SU1680459A1 - Способ автоматической наплавки периферийных рабочих кромок спирали шнека и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочному производству и может быть использовано при изготовлении и ремонте шнеков и других деталей с аналогичной спиральной поверхностью химического, транспортного, горно-рудного, бурового и другого оборудовани . Цель изобретени  - повышение производительности процесса, расширение технологических возможностей и улучшение качества наплавл емой поверхности. Устройство дл  автоматической наплавки содержит станину, в которой расположен привод вращени  шнека, суппорт поперечной подачи, и тележку, на которой размещен кристаллизатор. Кристаллизатор выполнен с торцовой пластиной и двум  боковыми пластинами, одна из которых выполнена подвижной относительно торцовой пластины. Кристаллизатор размещают с боковой стороны шнека, а леро шнека располагают в полости кристаллизатора с зазором по торцовой стороне и вплотную к боковым пластинам кристаллизатора. Шнек вращают вокруг его продольной оси, а расплавленный металл подают сверху в образовавшуюс  полость между кристаллизатором и пером шнека. Шнек после наплавки имеет четко сформированную кромку и не требует дальнейшей механической обработки. 3 ил. s

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству и может быть использовано при изготовлении и ремонте шнеков и других деталей с аналогичной спиральной поверхностью химического, транспортного, горно-рудного, бурового и других отраслей техники.

Цель изобретени  - повышение производительности процесса, улучшение качества наплавл емой поверхности и расширение технологических возможностей путем принудительного формировани  наплавленного металла.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  автоматической наплавки спирали шнека; на фиг. 2 - кристаллизатор, охватывающий перо шнека в рабочем положении в диаметральной плоскости, разрез; на фиг. 3 - кристаллизатор в рабочем положении, вертикальный разрез.

Способ осуществл ют следующим образом .

О 00

g

сл о

Приводом 1 вращени  обеспечивают вращение, шнека 2 вокруг продольной оси. Кристаллизатор 3 размещают с боковой стороны спирали А шнека 2. Кристаллизатор 3, охватывающий кромку спирали 4 шнека 2с трех сторон с зазором 5 (фиг. 2) с торцовой стороны, перемещаетс  вдоль горизонтальной оси шнека 2 благодар  усилию бокового давлени  спирали 4 шнека 2.

В верхнюю часть кристаллизатора 3 подают расплавленный металл 5 (фиг. 3) и во врем  его подачи вращают шнек 2 со скоростью , обеспечивающей затвердевание рас птавленного металла 6 (фиг. 3).

Устройство дл  автоматической наплав- кй периферийных рабочих кромок спирали шнека содержит станину 7, привод 1 вращени  шнека 2, сварочную головку 8 с гибким стволом дл  подачи проволоки 9 и кристаллизатор 3, выполненный с торцовой пласти- ной 10, под углом к которой расположены две его боковые пластины 11 и 12. При этом пластина 11 выполнена подвижной и закреплена на пружинах 14 (фиг. 1). Поверхность торцовой пластины 10 кристаллизатора 3, прилегающа  к торцовой поверхности спирали 4 шнека 2, имеет сложную форму, представл ющую поверхность цилиндра, сопр женную с плоскостью , наклоненной к касательной под углом не менее 30° (фиг. 3).. Кристаллизатор 3 через узел 14 коррекции закреплен на тележ- е 15, свободно перемешающейс  по направл ющей 16, котора  закреплена на подвижной части суппорта 17 поперечной подачи. Суппорт 17 поперечной подачи закреплен на верхней части 18 основани  19.

Устройство работает следующим образом .

Шнек 2 стабилизируетс  по технологи- ческой осм привода 1 вращени . При наплавке цилиндрических шнеков направл юща  16 устанавливаетс  параллельно оси шнека 2, при наплавке конических - поворачиваетс  на необходимый угол. КристаллизаторЗ поперечной подачей суппорта 17 подводитс  в зацепление с боковыми поверхност ми спирали 4 на рассто ние , равное радиусу шнека 2. Узлом 14 коррекции основание кристаллизатора 3 ориентируетс  по линии окружности известного радиуса шнека 2.

Стойка электродержател  20 обеспечивает необходимый вылет и подачу проволо- ки в геометрическую середину пространства, образованного торцовой поверхностью спирали 4 и пластинами 10, 11 и 12 кристаллизатора 2. Дл  начала процесса наплавки нижн   часть пространства за- крываетс  закладной пластиной.

