Пристрій для електполіровки внутрішній поверховості циліндричних тіл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН ' • £ ; • ' * ' . • • • ' . • • • ' •• SU,, 1491347 A3 ' (51) 4 С 25 F 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 1 > • • • • ' • ' • • ' • (21) 3816358/23-02 ., • ' ". (22) 3 0 . 1 1 . 8 4 (31) Р. 3345278.4 . : ,' , . (32) 14.12.83 . (33) DE (46) 3 0 . 0 6 . 8 9 . Вюп. № 24 . (71) Сименс АГ (DE) (7 2) Херманн Опершалль, Клаус-Альфред Штайнер и Людвиг Фоггенталер (DE) (53) 6 2 1 . 3 5 7 . 8 . 0 0 2 . 5 1 ( 0 8 8 . 8 ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПОЛИРОВК ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИИ ЧЕСКИХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к электрохимической обработке изделий, в ч а с т ности к у с т р о й с т в у для электрополировки внутренней поверхности 64 полых цилиндрических т е л . Цель и з о б ретения - повышение безопасности р а боты. Устройство содержит по меньшей 1 мер^ё один губчатый электрод ( 2 5 - 2 8 ) 7 проводимый вдоль внутренней поверх : ности л а также механизм для перемещения и для снабжения губчатого электрода жидким электролитом. Согласно изобретению предусмотрено закреплять губчатый электрод на ходовой тележке, опирающейся на внутреннюю поверхность полого цилиндрического тела, перемещаемой вдоль ее оси изгибас возможностью прижатия к этой внутренней поверхности и вращения вокруг ее оси изгиба. Кроме того, на ходовой тележке в плоскости, перпендикулярной ее оси 13 сі^їметрии, могут быть закреплены несколько губчатых электродов, смещенных один относительно другого на соответственные равные угловые шаги. Предлагаемое устройство может быть использовано, в частности, для очистки от вредных загрязнений полых цилиндрических тел, в частности установок ядерной техники. П з.п. ф-лы, 5 ил. 16 Ы ii №> 491347 гут быть прижаты к внутренней поверхИзобретение относится к области ности тела 2 и могут быть приподняты электрохимической обработки изделий, с помощью его монтажных элементов. В частности к устройствам для э л е к т На несущем цилиндре 6 ходовой рополировки внутренней поверхности цитележки 1 смонтирована опорная плилиндрических т е л . та 37. На этой плите с противоположЦелью изобретения является повышеных сторон вращающегося кольца 24 ние безопасности работы. смонтировано по одному нагружаемому с На фиг.1 изображено устройство JQ одной стороны гидроцилиндру 3 8 , 3 9 . для электрополировки, общий вид; на На поршневых штоках 40,41 обоих гидрофиг,. 2 - сечение А-А на ф и г . 1 ; на цилиндров имеется по одному малому фиг.З - сечение Б-Б на б и г . 1 ; на цепному колесу 42, 4 3 . По наружной фиг.4 - губчатый электрод, в плане; окружности кольца 24, вращающегося на фиг.5 - сечение В-В на ф и г . 4 . 15 вокруг несущего цилиндра ходовой т е Устройство для электрополировки лежки 1, имеется также зубчатое з а внутренней поверхности цилиндричесцепление 44 в форме цепного к о л е с а . ких тел состоит из ходовой тележки С взаимно противоположных сторон I , вводимой в полое цилиндрическое, вращающегося колеса укреплены концы тело 2, устройства 3 установки ходо20 бесконечной цепи 4 5 . Эта цепь проловой тележки на рельсы, присоединяеможена сначала вокруг цепного к о л е с а , го к полому цилиндрическому т е л у , установленного с возможностью в р а толкающей штанги в виде зубчатой щения на поршневом штоке 4 0 , затем рейки 4 для ходовой тележки и устройвокруг полуокружности вращающегося ства 5 для подачи толкающей штанги 4 , 25 кольца 24 по его зубчатому зацеплеразмещенного на устройстве 3 с в о з нию, имеющему форму цепного к о л е с а , можностью поворота при помощи к а р и затемі с другой стороны вращающегоданного