Автоматическая линия центробежного литья в облицованные кокили

Автоматическая линия центробежного литья в облицованные кокили

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнд

Соцналнстнческнз

Республик

<>?64842

+

l г г « (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 09. 08. 78 (21) 2654400/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

В 22 0 13/04

В 22 D 47/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий

Опубликовано 23,0R80. Бюллетень ¹ 35 (53) УДК 621. .74.042 (088.8) Дата опубликования описания 230980 (72) Авторы изобретения

A. С. Тумасов, Б. В. Токарев, И. С. Борецкий, E. П. Ильенко, М. Н, Менакер, В. Н. Мартьянов, В. И. Ясногородский, А ° М. Булыгин, С. А. Гальнбек, Н. Г. Баранова и Л. Б. Двинина (71) Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного 11тевттиттостроения-g< (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

В ОБЛИЦОВАННЫЕ КОКИЛИ 1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано, в частности, для отливки корпусов букс железнодорожных вагонов центробежным методом в облицованные ко- 5 кили.

Известна поточно-механизированная линия получения отливок в облицованных металлических формах, содержащая установку для нанесения облицо- 1Р вочной смеси на рабочие поверхности форм с обогреваемыми моделями, кантователь облицованных форм, распаровщик, двухнитЬчную печь для нагрева форм с раздельной регулировкой темпе- 15 ратурного режима каждой нити и устройствами для охлаждения форм, приводной рольганг, состоящий из прямой и возвратной ветвей, установку для кантовки и передачи форм с воэвратной2п на прямую ветвь приводного рольганга и два подъемника. (1).

Однако при .использовании такой линии металл заливают в стационарные формы, при этом до 40в стали расходуется на литники и прибыли. Это приводит к излишнему перерасходу жидкого металла и установке дополнительного технологического оборудования для обрубки литников и прибылей. 30

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близкой к изобретению является линия литья в облицованные кокили, содержащие последовательно установленные агрегаты нанесения. облицовки на кокиль, сборки, запирания замков и кантовки на

90о, передачи кокиля с продольной ветви на поперечную, заливки, передачи кокиля с поперечной ветви на возвратную, отпирания замков, возвратной кантовки проходного типа, разборки, выбивки, очистки, камеру охлаждения, агрегат кантовки на 180 и систему рольгангов 21. На одной линии производят отливку корпуса буксы железнодорожных вагонов, Однако качество отливок и выхода годного продукта при литье в стацио-. нарные кокили недостаточно высоки: отливки часто поражаются ситовидной пористостью, а выход годного продукта не превышает Ъ0%, т, е. для этой линии характерны повышенный расход жидкого металла и требуются оборудование и рабочие по обрубке литников и прибылей.

Для повышения качества литья и экономии жидкого металла предлагаемая линия снабжена размещенными на

764842 участке подготовки кокилей спутниками со съемными кокилями и, расположенной с внешней стороны поперечной ветви участка подготовки карусельной установкой и центробежными машинами, с приводом которых соосно смонтирован механизм ориентации, взаимодействующий при помощи подвижной муфты с приводом, и манипулятором, размещенным между участком подготовки и карусельной установкой и осуществляющим с помощью подпружиненных упоров и захватов перемещение кокилей из спутников в центробежные машины и обратно.

Центробежная машина может быть снабжена установленными на подшипни- t$ ковых опорах шпинделем, на верхнем конце которого размещено зажимное приприспособление, а на нижнем — диск с упором и конусным пазом по образующей, и приводом вращения со шкивом, 2О имеющим радиальный паэ.

Спутник может быть снабжен запирающим устройством и выполнен в виде разъемного состоящего из двух полоI вин корпуса, плоскости разъема которого совпадают с плоскостями разъема кокилей, при этом в корпусе имеются полости для размещения кокилей и смонтированы фиксаторы, взаимодействующие при помощи клиньевых поверхностей с подпружиненными толкателями, Зо установленными перпендикулярно к фиксаторам.

Механизм ориентации может быть снабжен приводом с выдвижным фиксатором, взаимодействующим с конусным па- 35 эом диска центробежной машины, приводом вращения, на вертикальном валу которого с воэможностью возвратно-поступательного движения размещена муфта, содержащая подпружиненное нодило, 4р взаимодействующее с радиальным пазом шкива привода центробежной машины, и кольцевой паз, связанный посредством вильчатого рычага с приводом подъема и опускания муфты.

