RU2447951C1 - Device for applying coating on crankshaft rod and main journals - Google Patents
Device for applying coating on crankshaft rod and main journals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447951C1 RU2447951C1 RU2010145214/05A RU2010145214A RU2447951C1 RU 2447951 C1 RU2447951 C1 RU 2447951C1 RU 2010145214/05 A RU2010145214/05 A RU 2010145214/05A RU 2010145214 A RU2010145214 A RU 2010145214A RU 2447951 C1 RU2447951 C1 RU 2447951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- crankshaft
- neck
- journals
- connecting rod
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий распылением и может быть использовано для нанесения покрытий на шатунные коренные шейки коленчатых валов различных типов двигателей.The invention relates to devices for spray coating and can be used for coating on connecting rod main journals of crankshafts of various types of engines.
Известна установка для нанесения покрытий на шатунные и коренные шейки коленчатого вала, содержащая устройство крепления коленчатого вала, выполненное в виде планшайбы со смещенным центром вращения [Справочник технолога авторемонтного производства / Под ред. Малышева Г.А., М. Транспорт, 1977. 162-163 с.]. Недостатком данной установки является необходимость настройки устройства для обработки каждой следующей шатунной или коренной шейки и необходимость наличия соответствующих наборов планшайб для многочисленных типоразмеров коленчатых валов.A known installation for coating on the connecting rod and the main journals of the crankshaft, containing the mounting device of the crankshaft, made in the form of a faceplate with a displaced center of rotation [Handbook technologist auto repair production / Ed. Malysheva G.A., M. Transport, 1977. 162-163 p.]. The disadvantage of this installation is the need to configure the device for processing each subsequent connecting rod or root neck and the need for appropriate sets of faceplates for numerous sizes of crankshafts.
Известно устройство для нанесения покрытий на шатунные шейки коленчатого вала, снабженное распылительной головкой, приводами коленчатого вала и распылительной головки, датчиком угла поворота, блоком выбора шеек и блоком управления [а.с. №1547859, МПК B05B 13/04, 1990 г.].A device for coating on the connecting rod journals of the crankshaft is equipped with a spray head, drives of the crankshaft and the spray head, a rotation angle sensor, a neck selection unit and a control unit [as No. 1547859, IPC B05B 13/04, 1990].
Недостатками аналога являются его конструктивная сложность (наличие в нем дополнительных рабочих коленчатых валов, зубчатых колес, большого числа подшипников) и необходимость использования набора рабочих коленчатых валов для различных типов валов.The disadvantages of the analogue are its structural complexity (the presence of additional working crankshafts, gears, a large number of bearings) and the need to use a set of working crankshafts for various types of shafts.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению можно отнести устройство, содержащее привод вращения коленчатого вала и кривошипно-кулисный механизм. Кривошипно-кулисный механизм содержит ползун с узлом крепления плазматрона и узлом крепления к обрабатываемой шейке при помощи прижимных роликов с разъемной крышкой. Так как прочность соединения покрытий с основным материалом, получаемая традиционным плазменным напылением, составляет величину не более 50…70 МПа, а шейки коленчатого вала при работе испытывают знакопеременные циклические нагрузки, то плазменные покрытия требуют в большинстве случаев дополнительную операцию - упрочнение. К эффективным методам такого упрочнения относится термомеханическая обработка покрытий обкаткой роликами [а.с. №2085301, МПК B05B 13/04; B05B 13/02, 1994 г.]. Недостатком прототипа является то, что он не позволяет упрочнять плазменные покрытия на шейках коленчатых валов.Closest to the proposed invention can be attributed a device comprising a rotational drive of the crankshaft and a crank-link mechanism. The crank-link mechanism contains a slider with a plasmatron mount and a mount to the work neck using pressure rollers with a detachable cover. Since the bond strength of coatings with the main material obtained by traditional plasma spraying is no more than 50 ... 70 MPa, and the crankshaft necks experience alternating cyclic loads during operation, plasma coatings require in most cases an additional operation - hardening. Effective methods of such hardening include thermomechanical treatment of coatings by rolling rollers [and.with. No. 2085301, IPC B05B 13/04; B05B 13/02, 1994]. The disadvantage of the prototype is that it does not allow to strengthen the plasma coating on the necks of the crankshafts.
Задачей изобретения является снижение материальных и энергетических затрат, повышение качества покрытия. Техническим результатом, достигаемым этим изобретением, является сокращение подготовительно-заключительного времени операций нанесения и упрочнения покрытий обкаткой роликами за счет их совмещения, уменьшение припуска на последующую обработку.The objective of the invention is to reduce material and energy costs, improving the quality of the coating. The technical result achieved by this invention is to reduce the preparatory-final time of the operations of applying and hardening the coatings by rolling rollers by combining them, reducing the allowance for subsequent processing.