механизма. Ходовая тележка 1 ся кольца вокруг цепного колеса 43 состоит из ориентированного соосно на поршневом штоке 4 1 , расположенно• с очищаемым полым цилиндрическим т е лом 2 несущего цилиндра 6, обоими 30 го на этом участке гидроцилиндра 39. концами опирающегося на опорные стойУстройство 3 установки на рельсы ки 7-12 на внутренней поверхности состоит в принципе из трубы 46 с тела 2, которые размещены относительвнутренним диаметром, равным внутренно друг друга на 120° вокруг оси симнему диаметру электрополируемого т е метрии 13 несущего цилиндра. Каждая ла 2. Обращенная к электрополируемо35 му телу 2 сторона трубы 46 устройстиз трех,опорных стоек 7-12 снабжена ходовым колесом 14-19. Дня с о г л а с о ва установки на рельсы закрыта привания с различными внутренними д и фланцованной крышкой 47. На открытой аметрами труб каждые два 15,16,18,19 стороне устройства установки на из трех ходовых колес, расположенд 0 рельсы, обращенной к электрополируеньтх на каждой стороне несущего цимому патрубку, имеются направляющие линдра 6, на различном радиальном рас уголки 48 (показан только один) и з а стоянии от несущего цилиндра могут быть жимные механизмы 4 9 (показано т о л ь привинчены к опорным стойкам 8,9, ко одно). Кроме т о г о , на трубе у с т 11,12. Кроме т о г о , ходовое колесо .с ройства установки на рельсы имеются !4,18 каждой третьей опорной стойки две проушины 5 0 , 5 1 . Длина трубы 46 7,10 посредством прижимного поршня устройства 3 установки на рельсы 2 0 , 2 1 , установленного с возможностью такова, чтобы по окончании работ регулирования в заполняемом прижимходовая тележка 1 могла полностью ном цилиндре 2 2 , 2 3 , может быть прижавойти в н е е . Подающее устройство 5 50 установлено по центру относительно то к внутренней стенке цилиндрического тела 2, Вокруг несущего цилиндкрышки 47 устройства 3 установки на ра 6 размещено с возможностью врарельсы и навешено на нее при помощи щения кольцо 24 с четырьмя губчатыми карданной передачи. Подающее устройстэлектродами 25-28. Электроды соединево имеет электромотор 52, зубчатая ны с подпружиненным поршневым штошестерня которого (не показано) наком 29-32 каждого рабочего цилиндра ходится в зацеплении с зубчатой рей33-36, нагружаемого с одной стороны, кой 4. Шестерня может быть расцеплеи с помощью его поршневого штока мона. Кроме т о г о , зубчатая рейка 4 мо 491347 ми патрубками 76-79 для подачи электжет быть перемещена вручную при помощи рукоятки 5 3 . Зубча гая рейка подролита, проходящими через каждое вижно закреплена на несущем цилиндре из четырех кронштейнов 80-83 кресто6 ходовой тележки J. Fa крышке 47 с пои направляющей рамы 65 с возможустройства 3 установки на рельсы ностью продольного перемещения. Кажкроме прохода 54 для зубчатой рейки дый из четырех проводящих патрубков 5 предусмотрен проход 55 для разных 76-79 для подачи электролита накрыт гидрорукавов 56-59, а также для руприжимными пружинами 84 (показана кавов 60 и 61 , предназначенных для Ю только о д н а ) , которые одной стороной подвода и отвода жидкого электролита. опираются на направляющую раму 6 5 , Кроме т о г о , предусмотрен аспирациона другой стороной - на чашевидную ный патрубок 62 для аэрозоля. Накоприжимную плиту 74, прижимая ее при нец, в нижнем конце трубы 46 устройэтом к электрополируемой внутренней ства 3 установки на рельсы располо15 стенке 64. Подводящие патрубки 76-79 жен спускной патрубок 63 для вытекаюдля подачи электролита проходят по щего жидкого электролита. основанию чашевидной прижимной плиты На фиг.4 покачан вид в плане губ74 в губчатое тело 75. На секции кожучатых электродов 25-28. Отсюда видно, ха 71 губчатого электрода 25, привинчто губчатый электрод 25, имеющий в 20 ченной к направляющей раме 65, имеютгоризонтальной проекции форму круговося четыре патрубка 85-88 всасывающей го диска, своей стороной, обращенной линии, которые в секции кожуха губчак очищаемой поверхности внутренней того электрода входят в зону, з а к стенки 64 тела 2, привинчен к кресторытую обоими кольцевыми уплотнениями вой направляющей раме 65. Б центре 25 7 2 , 7 3 . крестовой рамы, как видно из сечения Если нужно выполнить электрополиф и г . 