SU1511093A1 - Device for abrasive working of inner tube surface - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к абразивной обработке внутренних поверхностей изделий типа труб. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности обработки за счет наложени  на вращательное движение абразивно-жидкостной струи колебаний. Устройство состоит из корпуса 1, совершающего вращательное движение за счет действи  реактивной струи энергоносител , истекающего из сопл 5 и 6. За счет установки корпуса на упругую опору 14 и использовани  дебаланса 16 рабочей струе задаетс  колебательный режим. Поток абразивных частиц подаетс  по штуцеру 12 в канал 4 и направл етс  в зону обработки энергоносителем. Энергоноситель /сжатый воздух/ через штуцер 10 и полость 9 выходит двум  потоками через сопла 5 и 6. В результате на обрабатываемую поверхность воздействуют абразивно-жидкостной струей, совершающей вращательное движение с наложением на него колебательного. 4 ил.The invention relates to the abrasive machining of internal surfaces of articles such as pipes. The aim of the invention is to increase the processing performance by imposing vibrations on the abrasive-liquid jet on the rotational movement. The device consists of a housing 1 that makes a rotational movement due to the action of the jet stream of the energy carrier flowing from the nozzles 5 and 6. By installing the housing on the elastic support 14 and using the unbalance 16 of the working jet, an oscillating mode is set. A stream of abrasive particles is fed through nipple 12 into channel 4 and is directed to the treatment zone as an energy carrier. Energy / compressed air / through the nozzle 10 and the cavity 9 comes out in two streams through the nozzles 5 and 6. As a result, the surface to be treated is affected by an abrasive-liquid jet that performs a rotational motion with an oscillating imposition on it. 4 il.

Description

елate

;о;about

ооoo

10ten

с осью, котора  составл ет угол 45° с осью канала 4 подачи абразивных частиц. Канал 4 дл  подачи абразивных частиц выполнен своей продольной осью совпадаю- с щим с продольной осью корпуса 1 струйного аппарата. Реактивное сопло 5 выполнено из трубы, изогнутой под углом 90° и имеющей на конце, которым оно крепитс  к корпусу 1, резьбу и контргайку (не показаны). Этим резьбовым концом реактивное сопло 5 установлено в резьбовом отверстии , выполненном в корпусе 1, которое через систему каналов и отверстие 7 соединено с распределительной полостью 9 энергоносител .with an axis that makes an angle of 45 ° with the axis of the channel 4 for feeding abrasive particles. Channel 4 for supplying abrasive particles is made with its longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the body 1 of the jet apparatus. The jet nozzle 5 is made of a pipe bent at an angle of 90 ° and having a thread and a lock nut (not shown) at the end that secures it to the body 1. This threaded end jet nozzle 5 is installed in the threaded hole made in the housing 1, which through a system of channels and the opening 7 is connected to the distribution cavity 9 of the energy carrier.

Такое конструктивное выполнение сопла 5 обеспечивает его поворот в горизонтальной плоскости относительно тангенциального направлени  оси выходного канала реактивного сопла.This constructive implementation of the nozzle 5 ensures its rotation in the horizontal plane relative to the tangential direction of the axis of the outlet channel of the jet nozzle.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При обработке внутренней поверхности трубы устройство вводитс  в полость издели  18 и удерживаетс  по центру полости штангой 11 с упругой кольцевой опорой 14. Обрабатываемое изделие 18 устанавИзобретение относитс  к абразивной обработке внутренней поверхности изделий типа труб.When the inner surface of the pipe is machined, the device is inserted into the cavity of the product 18 and held in the center of the cavity by a rod 11 with an elastic annular support 14. The workpiece 18 is set. The invention relates to the abrasive treatment of the internal surface of the pipe-like products.

Цель изобретени  - повышение производительности обработки.The purpose of the invention is to increase processing performance.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - крепление опоры устройства; на фиг. 4 - схема обработки рабочей струей, где А - амплитуда колебаний воздушно-абразивной струи.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 - fastening device support; in fig. 4 shows a working jet treatment scheme, where A is the vibration amplitude of the air-abrasive jet.

Устройство дл  абразивной обработки внутренней поверхности труб состоит из корпуса 1 струйного аппарата, выполненного в виде цилиндрической втулки, котора  установлена на подшипниках 2. Подшипники 15 своим внутренним кольцом установлены на трубчатом валу 3 с осевым каналом 4, служащим дл  подачи абразивных частиц.The device for abrasive treatment of the inner surface of pipes consists of a body 1 of an inkjet apparatus, made in the form of a cylindrical sleeve, which is mounted on bearings 2. Bearings 15 with their inner ring are mounted on a tubular shaft 3 with an axial channel 4 serving to supply abrasive particles.

