Установка для центробежной биметаллизации деталей

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖН БИМЕТАЛПИЗАЦИИ ДЕТАЛЕЙ, содержащ станину, полый ротор с приводом. гнезда для наплавляемых деталей прижимной механизм и нагреватель, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем одновременной наплавки нескольких деталей и равномерного распределения металла по наплавляемым поверхностям, полый ротор снабжен базовой втулкой с радиальными каналами, сообщающимися с гнездами для наплавляемых деталей, и распределительной втулкой с отверстиями, установленной в базовой втулке с возможностью осевого перемещения относительно нее для совмещения отверстий с радиальными каналами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК () 9) (!!) (Sl)4В 2 D !3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3730408/22-02 (22) 25.04.84 (46) 23.10.85, Бюл. Ф 39 (72) В. А. Щигель и С. И. Сурма (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.74.042(088.8) (56) Патент ClllA 1(4031947, кл. В 22 D 13/00, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 472746, кл. В 22 D 13/00, 1973. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ

БИИЕТАЛЛИЗАЦИИ ДЕТАЛЕЙ, содержащая станину, полый ротор с приводом, гнезда для наплавляемых деталей, прижимной механизм и нагреватель, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем одновременной наплавки нескольких деталей и равномерного распределения металла по наплавляемым поверхностям, полый ротор снабжен базовой втулкой с радиальными каналами, сообщающимися с гнездами для наплавляемых деталей, и распределительной втулкой с отверстиями, установленной в базовой втулке с возможностью осевого перемещения относительно нее для совмещения отвер- 19

Ф стий с радиальными каналами.

1 1186

Изобретение относится к устройст- вам для центробежного литья, в частности к устройствам для центробежной биметаллиэации деталей, и может быть использовано в литейном производстве для получения биметаллических деталей.

Целью изобретения является повышение производительности путем одновременной наплавки нескольких де- 10 . талей и равномерного распределения металла по наплавляемым поверхностям.

На фиг, 1 показана установка, общий вид; на фиг, 2 — ротор установки, продольный разрез; на фиг. 3— деталь с наплавляемыми.поверхностями; на фиг. 4 — вкладыш, Установка (фиг. 1) состоит иэ станины 1, на которой в подшипниках

2 установлен шпиндель 3. Шпиндель кинематически связан с двигателем

4 ременной передачей, включающей шкивы 5 и ремень 6, К фланцу шпинделя через тепгоизолирующую прокладку

7 соосно шпинделю крепится полый ротор 8. Внутри ротора (фиг. 2) установлены стопой на базовой втулке

9 соосно с ротором наплавляемые детали 10 и расположенные между ни30

:,ми вкладыши 11. Стопа деталей и вкладышей прижимается к ротору в осевом направлении гайкой 12. С втулкой 9 сопрягается распределительная втулка 13 с возможностью осевого перемещения относительно втулки 9, 35 обеспечиваемого канавкой 14 в роторе

8„ Правая фасонная часть втулки 13 взаимодействует с рычагами 15, радиально установленными на гайке 12 с возможностью поворота в шарнире 16 40 в плоскости, проходящей через ось вращения ротора 8. Свободные концы рычагов снабжены грузами 17, С передней фасонной частью 18 втулки 13 взаимодействует через ролик 19 45 (фиг. 1) рычаг 20, установленный с возможностью поворота на станине 1, Рычаr 20 шарнирно связан с штоком

21 силового цилиндра 22, шарнирно установленного на станине 1. На- 50 плавляемая деталь 10 (фиг. 3) представляет собой тело вращения с наплавленной прерывистой поверхностью

23 на ее выступах 24, Каждая. деталь сопрягается с двумя соседними с ней 55 вкладышами 11 (фиг ° 4) таким образом, что выступы 25 вкладыша входят в пазы наплавляемой детали, располо374 . 2 женкой слева от него. Деталь, расположенная справа от вкладыша 11 и со стороны вкладыша не имеющая выступов, сопрягается с вкладышем с помощью штифтов 26, запрессованных во вкладыши и входящих в конструктивное или технологическое отверстие 27 детали.

Крайняя левая в стопе деталь сопрягается своим отверстием с фланцем базовой втулки 9 с помощью штифта 28.

При указанном сопряжении вкладышей и детали каждая наплавляемая поверхность ограничена бортиками, образованными поверхностями соседних вкладышей. Поверхности вкладышей изготов" ляются с такой точностью, что щели между вкладышами и деталями достаточно малы для проникновения сквозь них расплавленного металла. Кроме этого, перед наплавкой втулки вкладыши и боковую поверхность детали, не подлежащую наплавке, покрывают графитной смазкой, что делает эти поверхности несмачиваемыми жидким металлом и предохраняет от проникновения последнего в щели. Внутренний диаметр вкладыша выполняется с таким расчетом, чтобы объем полости, образованной наплавляемой поверхностью, наружной поверхностью базовой втулки 9 и поверхностью вкладышей был больше объема наплавляемого металла, Вкладыши

11 вместе с внешней поверхностью базовой втулки 9 образуют каналы

29, сообщающие указанные полости с атмосферой при расположении распределительной втулки 13 в крайнем левом положении. При иной форме наплавляемых деталей форма вкладышей и конструкция крепления деталей и вкладышей к ротору могут быть другими. Если наплавляемая поверхность ограничена бортиками, образованными самой конструкцией детали, то во вкладышах вообще нет необходимости. Однако в любом случае крепление деталей должно быть таковым, чтобы они располагались радиально относительно оси ротора, В базовой втулке напротив каждой наплавляемой поверхности имеется отверстие 30 (канал).