Для этого устройство для нанесения покрытия на шатунные и коренные шейки коленчатых валов, выполненное в виде кривошипно-кулисного механизма, содержащее привод вращения и тахометр коленчатого вала, блок управления им, подключенный к тахометру и дополнительно к датчику угла поворота, распылительную головку, ее блок выбора шеек и датчик угла поворота, который соединен с приводом вращения коленчатого вала и через блок выбора шеек с блоком управления, а последний с приводом коленчатого вала, дополнительно снабжено регулируемым механизмом прижима роликов к шейке, включающим в себя гидропривод и устройство контроля толщины покрытия.To do this, a device for coating the connecting rod and root necks of the crankshafts, made in the form of a crank-rocker mechanism, containing a rotation drive and a tachometer of the crankshaft, a control unit connected to the tachometer and in addition to the rotation angle sensor, the spray head, its selection unit the necks and the angle sensor, which is connected to the crankshaft rotation drive and through the necks selection unit with the control unit, and the latter with the crankshaft drive, is additionally equipped with an adjustable mechanism clip to the neck, including a hydraulic actuator and a coating thickness control device.
На фиг.1 изображено устройство для нанесения покрытия на шатунные и коренные шейки коленчатого вала; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a device for applying a coating on the connecting rod and the main journals of the crankshaft; figure 2 is a section aa in figure 1.
Установка содержит центры 1 и 2 для установки коленчатого вала 3, распылительную головку 4, ее привод перемещения 5, привод вращения 6 коленчатого вала 3, измерительный блок 7, блок выбора шеек 8 (БВШ) и блок управления 9 (БУ). Привод перемещения 5 распылительной головки 4 выполнен в виде кривошипно-кулисного механизма и содержит кулису 10, установленные в ней ползун 11 и направляющие ролики 12, стойку 13, прижимные ролики 14, рычаг 15, поджимающий гидроцилиндром 16 обрабатываемую шейку. На ползуне 11 установлены прижимные ролики 14, выполняющие роль направляющей, на нем также установлен гидроцилиндр 16, зафиксированный в пяте 17 при помощи винта 18. На стойке 19, прикрепленной к ползуну 11, установлено микрометрическое устройство 20 для контроля толщины покрытия, а на рычаге 15 установлен концевой выключатель 21. Распылительная головка 4 также крепится на ползуне 11 с использованием болта 22. Порошковый питатель 23 крепится на распылительной головке 4 при помощи гайки 24.The installation contains centers 1 and 2 for installing the crankshaft 3, the spray head 4, its displacement drive 5, the rotation drive 6 of the crankshaft 3, the measuring unit 7, the neck selection unit 8 (BHS) and the control unit 9 (CU). The displacement drive 5 of the spray head 4 is made in the form of a crank-link mechanism and contains a link 10, a slider 11 installed therein and guide rollers 12, a rack 13, pressure rollers 14, a lever 15, which compresses the work neck with a hydraulic cylinder 16. Clamping rollers 14 are installed on the slider 11, which play the role of a guide, it also has a hydraulic cylinder 16 fixed in the heel 17 with a screw 18. On the stand 19 attached to the slider 11, there is a micrometric device 20 for controlling the coating thickness, and on the lever 15 limit switch 21 is installed. The spray head 4 is also mounted on the slider 11 using a bolt 22. The powder feeder 23 is mounted on the spray head 4 using a nut 24.
Устройство работает следующим образом. Коленчатый вал 3 устанавливают в центры 1 и 2. Затем ползун 11 кривошипно-кулисного механизма при помощи рычага 15 и гидроцилиндра 16 соединяют с обрабатываемой шатунной шейкой таким образом, чтобы между прижимными роликами 14 и обрабатываемой шейкой не было зазора. После этого коленчатый вал 3 выставляют в положение, при котором ось обрабатываемой шатунной шейки пересекает линию, соединяющую оси вращения коленчатого вала 3 и кривошипно-кулисного механизма. Выставляют расстояние от распылительной головки 4 до обрабатываемой шатунной шейки с помощью ручки 25 и фиксируют с помощью болта 22. Микрометрическое устройство 20 подводят к концевому выключателю 21 до момента его срабатывания. Затем микрометрическое устройство 20 отводят от концевого выключателя 21 на расстояние, равное задаваемой толщине покрытия.The device operates as follows. The crankshaft 3 is installed in the centers 1 and 2. Then the slider 11 of the crank mechanism using the lever 15 and the hydraulic cylinder 16 is connected to the processed connecting rod neck so that there is no gap between the pressure rollers 14 and the processed neck. After that, the crankshaft 3 is set to a position in which the axis of the processed connecting rod journal intersects the line connecting the axis of rotation of the crankshaft 3 and the crank mechanism. Set the distance from the spray head 4 to the machined connecting rod neck using the handle 25 and fix it with a bolt 22. The micrometric device 20 is brought to the limit switch 21 until it is triggered. Then, the micrometric device 20 is diverted from the limit switch 21 by a distance equal to the specified coating thickness.