В корпусе 1 струйного аппарата выполнена система каналов, котора  соедин ет реактивные сопла 5 и 6 подачи энергоносител  - сжатого воздуха, соответственно через отверсти  7 и 8 с распределительной полостью 9 энергоносител .In the housing 1 of the jet apparatus, a channel system is made that connects the jet nozzles 5 and 6 of the energy carrier supply — compressed air, respectively, through the openings 7 and 8 to the distribution cavity 9 of the energy carrier.

Штуцер 10 служит дл  подвода энергоносител  в распределительную полость 9 от 25 - ивают неподвижно, предпочтительно под на- распределительного шланга и соединенногоклоном, что обеспечивает удаление отрас ним напорного устройства (не показано).ботанного абразива самотеком.The fitting 10 serves to supply the energy carrier to the distribution cavity 9 of 25 — that is stationary, preferably under the distribution hose and connected by a slope, which ensures that the industry removes the pressure device (not shown) of the worked abrasive by gravity.

Канал подачи абразивных частиц  вл ет-Поток абразивных частиц, который подас  передней частью штанги II, котора ют по шлангу от дробеструйного аппаратаThe channel for supplying abrasive particles is the flow of abrasive particles, which is supplied by the front part of rod II, which is through the hose from the shot blasting apparatus.

служит опорной конструкцией дл  струйно-(не показан), проходит штуцер 12 и канал 4serves as a support structure for a jet (not shown), fitting 12 passes and channel 4

го аппарата и выполнена в виде трубы, 30 и выходит в зону смещени  с энергоносжатыйapparatus and is made in the form of a pipe, 30 and goes into the zone of displacement from the energy-compressed

2020

3535

на которой в ее верхней части укреплен трубчатый вал 3, а в нижней части штанги размещен штуцер 12, служащий дл  подачи абразивных частиц от дробеструйного аппарата (не показан).in which a tubular shaft 3 is fastened in its upper part, and a nozzle 12 is placed in the lower part of the rod, which serves to feed abrasive particles from a shot blasting apparatus (not shown).

Кроме того, на штанге 11 помешена шайба 13, к которой прикреплена с возможностью разъема упруга , например из резины, кольцева  опора 14, выполненна  трапециевидной формы в своем поперечном сечении. На боковой поверхности упругой Q кольцевой опоры 14 могут быть выполнены отверсти  15, служащие дл  отсоса отходов обработки. Трубчатый вал 3 со штуцером 10, штанга 11 со штуцером 12, шайбой 13 и упругой кольцевой опорой 14  вл ютс  элементами системы подвода абразивных частиц и энергоносител  - сжатого воздуха.In addition, on the rod 11, a washer 13 is placed, to which an elastic, for example made of rubber, ring-shaped support 14 is attached, with a trapezoidal shape in its cross section. On the side surface of the elastic Q annular support 14, holes 15 can be made, which serve to suck the treatment waste. The tubular shaft 3 with the fitting 10, the rod 11 with the fitting 12, the washer 13 and the elastic annular support 14 are elements of the system for supplying abrasive particles and the energy carrier — compressed air.

В верхней части корпуса 1 установлен сменный наборный дебаланс 16, элемент которого выполнен в виде дугового сегмента с двум  отверсти ми дл  креплени  его к корпусу струйного аппарата.In the upper part of the housing 1, a replaceable dial-up imbalance 16 is installed, the element of which is made in the form of an arc segment with two holes for fastening it to the body of the jet apparatus.

Выходной канал сопла 6 подачи энергоносител  может быть снабжен сменным направл ющим козырьком 17, выполненным в виде трапецеидального желоба, расход щегос  в направлении движени  потока энергоносител  и укрепл емого на внешней поверхности сопла 6. При этом выходной канал сопла 6 энергоносител  выполненThe output channel of the energy supply nozzle 6 may be equipped with a replaceable guide visor 17, made in the form of a trapezoidal trough, diverging in the direction of movement of the energy carrier flow and fixed on the outer surface of the nozzle 6. The output channel of the energy carrier nozzle 6 is made

сителем. Чистый энергоноситель воздух проходит через штуцер 10 в распределительную полость 9, где раздел етс  на два потока. Один поток энергоносител  через отверстие 7 поступает в реактивное сопло 5, другой поток через отверстие 8 поступает в канал Сопла 6 подачи энергоносител  в зону смешени  потоков абразивных частиц, и энергоносител , ограниченную сверху направл ющим козырьком 17.byitel. The clean energy carrier passes air through the nozzle 10 into the distribution cavity 9, where it is divided into two streams. One flow of energy carrier through the opening 7 enters the jet nozzle 5, the other flow through the opening 8 enters the channel of the supply nozzle 6 of the energy carrier to the mixing zone of the flows of abrasive particles, and the energy carrier bounded above by the guide visor 17.

