Устройство для заливки расплава в формы

 

Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства. Устройство позволяет во время технологических пауз автоматически удерживать ковш над расплавом в раздаточной печи с помощью бесконтактных средств контроля расстояния между ковшом и зеркалом металла и тем самым повысить надежность в работе заливочного манипулятора. Для этого механизм вертикального перемещения ковша имеет два дифференциально-трансформаторных преобразователя (ДТП), усилитель, серводвигатель, лекало и профилированный кулачок, кинематически связанный с механизмом поворота ковша. Выходные обмотки обоих ДТП соединены с входом усилителя. Сердечник первого ДТП кинематически связан с задатчиком положения ковша над расплавом в печи, сердечник второго ДТП - с лекалом, а корпус катушки второго ДТП - с валом серводвигателя, подключенного к выходу усилителя. Лекало размещено на несущей рейке механизма вертикального перемещения ковша, установлено с возможностью вертикального перемещения относительно рейки и подпружинено к профилированному кулачку. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51)5 В 22 Р 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4409524/23-02 (22) 12.04.88 (46) 07.01.90. Бюл. У 1 (71) Институт проблем литья

АН УССР (72) А.И.Личак, 8) В.Моисеев, Р,Ш,Тумасян, А,В,Завилинский и В.В,Здохненко (53) 621.746.2 (088.8) (56) Патент ФРГ 1(2804381, кл. В 22 Р 41/00, 1975. (54 ) УСТРОЙСТВО ДПЯ ЗАЛИВКИ РАСПЛАВА В ФОРМЫ (57) Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения — повышение надежности в рабо.те устройства, Устройство позволяет во время технологических пауз автоматически удерживать ковш над расплавом в раздаточной печи с помощью ,бесконтактных средств контроля расстояния между ковшом и зеркалом меИзобретение относится к области литейного производства, в частности к конструкции заливочных манипуляторов с погружаемыми в расплав поворотными ковшами.

Целью изобретения является повышение надежности работы, На фиг,1 приведена конструкция заливочного устройства; на фиг ° 2в положение ковша над расплавом в печи перед отбором минимальной и максимальной доз, Ковш 1, погружаемый в расплав 2, установлен в опорах 3 вращения на талла и тем самым повысить надежность в работе заливочного манипулятора.

Дпя этого механизм вертикального перемещения ковша имеет два дифференциально-трансформаторных преобразователя (ДТП), усилитель, серводвигатель, лекало и профилированный кулачок, кинематически связанный с механизмом поворота ковша, Выходные обмотки обоих ДТП соединены с входом усилителя. Сердечник первого ДТП кинематически связан с задатчиком положения ковша над расплавом в печи, сердечник второго ДТП вЂ” с лекалом, а корпус катушки второго ДТП— с валом серводвигателя, подключенного к выходу усилителя, Лекало размещено на несущей рейке механизма вертикального перемещения ковша, установлено с возможностью вертикального перемещения относительно рейки и подпружинено к профилированному кулачку . 2 ип, кронштейне 4, закрепленном на вертикально подвижной зубчатой рейке 5 °

На концах рейки выполнены опоры 6 вращения, в которых установлен вал 7 °

Его верхний конец через редуктор 8 соединен с валом двигателя 9, а на нижнем конце вала 7 выполнена резьба и установлена гайка )О. С помощью тяги 11, закрепленной в шарнирных опорах 12 и 13, ковш соединен с гайкой 10, Рейка 5 имеет зубчатое зацепление с шестерней 14, установленной на валу приводного двигателя 15, Тяга 11, гайка 10, вал 7, редуктор 8

1533832 и двигатель 9 образуют механизм поворота ковша вокруг оси„ проходящий., через опоры 3 вращения, а кронштейн

4, рейка 5, шестерня 14 и двигатель

15 составляют механизм вертикального перемещения ковша, Двигатель 15 и шестерня 14 размещены на горизонтально подвижной каретке !6, катки

17 которой установлены на горизонтальных направляющих !8. В цепь питания двигателя 9 введены переключатели 19 и 20, а также регулируемый резистор ?1, На ковше 1 возле заливочного окна 22 установлен датчик 23 глубины погружения ковша в расплав. К датчику подключена обмотка 24 реле, второй конец которой соединен с источником напряжения, Нормально закрытые контакты 25 реле, а также переключатель

