Изобретение относится к устройствам для калибрования полимерных композиций, нанесенных на изношенные отверстия корпусных деталей, и может быть использовано для восстановления посадочных поверхностей подшипников качения картеров коробок передач.The invention relates to devices for calibrating polymer compositions deposited on worn openings of body parts, and can be used to restore the seating surfaces of rolling bearings of gearboxes.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для восстановления отверстий корпусных деталей калиброванием слоя полимерной композиции (патент Российской Федерации RU 2240911 С1, МПК В23Р 6/00, 27.11.2004 года), содержащее установочную плиту со штифтами, подвижные центры и калибровочные оправки, выполненные в виде полых цилиндров, внешняя поверхность которых имеет номинальный размер восстанавливаемых отверстий и спиралеобразные канавки, нагревательные элементы в виде изолированных спиралей, установленных во внутренней полости калибровочных оправок и электрически последовательно связанных с термоконтроллером, амперметром, реостатом, через диодный мост с понижающим трансформатором и источником переменного тока, и термодатчик, при этом термоконтроллер выполнен в виде таймера, исполнительного устройства, электронного ключа и блока питания.The closest in technical essence to the present invention is a device for reconstructing holes of body parts by calibrating a layer of a polymer composition (patent of the Russian Federation RU 2240911 C1, IPC ВРР 6/00, 11/27/2004), containing a mounting plate with pins, movable centers and calibration mandrels made in the form of hollow cylinders, the outer surface of which has a nominal size of the restored holes and spiral grooves, heating elements in the form of insulated spirals, installed in the internal cavity of the calibration mandrels and electrically connected in series with the temperature controller, ammeter, rheostat, through a diode bridge with a step-down transformer and an AC source, and a temperature sensor, while the temperature controller is made in the form of a timer, actuator, electronic key and power supply.
Недостатком устройства является: возможность восстановления посадочных отверстий картеров коробок передач только автомобилей семейства ГАЗ и невозможность изменения геометрических параметров устройства для восстановления коробок передач семейства ЗИЛ и КаМАЗ, невысокое качество наносимого полимерного покрытия, неравномерное распределение композиции из-за перекоса калибровочных оправок ввиду их слабого консольного закрепления на конусе и частичного неравномерного удаления нанесенной полимерной композиции при перемещении калибровочной оправки через отверстие картера, что приводит к недопустимому отклонению от параллельности и превышению допуска на круглость в формируемом полимерной композицией восстанавливаемом отверстии картера, что приводит к быстрому выходу из строя зубчатых пар в коробке передач из-за перекоса осей валов, установленных в восстановленные таким образом отверстия картера. При этом электрический кабель к нагревательному элементу внутри калибровочной оправки жестко связан с нагревательным элементом и при введении оправки в отверстия картера требовал отсоединения от электрической цепи амперметра, что увеличивало время на подготовку устройства к работе и снижало производительность нанесения полимерной композиции. Причем термодатчик устанавливался на внешней поверхности калибровочных оправок вне зоны сопрягаемых поверхностей "калибровочная оправка - полимерная композиция", что приводило к большой погрешности температурных параметров режимов термообработки полимерной композиции и снижало качество нанесенного полимерного покрытия. Недостатком устройства является также невозможность его разборки для уменьшения габаритов при транспортировании.The disadvantage of this device is: the ability to restore the mounting holes of the crankcase gearboxes of only GAZ family cars and the impossibility of changing the geometric parameters of the device for restoring gearboxes of the ZIL and KAMAZ family, the low quality of the applied polymer coating, the uneven distribution of the composition due to the distortion of the calibration mandrels due to their weak cantilever fixing on the cone and partial uneven removal of the applied polymer composition when moving the cal alignment mandrel through the crankcase opening, which leads to an unacceptable deviation from parallelism and exceeding the roundness tolerance in the restored crankcase hole formed by the polymer composition, which leads to a quick failure of gear pairs in the gearbox due to the misalignment of the axes of the shafts installed in such a way crankcase holes. In this case, the electric cable to the heating element inside the calibration mandrel is rigidly connected to the heating element and, when the mandrel was inserted into the crankcase openings, it required disconnecting the ammeter from the electric circuit, which increased the time required to prepare the device for operation and reduced the productivity of applying the polymer composition. Moreover, the temperature sensor was installed on the outer surface of the calibration mandrels outside the area of the mating surfaces "calibration mandrel - polymer composition", which led to a large error in the temperature parameters of the heat treatment modes of the polymer composition and reduced the quality of the applied polymer coating. The disadvantage of this device is the inability to disassemble it to reduce the dimensions during transportation.