Реактивна  сила R, возникающа  при истечении потока энергоносител  через реактивное сопло 5, создает момент вращени - М-RXH- Под действием момента М корпус 1 и соединенный с ним дебаланс 16 получают вращение с частотой вращени  45 и частотой колебательного кругового поступательного движени  (.The reactive force R arising when the energy carrier flows through the jet nozzle 5 creates an angular momentum — M-RXH- Under the influence of the moment M case 1 and the unbalance 16 connected to it, receive rotation with a frequency of 45 and oscillatory circular translational motion (.

Момент вращени  М-RXH и, соответственно , число оборотов oi струйного аппарата регулируетс , чего измен ют угол направлени  реактивной силы относительно ее танген- 50 циального направлени  в пределах О-89°.The moment of rotation M-RXH and, accordingly, the speed oi of the jet apparatus is regulated, which changes the angle of the reactive force relative to its tangent direction within O-89 °.

Наличие дебаланса 16 позвол ет струйному аппарату выполн ть функцию центробежного дебалансного вибратора, что дает возможность на вращательное движение воздушно-абразивной струи 19 по круговой траектории вокруг оси издели  наложить колебательное движение. Тем самым обеспечиваетс  возможность расширени  зоны обработки поверхности издели .The presence of unbalance 16 allows the jet apparatus to perform the function of a centrifugal unbalance vibrator, which makes it possible to impose an oscillatory motion on the rotational movement of the air-abrasive jet 19 along a circular path around the axis of the product. This makes it possible to expand the surface treatment area of the product.

5555

00

с осью, котора  составл ет угол 45° с осью канала 4 подачи абразивных частиц. Канал 4 дл  подачи абразивных частиц выполнен своей продольной осью совпадаю- с щим с продольной осью корпуса 1 струйного аппарата. Реактивное сопло 5 выполнено из трубы, изогнутой под углом 90° и имеющей на конце, которым оно крепитс  к корпусу 1, резьбу и контргайку (не показаны). Этим резьбовым концом реактивное сопло 5 установлено в резьбовом отверстии , выполненном в корпусе 1, которое через систему каналов и отверстие 7 соединено с распределительной полостью 9 энергоносител .with an axis that makes an angle of 45 ° with the axis of the channel 4 for feeding abrasive particles. Channel 4 for supplying abrasive particles is made with its longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the body 1 of the jet apparatus. The jet nozzle 5 is made of a pipe bent at an angle of 90 ° and having a thread and a lock nut (not shown) at the end that secures it to the body 1. This threaded end jet nozzle 5 is installed in the threaded hole made in the housing 1, which through a system of channels and the opening 7 is connected to the distribution cavity 9 of the energy carrier.

Такое конструктивное выполнение сопла 5 обеспечивает его поворот в горизонтальной плоскости относительно тангенциального направлени  оси выходного канала реактивного сопла.This constructive implementation of the nozzle 5 ensures its rotation in the horizontal plane relative to the tangential direction of the axis of the outlet channel of the jet nozzle.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При обработке внутренней поверхности трубы устройство вводитс  в полость издели  18 и удерживаетс  по центру полости штангой 11 с упругой кольцевой опорой 14. Обрабатываемое изделие 18 устанав5 When the inner surface of the pipe is machined, the device is inserted into the cavity of the product 18 and held in the center of the cavity by a rod 11 with an elastic annular support 14. The workpiece 18 is set 5

5 - ивают неподвижно, предпочтительно под на- клоном, что обеспечивает удаление отра05 - are stationary, preferably under a slope, which ensures the removal of the mirror.

0 и выходит в зону смещени  с энергоносжатый0 and goes to the zone of displacement from energy

5five

Q Q

сителем. Чистый энергоноситель воздух проходит через штуцер 10 в распределительную полость 9, где раздел етс  на два потока. Один поток энергоносител  через отверстие 7 поступает в реактивное сопло 5, другой поток через отверстие 8 поступает в канал Сопла 6 подачи энергоносител  в зону смешени  потоков абразивных частиц, и энергоносител , ограниченную сверху направл ющим козырьком 17.byitel. The clean energy carrier passes air through the nozzle 10 into the distribution cavity 9, where it is divided into two streams. One flow of energy carrier through the opening 7 enters the jet nozzle 5, the other flow through the opening 8 enters the channel of the supply nozzle 6 of the energy carrier to the mixing zone of the flows of abrasive particles, and the energy carrier bounded above by the visor 17.