На фиг. 1 изображена предлагаемая 4 линия в плане, общий вид, на фиг. 2показан спутник для транспортирования кокилей, общий вид, на фиг. 3 дано сечение A,-A на фиг. 2 ; на фиг. 4— сеченИе В-Б на фиг. 3; на фиг. 5 по- SO казан манипулятор, общий вид, на фиг. 6 дано сечение В-В на фиг. 5; на фиг. 7 и 8 показана карусельная устанойка.

Р ртоматическая линия центробежной 5$ отливки корпуса буксы состоит иэ участка 1 подготовки кокиля под заливку, спутника 2 для транспортирования кокилей 3, манипулятора 4, карусельной установки 5 с размещенными на ней центробежными машинами 6, механизма ориентации и разливочного агрегата

8 с весовым устройством 9.

Участок 1 подготовки кокиля под заливку содержит агрегат 10 карусельного типа для нанесения облицовки на кокиль, продольную ветвь 11 приводных рольгангов, агрегаты, сборки 12, запирания замков и кантовки на 90

13, передачи кокиля с продольной ветви на поперечную 14, поперечную нетвь

15 рольганга, агрегат 16 передачи кокиля с поперечной ветви на возврат-. ную, возвратную ветвь 17 рольгангон, агрегаты. отпирания замков 18,нрзвратной кантовки на 90 19, разборки

20, выбивки 21, очистки 22, камеру. охлаждения 23 и агрегат 24 кантовки на 180 .

Спутник 2 снабжен запирающим устройством (откидным замком) 25, а его корпус 26 выполнен разъемным и содержит верхнюю 27 и нижнюю 28 половины, При этом в корпусе 26 для удержания кокилей 3 от выпадания н плоскости разъема смонтированы фиксаторы

29 с пружинами 30, которые взаимодействуют при помощи клиновой поверхности 31 с подпружиненными толкателями

32, установленными перпендикулярно к фиксаторам 29. Кроме того, в верхней 27 и нижней 28 половинах корпуса

26 выполнены полости 33, имеющие конусную базу 34 и параллельные направляющие 35, в которые устанавливаютсн кокили 3.

Кокиль 3 также состоит иэ двух пополовин — верхней 36 и нижней 37 и в собранном виде имеет конусную базу

38 и параллельные направляющие 39, посадочные размеры которых соответствуют размерам конусной базы 34 и направляющих 35 верхней 27 и нижней

28 половин корпуса 26, при этом кокили 3 устанавливают в посадочные полости 33 спутника 2 так, чтобы плоскости разъема спутника 2 и кокилей

3 совпадали.

Манипулятор 4 имеет портал 40, в котором смонтированы принод 41 поворота и привод 42 подъема и опускания, который снабжен транерсой 43, несущей на себе захваты 44 с приво-, дом 45 и подпружиненные упоры 46, взаимодейстнующие с подпружиненными толкателями 32 спутника 2. Карусельная установка 5 состоит из центробежной опоры 47, на которой смонтированы привод 48 поворота, планшайба 49 и фиксаторы 50. На планшайбе 49 установлены центробежные машины 6, состоящие иэ корпуса 51, н котором на подшипниковых опорах 52 и 53 установлен шпиндель,54, приводимый во вра- . щение от привода 55. На верхнем конце шпинделя 54 смонтировано зажимное приспособление 56, на нижнем — диск

57 с упором 58 и конусным пазом 59.

Привод 55 содержит-шкив 60, на котором выполнен радиальный паз 61, Зажимное приспособление 56 содержит конусную базу 62 и подвижные щели 63 с опорами 64, взаимосвязанные

764842 при помощи поворотных рычагов 65 грузами бб. Иеханизм 7 ориентации содержит станину 67, на которой смонтированы привод 68 вращения, выдвижной фйксатор 69 с приводом 70, привод 71 подъема и опускания и концевой выключатель 72. На вертикальном валу 73 привода 68 вращения с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена муфта 74 с подпружиненным водилом 75 и кольцевым пазом 76. Кольцевой паз 76 при помощи вильчатого рычага 77 взаимосвязан с приводом подъема и опускания, а подпружиненное водило 75 — с радиальным пазом шкива 60.

Выдвижной фиксатор 69 привода 68 взаимодействует с конусным пазом 59 диска 57, а упор 58 диска 57 — с концевым выключателем 72.