Технический результат направлен на повышение производительности процесса восстановления и качества наносимого покрытия, возможность ремонта картеров коробок передач автомобилей других марок.The technical result is aimed at increasing the productivity of the restoration process and the quality of the applied coating, the possibility of repairing the crankcase gearboxes of cars of other brands.
Технический результат достигается тем, что устройство для восстановления посадочных поверхностей подшипников качения картеров коробок передач калиброванием слоя полимерной композиции, нанесенной на изношенные отверстия корпусных деталей, содержащее установочную плиту со штифтами, подвижные центры и калибровочные оправки, выполненные в виде полых цилиндров, внешняя поверхность которых имеет номинальный размер восстанавливаемых отверстий и спиралеобразные канавки, нагревательные элементы в виде изолированных спиралей, установленных во внутренней полости калибровочных оправок и электрически последовательно связанных с термоконтроллером, амперметром, реостатом, через диодный мост с понижающим трансформатором и источником переменного тока, и термодатчик, при этом термоконтроллер выполнен в виде таймера, исполнительного устройства, электронного ключа и блока питания, при этом оно снабжено неподвижной стойкой прямоугольного сечения с нижней частью, имеющей круглое сечение и наружную резьбу, с закрепленными на ней посредством фиксирующих винтов с рукоятками калибровочными оправками прямоугольного сечения с насадками, и подвижной стойкой прямоугольного сечения с резьбовыми отверстиями для установки подвижных центров с насадками прямоугольного сечения и Т-образным выступом на нижней торцевой части, причем в установочной плите выполнены отверстия с внутренней резьбой для крепления неподвижной стойки, отверстия с Т-образным пазом для размещения подвижной стойки, термодатчик установлен в полости калибровочных оправок, которые выполнены с расположенными в торцевой части рукоятками и электрическим разъемным соединением, а нагревательные элементы и термодатчик электрически связаны через разъемное соединение с термоконтроллером.The technical result is achieved in that a device for restoring the seating surfaces of rolling bearings of gearboxes by calibrating a layer of a polymer composition deposited on worn-out openings of body parts, comprising a mounting plate with pins, movable centers and calibration mandrels made in the form of hollow cylinders, the outer surface of which has nominal size of the restored holes and spiral grooves, heating elements in the form of insulated spirals, installed in the internal cavity of the calibration mandrels and electrically connected in series with the thermocontroller, ammeter, rheostat, through a diode bridge with a step-down transformer and an AC source, and a temperature sensor, while the thermocontroller is made in the form of a timer, actuator, electronic key and power supply, while it is equipped with a stationary stand of rectangular cross section with a lower part having a circular cross section and an external thread, with fastening screws with potassium handles fixed to it roving mandrels of rectangular cross section with nozzles, and a movable stand of rectangular cross section with threaded holes for installing movable centers with nozzles of rectangular cross section and a T-shaped protrusion on the lower end part, moreover, holes with an internal thread are made in the mounting plate for fastening the fixed stand, holes with T -shaped groove to accommodate the movable stand, the temperature sensor is installed in the cavity of the calibration mandrels, which are made with handles located in the front part and electrically they fit connection, and the heating elements and the temperature sensor are electrically connected through a releasable connection with the temperature controller.