26 и конечный выключатель 27 введены в цепь питания двигателя 15, Управляющий элемент выключателя 27 кинематически связан с механизмом нерв тикального перемещения ковша, На каретке 16 установлен сернодвигатель 28, подключенный через контакты переключателя ?9 к выходу усилителя 30, К нходу усилителя через контакты переключателя 31 подключены выходные обмотки перного 32 и второго 33 дифференциально-трансформаторных преобразователей, Между собой эти обмотки соединены последовательно и встречно, Гердечник преоб- 35 разонателя 32 кинематически связан с задатчиком 34 положения, снабженным шкалой 35. Корпус катушки преобразователя ЗЗ кинематически связан

40 с валом серводвигателя 28, а его сердечник 36 — с лекалом 37, Лекало 37 выполнено н виде копира, у которого длина рабочего участка равна наибольшему вертикальному пере45 мещению ковша. Лекало установлено в скользящих опорах 38,, закрепленных на рейке 5 с воэможностью вертикального перемещения относительно рейки и пружиной 39 поджато к профи50 лированпому кулачку 40. Вал кулачка

40 кинематически с.нязан с валом двигателя 9 и индикатором дозы, снабжен ным шкалой 41.

Заливочное устройство работает следующим образом, 55

До подачи напряжения переключатель 19 устанавливают в положение

b переключатель 20 — в положение е, переключатель 26 — н положение гп, переключатель ?9 — н положение f, а переключатель 31 — н положение п. После включения устройства на двигатель

15 поступает напряжение положительной полярности, и ковш поднимается, остананлинаясь н крайнем верхнем положении конечным выключателем 27,После этого устанавливают дозу отбираемого из печи расплана, Доза зависит от углового положения ковша при выходе из расплава : чем больше его наклон в сторону слива через носок,тем больше металла остается в ковше после подъема окна 22 над зеркалом расплана. Переключатель 19 переводят в положение а или с, и двигатель 9,вращая вал 7 и кулачок 40, устанавливает требуемое угловое положение ковша, контролируемое по шкале 41, отградуированной в единицах измерения дозы. После установки дозы переключатель 19 возвращают в.положение

Ь, а переключатель 26 переводят н положение 1, На двигатель 15 поступа" ет напряжение отрицательной полярности, и ковш опускается в печь с расплавом. При контакте датчика 23 с зеркалом жидкого металла обмотка

24 реле получает питание и его нормально закрытые контакты 25 разрывают цепь питания двигателя 15,Ковш останавливается и заполняется расплавом через окно ?2, После включения реле переключатель 29 переводят в положение g н результате чего образуется следящая система, контур которой составляют усилитель 30, серводвигатель 28, корпус катушки преобразователя 33 и его выходная обмотка, подключенная к входу усилителя и Формирующая сигнал tJ1I, пропорциональный смещению сердечника 36 от магнитной нейтрали. За счет перемещения катушки преобразователя 33 вдоль его сердечника 36 система автоматически устанавливает в преобразователе

33 магнитное равновесие, при котором сигнал !! на входе усилителя уменьшается до нуля, и серводвигатель 28 останавливается.

После заполнения ковша переключатель 29 переводят в положение f a переключатель 26 — в положение ш, и ковш с расплавом начинает подниматься. Во время подъема ковша серводвигатель 28 и катушка преобразователя

5 1533832 6

33 заторможены, и движущееся вверх лекало 37 смещает сердечник 36 от магнитной нейтрали, В крайнем верхнем положении размыкаются контакты конечного выключателя 27, двигатель

15 останавливается, а сигнал 11- на выходе преобразователя 33 остается пропорциональным высоте подъема ковша над зеркалом расплава в текущем цикле, После транспортировки ковша кареткой 16 к форме переключатель 20 переводят в положение 6 и, регулируя сопротивление резистора 21, управляют скоростью двигателя 9, поворачивая ковш и заполняя форму в заданном режиме. По окончании заливки формы переключатель 20 устанавливают в положение е, ковш транспортируют к печи, а переключателем 19 временно подключают двигатель 9 к напряжению отрицательной полярности (положение с), сохраняя эту цепь до тех пор, пока поворачивающийся в обратном направлении ковш займет заданное угловое положение, контролируемое по шкале 41. После установки дозы переключатель 31 переводят в положение S а переключатель 26 — в положение h.