Автоматическая линия работает следующим образом. 20

На участке 1 подготовки кокилей две половины спутника (полуспутника)

27 и 28 в сборе с двумя половинами кокилей (полукокилями) 36 и 37, установленные разъемом вниз, по возвратной ветви 17 подаются на агрегат отпирания замков 18, где производится облицовка половин полукокилей 36 и 37 путем вдувания облицовочной смеси через надувные отверстия в кокиле в зазор между половинами полукокилей

36, 37 и горячей моделью поочередно для верхнего полукокиля 36 и нижнего 37, а затем схем с моделей облицованных полукокилей 36, 37, кантовО ка их на 180 и установка разъемом вверх на рольганг продольйой ветви 11, по которому полуспутники 27 и 28 с полукокилями 36 и 37 транспортируются к агрегату сборки 12. На агрегате сбор- 10 ки 12 собирают полуспутники 27, 28 с полукокилями 36 и 37 в спутник 2 с кокилями 3 и передают их на агре,гат запирания замков и кантовки 13 для запирания замков 25 и кантовки на 90, что необходимо для транспортио рования кокилей 3 осью вертикально.

Далее спутник 2 с подготовленными под заливку кокилями 3 подается на агрегат 14 для передачи спутника 2 с прО дольной ветви 11 на поперечную ветвь

15 рольгангов. По поперечной ветви 15 спутник 2 с кокилями 3 поступает на рабочую позицию I в это же время на позицию выгрузки )(карусельная установка 5 подает ориентированный кокиль 3 с отлитой деталью. После того, как кокили 3, один - подготовленный под заливку, другой - с отлитой деталью, займут исходные позиции, пода ется команда приводу 42 на опускание ф() двухплечего рычага с захватами 44 к кокилям 3. При подводе захватов 44 и кокилями 3 при помощи приводов 45 и захватов 44 осуществляют захват кокилей 3. Причем захваты 44, которые берет кокиль 3 из спутника 2 подпружиненными упорами 46, воздействуя на толкатели 32, перемещают их вниз и с помощью клиньевых поверхностей 31 отодвигают фиксаторы 29 от кокиля 3, освобождая его от спутника 2, в результате чего кокиль свободно вынимается из полости 33, имеющей конусную базу 34 и параллельные направляющие 35.

После захвата кокилей 3 при помощи привода 42 производится подъем и выемка их из спутника 2 и зажимного приспособления 56. В результате подготовленный под заливку кокиль иэ спутника 2 переносится на загрузочную позицию ll, ориентированного зажимного приспособления 56, а кокиль

3 с отлитой деталью — на позицию I

В этом положении подается команда приводу 42, который опускает вниз траверсу 43 с кокилями 3: один (с отлитой деталью) — в посадочную полость

33 спутника 2; другой (подготовленный под заливку) — в конусную базу 62 и на упоры 64 подвижных щек 63 зажимного приспособления 56. Кокиль 3, загружаемый в спутнике 2, базируясь на конусную базу 34 и направляющие 35, раздвигает фиксаторы 29 и устанавливается в полость 33, после чего фиксаторы 29 под действием пружин 30 фиксируют это положение, кокиль загружаемый в зажимное приспособление

56, базируясь на базе 62, устанавливается на опоры 64 подвижных щек 63 и под действием собственного веса зажимает себя. После фиксаций и зажима кокилей 3 в спутнике 2 и зажимном приспособлении 56 последовательно по мере выполнении каждой операции даются команды приводу 45 — на освобождение кокиля, приводу 42 — на подъем траверсы 43; приводу 41 — на поворот траверсы 43 с захватами 44 и приводами 45 в исходное положение для приема и выгрузки следующих кокилей 3.

При возвращении траверсы 43 в исходное положение спутник 2 перемещается на шаг и устанавливает которой кокиль 3 на рабочую позицию i, а карусельная установка 5 посредством привода 48 поворачивает планшайбу 49 на заданный угол, в результате чего следующий ориентированный кокиль поступает на позицию выгрузки II . Затем манипулятором 4 осуществляется выгрузка и загрузка кокилей 3, подготовленных под заливку, с отлитой деталью вышеописанным методом. Далее спутник 2 с кокилями 3 с отлитыми деталями поступа ет на агрегат 16, который передает спутник на возвратную ветвь 17 рольгангов. Возвратная ветвь 17 рольган-, гов последовательно транспортирует спутник 2 к агрегату 18, где производится размыкание замков спутника 2", к агрегату 19, где производится возвратная кантовка на 90 ; к агрегату