5 , смонтирован шаровой шарнир 66, ровку или при помощи электрополировпривинченный к поршневому штоку 2 9-32 ки дезактивировать полое цилиндричесодного из укрепленных на вращающемся кое тело 2, например отрезок трубы кольце 24 рабочих цилиндров 33-36, 30 или патрубок, то устройство для нагружаемых с двух сторон. На «етыэлектрополировки, т . е . устройство 3 рех концах направляющей рамы закрепустановки на рельсы с находящейся лено по одному сепаратору 67-70 под-* в этом устройстве ходовой тележкой 1 шипника. качения. При установке порисн подающим устройством 5, подвешентого электрода 25 на внутренней стенным с помощью карданной передачи 35 ке 64 полого цилиндрического тела 2 на крышке 47 устройства установки они устанавливаются вплотную на внутна рельсы, может быть транспортироренней стенке этого тела. Секция 71 вано краном при помощи несущих про-*7 кожуха губчатого электрода 25, -приушин 50,51 к электрополируемому т е винченная непосредственно к крестолу 2. Так устройство 3 установки 40 вой направляющей раме 65, имеет на на рельсы с помощью направляющих своей стороне, обращенной к электро-' уголков 48 и зажимных механизмов 49 полируемой внутренней стенке 6А полоцентрируется на электрополируемом т е го цилиндрического тела 2 кольцевое ле 2 и устанавливается вплотную. Преуплотнение 72. На стороне секции кожу-45 имущество устройства в то4я, что в ха, обращенной к направляющей раме, результате прикрепления устройства закреплена наружная кромка другого установки на рельсы экранируется кольцевого резинового уплотнения 7 3 . большая часть радиоактивного- излучеЕго внутренняя кромка герметично з а к ния, испускаемого из очищаемого реплена на краю чашевидной прижимной патрубка. Выходящие из крышки 47 плиты 74. В основании этой плиты, 50 устройства установки на рельсы рукана ее стороне, обращенной к электрова 60,61 для подачи и аспирации полируемой поверхности, расположено электролита, а также гидрорукава губчатое тело 75. Чашевидная прижим56-59 для прижатия бегунковых колес ная плита 74 при помощи резинового 14-19 ходовой тележки 1, как и рабоуплотнения 7 3, выполненного в виде 55 чий цилиндр 33-36 для прижатия порискольцевой шайбы, удерживается по тых электродов 25-28,могут быть подсоецентру относительно секции кожуха динены к распределительным устройст7 1 . Она снабжена четырьмя проводящивам (не показаны). 1491347 После этого ходовая тележка 1 с губчатыми электродами 25-28 при помощи электромотора 52 или вручную при помощи рукоятки 53 путем аксиального перемещения зубчатой рейки 4 в подающем устройстве 5 может быть вставлена в электрополируемое тело 2, Как только губчатые электроды 25-28 окажутся внутри тепа, они могут быть с помощью поршневых штоков 29-32 рабочих цилиндров 33-36 прижаты к внутренней поверхности патрубка. Закрепление поршневых штоков в шаровом шарнире 66 губчатых электродов к 15 внутренней поверхности полого цилиндрического тела достигается и в том случае, если ходовая тележка 1 находится не по центру оси изгиба полого цилиндрического тела или если его ось изгиба изменяется по окружности. 