Роторная линия для центробежного литья гильз

Роторная линия для центробежного литья гильз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РОТОРНАЯ ЛИНИЯ ДЛИ ЦЕНТ РОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ГИЛЬЗ преимуществен но с фигурной наружной поверхностью . . 3 содержащая кольцевой конвейер с поворотным столом, привод вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверхности кокилей, ввода порошкового модификатора , обдува, очистки, стабилизации температуры кокилей и систему дозиро-, вания и заливки жидкого металла, отличающаяся тем, что, с целью механизации процессов подготовки разъемных кокилей и повьшения производительности, линия дополнительно снабжена кольцевым конве;йером с поворотным столом, на котором расположены устройства раскрытия кокилей , обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) 4 В 22 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;»Я А :

/ ур.

ce„,, z Ig»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО дЕлАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3346524/22-02 (22) 16.10.81 (46) 15.06.87. Бюл. В 22 (71) Институт проблем литья АН УССР и Киевский завод им. И. Лепсе (72) В.Г. Горенко, В.И. Лозенко, Л.Д. Минин, Г.П. Подольский, П.Н. Каричковский, О.И. Ковалев, В.Ф. Злобин, В.Е. Яковчук, П.И. За-. горовский, Л.А. Казберч, А.И. Большаков, В.Г. Гнеушев, M.È. Полищук, А.А. Чугай, А.С. Карпенко и А.И. Симандля (53) 621 ° 74.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 549247, кл. В 22 D 15/04, 1977.

Патент Великобритании В 1349300, кл. В 22 D 47/00, опублик. 1971. (54)(57) 1. РОТОРНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ГИЛЬЗ преимущественно с фигурной наружной поверхностью, „„SU„„1012500 А содержащая кольцевой конвейер с пово ротным столом, привоД вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверхности кокилей, ввода порошкового модификатора, обдува, очистки, стабилизации температуры кокилей и систему дозиро-; вания и заливки жидкого металла, отличающаяся тем, что, с целью механизации процессов подготовки разъемных кокилей и повьппения производительности, линия дополнительно снабжена кольцевым конвейером с поворотным столом, на котором расположены устройства раскрытия кокилей, обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей.

I г

1012500

2. Линия по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что устройство извлечения и установки кокилей в цент- рифуги снабжено механизмом предварительного подрыва и ориентации кокилей, расположенным с внутренней стороны первого кольцевого конвейера, и манипулятором, установленным с внутренней стороны второго кольцевого конвейера.

3. Линия по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройство стабилизации температуры кокилей снабжено силовым цилиндром, соплами

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям роторных установок для центробежного литья гильз в разъемный кокиль с теплоизоляционным покрытием. . 5

Известна роторная карусельная кокильная машина, состоящая из двух концентрично расположенных кольцевых платформ с толйателем, обеспечивающим сталкивание кокильных секций с платформы на платформу.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является роториая линия для центробежного литья гильз преимущественно с фигурной наружной поверхностью, содержащая кольцевой конвейер с IloBopoTHbIM столом, привод вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей .в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверхности кокилей, ввода порошкового модификатора, обдува, очистки, стабилизации температуры кокилей и систему дозирования и заливки жидкого металла, Однако установка, взатая в качестве прототипа, занимает много места, имеет сложную конструкцию, требует большое количество оснастки, процессы обдувки и очистки кокилей не механизированы, а производительность установки сравнительно низкая. 35

Целью изобретения является механизация процессов подготовки разъем" подачи воздушно-водяной смеси, профильными роликами с расположенными внутри них штангами, причем один конец каждой штанги связан с силовым цилиндром, а другой — с соплами подачи воздушно-водяной смеси.

4. Линия по п.2, о т л и — . ч а ю щ а я с я тем, что манипулятор снабжен направляющими, подвижной кареткой с силовым цилиндром и жестко укрепленной на подвижной каретке штангой с зажимными губками и приводом.

2 ных кокилей и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что роторная линия для центробежного литья гильз преимущественно с фигурной наружной поверхностью, содержащая кольцевой конвейер с поворотным столом, привод вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверхности кокилей, ввода порошкового модификатора, обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей и систему дозирования и заливки жидкого металла, дополнительно снабжена вторым кольцевым конвейером с поворотным столом, на котором расположены устройства раскрытия кокилей, обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей.

