. Hopper 2 is provided with reservoir having cylindrical portion 9 embracing cylinder portion with outer thread 8 by means of cone 10 narrowing downwards and embracing helix 7. Cavities of cylinder and impeller are mutually connected by means of cone shell. EFFECT: enhanced efficiency of returning shots from hopper to working cavities of rotor. 1 dwg

Description

Изобретение относится к дробеметной обработке изделий и может быть использовано в производстве для отделочной и упрочняющей обработки поверхностей изделий. The invention relates to shot blasting of products and can be used in production for finishing and hardening processing of surfaces of products.

Наиболее распространенными дробеметными установками являются установки, в которых дробь разгоняют в механизме нагнетания до рабочей скорости, подают на лопатки ротора и через выходное окно направляют на обрабатываемое изделие (ав. св. N 525535, МКИ B 24 C 5/06, 1976 г.). The most common shot blasting plants are plants in which the shot is dispersed in the pumping mechanism to the operating speed, fed to the rotor blades and sent through the exit window to the workpiece (Ave. St. N 525535, MKI B 24 C 5/06, 1976) .

Основным недостатком этой установки является то, что дробь подают на вращающиеся с большой скоростью лопатки ротора; последние от соударений с дробью подвергаются повышенному износу. The main disadvantage of this installation is that the fraction is fed to the rotor blades rotating at high speed; the latter from collisions with shot are subjected to increased wear.

В качестве следующего недостатка следует отметить тот факт, что дробинки после соударения с вращающимися лопатками ротора подвергаются хаотическому разбросу и факел дроби через выходное окно значительно перекрывает обрабатываемый участок изделия, что снижает коэффициент использования дроби; последнее влечет за собою еще то, что дробь, пролетая мимо изделия и соударяясь со стенками камеры, вызывает повышенный износ последних. As a further drawback, it should be noted that the pellets after collision with the rotating blades of the rotor are subjected to chaotic dispersion and the torch of the shot through the exit window significantly overlaps the processed area of the product, which reduces the utilization rate of the shot; the latter entails the fact that the fraction, flying past the product and colliding with the walls of the chamber, causes increased wear of the latter.

Более близким к предлагаемому является дробеметная установка (по пат. Российской Федерации N 2008182 C1, МКИ 4 B 24 C 5/06, 28. 02.1994 г.), в которой поток дроби формируют путем разгона его частиц в каналах крыльчатки за счет центробежных сил; причем формируют его в горизонтальной плоскости и по кругу направляют на обрабатываемое изделие, а затем обработанную дробь возвращают к крыльчатке. Такое решение позволяет создать поток дроби толщиной, равной высоте обрабатываемых изделий, что освобождает установку от перечисленных выше недостатков. Closer to the proposed one is a shot blasting machine (according to the patent of the Russian Federation N 2008182 C1, MKI 4 B 24 C 5/06, 28. 02.1994), in which the fraction flow is formed by dispersing its particles in the channels of the impeller due to centrifugal forces; and form it in a horizontal plane and in a circle sent to the workpiece, and then the processed fraction is returned to the impeller. This solution allows you to create a stream of fractions with a thickness equal to the height of the processed products, which frees the installation from the above disadvantages.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность возврата дроби из бункера в рабочие полости ротора, т.к. приемная часть, вращаясь с большой скоростью, отбрасывает от себя в стороны, за счет центробежных сил, частицы дроби; поэтому не исключена возможность в районе приемной горловины образования сводов, препятствующих поступлению дроби к крыльчатке. The disadvantage of this device is the low efficiency of the return of the fraction from the hopper into the working cavity of the rotor, because the receiving part, rotating at high speed, casts away particles of the fraction away from itself, due to centrifugal forces; therefore, it is possible that in the area of the receiving neck the formation of arches that impede the flow of fraction to the impeller is possible.

Задачей изобретения является повышение эффективности возврата дроби из бункера к лопастям ротора. The objective of the invention is to increase the efficiency of the return of fractions from the hopper to the rotor blades.

