SU1724518A1 - Питатель порошковых материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к технике газотермического нанесени  покрытий из порошковых материалов. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем обеспечени  равномерности подачи материалов. На приводном валу 3 консольно закрепл ют цилиндрические емкости 7, взаимодействующие с гребенкой 9 посредством упругих элементов 8. Между емкост ми расположены скребки 10, консольно установленные на валу 1 посредством вертикальных валов 11 и соединенные с крышкой 2 питател  зубчатой передачей 13. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к технике газотермического нанесени  защитных покрытий из порошковых материалов.

Питатель порошковых материалов  вл - етс  важным узлом, обеспечивающим возможность получени  качественных покрытий. При нестабильной подаче порошковых материалов, например, в плазмотрон, они неравномерно прогреваютс  в потоке плазмы, в результате чего покрытие имеет низкие механические свойства.

Известен питатель порошковых материалов , содержащий бункер с крышкой, приводной вал, установленный соосно вы- ходному отверстию в плоском дне бункера, придонные скребки и патрубок ввода транспортирующего газа, причем под выходным отверстием бункера размещена воронка с ниппелем.

Недостатком известного устройства  вл етс  неравномерность подачи порошковых материалов из-за нерегул рного их поступлени  в зону действи  придонных скребков, а также низка  его надежность из-за износа скребков, особенно при подаче порошков оксидов, карбидов и т.п. материалов с высокой твердостью. Существенным недостатком известного ус- тройства  вл етс  также практическа  невозможность прекращени  подачи порошка при неотключенной подаче транспортирующего газа из-за самопроизвольного его на- текани  из бункера в воронку. При этом, если первый из указанных недостатков про вл етс  при использовании порошков с низкой текучестью, например, диоксиды циркони , титана, карбиды т желых металлов и др., а также практически все порошки фракцией менее 50 мкм, то второй - при использовании порошков с высокой текучестью , в частности, практически все сферои- дированные порошки типа ПГ-СР.

Цель изобретени  - повышение надеж- ности работы путем обеспечени  равномерности подачи порошкового материала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный питатель порошковых материалов , содержащий корпус с крышкой и пло- ским днищем с центральным выходным отверстием, расположенный в корпусе соосно выходному отверстию приводной вал, установленные над днищем скребки, смонтированную в выходном отверстии воронку с укрепленным в ней патрубком дл  ввода газа, снабжен консольно укрепленными на валу на равном рассто нии одна от другой цилиндрическими емкост ми с коническими днищами и выходными отверсти ми в них, расположенными на внутренней стороне корпуса питател  гребенками, а на внешней поверхности каждой емкости упругими элементами дл  взаимодействи  с гребенками , при этом скребки установлены на валу питател  консольно посредством вертикальных валов и соединены с крышкой питател  зубчатой передачей, а патрубок дл  ввода газа расположен касательно к внутренней поверхности воронки и его выходное отверстие направлено в сторону, противоположную направлению вращени  приводного вала.

В предлагаемом устройстве порошок засыпают в цилиндрические емкости, которые консольно укреплены на приводном валу , в результате чего при вращении вала на плоском дне образуетс  валик из загруженного в емкость порошка, при этом ширина валика определ етс  диаметром из выходного отверсти . Образование из порошка валика заданных геометрических размеров обеспечивает равномерную его подачу в трубопровод. При этом консольное закрепление емкостей на приводном валу одновременно улучшает текучесть порошка во врем  его подачи в трубопровод благодар  передаче стенкам емкостей микровибраций от электропривода приводного вала. Поскольку приводной вал установлен соосно выходному отверстию питател , то образующийс  валик из порошка будет располагатьс  соосно этому отверстию.

В корпусе установлены емкости на равном рассто нии одна от другой, что позвол ет симметрично распределить нагрузку на приводной вал и обеспечить более равномерную подачу порошка: с увеличением количества емкостей равномерность подачи возрастает из-за стремлени  приближени  массы подаваемого вещества к усреднен ному значению. Это особенно важно при использовании порошков с низкой текучестью; в этом плане количество емкостей должно быть тем больше, чем хуже текучесть порошка. Однако увеличение числа емкостей ведет к удорожанию устройства. Емкости устанавливают с возможностью вертикального перемещени  относительно плоского днища, что существенно расшир ет диапазон регулировани  расхода порошка , ибо с увеличением рассто ни  увеличиваетс  скорость истекани  порошка из емкости.

Снабжение емкостей упругим элементом , например, пружин щей полоской, взаимодействующим с гребенкой, закрепленной на внутренней стороне корпуса питател , улучшает текучесть порошка за счет перевода его в состо ние виброкипени . При этом важно, что при прекращении подачи порошка, например, во врем  остановки процесса, т.е. при остановке привода вращени , вибрационные воздействи  прекращаютс  и текучесть порошка уменьшаетс . Это исключает самопроизвольное натекание порошка в трубопровод.

Расположение скребков между конусообразными емкост ми обеспечивает стабильность формировани  валика из порошка, так как он всегда формируетс  на чистой поверхности и его геометри  не искажаетс  присутствием частиц порошка, вытекших из предыдущей емкости. Это повышает равномерность подачи порошка. При этом скребки выполн ют с упругой рабочей поверхностью, например, в виде торцовых щеток, что повышает надежность устройства в обеспечении равномерной подачи порошковых материалов, поскольку исключаетс  заклинивание частиц порошка , ведущее к интенсивному абразивному изнашиванию.

Консольна  установка скребков на валу питател  обеспечивает их движение вслед за каждой емкостью, удал   с плоского днища валик из порошка, образующийс  вслед за каждой емкостью.