Кроме того, устройство извлечения и установки кокилей в центрифуги снабжено механизмом предварительного подрыва и ориентации кокилей, расположенным с внутренней стороны первого кольцевого конвейера, и манипулятором, установленным с внутренней стороны второго кольцевого конвейера.

Помимо этого, устройство стабилизации температуры кокилей снабжено силовым цилиндром, соплами подачи воздушно-водяной смеси, профильными роликами с расположенными внутри них штангами, причем один конец каждой

101

2500

20 штанги связан с силовым цилиндром, а.другой — с соплами подачи воздушно-водяной смеси.

Манипулятор роторной линии снабжен к тому же направляющими, подвижной кареткой с силовым цилиндром и жестко укрепленной на подвижной каретке штангой с эажимными губками и привддом.

На фиг. 1 показан общий вид линии в плане; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 †. разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Д-Д на фиг.4; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 1 °

Роторная линия содержит кольцевой конвейер 1 с поворотным столом и кольцевой конвейер 2 с поворотным столом

Оба Кольцевых конвейера имеют одинаковый привод прерывистого перемещения с позиции на позицию и отличаются только технологическим оборудованием, установленным на их столах: на столе конвейера 1 установлено от десяти до двенадцати спаренных центрифуг, на столе конвейера 2 — ше ть спаренных устройств раскрытия кокилей.

Спаренная центрифуга состоит из корпуса 3, установленного на столе кольцевого конвейера 1, с укрепленными на шпинделях с одной стороны кокиледержателями 4, а с другой— шкивами клиноременной передачи 5, на которых установлены два ролика 6.

Эти ролики симметрично расположены на шкиве относительно оси вращения. 40

Внутри корпуса 3 размещен толкатель

7 с пружиной 8.

Для дозирования и последующей заливки металла установлена система дозирОВания и заливки жидкогО металла, которая состоит из двухручьевого магнитодинамического насоса 9, спаренной установки ковшей-дозато1 ов 10 с взвешивающей. системой 11, станины

12, подвижной каретки 13, на которой укреплены два металлопровода 14. Эти металлопроводы .расположены соосно с кокиледержателями центрифуг.

К неподвижной центральной оси конвейера 1 прикреплен спаренный меха- 55 низм предварительного подрыва и ориентации кокилей, который состоит as . рамы 15, силового цилиндра 16, фигурной скалки-толкателя 17, корпуса 18

4 и двух двуплечих рычагов 19 ° Одно плечо каждого рычага находится в фигурном пазу скалки-толкателя 17, а на конце другого укреплены нажимные планки. Устройства нанесения на внутреннюю поверхность кокилей соответственно теплоизоляционного и огнеупорного жидких покрытий состоят из станины 20, подвижной каретки 21, силового цилиндра 22, спаренного дозатора 23 объемного типа и распылительной головки 24; Для хранения необходимого объема жидкого покрытия установлена специальная емкость — бак 25 с механической мешалкой 26.

Устройство ввода порошкового модификатора на внутреннюю поверхность вращающихся кокилей состоит из станины 27, на которой установлены два бункера 28 для порошкообразного модификатора с мешалками 29, объемными дозаторами 30, воронкой 31. и сопломинжектором 32 для подачи и распыления порошкообразного модификатора в полости кокилей.

Кольцевой конвейер 2 состоит из стола с приводом прерывистого перемещения с позиции на позицию. На столе установлено шесть спаренных устройств раскрытия кокилей. Каждое из устройств состоит из станины 33, которая установлена на столе конвейера, равноплечего коромысла 34, имеющего на каждом плече по паре осей 35, которые расположены в пазах зажимных рычагов

36. Рычаги закреплены на осях 37, которые укреплены в станине. Коромысло

34 жестко связано с тягой 38, которая в нижней части имеет фигурный хвостовик. В нижней части тяги установлена нажимная пружина 39.

С внутренней стороны кольцевого конвейера 2 на неподвижной центральной era оси 40 установлены автоматический манипулятор, который состоит из станины 41, укрепленных на станине направляющих 42, подвижной каретки 43, транспортирующего силового цилиндра 44, который шарнирно закреплен в станине 41.

