Двухкамерный вакуумный кристаллизатор

Двухкамерный вакуумный кристаллизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.01.75 (21) 2098018/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.05.78.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 04.04.78 (11) 6О5686 ! (51) М. Кл.

В 22 Т3 27/00

Государственный номитет

Совета Министров СССР па делам изооретеннй и открытий (53) УДК 621.746., 58 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. Н, Богородицкий, К. К. Чубаров и Б. A. Лебедев (71) Заявитель

Северо-Западный заочный политехнический институт (54) ДВУХКАМЕРНЫЙ ВАКУУМНЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР

Изобретение относится к устройствам для направленной кристаллизации металла в литейной форме путем непрерывного перемешения эоны охлаждения от постоянно охлаждаемого основания формы к верхней части формы.

Известен двухкамерный вакуумный кристаллиэатор, состоящий из камеры индукционного нагрева и;охладительной камеры, соединенных между собой теплоизоляционной перегородкой и раэмешенных одна под другой.

Использование такого кристаллизатора возможно только в том случае, если форма с отливкой, раэмешенная на водоохлаждаемой подставке, может перемешаться относительно камер кристаллизатора (1J . Такое конструктивное выполнение ограничивает технологические возможности двухкамерного вакуумного кристаллиэатора, Известен также двухкамерный вакуумный кристаллизатор, содержаший охладительную камеру с расположенной внутри нее камерой радиационного нагрева, привод для перемешения последней и механизм управления привода. Выполнение камеры нагрева подвижной относительно охладительной камеры позволяет . обеспечить направленную кристаллизацию металла в тех случаях, когда форма с отливкой по какой-либо причине не может получать перемещение $2)

Этот двухкамерный вакуумный кристаллизатор является наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного двухкамеоного вакуумного кристаллизатора является низкое качество отливок сложной конфигурации, так как он не позволяет изменять интенсивность теплоотдачи в зависимости от изменения приведенной толшины отливки и с обеспечением критерия направленности затвердевания.

Целью изобретения является повышение качества отливок сложной конфигурации, Поставленная цель достигается тем, что механизм управления привода выполнен в виде закрепленного на камере радиационного нагрева кулачка с профильной поверхностью и дросселя, взаимодействуюшего с последним ол через рычаг.

Па фиг. 1 и=ображен двухкамерный вакуумный кристаллизатор, общий вид„ на фиг. 2— дроссель с рььчагом, Двухкамерный век умный кристаллиэатор имеет оклад тельную камеру 1 с герметически закрывающимся окном, предназначенным для удаления формы из KpNGTBJUIHGBYop&

Охладительная камера 1 имеет потолок,,дно и боковые стенки водяным охлаждением (для упрощения чертежа водяная рубашка не показана). В верхней части охладительной камеры 1 по углам смонтированы четыре си=ловых гидроцилиндра 2 для перемещения камерь: 3 радиационного нагрева.

В центральной нижней части кристаллизатора смонтирована охладительная плита

4, на которую устанавливается литейная форма 5, При этом в верхней крайнем положении верхняя плоскость схладительной илиады

4 находится на уровне опор 6, предназначен- О ных для отвода радиационного тепла. Все соединения в охладительной камере 1 герметизированы, С правой стороны охладительная камера 1 имеет отсек 7 с водоохлаждаемым потолком„В отсеке 7 размещен тигель 8 (или ковш }, поворачивающийся ча валу 9, иэкоторого происходит доэиров .чная :,àëèâêà жидкого металла в питейную форму по желобу 10, Отсек 7 "îîáùàåòñÿ с охлади= тельной камерой 1 и камерой 3 нагрева окнами,," сторые в момент криста писании закрываются заслонками 11 и 12.