764842

20, где производится разборка, к агрегату 21, где производится выбивка отлитой детали» к агрегату 22, где производится зачистка, к агрегату 23, где производится охлаждение, к агрегату 24, где производится кантовка на 180 разъемом вниз", далее на агрегат 10, где начинается повторение цикла. Кокиль 3, поступивший на зажимное .приспособление 56, при повороте план шайбы 49 на заданный угол, поступает на позицию ожидания ITI, где дается команда приводу 55 на включение вращения (c частотой 200 об/мин) шпинде-, ля 54, установленного на подшипниковых опорах 52 и 53 в корпусе 51 центробежной машины 6, С позиции LT кокиль 3 далее поступает на позицию 1Ч, где производится заливка жидкого металла при помощи разливочного агрегата 8 и весового устройства 9 и увеличение частоты вращения до 600 об/мин

На позициях Ч вЂ” ХЮ происходит кристаллиация отлитой детали. После полной кристаллизации на позиции Бь -кокиль 3 ориентируется таким образом, .чтобы при перегрузке с позиции IÉI на позицию j (a спутнике 2) плоскость разъема кокиля 5 совпадала с плоскостью разъема спутника 2.

Ориентация кокиля 3 осуществляется при помощи механизма 7 ориентации, который, при, прекращении вращения привода 55 получает команду на включение привода 68 вращения. После включения привода 68 срабатывает при вод 71 подъема и опускания, который посредством вильчатого рычага 77 и кольцевого паза 76 подводит вращающуюся на валу 73 муфту 74 водилом 75 к шкиву 60 с радиальным пазом 61. При западании водила 75 в радиальный паз

61 начинает вращаться шкив 60, который приводит во вращение шпиндель 5 4, на нижнем конце которого насажен диск

57 с конусным пазом 59 и упором 58.

При нажатии упора 58 на-концевой выключатель 72, установленный на станине 67, включается привод 70, который выдвигает фиксатор 69 и вводит в паз

59. При попадании фиксатора 69 в паэ

59 отключается привод 68 вращения, муфта 74 с водилом 75 возвращается в исходное положение. Таким образом, происходит ориентация зажимного приспособления 56 с кокилем 3.

Ориентированное положение кокиля 3 на позиции загрузки и выгрузки II наличие спутника 2 с кокилями на рабочей позиции I и возврат захвата 44 манипулятора 4 в исходное (верхнее положение) дает команду на повторение цикла работы всей линии.

3. Линия по п. 1, отличающ а я с я тем, что спутник снабжен запирающим устройством, а корпус его выполнен из двух половин, плоскости разъема которых совпадают с плоскостями разъема кокилей, при этом в корпусе выполнены полости для размеще40 ния кокилей и смонтированы фиксаторы, взаимодействующие при помощи клиновых поверхностей с подпружиненными толкателями, установленными перпендикулярно к фиксаторам.

4. Линия по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что механизм ориентации снабжен приводом с выдвижным фиксатором, взаимодействующим с конусным пазом диска центробежной машины, приводом вращения, на вертикальном валу которого с воэможностью возвратно-поступательного движения размещена муфта, содержащая подпружиненное водило, взаимодействующее с радиальным пазом шкива привода центробежной машины, M и кольцевой паз, связанный посредством вильчатого рычага с приводом подьема и опускания муфты.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 441101, кл. В 22 0 47/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР ,Р 407641, кл. В 22 0 15/04, 3973.

Формула изобретения

1. Автоматическая линия центробежного литья в облицованные кокили, включающая участок подготовки кокилей, содержащий последовательно установленные агрегаты нанесения облицовки на кокиль, сборки, кантовки кокилей на 90 и запирания копирных замков, передачи кокиля с продольной ветви на поперечную, передачи кокиля с поперечной ветви на возвратную, отпира ния замков обратной кантовкн, разборки выбивки, очистки, камеру охлаждения, агрегат кантовки на 180 и систему

3 о рольгангов, о т л и ч а ю щ à à с я тем, что, с целью повышения качества литья и экономии жидкого металла, она снабжена размещенными на участке под-. готовки спутниками со съемными кокиля15 ми и расположенной с внешней стороны поперечной ветви участка подготовки карусельной установкой с центробежными машинами, с приводом которых соосно смонтирован механизм ориентации, ;ф взаимодействующий при помощи подвижной муфты с приводом и манипулятором, размещенным между участком подготовки и карусельной установкой.

2. Линия по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, центробежная машина снабжена установленными на подшипниковых опорах шпинделем, на верхнем конце которого размещено зажимное приспособление, а на нижнем— диск с упором и конусным пазом по обЗ разующей, и приводом вращения со шкивом, имеющим радиальный паз.

764842

63 фиг.д

КорректорГ. Решетник

Подписное

Составитель В. Васехин

Редактор Т.Шагова Техред A. Ач

Заказ 7259/58 Тираж 889

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаМ иэобретений и открытий

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

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

77

7Ф

76