20 Соответствующий рабочий цилиндр 3336 может прижимать один губчатый электрод к внутренней поверхности 64 полого цилиндрического тела только 25 до тех пор, пока ролики сепаратора 67-70 подшипника качения прибегают к внутренней поверхности. Однако в этой позиции губчатое тело 75 губчато го электрода 25 прилегает к внутренней поверхности и силой прижимной 30 пружины 84, надетой на патрубки 7679 для подачи электролита, отжимается по внутренней поверхности примерно в направлении к направляющей раме 65. t подсоединенный к ним отводной рукав 61 отсасывается назад в устройство очистки. При этом давление всасывания устанавливают таким, чтобы под кольцевым уплотнением 72, прилегающим к электрополируемои внутренней стенке, всасывался также воздух. Благодаря этому надежно предотвращается возможность выхода жидкого электролита в значительных количествах. Затем в очистном устройстве происходит разделение воздухоэлектролитной смеси. В процессе непрерывного постепенного продвижения ходовой тележки 1 в очищаемом теле 2 с помощью подающего устройства 5 вращающееся кольцо 24 с размещенными по его окружности губчатыми электродами 25-28 одновременно с равномерной скоростью проворачивается вперед-назад вокруг несущего цилиндра 6 ходовой тележки 1. Проворачивание происходит на угол, несколько больший углового шага между губчатыми электродами 25-28. В данном случае с четырьмя губчатыми электродами, смещенными относительно друг друга на 90 , вращающееся кольцо 24 поворачивается возвратно-поступательно на угол, несколько больший 90°. При этом попеременно в один а затем в другой из двух гидроцилиндров 38,39 нагнетается гидравлическая жидкость. В результате порш35 невой шток 40,4! того гидроцилиндра, в который как раз подана гидравлическая жидкость, извлекается и находящееся на этом поршневом штоке цепное колесо 42, 43 удлиняет цепь 45 на 40 этой стороне вращающегося кольца 24. В свою очередь, в результате этого цепь на противоположной стороне вращающегося кольца сокращается, эахва~ тывает в своем вращении вращающееся 45 кольцо 24 и через находящееся.там цепное колесо сжимает поршень в соответствующий гидроцилиндр и выдавливает из этого гидроцилиндра гидравлическую жидкость. Скорость вращения 50 губчатых электродов 25-28 вокруг несущего цилиндра 6 ходовой тележки 1 1 можно с точностью регулировать с помощью вентиля (не показан) простым изменением поперечного сечения одного из двух гидротрубопроводов. В начале подачи электролита жидкий электролит смачивает губчатое тело 75 и соединяет его как проводник с чашевидной прижимной плитой 74. Но прижимная плита, в свою очередь, опять же как проводник соединена с патрубком 76-79 для подачи электролита посредством контактного зажима 89, подсоединенного к отрицательному полюсу системы энергопитания Сне показана). Снятый поверхностный материал собирается в губчатом теле 75, Излишний жидкий электролит, вытекающий из губчатого тела, остается в зоне, ограниченной электрополируемои внутренней стенкой 64 детали, прилегающим к ней кольцевым уплотнением 72 и резиновым уплотнением 73 в форме кольцевой шайбы между секцией 71 кожуха и краем чашевидной 55 прижимной плиты 74. Из этой зоны изЕсли жидкий электролит намеренно лишний жидкий члектролит через патили вследствие какого-либо дефекта рубки 85-88 отсасывающей линии и не отсасывается, то жидкий электро-. 49)347 л и т , выступающий ні і убч.