Поставленная цель достигается устройством, включающим рабочую камеру, в которой с возможностью вращения вокруг вертикальной оси смонтирована крыльчатка, одновременно являющаяся дробеметным колесом и средством возврата в него дроби, новым является то, что средство для возврата дроби выполнено в виде полого цилиндра с внутренней резьбой, в нижней части переходящей в спираль, продолжающую винтовую поверхность цилиндра; над спиралью на наружной поверхности цилиндра выполнена резьба с направлением, противоположным направлению внутренней резьбы цилиндра, при этом установка снабжена конусной обечайкой и соединенной с нижней частью бункера емкостью с цилиндрическими и сужающимися книзу коническими участками, первый из которых размещен с возможностью охвата участка цилиндра с наружной резьбой, а второй - с возможностью охвата части спирали, выходящей из цилиндра, причем цилиндр и крыльчатка соединены друг с другом конусной обечайкой, угол α конуса которой определен из условия:

где d - внутренний диаметр цилиндра без учета высоты резьбы, м;
n - частота вращения крыльчатки ротора, об/мин.The goal is achieved by a device that includes a working chamber, in which the impeller is mounted with the possibility of rotation around the vertical axis, which is also a shot blasting wheel and a means of returning shots to it, new is that the tool for returning shots is made in the form of a hollow cylinder with an internal thread, the lower part turning into a spiral, continuing the helical surface of the cylinder; a thread is made above the spiral on the outer surface of the cylinder with a direction opposite to the direction of the internal thread of the cylinder, while the installation is equipped with a conical shell and a container connected to the lower part of the hopper with cylindrical and tapering downward sections, the first of which is arranged to cover a portion of the cylinder with external thread and the second with the possibility of covering part of the spiral exiting the cylinder, the cylinder and the impeller being connected to each other by a conical shell, the cone angle α of which determined from the condition:

where d is the inner diameter of the cylinder without regard to the height of the thread, m;
n is the rotational speed of the rotor impeller, rpm

Суть предложения поясняется чертежом, где изображено продольное сечение устройства. Установка включает рабочую камеру 1 с бункером 2, в которой, с возможностью вращения вокруг вертикальной оси от привода 3, смонтирована крыльчатка 4 со средством для возврата дроби, представляющим собой полый цилиндр 5 с внутренней резьбой 6 в нижней части, переходящей в спираль 7, продолжающую внутреннюю резьбовую поверхность цилиндра. Над спиралью на наружной поверхности цилиндра 5 выполнена резьба 8 с направлением, противоположным направлению внутренней резьбы 6 цилиндра, а бункер снабжен емкостью с цилиндрической частью 9, охватывающий участок цилиндра с наружной резьбой 8 и имеющей сужающийся книзу конус 10, охватывающий собой спиральный участок 7 цилиндра 5; при этом полости цилиндра и крыльчатки соединены конусной обечайкой 11, угол α раствора которой определен из формулы:

где d - внутренний диаметр цилиндра без учета высоты резьбы, м;
n - частота вращения ротора, об/мин.The essence of the proposal is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of the device. The installation includes a working chamber 1 with a hopper 2, in which, with the possibility of rotation around a vertical axis from the drive 3, an impeller 4 is mounted with a means for returning shots, which is a hollow cylinder 5 with an internal thread 6 in the lower part, turning into a spiral 7, continuing internal threaded surface of the cylinder. A thread 8 is made above the spiral on the outer surface of the cylinder 5 with a direction opposite to the direction of the internal thread 6 of the cylinder, and the hopper is equipped with a container with a cylindrical part 9, covering a portion of the cylinder with an external thread 8 and having a taper tapering downward, covering a spiral portion 7 of the cylinder 5 ; while the cavity of the cylinder and the impeller are connected by a conical shell 11, the angle α of the solution of which is determined from the formula:

where d is the inner diameter of the cylinder without regard to the height of the thread, m;
n is the rotor speed, rpm

Это выражение получено из условия превышения силы, движущей отдельную дробинку вдоль канала крыльчатки над силой, скатывающей дробинку вниз; вывод этой формулы приведен в описании изобретения по патенту N 2008182 (прототипа). This expression is obtained from the condition that the force moving an individual pellet along the impeller channel exceeds the force rolling the pellet down; the conclusion of this formula is given in the description of the invention according to patent N 2008182 (prototype).