Камера 3 радиационного нагрева смон, и=рована внутри о ладителыюй камеры 1 л выполнена вертикально подвижной отно.-:;тельно последней. Причем ее перемещение с есступеБчатым изменением скорости в завися-. мост от изменения поверхности ох-.а::кденнл и объема охлаждаемого металла (приведенчой толщины) отливки обеспечивается изменением расхода среды, подаваемой в рабочие полости четырех соединенных как сообщающиеся сосуды силовых гидрсцилиндров 2 через трубопроводы «3 посредством дросселя 14, взаимодеиствуюшего со сменным купа гном 15, смонтированным на подв..ж-:. чой камере,. Профиль рабочей поверхности кулачка 1 5 согласован с измен - нием псп речного сечения. отливки по высоте так то=

50 бы обеспечига;::ся равномерный теплоотвод независимо о!, изменяющейся конфигурации от. .:явки, т,е. подвижный сменный. кулачок

15 снабжен профилем рабочей поверхности,. изменяющимся пр закону изменения ско55 рости охлаждения как функции от приведенной толщины отливки при обеспечении критерия направленности затвердевания, Нижняя перегородка камеры нагрева 3 выполнена водоохлаждаемой. Для подвода ох-ьо .,аждающей среды к охладительной камере и камере нагрева и ее отвода служит система гибких шлангов 16, Внутри камеры нагрева над опорами 6 смонтирована индукционная спираль 17, отделенная от тела 18 радиационной отдачи тепла форме 5 теплоиэоляционной втулкой 19. При этом тело 18 имеет форму трубы и выполнено из чистого графита.

Концентричная нагревательная система (индукционная спираль 17 — теплоизоляционная втулка 19 — тело 18) в верхней части закрыта крышкой 20, например, иэ пенистого графита, служащей щитом от радиационного тепла.

Ъ

Для обеспечения вакуума служит труба

21, Дроссель представляет собой корпус 22, и полости которого размещена втулка 23 с отверстием на образующей поверхности, имеющая возможность радиального поворота, связанная с рычагом 24, несущим контактный ролик 25. Рычаг 24 ограничен в перемещении упором 26 и возвращается в исходное положение пружиной 27, Двухкамерный вакуумный кристаллизатор работает следующим образом.

Подготовленную для заливки форму 5 монтируют и фиксируют на охладительной плите 4, опускают камеру 3 нагрева в крайнее нижнее положение, герметизируют кристаллизатор, закрывая окно для подачи формы и через трубу 21 создают в нем вакуум.

Включают индукционную спираль 17 и устройства (на чертежах не показаны), обеспечивающие открытие заслонок 11 и 12, После нагрева формы (температура фиксируется термодатчиком, который на чертеже не показан), поворачивают вал 9, на котором находится тигель 8 (или ковш) и производят заливку формы металлом, По окончании заливки тигель 8 возвращают в исходное положение, включают устройства, обеспечивающие закрытие заслонок 11 и 12. Включают гидропривод 2, обеспечивая вертикальное перемещение камеры нагрева относительно охладительной камеры

1 и формы 5, таким образом постепенно уменьшая зону нагрева и увеличивая зону охлаждения (наличие. охладительной плиты 4 и постепенное увеличение зоны охлаждения обеспечивает фронт кристаллизации, практически параллельный основанию формы) . Перемешаясь вверх, кулачок 15, смонтированный на камере нагрева, воздействует на контактный ролик 25, смонтированный- на рычаге 24 дросселя, изменяющего расход среды, подаваемой через трубопроводы 13 в силовые цилиндры 2, и следовательно, скорость движения камеры нагрева в зависимости от изме» нения поперечного сечения отливки, 605686 формула изобретения

Двухкамерный вакуумный кристаллиэатор, содержащий охладительную камеру с распо15

После затвердевания отливку удаляют из кристаллиэатора. Затем цикл повторяется, Использование изобретения позволяет резко расширить технологические возможности нристаллиэатора за счет распростра- 5 пения диапазона его использования на отливки сложной конфигурации, повысить качество отливаемых изделий с меняющимися по высоте поверхностью охлаждения и объемом охлаждаемого металла, улучшить условия труда литейшиков, автоматизировать процесс отливки сложных иэделий. ложенной внутри нее камерой радиационного нагрева, привод для перемешения последней и механизм управления привода, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества отливок сложной конфигурации, механизм управления привода выполнен в виде закрепленного на камере радиационного нагрева кулачка с профильной поверхностью и дросселя, взаимодействующего с последним через рычаг.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США N. 3532155, кл. 164-60, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР

N. 520189, кл. В 22 Д 27/04, 05,03,74, 1976.

60553

Составитель Т, Королева

Редактор Е. Братчикова Техред 3. Фанта Корректор Л. Небола

Заказ 2243/9 Тираж 950 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?К 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4