При этом образуется следящая система (переключатель 29 установлен в положение f до подъема ковша с расплавом из печи)„ В ее контур входят последовательно и встречно включенные выходные обмотки преобразователей 32 и 33, усилитель 30, двигатель 15,шестерня 14, рейка 5, лекало 37 и сердечник 36 ° Управляющим воздействием является смещение сердечника 36 от магнитной нейтрали, а сигналом рассогласования, действующим на входе усилителя, — разность между напряжением И,, пропорциональным высоте подъема ковша над зеркалом расплава в печи, и выходным напряжением IJ> преобразователя 32 ° За счет сигнала

5U ковш начинает опускаться, а лекало 37 — возвращать сердечник 36 к магнитной нейтрали, вследствие чего напряжение U, уменьшается, Если бы напряжение П было равно нулю, ковш опустился бы в печь до уровня, при котором сработал датчик 23 в предыдущем цикле, и оставался погруженным в расплав до следующего цикла, Задатчиком 34 положения напряжение

Ug введено в противофазе с Ц .Поэтому разностный сигнал QU на входе усилителя 30 становится равным нулю раньше, чем сердечник 36 подойдет ! к магнитной нейтрали. Значение )J< подбирают, контролируя по шкале 35, таким, чтобы опускающийся в печь ковш останавливался на расстоянии

1-2 см от зеркала расплава. В таком положении ковш остается до следующего цикла, для выполнения которого переключатель 26 переводят в положение 1 и повторяют описанную вьппе последовательность команд, При изменении углового положения ковша, например, в сторону увеличе.ния дозы, профилированный кулачок 40 автоматически повернется к лекалу

37 меньшим радиусом, и лекало 37 под действием пружины 39 сместится вверх относительно рейки 5, Это приведет к дополнительному смещению сердечника 36 от магнитной нейтрали, к увеличению напряжения И и разностного сигнала PU, По сравнению с прежним угловым положением ковша зубчатая рейка 5 должна будет переместиться вниз на большее расстояние, чтобы следящая система пришла в равновесие (ЬУ = О). Таким образом, между угловым положением ковша, установленного над печью, и приращением хода рейки 5 вниз следящая система обеспечивает однозначную зависимость, Поскольку характер этой зависимости определяется профилем кулачка 40, представляется возможным подобрать его таким, чтобы вертикальные смещения нижней точки ковша, вызванные изменением его углового положения, следящая система компенсировала такими же по величине, но противоположными по знаку приращениями хода рейки 5 °

Очевидно, что в этом случае нижняя точка ковша будет находиться на одном и том же заданном расстоянии (1-2 см) от зеркала расплава независимо от уровня металла в печи и угла наклона ковша. Контур следящей системы остается замкнутым до подачи команды на погружение ковша в расплав. Поэтому величину дозы можно изменять и после того, как ковш опущен к зеркалу расплава, Так, если ковш находится у поверхности жидкого металла (фиг.2) и подготовлен к отбору минимальной дозы 42, то при переходе к максимальной дозе 43 одновременно с поворотом ковша в сторону слива рейка 5 опустится, и рас1533832

Формула изобретения

Устройство для заливки расплава в формы, содержащее поворотный ковш, горизонтально подвижную каретку„размещенный на каретке механизм вертикальноro перемещения ковша, выполненный в виде вертикально подвижной зубчатой рейки и шестерни, установленной на валу приводного двигателя, Составитель A,Ëáðîñèìîâ

Редактор В.Бугренкова Техред М.Ходанич Корректор С.1цекмар

Заказ 11 Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r Ужгород, ул. Гагарина, 101 стояние между ковшом и зеркалом расплава не изменится, Ввиду того, что положение ковша над расплавом автоматически стабилизируется без контактного датчика, который с каждым циклом заливки обрастает новым слоем металла, меняет сваю длину и требует частой замены, надежность работы заливочного устройства повышается, Опыт эксплуатации манипулятора с двумя кокильными машинами на участке алюминиевого литья показал, что устранение указанного узла позволяет упростить конструкцию механизма подвески ковша и обслуживание устройства, а также сократить на 20-25 время профилактических и ремонтных работ. закрепленный на рейке механизм поворота ковша вокруг оси, проходящий через его сливной носок, датчик глу5 бины погружения ковша в расплав и систему управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, устройство снабжено усилителем, серводвигателем, первым и вторым дифференциальнотрансформаторными преобразователями, задатчиком положения, лекалом и профилированным кулачком, причем дифференциально-трансформаторные преобразователи подсоединены выходными обмотками к входу усилителя, лекало закреплено на зубчатой рейке, профилированный кулачок кинематически соединен с приводным валом механизма поворота ковша, сердечник первого преобразователя кинематически соединен с эадатчиком положения, корпус катушки второго преобразователя с валом серводвигателя, а сердечник

25 второго преобразователя — с лекалом, которое установлено с воэможностью вертикального перемещения относительно рейки и подпружинено к профилированному кулачку,