На распределительной втулке также имеются боковые отверстия 31 несколь" ко меньшего диаметра, чем отверстия

30. Отверстия 31 расположены таким образом, что в крайнем левом положении распределительной втулки 13 оси отверстий 30 и 31 совпадают, а в

1186374 крайнем правом положении отверстия одной втулки перекрыты телом другой.

Для предотвращения поворота распределительной втулки относительно базо" вой на краю последней выполнен паз

32, сопрягающийся со штифтом 33, зз прессованным в распределительную втул ку. Для получения более качественной наплавки ротор расположен внутри цилиндрического нагревателя, а для ус- !0 корения охлаждения детали и вкладышей вокруг ротора располагаются сопла с подведенным воздухом (не показаны) °

Установка работает следующим образом.

На базовую втулку, снятую с установки, надевают подлежащие наплавке детали и вкладыши в указанном поряд-. ке. Пакет собранных деталей вклады-. шей устанавливают в ротор вместе с базовой втулкой 9, Затем в ротор вставляют внутреннюю распределительную втулку, образующую единый узел с гайкой 12 и рычагами 15, и навинчивают гайку на ротор, прижимая .к нему пакет деталей и вкладышей, Вклю" чают нагреватель, После выдержки

,времени, достаточной для прогрева

;деталей и вкладышей до температуры наплавляемого металла, включают электродвигатель 4, сообщающий через ременную передачу вращение шпинделю

3 и ротору 8, Вместе с ротором вращаются рычаги и закрепленные на них 35 грузы, которые под действием центробежных сил поворачивают рычаги и перемещают распределительную втулку 13 в крайнее правое положение, при котором отверстия 30 и 31 перекрыты.

Через горловину распределительной втулки во внутреннюю часть ротора заливают дозу расплавленного металла, объем которой равен суммарному объему наплавляемого металла. Под 45 действием центробежных сил расплавленный металл растекается по поверхности внутренней распределительной втулки 9, образуя равномерный слой, Через промежуток времени, достаточный 50 для растекания металла и затухания в нем переходных волновых процессов, в бесштоковую полость цилиндра

22 подается сжатый воздух, а штоковую полость сообщают с атмосферой, 55 вследствие чего шток 21 выдвигается, поворачивая рычаг 20 с роликом 19 против часовой стрелки, Ролик !9 прижимается к торцу вращающейся втул ки 13, и, преодолевая усилия рычагов

l5, перемещает ее в крайнее левое положение, при котором оси отверстий

3l и 30 совмещаются, и металл под действием центробежных сил затекает в полости, образованные наплавляемой поверхностью, внешней стороной базовой втулки 9 и поверхностями вкладышей 11. При этом воздух из укаэанных полостей через каналы 29, образованные вкладышами.ll и поверхностью базовой втулки 9, удаляется в атмосферу.

В соответствии с указанным выбором объема этих полостей внутренняя часть ротора 8 полностью освобождается от металла. Вслелствие равномерности слоя и одинакового давления металл равномерно распределяется по всем наплавляемым поверхностям. В нижней части ротора слой расплавленного металла несколько толще и давле" ние несколько выше, чем в верхней части, вследствие действия силы тяжести. Однако это обстоятельство не повлияет на равномерность распределе" ния металла, поскольку по мере затекания последнего разница толщин становится все меньше и меньше, а выбором диаметра отверстия всегда можно добиться, чтобы затекание металла происходило в течение нескольких оборотов ротора, При этом все отверстия в течение одного оборота находятся под действием переменного давления. от максимального в нижней части до минимального в верхней части, что . обеспечивает при нескольких оборотах равномерность дозировки.

Далее одновременно выключают наl греватель и в охлаждающие сопла пода-, ют воздух, в штоковую полость цилиндра 22 подают давление, а бесштоковую сообщают с атмосферой, При этом шток втягивается в цилиндр рычаг 20 с роликом 19 поворачивается по часовой стрелке, а распределительная втулка 13 возвращается в крайнее правое положение.

При этом происходит охлаждение наплавляемого металла и его кристаллизация, По истечении времени, необходимого для кристаллизации, двигатель 4 выключают, По истечении времени, необходимого для охлаждения деталей и вкладышей до температуры 35-40 С, выключается подача воэо духа, После остановки ротора 8 от1186374

27 Q фиг, Г кручивается гайка 12 и вместе с рычагами 15 и распределительной втулкой 13 удаляется иэ ротора 8. Затем из ротора вынимается базовая втулка

9 со стопой деталей и вкладышей.

Стопа разбирается и наплавляемые детали отделяются, Далее процесс повторяется. Процедура последовательного включения и выключения нагрева, охлаждения двигателя 4 и силового цилиндра 22 через заданные промежутки времени может быть автоматизирована. Тогда в течение одного цикла работы установки при наличии двойного комплекта вкладышей 11 и еще одной втулки 9 оператор может разобрать стопу с наплавленными деталями

10 и вкладышами 11, собрать на внешней распределительной втулке очередную стопу вкладышей и деталей, подлежащих наплавке, которые устанавливаются в ротор непосредственно после съема стопы с наплавленными деталями.

В сравнении с базовой установкой для биметаллизации обойм автологов гидрокоробок баббитом в которой на) плавка выступов обойм осуществляется вручную, использование предложенного устройства позволяет за счет равномерной наплавки баббита на выступы

15 и сокращения его потерь, связанных с ручной наплавкой, снизить расход баббита на 10Х и в 6 раз увеличить производительность биметаллиэации эа счет механизации процесса.

1186374

6-Б

ВНИИПИ Заказ 6476/15 Тирак 746 Подписное

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