Работает дробеметная установка следующим образом. The shot blasting machine works as follows.

В камеру 1 загружают дробь до уровня, обеспечивающего заполнение емкости бункера. Обрабатываемые детали 12 закрепляют на внутренней поверхности камеры посредством специальной оснастки (на чертеже не показана). Включением привода 3 приводят во вращение крыльчатку 4; при этом дробь, находящаяся в емкости бункера, захватывается витками спирали 7 и транспортируется витками внутренней резьбы 6 цилиндра 5 в полость конусного участка 11 и далее в рабочие полости ротора 4. После соударения с обрабатываемыми поверхностями деталей 12 дробь попадает (падает) в бункер 2 камеры 1 и по его стенкам свободно перемещается в емкость бункера. На цилиндрическом участке 9 емкости дробь поддавливается витками наружной резьбы 8 цилиндра, а в конусной части 10 захватывается витками спирали 7 и транспортируется витками внутренней резьбы 6 цилиндра в рабочие полости ротора. In the chamber 1 load the fraction to a level that ensures filling the capacity of the hopper. The machined parts 12 are fixed on the inner surface of the chamber by means of special equipment (not shown in the drawing). By turning on the drive 3, the impeller 4 is rotated; in this case, the fraction located in the hopper capacity is captured by the turns of the spiral 7 and transported by the turns of the internal thread 6 of the cylinder 5 into the cavity of the conical section 11 and then into the working cavities of the rotor 4. After the collision with the machined surfaces of the parts 12, the fraction enters (falls) into the hopper 2 of the chamber 1 and along its walls freely moves into the capacity of the hopper. In the cylindrical section 9 of the container, the fraction is pressed by turns of the external thread 8 of the cylinder, and in the conical part 10 it is captured by the turns of the spiral 7 and transported by turns of the internal thread 6 of the cylinder into the working cavities of the rotor.

После окончания обработки детали демонтируют из камеры 1 установки, а замену дроби производят по мере ее износа. After processing, the parts are removed from the camera 1 of the installation, and the replacement of the fraction is carried out as it wears out.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого решения определяется повышением эффективности возврата дроби из бункера в рабочие полости ротора. The technical and economic efficiency of the proposed solution is determined by increasing the efficiency of the return of the fraction from the hopper into the working cavity of the rotor.

Использованная литература
1. Аналог: "Дробеметная установка", авт. св. N 525535, МКИ B 24 C 5/06, 1976 г.References
1. Analogue: "Shot blasting machine", ed. St. N 525535, MKI B 24 C 5/06, 1976

2. Прототип: "Дробеметная установка", пат. Российской Федерации N 2008182, МКИ B 24 C 5/06, 28. 02. 1994 г.). 2. Prototype: "Shot blasting machine", US Pat. Russian Federation N 2008182, MKI B 24 C 5/06, 28. 02. 1994).

Claims

A shot blasting machine including a chamber with a hopper, an impeller with a vertical axis of rotation, and means for returning the spent fraction to the rotor impeller, characterized in that the means for returning the shot is made in the form of a hollow cylinder with an internal thread, in the lower part of the cylinder turning into a spiral, continuing the internal the screw surface of the cylinder, on the outer surface of the cylinder above the spiral, a thread is made with a direction opposite to the direction of the internal thread of the cylinder, while the installation is equipped with a conical with a bolt and a conical section connected to the lower part of the hopper with a cylindrical and tapering downward sections, the first of which is placed with the possibility of covering a portion of a cylinder with an external thread, and the second with the possibility of covering a part of the spiral emerging from the cylinder, the cylinder and the impeller being connected to each other cone shell whose cone angle α is determined from the condition

where d is the internal size of the cylinder without regard to the height of the thread, m;
n is the rotational speed of the rotor impeller, rpm