В подвижной каретке жестко укреплены две штанги 45, каждая из которых снабжена четырьмя зажимными губками 46 и зажимным силовым цилиндром 47. Устройство извлечения отливок установлено на кольцевом конвейере 2 и состоит из размещенных на станине 48 профильных направляющих

1012500

Работа роторной линии для центробежного литья гильз заключается в следующем. Окрашенный двухслойным покрытием кокиль с нанесенным на его внутреннюю поверхность порошкообраэным модификатором заливают порцией чугуна. Для этого в момент остановки кольцевого конвейера 1 подвижная каретка 13 совершает движение вперед так, что концы металлопроводов 14 заходят во вращающиеся кокили, установленные в кокиледержателях 4 центрифуг..Предварительно выданные двухручьевым магнитодинамическим насосом 9 и откорректированные взвешивающей системой 11 порции чугуна из ковшей-дозаторов 10 при их наклоне riocтупают по металлопроводам 14 в кокили.

Переход кольцевого конвейера 1 с позиции на позицию происходит в автоматическом режиме с заданным темпом при условии окончания технологических операций на всех позициях.

В конце промежутка времени, отведенного для охлаждения .расплава в кокилях, происходит отключение электродвигателей и торможение шпинделей с центрифугами.

55 роликов 49, внутри которых размещены подвижные штанги 50, связанные между собой траверсой 51. Траверса шарнир- но соединена с силовым цилиндром 52.

К подвижным штангам прикреплены сменные штыри 53. На станине 48 также жестко укреплен отсекатель 54.

Устройство для очистки кокилей состоит из расположенных на станине

55 фигурных направляющих роликов 56, между котррыми расположены штыри 57.

Штанги связаны с траверсой 58, шарнирно соединенной с силовым пневмоцилиндром 59 перемещения, который укреплен на станине 55. Внутри штанги находится шпиндель, к которому с одного конца прикреплена. щетка 60, а с другого — ротор электродвигателя 61..

Устройство стабилизации температуры кокилей содержйт воздушное сопло 62., высокочастотный индуктор 63, сопла 64 подачи воздушно-водяной смеси с системой дозирования воды. На опорной раме 65 кольцевого конвейера

2 жестко укреплены силовые цилиндры бб, С-образные оголовки штоков которых в рабочем положении охватывают

Т-образные хвостовики тяг 38 устройств разъема кокилей.

В момент остановки и фиксации стоI

I ла срабатывает силовой цилиндр 16 механизма предварительного подрыва и ориентации кокилей, усилие которого через скалку- толкатель 17 передается двуплечим рычагом 19, исполнительные плечи которых перемещаются навстречу друг другу и, воздействуя на ролики 6, переводят их из любого положения в такое, что оси роликов 6 располагаются в горизонтальной плоскости. При этом происходит угловая ориентация кокиледержателя и расположенного в нем разъемного кокиля так, что разъем располагается строго в вертикальной плоскости. После окончания процесса ориентации скалка-толкатель 17 продолжает свое движение и упирается передним торцом в толкатель 7, который концом, расположенным в кокиледержателе 4, обеспечивает предварительный подрыв и частичное выталкивание кокиля с отливкой из центрифуги до упора в выдвинутые в крайнее левое положение штанги 45 манипулятора кольцевого конвейера 2.

Одновременно подается воздух в зажимной силовой цилиндр 47, с помощью которого обеспечивается захват кокиля с отливкой зажимными губками 46. Затем включается транспортирующий силовой цилиндр 44 подвижной каретки 43, который перемещает захваченный кокиль с отливкой на кольцевой конвейер 2, где каждый полукокиль входит своими выборками в соответствующие выступы зажимных рычагов 36 устройства раскрытия кокилей. Затем зажимные губки

46 силовым цилиндром 47 освобождают кокиль и разводятся так, чтобы обеспечить беспрепятственное пе— ремещение кольцевого конвейера

2 на один шаг с позиции по позицию.

При этом очищенные полукокили, нагретые до технологически необходимой температуры, перемещаются в рычагах

36 и останавливаются в зоне действия эажимных губок 46 манипулятора. Подается. воздух в зажимной силовой цилиндр 47 и с выдержкой времени в силовой цилиндр 44. Захватив полукокили, манипулятор передает их из устройства раскрытия кокилей в пустые кокиледержатели кольцевого конвейера 1. После чего зажимные губки 46 разводятся, освобождая кокили так, чтобы обеспечить беспрепятственный

20 г5

7 101 поворот кольцевого конвейера 1 на один шаг.

Оператор контролирует качество ус- тановки кокилей в кокиледержателях, произведенной манипулятором.