Включают привод вращения 6 и задают необходимое давление в гидроцилиндре 16. В процессе вращения коленчатого вала 3 ползун 11 с распылительной головкой 4 движется возвратно-поступательно в направляющих роликах 12 кулисы 10, которая в свою очередь совершает вращательно-колебательное движение в стойке 13. Включают распылительную головку 4, подачу порошка от порошкового питателя 23 и осуществляют напыление. В процессе нанесения покрытия его температура составляет величину 200÷700°С, что не требует высоких удельных нагрузок обкатки покрытия. В процессе напыления толщина покрытия возрастает, что приводит к сближению рычага 15 с концевым выключателем 21 к микрометрическому устройству 20 до момента замыкания. При срабатывании концевого выключателя 21 его сигнал поступает в блок управления 9, который подает команды на выключение подачи порошка в распылительную головку 4, на создание в соответствии с заданной программой необходимого изменения усилия на гидроцилиндре 16 в процессе термомеханической обработки покрытия.Turn on the rotation drive 6 and set the required pressure in the hydraulic cylinder 16. During the rotation of the crankshaft 3, the slider 11 with the spray head 4 moves back and forth in the guide rollers 12 of the link 10, which in turn performs a rotational-vibrational movement in the rack 13. Turn on the spray the head 4, the supply of powder from the powder feeder 23 and spraying. During the coating process, its temperature is 200–700 ° C, which does not require high specific break-in loads of the coating. During the spraying process, the coating thickness increases, which leads to the rapprochement of the lever 15 with the limit switch 21 to the micrometric device 20 until the moment of closure. When the limit switch 21 is triggered, its signal enters the control unit 9, which gives commands to turn off the powder supply to the spray head 4, to create, in accordance with the specified program, the necessary force change on the hydraulic cylinder 16 during the thermomechanical treatment of the coating.
Процесс упрочнения покрытия обкаткой осуществляется при постепенном охлаждении покрытия и в его холодном состоянии при высоких удельных нагрузках. В результате на первой стадии при высоких температурах обработки покрытие формируется с заданным размером и минимальным припуском на последующее шлифование, а на второй стадии покрытие упрочняется. При этом за счет совмещения операций нанесения и упрочнения покрытия устраняются необходимость дополнительного нагрева покрытия перед обкаткой и необходимость переустановки прижимных роликов перед ней. После обкатки покрытия приступают к обработке следующей шейки.The process of hardening the coating by rolling is carried out with the gradual cooling of the coating and in its cold state at high specific loads. As a result, in the first stage, at high processing temperatures, the coating is formed with a given size and minimum allowance for subsequent grinding, and in the second stage, the coating is hardened. At the same time, by combining the operations of applying and hardening the coating, the need for additional heating of the coating before running in and the need to reinstall the pressure rollers in front of it are eliminated. After running in the coating, processing of the next neck is started.