Отличительным признаком от прототипа является то, что устройство снабжено неподвижной стойкой прямоугольного сечения с нижней частью, имеющей круглое сечение и наружную резьбу, с закрепленными на ней посредством фиксирующих винтов с рукоятками калибровочными оправками прямоугольного сечения с насадками, и подвижной стойкой прямоугольного сечения с резьбовыми отверстиями для установки подвижных центров с насадками прямоугольного сечения и Т-образным выступом на нижней торцевой части, причем в установочной плите выполнены отверстия с внутренней резьбой для крепления неподвижной стойки, отверстия с Т-образным пазом для размещения подвижной стойки, термодатчик установлен в полости калибровочных оправок, которые выполнены с расположенными в торцевой части рукоятками и электрическим разъемным соединением, а нагревательные элементы и термодатчик электрически связаны через разъемное соединение с термоконтроллером.A distinctive feature of the prototype is that the device is equipped with a stationary stand of rectangular cross section with a lower part having a round cross section and an external thread, with rectangular calibration mandrels with nozzles fixed to it by fixing screws with handles, and a movable rectangular stand with threaded holes for installation of movable centers with nozzles of rectangular cross section and a T-shaped protrusion on the lower end part, and holes are made in the mounting plate with internal thread for fastening the fixed rack, holes with a T-groove for accommodating the movable rack, the temperature sensor is installed in the cavity of the calibration mandrels, which are made with handles located on the end part and have an electric detachable connection, and the heating elements and the thermal sensor are electrically connected through a detachable connection to thermocontroller.
На схеме А, Б (Фиг.1) показано устройство для восстановления посадочных поверхностей подшипников качения картеров коробок передач калиброванием слоя полимерной композиции, нанесенной на изношенные отверстия корпусных деталей, которое состоит из установочной плиты 1 со штифтами 2 для установки корпусной детали 3, неподвижной стойки 4 с резьбовыми отверстиями 24, выполненной в нижней части круглого сечения с наружной резьбой и контргайкой 22 (Фиг.1, Фиг.2 разрез В-В), оправок прямоугольного сечения 21 с калибровочными насадками 5 (Фиг.1, Фиг.3 разрез А-А) и фиксирующими винтами с рукоятками 18 (Фиг.1, Фиг.3 разрез А-А), подвижной стойки 7 с подвижными центрами, жестко связанными с насадками прямоугольного сечения 17 и фиксирующими винтами с рукоятками 18, при этом подвижная стойка 7 имеет в нижней торцевой части Т-образный выступ с двумя фиксирующими болтами 23 (Фиг.1, Фиг.4 разрез Б-Б), калибровочных оправок 6, выполненных в виде полых цилиндров, внешняя поверхность которых имеет номинальный размер восстанавливаемых отверстий и выполненные спиралеобразные канавки и установленных в оправках прямоугольного сечения 21 с калибровочными насадками 5 и в подвижных центрах 19 с насадками прямоугольного сечения 17 для привязки их к технологическим базам корпусной детали 3. В полостях калибровочных оправок 6 установлены термоэлектрические нагревательные элементы 10 и термодатчик 13 (Фиг.1, Фиг.5 разрез Г-Г), электрически связанные с термоконтроллером (схема Б, Фиг.1) через разъемное клеммовое соединение 9 (Фиг.1, Фиг.6 разрез Д-Д) и через диодный мост 11 с понижающим трансформатором 8 с источником переменного тока 50 Гц и напряжением 220 В. При этом термоконтроллер выполнен в виде таймера 12, термодатчика 13, исполнительного устройства 14, электронного ключа 15, блока питания 16, электрически связанных через диодный мост с понижающим трансформатором и источником переменного тока.Figure A, B (Figure 1) shows a device for restoring the seating surfaces of rolling bearings of gearboxes by calibrating a layer of a polymer composition deposited on worn-out openings of body parts, which consists of a mounting plate 1 with pins 2 for installing the body part 3, a stationary rack 4 with threaded holes 24, made in the lower part of a circular cross-section with an external thread and a lock nut 22 (Fig. 1, Fig. 2 a section B-B), mandrels of a rectangular cross-section 21 with calibration nozzles 5 (Fig. 1, Fig. 3 a