чтого тела 75 и вытекаюпиій из-под кольцевого уплотнения 72 губчатых эпектродов 25, собирается в нижнем конце дезак тивируемого тела 2. Оттуда он может быть отведен через спускные патрубки 63 для отвода жидкого электролита , имеющиеся на трубе 46 устройства 3 установки на рельсы. В этом случае 10 целесообразно в электрополируемом корпусе, имеющем форму полого цилиндра, позади электрополируемого участка заранее поставить заглушку или гидроэатвор. Такой гидрозатвор 15 90, выполненный в форме сегмента и укрепленный на ходовой тележке 1, показан в заштрихованном виде на ф и г , 1 . При останове приводного электродвигателя 52 подающего устройства 5 зубчатая шестерня расцепляет- 20 ся и зубчатый рельс или в результате вращения шестерни с помощью рукоятки 5 3 , или посредством соединенной с рукояткой храповой муфты (не п о к а з а н а ) , действующей непосред- 25 ственно на зубчатый рельс, совершает вместе с ходовой тележкой движение вперед-назад. 10 вым ynnoTiif ниєм, охватывающим каждый электрод, примем каждый электрод выполнен в виде губчатого пористого корпуса с размещенным в нем токопроводящим элементом в виде прижимной плиты, а приспособление для подвода электролита к электродам выполнено в виде патрубков, расположенных меж-„ ду кольцевым уплотнением и губчатым пористым корпусом, механизм перемещения выполнен в" виде тележки с приводом вращения электродов. 2. Устройство по п . 1 , о т л и ч аю щ е е г я тем, что узел фиксации электрода выполнен в виде гидроцилиндра. 3. Устройство по п.1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел фиксации электрода выполнен в виде гидроцилиндра и пружины, размещенной на патрубке. 4. Устройство по п п . 1 - 3 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным уплотнением для герметизации корпуса электрода. 5. Устройство по п п , 1 - 4 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел фиксации электрода соединен с корпусом Устройство может быть использова- 30 посредством шарового шарнира. 6. Устройство по п п , 1 - 5 , о т л и но также при больших по объему з а к ч а ю щ е е с я тем, что опорные рытых резервуарах. В этом случае элементы выполнены в виде сепаратора следует о т к а з а т ь с я от устройства у с подшипника качения. тановки на рельсы и смонтировать ходо 7. Устройство по п п . I - 6 , о т л и вую тележку с роликовыми опорами, ч а ю щ е е с я тем, что электроды несущими цилиндрами и губчатыми элект' укреплены на тележке посредством кольродами, после того как эти конструкц а , размещенного на продольной оси тивные элементы будут введены через тележки. люк, в напорном резервуаре. Продвижение этого устройства целесообразно 8. Устройство по л п . 1 - 7 , о т л и затем осуществлять вручную с помощью 40 ч а ю щ е е с я тем, что в к а ч е с т толкающей штанги, выведенной через ве привода используется сервопривод. люк. 9. Устройство по п п , 1 - 8 , о т л и Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено бортовым ограничителем. 45 10. Устройство по пп.1-9, о т л и-. 1. Устройство для электрополиров~ ч а ю щ е е с я тем, что оно снабже-. ки внутренней поверхности цилиндрино технологической камерой для размеческих тел, содержащее не менее двух щения в ней тележки. электродов, установленных радиально и симметрично относительно горизонП . Устройство по пп.1-10, о, т л ,итальной оси устройства с возможностью 50 ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжевращения и продольного осевого перено патрубком для слива электролита, мещения посредством механизма переразмещенным на внешней торцовой с т е н мещения, узел их фиксации и приспо-' ке технологической камеры, собление для подачи электролита к 12. Устройство по п п , ] - П , о т - ' электродам, о т л и ч а ю щ е е с я 55 л и ч а ю щ е е с я тем, что притем, что, с целью повышения безопасвод перемещения тележки размещен на ности работы, оно снабжено опорными внешней торцовой стенке технологичесэлементами для электродов и кольцекой камеры. Qі зА7 J 15 A9 Фиг. 5 Редактор 0. Спесивых Составитель И. Саакова Техред А.Кравчук Корректор И.Муска Заказ 3766/59 Тираж 605 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 о