Реактивна  сила R, возникающа  при истечении потока энергоносител  через реактивное сопло 5, создает момент вращени - М-RXH- Под действием момента М корпус 1 и соединенный с ним дебаланс 16 получают вращение с частотой вращени  5 и частотой колебательного кругового поступательного движени  (.The reactive force R, arising when the energy carrier flows through the jet nozzle 5, creates a moment of rotation - M-RXH- Under the action of the moment M case 1 and the unbalance 16 connected to it, receive rotation with frequency of rotation 5 and frequency of oscillatory circular translational motion (.

Момент вращени  М-RXH и, соответственно , число оборотов oi струйного аппарата регулируетс , чего измен ют угол направлени  реактивной силы относительно ее танген- 0 циального направлени  в пределах О-89°.The torque of the M-RXH and, accordingly, the speed oi of the jet apparatus is regulated, which changes the angle of the reactive force relative to its tangent direction within the range of O-89 °.

Наличие дебаланса 16 позвол ет струйному аппарату выполн ть функцию центробежного дебалансного вибратора, что дает возможность на вращательное движение воздушно-абразивной струи 19 по круговой траектории вокруг оси издели  наложить колебательное движение. Тем самым обеспечиваетс  возможность расширени  зоны обработки поверхности издели .The presence of unbalance 16 allows the jet apparatus to perform the function of a centrifugal unbalance vibrator, which makes it possible to impose an oscillatory motion on the rotational movement of the air-abrasive jet 19 along a circular path around the axis of the product. This makes it possible to expand the surface treatment area of the product.

5five

Последнее обусловлено тем, что рабоча  стру  воздушно-абразивной смеси встречаетс  с поверхностью трубы под колеблющимс  около значени  45° углом встречи. В результате кажда  абразивна  частица ока- зывает два вида силового воздействи : под колеблющимс  около значени  45° углом к обрабатываемой поверхности и вдоль нее, по круговой траектории, колеблющейс  с амплитудой А около среднего положени  траектории . Величина угла отклонени  рабочей струи угла 45°, соответствующего ее среднему значению в колебательном движении, и величина амплитуды колебани  круговой траектории завис т от веса сменного наборного дебаланса 16. Этот дебаланс выпол- йен наборным из дуговых сегментов, что позвол ет регулировать названные параметры колебани . Дл  угла отклонени  рабочей струи от 45° наиболее оптимальной величиной  вл етс  угол отклонени , не превышающий 15°, что позвол ет измен ть The latter is due to the fact that the working jet of the air-abrasive mixture meets with the surface of the pipe under a fluctuating angle of about 45 °. As a result, each abrasive particle exerts two kinds of forceful action: under an oscillating angle of about 45 ° to the surface to be treated and along it, along a circular trajectory that oscillates with amplitude A near the average position of the trajectory. The angle of deviation of the working jet of an angle of 45 °, corresponding to its average value in oscillatory motion, and the magnitude of the oscillation of the circular trajectory depend on the weight of the replaceable dial-up unbalance 16. This unbalance is performed by the type of arc segments, which allows one to control the said oscillation parameters. For the deflection angle of the working jet from 45 °, the most optimal value is the deflection angle, not exceeding 15 °, which allows changing

угол встречи рабочей струи с обрабатываемой поверхностью в пределах от 30 до 60° за один цикл колебани . В результате длина рабочего пробега абразивных частиц по поверхности обрабатываемого издели  по сравнению с известными устройствами существенно увеличиваетс .the angle of encounter of the working jet with the treated surface in the range from 30 to 60 ° in one oscillation cycle As a result, the length of the working path of the abrasive particles on the surface of the workpiece in comparison with the known devices significantly increases.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  абразивной обработки внутренней поверхности труб, содержащее корпус с каналом дл  подачи рабочих частиц и реактивными соплами, предназначенными дл  подачи энергоносител , и одно из которых выполнено наклонным к оси корпуса , отличающеес  тем, что, с целью повы- щени  производительности обработки, устройство снабжено сменным дебалансом, установленным в верхней части корпуса, и упругой кольцевой опорой, а реактивное сопло установлено с возможностью поворота относительно его оси.A device for abrasive treatment of the inner surface of pipes, comprising a housing with a channel for supplying working particles and jet nozzles intended for supplying energy carrier, and one of which is inclined to the axis of the housing, characterized in that the device is equipped with interchangeable unbalance installed in the upper part of the body, and an elastic ring support, and the jet nozzle is installed with the possibility of rotation about its axis. Фиг. 2FIG. 2 фиг.Зfig.Z 1313