засыпаетс  сварочный флюс, включаетс  источник питани  (не показано) сварочной головки 8, по гибкому стволу проволока 9 подаетс  в зазор 5 (фиг. 3) и воспроизводитс  электрошлаковый процесс. При заполнении зазора 5 кристаллизатора 3 жидким металлом на 2-3 высоты включаетс  привод

Iвращени  шнека 2, боковое усилие которого используетс  дл  перемещени  кристаллизатора 3 с тележкой 15 по направл ющей 16.

Подпружиненна  подвижна  пластина

I1кристаллизатора 3 обеспечивает удержание расплавленного металла 6 (фиг. 3) и исключает заклинивание прохождению спирали 4 (фиг. 3) шнека 2. Скорость вращени  в установившемс  режиме процесса равна скорости наполнени  зазора 5 (фиг. 2) кристаллизатора 3 расплавленным металлом 6.

Угол наклона плоскости, сопр женной с цилиндрической поверхностью торцовой пластины кристаллизатора, должен быть не менее 30°,  вл етс  расчетным и технологически подтвержден стабильностью надеж кого возбуждени  процесса наплавки на дне кристаллизатора с закладной деталью и необходимостью визуального и автоматического контрол  уровн  шлаковой ванны при установившемс  режиме. Если угол меньше 30°, то электродна  проволока не сможет достигнуть закладной детали на дне кристаллизатора и в ограниченном пространстве из-за кривизны поверхности. В этом случае произойдет выход дуги на изделие или кристаллизатор, что приводит к невозможности формировани  качественного направленного сло  на периферийной кромке шнека.

Высота кристаллизатора выбрана равной двум высотам столба жидкого металла на основании тепловых расчетов и мх экспериментальной проверки.

Скорость вращени  шнека выбиралась в пределах 0,8-2,6 м/ч. Дл  изготовленного определенных размеров кристаллизатора и наплавл емых типоразмеров шнеков было установлено, что уменьшение скорости менее 0,8 м/ч ведет к снижению производительности процесса вдвое. При увеличении скорости наплавки свыше 2,6 м/ч не обеспечиваетс  стабильное охлаждение жидкой ванны в кристаллизаторе, что ведет к прорывам жидкого металла и как следствие к некачественному наплавлению поверхности .

Пример. Шнек диаметром $350-550 мм при толщине пера 20 мм наплавл етс  металлом на величину до 20-35 мм (на сторону ). Шнек устанавливаетс  дл  наплавки.

В зону кристаллизатора после возбуждени  теплового режима шлаковой ванны подаетс  со скоростью Van пр 10 м/мин электродна  проволока диаметром 0Пр 3,2 мм и одновременно включаетс  механизм вращени  шнека, обеспечивающий линейную скорость 2,4 м/ч. Надежное стабильное плавление электродной проволоки происходит при сварочном токе св 220 А и напр жении дуги 22-24 В.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет проводить наплавку как изношенных , так и новых шнеков с целью их восстановлени  и упрочени  без предварительной обработки, проводить наплавку цилиндрических и конических шнеков, а также проводить наплавку с любой заданной наперед толщиной наплавленного сло  за один проход.

Шнеки после наплавки имеют четко сформированную кромку и не требуют даль- нейшей механической обработки. Процесс при этом легко автоматизируетс  и не требует высокой квалификации оператора.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ автоматической наплавки периферийных рабочих кромок спирали шнека , при котором шнек вращают вокруг его продольной оси, а перо шнека располагают а полости кристаллизатора вплотную к поверхност м боковых пластин кристаллизатора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса, расширени  номенклатуры наплавл емых

   изделий и улучшени  качества наплавл емой поверхности путем принудительного формировани  наплавленного металла по торцу спирали шнека, используют кристаллизатор с торцовой пластиной, которую рас- полагают относительно торцовой поверхности пера шнека с зазором, а наплавку производ т в образовавшуюс  полость между пером шнека и торцовой

   пластиной кристаллизатора.
2. 2. Устройство дл  атоматической на- плазки периферийных рабочих кромок спирали шнека, содержащее станину, привод вращени  шнека, сварочную головку и кристэллизатор с двум  боковыми пластинами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности процесса, расширени  номенклатуры наплавл емых изделий и улучшени  качества наплавленной поверхности путем принудительного формировани  наплавленного металла по торцу спирали шнека, оно содержит суппорт поперечной подачи с тележкой и направл ющую тележки, котора  закреплена

   на суппорте, кристаллизатор выполнен с торцовой пластиной, рабоча  поверхность которой выполнена цилиндрической, переход щей в плоскую поверхность, расположенную по касательной к цилиндрической

   поверхности под углом менее 30°, боковые пластины кристаллизатора расположены к торцовой пластине под углом, причем одна из них выполнена по отношению к ней подвижной , а кристаллизатор размещен на тележке .

   Фиг /

   IS

   v

   0,5fo30 з