Заявляемое устройство для нанесения покрытия на шатунные шейки коленчатых валов, по сравнению с прототипом, позволяет повысить качество покрытия и сократить подготовительно-заключительное время за счет совмещения процесса напыления и обкатки роликами, снизить материальные и энергетические затраты, повысить качество покрытия, уменьшить припуск на последующую обработку.The inventive device for coating on the connecting rod journals of crankshafts, in comparison with the prototype, can improve the quality of the coating and reduce the preparatory-final time by combining the process of spraying and rolling rollers, reduce material and energy costs, increase the quality of the coating, reduce the allowance for subsequent processing .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010145214/05A RU2447951C1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Device for applying coating on crankshaft rod and main journals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010145214/05A RU2447951C1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Device for applying coating on crankshaft rod and main journals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2447951C1 true RU2447951C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010145214/05A RU2447951C1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Device for applying coating on crankshaft rod and main journals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2447951C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2424418A (en) * | 1945-08-02 | 1947-07-22 | Rory Robert | Metallizing machine |
| DE1151452B (en) * | 1953-10-12 | 1963-07-11 | Harper J Ransburg Company | Device for coating workpieces |
| SU1162503A1 (en) * | 1983-11-14 | 1985-06-23 | Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Главного Управления Автомобильного Транспорта Мосгорисполкома | Installation for metallization of i.c.engine crankshaft |
| SU1219160A1 (en) * | 1984-03-11 | 1986-03-23 | Завод N243 Гражданской Авиации | Apparatus for depositing coatings on crankshaft journals |
| SU1547859A1 (en) * | 1988-01-11 | 1990-03-07 | Республиканский инженерно-технический центр по восстановлению и упрочнению деталей машин и механизмов СО АН СССР | Arrangement for applying coatings on crankshaft journals |
| RU2085301C1 (en) * | 1994-08-17 | 1997-07-27 | Воронежский лесотехнический институт | Device for applying coats on crankpins of crankshafts |
| RU2090332C1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-09-20 | Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина | Method of repairing crank mechanism of engine |
-
2010
- 2010-11-03 RU RU2010145214/05A patent/RU2447951C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2424418A (en) * | 1945-08-02 | 1947-07-22 | Rory Robert | Metallizing machine |
| DE1151452B (en) * | 1953-10-12 | 1963-07-11 | Harper J Ransburg Company | Device for coating workpieces |
| SU1162503A1 (en) * | 1983-11-14 | 1985-06-23 | Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Главного Управления Автомобильного Транспорта Мосгорисполкома | Installation for metallization of i.c.engine crankshaft |
| SU1219160A1 (en) * | 1984-03-11 | 1986-03-23 | Завод N243 Гражданской Авиации | Apparatus for depositing coatings on crankshaft journals |
| SU1547859A1 (en) * | 1988-01-11 | 1990-03-07 | Республиканский инженерно-технический центр по восстановлению и упрочнению деталей машин и механизмов СО АН СССР | Arrangement for applying coatings on crankshaft journals |
| RU2085301C1 (en) * | 1994-08-17 | 1997-07-27 | Воронежский лесотехнический институт | Device for applying coats on crankpins of crankshafts |
| RU2090332C1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-09-20 | Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина | Method of repairing crank mechanism of engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110216055A (en) | A kind of aluminium alloy surface treatment method | |
| Sun et al. | Effect of substrate surface condition on fatigue behavior of cold sprayed Ti6Al4V coatings | |
| Zhao et al. | Evolution of plastic deformation and its effect on mechanical properties of laser additive repaired Ti64ELI titanium alloy | |
| RU2447951C1 (en) | Device for applying coating on crankshaft rod and main journals | |
| CN101724806A (en) | Method for manufacturing hot roller plate with anti-corrosive metal coating formed by continuous thermal spraying | |
| CN1896336A (en) | Sand-blast treatment for anode oxidation pretreatment aluminum-alloy sections and construction | |
| CN104044018A (en) | Surface nanometer layer preparing method for Q235 carbon structural steel shaft type work-piece | |
| CN205995705U (en) | A kind of automatic spraying machine for crosshead, crawler shoe electric arc spraying | |
| CN108123583A (en) | A kind of automatic machining device for applying rotor antirust paint | |
| CN210458339U (en) | Rotatory fixture of material for hot spraying based on hot spraying technique | |
| CN101906631B (en) | Method for quickly preparing Ti3Al/TiN composite coating | |
| RU2337146C2 (en) | Device for termomechnical treatment | |
| CN208757862U (en) | A kind of industry spray equipment | |
| KR20160069654A (en) | Coating apparatus | |
| CN101045258A (en) | On-line controlling method for form of texture on surface of thin band continuous casting crystallization roller | |
| CN104213068B (en) | Oil-pipe external wall bimetallic continuous thermal spraying device | |
| CN103846238B (en) | The online clearing apparatus of multi-roll straightening machine smoothing roll | |
| CN104195500A (en) | Novel automobile electric arc spraying method | |
| CN206064694U (en) | A kind of automatic reciprocating type spray equipment | |
| Robusto et al. | Effect of using 3D printed parts on the torque-tension relationship of threaded joints | |
| Silber et al. | Thermal spraying of billets and fiber prepregs for semi-solid forming of metal matrix composites | |
| CN108501470B (en) | A kind of fire-retardant steel combined with aluminum board core material and preparation method thereof | |
| Liang et al. | Research on automatic high velocity arc spraying technique and metastable coating materials | |
| RU2812502C1 (en) | Unit for applying coatings of metal powders on surfaces of cylindrical products | |
| Bai et al. | An automatic high velocity arc spraying system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131104 |