После остановки и фиксации стола кольцевого конвейера 1 внутрь полости вращающегося кокнля вводится расl ° пылительная. головка 24, в которую сначала подается сжатый воздух, а затем с выдержкой времени под давлением из дозатора 23 — соответственно жидкие теплоизоляционное и огнеупорное покрытия. Покрытия наносятся на поверхность кокиля в несколько проходов возвратно-поступательного движения подвижной каретки 21 с укрепленной на ней распылительной головкой 24

После опорожнения дозатора воздух подается в силовой цилиндр 22, который выводит распылительную головку из полости кокиля и возвращает каретку

21 в первоначальное положение.

После поворота стола на последующую позицию поданный иэ бункеров 28 в объемный дозатор 30 порошкообразиый модификатор ссыпается в воронку 31 и воздухом, подаваемым в сопло-инжектор 32, наносится на внутреннюю полость вращащегося кокиля.

Подготовленным таким образом кокили при перемещении стола кольцевого конвейера 1 передаются на позицию, где заливаются чугуном, после чего цикл повторяется.

На следующей позиции кольцевого

;конвейера 2 внутрь полых отливок силовым цилиндром 52 вводятся штыри 53 устройства извлечения отливок. Затем в силовой цилиндр 66 подается сжатый воздух. Цилиндр через захват воздействует на Т-образный хвостовик тяги

38 механизма разъема кокилей. При этом жестко связанное с тягой 38 коромысло 34 перемещается вниз и, воздействуя своими осями 35 на поверхности пазов зажимных. рычагов 36, поворачивает их относительно осей ЗУ так, что исполнительные плечи рычагов Зб с расположенными в них полукокилями разводятся в стороны, освобождая отливку гильзы от кокиля и оставляя ее на штыре 53 устройства извлечения отливок. После этого цилиндром 52 штыри 53 с отливками выводятся из зоны действия зажимных рычагов 36 устройства разъема кокилей влево, отливки, ударяясь об от2500 8 секатель 54, снимаются со штырей и под действием собственной массы передаются на транспортирующее устройство.

Затем в раскрытый с помощью силового цилиндра 66 кокиль пневмоцилинп; ром 59 вводится щетка 60, имеющая наружный профиль, соответствующий внутреннему профилю кокиля. Кокиль закрывается и щетке придается вращение от электродвигателя 61. Кроме того, щетка прижимается к поверхности кокиля. После очистки кокиля от остатков покрытия электродвигатель

61 отключается, кокиль открывается и щетка выводится из него.

На следующей позиции в раскрытый кокиль вводится воздушное сопло 62 и сжатым воздухом внутренние поверхности и разъем кокиля очищаются от остатков теплоизоляционного и огнеупорного покрытий.

На этой же позиций осуществляется автоматический контроль температуры кокнля и стабилизации ее либо нагревом, либо охлаждением.

На позиции нагрева в кокиль вводится высокочастотный индуктор 63, имеющий профиль, соответствующий внутреннему профилю кокиля.

На позиции охлаждения в кокиль вводится сопло 64 и в полость кокиля подается дозированное количество воз« душно-водяной смеси.

Подготовленные половинки кокиля поступают на следующую позицию кольцевого конвейера 2 и приемно-передающим устройством передаются на кольцевой конвейер 1 и дальше осуществляется цикл, рассмотренный при описании работы кольцевого конвейера 1.

Проведенные исследования показали, что использование для изготовления центробежным способом цилиндрических отливок тина .предлагаемых гильз по5 воляет в значительной степени, а иногда и полностью снять припуск иа механическую обработку наружной поверхности гильз и оставить оптимальный нрипуск.на посадочных поясках.

Припуск на механическую обработку уменьшается в среднем на 20-3ОЖ, а это позволяет уменьшить массу литых заготовок иа 8,2-11,8Х.

Вследствие иснопьзования сменных разъемных кокилей предлагаемая установка может быть универсальной и использоваться для изготовления различ"

9 1012500 10 ных гильз двигателей тракторов и ав- Производительность роторной литомобилей. нии по с рав нению с иав ес тныРабота роторной линии может осу- ми конструкциями возрастает в ществляться в автоматическом режиме. 3,5 — 4,0 раза.

1012500

Г- /

Редактор О. Кузнецова Техред M.Moðãåíòàë Корректор g, Обручар

Заказ 2684/2 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ( по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4