Машина для центробежного литья наклонного типа

 

Изобретение относится к литейному производству , в частности к центробежному литью биметаллических изделия и предназначено преимущественно для двухслойных прокатных валков. Предложена машина для центробежного литья наклонного типа, содержащая установленную с возможностью вращения изложницу, фиксируемую упором от осевого смещения два опорных ролика, два приводных ролика и заливочное устройство. Для предотвращения вибрации изложницы при вращении ее в роликоопорах и расширения технологических возможностей машины отношение диаметра изложницы к диаметру ролика составляет 0,92 - 1,5, одна пара роликов, состоящая из приводного и опорного, установлена с возможностью продольного перемещения, а упор и заливочное устройство установлены с возможностью поперечного перемещения. 2 ил, 1 табл.

(ts) (n) (51) 5 Â22013 М

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5038798/02 (22) 20.0492 (46) 30.1193 Бюп Йя 43-44 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов; Кушвинский завод прокатных валков (72) Свистунов ИА; Рямов ВА; Комляков 8.И„Грам- . матчиков BB„. Свистунова Г.H. (73) Украинский научно-исследовательский институт металлов; Кушвинский завод прокатных валков (54) МАШИНА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

НАКЛОННОГО ТИПА (57) Изобретение. относится к литейному производству, в частности к центробежному литью биМетаплических изделий, и предназначаю преимущественно для двухслойных прокатных валков.

Предложена машина дпя центробежного литья наклонного типа, содержащая установленную с воэможнопью вращения изложницу, фиксируемую упором от осевого смещения, два опорных ропика два приводных ролика и заливочное устройство.

Дпя предотвращения вибрации изложницы при вращении ее в роликоопорах и расширения технологических возможностей машины отношение диаметра изложницы к диаметру ролика составляет

092 — 1,5, одна лара роликов, состоящая из приводного и опорного, установлена с возможностью продольного перемещения, а упор и заливочное устройство установлены с возможностью поперечного перемещения. 2 ип, 1 табл. 2003429.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежному литью, биметаллических изделий, и предназначено преимущественно для двухслойных прокатных валков, Известна центробежная машина (см, авторское свидетельство СССР М 598687, кл, В 22 О 13/02, опубл, в БИ 1978 r, t4 11), включающая изложницу с поясками катания и опорные ролики, два иэ которйх, расположенные у одного конца изложницы, приводные.

Недостатком описанного аналога является расположение приводных роликов у одного конца изложницы, которое способствует неравномерному износу поясков катания изложницы, что приводит к.вибрации машины, а следовательно качество отливаемой заготовки ухудшается, Кроме того наличие промежуточного барабана усложняет кинематическую схему привода, делает ее громоздкой.

- Известна также машина для центро-. бежного литья (заявка Японии М 57-91863, кл, 8 22 О 13/02) с углом наклона оси вращения изложницы до 45О; установленная на фундаментной плите. Опорные ролики, привод вращения изложницы и заливочное устройство смонтированы на поворотной раме, угол наклона которой регулируется гидроцилиндром.

Недостатком описанного аналога является неудачная компоновка привода и изложницы. При эк.сплуат ации данной конструкции накладываются ограничения на наружный диаметр изложницы и требуются дополнительные затраты времени на сочленение изложницы с приводом, что снижает производительность машины в целом, Угол наклона оси вращения до 45О выходит за пределы широко используемого диапазона, обеспечивающего устойчивое вращение изложницы при заливке двухслойных валков, Наиболее близкой по технической сущности к заявленному является выбранная в качестве прототипа наклонная машина для центробежного литья (1), содержащая на.. клонно устанавливаемую изложницу, опирающуюся на четыре ролика, расстояние между которыми вдоль оси вращения не иэ". меняется, а изложница фиксируется от осевого смещения упором к нижнему торцу и вращается от привода через опорные ролики.

К существенным недостаткам прототипа можно отнести ограниченные номенклатурные возможности по отливке заготовок прокатных валков и сложности регулировок машины для получения качественных отливок. На данной машине нельзя расширить литье валков, существенно отличающихся по длине иэ-за того, что не предусмотрено изменения базы между опорными роликами и заданных пределов регулирования углов, .

В случае применения изложниц повышенной длины практически неустранимы до оптимального уровня вибрацйи, вызванные неравномерным распределением нагрузок

10 на опорные ролики и снижающие качество отливок.

Целью изобретения является повышеwe качества заготовок прокатных валков ю . расширение технологических возможнсь.

"5 стей центробежного литья на машинах наклонного типа.

Для решения поставленной задачи в и шине для центробежного литья наклоннойр типа, содержащей установленную с возмоа20 ностью вращения изложницу, фиксируемую упором от осевого смещения, два опорньщ ролика, два приводных ролика и заливочна устройство, одна пара роликов, состоящае из приводного и опорного, установлена е

25 возможностью продольного перемещения, а упор и заливочное устройство установлены с возможностью поперечного перемещения, при этом отношение диаметра изложницы к диаметру ролика составляет

-30 0,92-1,5.

Изменяя расстояние между роликоопорами и совмещая центр упорного ролика и ось заливочного устройства с осью заливаемой изложницы, можно добиться устойчивого вращения изложницы, т.е. вращения без вибрации, в результате чего качество отливок повышается. Кроме того возможность продольного перемещения относительно. . изложницы дальней по отношению к упору

40 роликоопоры и поперечного перемещения упора и заливочного устройства позволяет расширить номенклатуру отливаемых заготовок прокатных валков в пределах 260560 м по,бочке и 1200 3000 мм по длине и, как следствие, повысить коэффициент загрузки машины.