section A-A) and fixing screws with handles 18 (Fig. 1, Fig. 3, section A-A), a movable stand 7 with movable centers rigidly connected to nozzles of rectangular cross section 17 and fixing screws with handles 18, while the movable stand 7 has in the lower end part a T-shaped protrusion with two fixing bolts 23 (Fig. 1, Fig. 4 a section B-B), calibration mandrels 6 made in the form of hollow cylinders, the outer surface of which has a nominal size of the restored holes and made spiral-shaped grooves and set straight in mandrels angular section 21 with calibration nozzles 5 and in the movable centers 19 with nozzles of rectangular section 17 for linking them to the technological bases of the body part 3. Thermoelectric heating elements 10 and a temperature sensor 13 are installed in the cavities of the calibration mandrels 6 (Fig. 1, Fig. 5 section D -G), electrically connected to the thermal controller (circuit B, Fig. 1) through a detachable terminal connection 9 (Fig. 1, Fig. 6 section D-D) and through a diode bridge 11 with a step-down transformer 8 with an AC source of 50 Hz and voltage of 220 V. the controller is made in the form of a timer 12, a temperature sensor 13, an actuator 14, an electronic key 15, a power supply 16, electrically connected through a diode bridge with a step-down transformer and an AC source.
Устройство работает следующим образом. Корпусную деталь 3 (картер коробки передач) устанавливают на установочную плиту 1 в устройстве А так, чтобы штифты 2 плотно вошли в базовые отверстия установочной плиты 1. Устанавливают оправки прямоугольного сечения 21 с калибровочными насадками 5 и подвижные центры 19 с насадками прямоугольного сечения 17 в предусмотренные резьбовые отверстия 24 на неподвижной стойке 4 и подвижной стойке 7 для данной марки коробки передач. На внутренние отверстия под подшипники качения картера коробки передач наносят слой полимерной композиции. Затем калибровочные оправки 6 устанавливают в калибровочные насадки 5 для данной коробки передач и затем за рукоятки 20 в торцевой части оправок 6 вводят в восстанавливаемые отверстия корпусной детали 3 с поворотом вокруг оси вращения, образуя в диаметральном зазоре требуемые форму и толщину полимерного покрытия, до упора в подвижные центры 19 с насадками прямоугольного сечения 17, закрепленными на подвижной стойке 7, зафиксированной в Т-образном пазе установочной плиты 1 посредством двух фиксирующих болтов 23. Термоэлектрические нагревательные элементы 10 оправок 6 и термодатчик 13 подключают через клеммовое разъемное соединение 9 к термоконтроллеру (схема Б) и устройство включают в сеть. Рабочие поверхности оправок 6 обработаны до шероховатости Ra 0,1 мкм, хромированы для предотвращения адгезии поверхности оправок с полимерной композицией. Затем производят ступенчатую термообработку при следующих температурных режимах: 50-70°С - 10 минут, 70-90°С - 15-20 минут, 90-120°С - 10 минут. Для этой цели термоэлектрические нагревательные элементы 10 включают в электросеть напряжением 220 В через понижающий трансформатор 8 и диодный мост 11. Температура нагрева спирали регулируется автоматически электронным ключом 15 и таймером 12 термоконтроллера (схема Б) в зависимости от нагрева термодатчика 13. При достижении температуры свыше 120°С происходит отключение от электрической сети и охлаждение полимерной композиции. Затем отключают нагревательные элементы 10 и термодатчик 13 от термоконтроллера посредством разъемного клеммового соединения 9. Далее, отворачивают фиксирующие болты 23 подвижной стойки 7, перемещают ее в Т-образном пазе установочной плиты 1 с подвижными центрами 19 с насадками прямоугольного сечения 17, затем отворачивают фиксирующие винты с рукоятками 18 оправок прямоугольного сечения 21 с калибровочными насадками 5 и выводят калибровочные оправки 6 из восстанавливаемых отверстий корпусной детали 3.The device operates as follows. A housing part 3 (gear housing) is mounted on a mounting plate 1 in device A so that the pins 2 fit snugly into the base holes of the mounting plate 1. Install rectangular mandrels 21 with calibration nozzles 5 and movable centers 19 with rectangular nozzles 17 in the provided threaded holes 24 on the fixed rack 4 and the movable rack 7 for this brand of gearbox. A layer of polymer composition