Соединение скребков с крышкой питател  зубчатой передачей придает им враща- тельное движение относительно собственной оси, что позвол ет равномерно удал ть частицы порошка с днища и перемещать их к его центру, т.е. к выходному отверстию. Скорость вращени  скребков вокруг собственной оси определ етс  из выражени 

« R ПГ р

где R - радиус бункера;

г - радиус окружности, которую описывает скребок при вращении вокруг собственной оси;

пк-скорость вращени  приводного вала.

При этом исключаетс  самопроизвольное течение порошка перед скребком, что наблюдаетс  в случае выполнени  скребков без вращени .

Скребковые валы св заны с крышкой корпуса посредством зубчатой передачи, включающей шестерни, закрепленные на их свободных концах, с шестерней, закрепленной на крышке корпуса. Это обеспечивает вращательное движение скребков не только относительно оси приводного вала, но и относительно их собственной оси. Шестерн , закрепленна  на крышке корпуса, должна выполн тьс  с наружным зубчатым венцом, который при взаимодействии с шестерн ми скребковых валов обеспечивает их вращательное движение в направлении вращени  приводного вала, что позвол ет смещать частицы порошка к центру корпуса. Закрепление шестерни на крышке корпуса позвол ет

вынести зубчатые зацеплени  из зоны запы- лени  в корпусе, что повышает долговечность шестерни. Одновременно при этом достигаетс  эффект саморегулировани  интенсивности переноса частиц с поверхности

0 дна в воронку: чем больший устанавливаетс  расход порошка, т.е. чем больше скорость вращени  приводного вала, тем больше будет и скорость вращени  скребковых валов , т.е. самих скребков относительно соб5 , ственной оси.

На фиг.1 изображен питатель, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Питатель состоит из корпуса 1 с крышкой 2, приводным валом 3, установленным

0 соосно выходному отверстию 4 в плоском днище 5. На валу 3 посредством диска 6 консольно закреплены цилиндрические емкости 7 (например, в устройстве их три) с упругим элементом (пластиной из пружин 5 щей стали) 8, один конец которого закреплен на емкости 7, а другой взаимодействует с гребенкой 9, закрепленной на внутренней стороне корпуса 1. Между емкост ми 7 расположены скребки 10, которые закреплены

0 на торцах вертикальных валов 11 с помощью консоли 12 и диска б на приводном валу 3. На свободных концах валов 11 закреплены шестерни 13, наход щиес  в зацеплении с шестерней 14, закрепленной на

5 крышке 2. В воронке 15 расположен касательно к внутренней поверхности воронки, в направлении в сторону противоположную направлению вращени  приводного вала 3, патрубок.

0 Питатель работает следующим образом .

Подают через патрубок 16 газ, который продувает магистраль, соедин ющую питатель с потребителем, например плазмотро5 ном (не показано). При включении привода (не показан) приводитс  во вращательное движение приводной вал 3, который через диск 6 приводит во вращение емкости 7 и через консоли 12 - вертикальные валы 11 со

0 скребками 10. При этом шестерни 13 взаимодействуют с шестерней 14, в результате чего вертикальные валы 11 привод тс  во вращение в направлении, совпадающем с направлением вращени  вала 3. При движе5 нии емкостей 7, которые установлены с зазором относительно плоского днища 5, из них высыпаетс  порошковый материал, образу  валик. При этом упругий элемент 8, взаимодейству  с гребенкой 9, вибрирует емкость 7, способству  тем самым течению

порошка из емкости 7. Вращающий скребок 10 сметает порошок с днища 5 в сторону отверсти  4 с вектором скорости, направленным против вращени  вала 3, в воронку 15, где порошок подхватываетс  газовым вихрем, образующимс  при подаче газа через патрубок 16, и устремл етс  в трубопровод .

Claims (1)

1. Испытани  предлагаемого устройства показали, что оно обеспечивает устойчивую подачу порошка фракцией от 10 до 500 мкм, производительностью от 0,1 до 10 г/с (диапазон производительности может быть расширен за счет изменени  геометрических параметров выходного отверсти  бункера, мощности привода и габаритных размеров комплектующих элементов устройства ). Равномерна  и устойчива  подача порошка позволила получить качественные (без отслоений ) покрыти  из оксида алюмини , ПН85Ю15 фракцией от 20 до 60 мкм и от 100 до 200 мкм. Получать качественные покрыти  из указанных материалов при использовании известного питател  нельз  из-за неравномерной их подачи в плазмотрон. Формула изобретени  Питатель порошковых материалов, содержащий корпус с крышкой и плоским днищем с центральным выходным отверстием, расположенный в корпусе соосно с выходным отверстием приводной вал, установленные над днищем скребки, смонтированную в выходном отверстии воронку и укрепленный в ней патрубок дл  ввода газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе путем обеспечени  равномерности подачи материалов , оно снабжено консольно укрепленными на валу на равном рассто нии одна от другой цилиндрическими емкост ми с коническими днищами и выходными отверсти ми в них, расположенными на внутренней стороне корпуса питател  гребенками , а на внешней поверхности корпуса каждой емкости упругими элементами дл  взаимодействи  с гребенками, при этом скребки установлены на валу питател  кон- сольно посредством вертикальных валов, расположенных между емкост ми и соединенных с крышкой питател  зубчатой передачей , а патрубок дл  ввода газа расположен по касательной к внутренней поверхности воронки и его выходное отверстие направлено в сторону, противоположную направлению вращени  приводного вала.