is applied to the inner holes for the rolling bearings of the gearbox housing. Then, the calibration mandrels 6 are installed in the calibration nozzles 5 for this gearbox, and then they are inserted into the reconstructed holes of the housing part 3 by the handles 20 in the end part of the mandrels 6 with rotation around the axis of rotation, forming the required shape and thickness of the polymer coating in the diametrical gap, movable centers 19 with nozzles of rectangular cross section 17, mounted on a movable stand 7, fixed in the T-slot of the mounting plate 1 by means of two fixing bolts 23. Thermoelectric heater Many elements 10 of the mandrels 6 and the temperature sensor 13 are connected via a plug-in terminal connection 9 to the temperature controller (Scheme B) and the device is connected to the network. The working surfaces of the mandrels 6 are processed to a roughness Ra of 0.1 μm, chrome-plated to prevent adhesion of the surface of the mandrels with the polymer composition. Then stepwise heat treatment is performed at the following temperature conditions: 50-70 ° С - 10 minutes, 70-90 ° С - 15-20 minutes, 90-120 ° С - 10 minutes. For this purpose, thermoelectric heating elements 10 are connected to a 220 V electric network through a step-down transformer 8 and a diode bridge 11. The heating temperature of the spiral is automatically controlled by the electronic key 15 and the timer 12 of the temperature controller (circuit B) depending on the heating of the temperature sensor 13. When the temperature reaches above 120 ° C, a disconnection from the electric network occurs and the polymer composition is cooled. Then, the heating elements 10 and the temperature sensor 13 are disconnected from the thermocontroller by means of a detachable terminal connection 9. Next, the fixing bolts 23 of the movable stand 7 are turned off, move it in the T-slot of the mounting plate 1 with movable centers 19 with rectangular nozzles 17, then the fixing screws are turned off with handles 18 of mandrels of rectangular cross-section 21 with calibration nozzles 5 and derive calibration mandrels 6 from the restored holes of the body part 3.
По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет обеспечить равномерное распределение композиции, повысить качество наносимого покрытия, обеспечить равномерное распределение композиции, требуемые рациональные режимы термообработки полимерной композиции и точностные линейные параметры сформированного полимерного покрытия, восстанавливать отверстия под подшипники качения картеров коробок передач автомобилей других марок за счет установки термодатчика во внутренней полости калибровочных оправок, размещенных в оправках прямоугольного сечения с калибровочными насадками, крепящихся в резьбовых отверстиях неподвижной стойки посредством фиксирующих винтов с рукоятками и в подвижных центрах с насадками прямоугольного сечения, размещенных на подвижной стойке с резьбовыми отверстиями для обеспечения межосевого расстояния валов коробок передач автомобилей семейства ГАЗ, ЗиЛ и КаМАЗ, повысить производительность процесса восстановления за счет электрического соединения нагревательных элементов с термоконтроллером посредством разъемного клеммового соединенияCompared with the known, the proposed device allows for uniform distribution of the composition, to improve the quality of the applied coating, to ensure uniform distribution of the composition, the required rational heat treatment of the polymer composition and the linear accuracy of the formed polymer coating, to restore the openings for the rolling bearings of the gearboxes of automobiles of other brands by installing temperature sensor in the internal cavity of the calibration mandrels placed in the mandrel rectangular section with calibration nozzles mounted in the threaded holes of the fixed rack by means of fixing screws with handles and in moving centers with rectangular section nozzles placed on the movable rack with threaded holes to provide the axle distance of the shafts of the gearboxes of the GAZ, ZiL and KAMAZ family, to increase productivity the recovery process due to the electrical connection of the heating elements to the thermal controller by means of a detachable terminal block of the connections