Для получения высококачественных отливок не бходимо, чтобы между изложницей и опорными роликами отсутствовало скольжение, Скольжение вызывает износ поверхности контакта ролика и изложницы и способствует вибрации, что в свою очередь снижает качество отливок и их эксплуатационные свойства. Результат эТого зависит от прижимного усилия между изложницей и опорными роликами. Опытным путем было установлено, что для устойчивого вращений (вращения беэ скольжения) изложницы необходимо, чтобы отношение диаметра изложницы к диаметру ведущего

2003429

15

30 менной передачи 1;2. ролика находилось в пределах 0,92...1,5.

При отношении диаметра йзложницы к диаметру ведущего ролика более чем 1,5 прижимное усилие приобретает такое значение; которое неспособно удержать вращающуюся изложницу на роликоопорах.

При отношении менее чем 0,92 под действием прижи ного усилия ролики начинают деформироваться.

По имеющимся у заявителя данным в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа заявляемое техническое решение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Изобретательский уровень".

На фиг;1 изображена машина для центробежного литья; вид сбоку; на фиг,2 — вид

А на фиг.1.

Машина для центробежного литья содержит изложницу 1, фиксируемую от осевого смещения упором 2, привод вращения изложиицы, состоящий из двигателя 3, соединенного с приводными роликами 4, по другую сторону которой установлены опорные ролики 5 (фиг.2), заливочное устройство

6, установленное на тележке 7, перемещаемой по направляющим 8 при помощи привода 9. Для предотвращения соскакивания изложницы с роликов имеется два ограничителя 10, каждый из которых состоит из ролика 11 фиг.2), соединенного с помощью рычага 12 с винтовой передачей 13, смонти., рованной на стойке 14.

Для поперечного перемещения упора 2 служит винтовая передача 15, а для поперечного перемещения заливочного устройства 6 — винтовая передача 16.

Каждая пара роликов, состоящая из приводного 4 и опорного 5, расположена s своей роликоопоре 17 и 18.

Для продольного перемещения роликоопоры 17 по направляющим 19 она снабжена винтовой передачей 20.

Машина смонтирована на раме 21, установленной под углом а= 25 к горизонту.

Работа центробежной машины осуществляется следующим образом.

Перед заливкой металла в изложницу 1 вручную при помощи винтовой передачи 13 (фиг.2) подводятся ограничители 10 до соприкосновения ролика 11 с беговой дорожкой изложницы 1, затем необходимо сделать два оборота маховиком винтовой передачи 13 ограничителя 10 в обратную сторону, обеспечивая. этим зазор между роликом и. беговой дорожкой изложницы 1.

Используя привод 9 и направляющие 8, заливочное устройство 6 вводится B изложницу 1. Затем включают привод. вращения изложницы. С помощью стробоскопического балансировочного прибора оп редел яется амплитуда колебаний изложницы 1, Если наблюдается неустойчивое вращение иэложницы 1 на роликоопорах 17 и 18, привод вращения изложницы отключается. Используя показания стробоскопического балансировочного прибора, производят балансировку изложницы 1, перемещая подвижную роликоопору 17 по направляющим

19 с помощью винтовой передачи 20 в продольном направлении, упор 2 и заливочное устройство 6 в поперечном направлении с помоЩью винтовых передач 15 и 16 соответственно. Величина перемещений определяется в зависимости от амплитудь колебаний изложницы 1. Добившись таким образом устойчивого вращения изложницы 1 на заданной технологической частоте, в заливочное устройство 6 из ковша заливается необходимая порция металла для получения рабочего слоя бочки заготовки прокатного валка.

После чего заливочное устройство 6 возвращается в исходное положение. После истечения времени, необходимого для кристаллизации рабочего слоя в изложнице

1, снижается частота вращения изложницы, заливочное устройство 6 вводится в излож- . ницу 1 и начинается заливка металла для внутреннего слоя бочки заготовки прокатного валка. После чего заливочное устройство 6 возвращается в исходное положение.

Время охлаждения заготовки отлитого прокатного валка на машине устанавливается технологическим процессом. После чего выключается привод вращения изложницы.

После полной остановки машины изложница 1 снимается с рдликоопор 17 и 18 и переносится в специальный кессон или термопечь для дальнейшего замедленного охлаждения.

Опытная проверка признаков осуществлялась на модели заявляемой центробежной машины наклонного типа.

Все узлы модели были смонтированы на стальной платформе, установленной под уг25о

В качестве опорных роликов использовались радиальные подшипники с номинальным наружным диаметром 65, 72, 78, 85, 95, 115, 120, 130, 140, 150 мм. Подшипники крепились на двух роликоопорах.

Дальняя от упора .пара перемещалась по пазам, параллельным оси вращения.

Упорный ролик регулировался по высоте относительно платформы, Для привода использован электродви гател ь, обороты которого регулировались через автотрансформатор. Передаточное число клиноре2003429 усиливает вибрацию изложницы особенно в момент ее заливки, что ухудшает качество отливки.

Согласно данным проведенных моделирований.заявляемое изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: а) обеспечивает повышение качества отливок за счет снижения вибрации изложницы и предотвращения появления трещин на поверхности отливки; б) обеспечивает расширение технологических возможностей за счет расширения номенклатуры литья валков на одной машине; в) повышение качества валков приводит к снижению себестоимости проката, так как будет повышена стойкость валков, а расширение технологических возможностей — к повышению коэффициента использования оборудования, Заявляемая машина для центробежного литья наклонного типа представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит внедрить новую технологию центробежнг "о литья двухслойных flpoKBTHblx валков, получить валки, качественно отличающиеся от ранее применяемых, снизить расход жидкого металла и за счет этого сэкономить легирующие материалы и уменьшить качество вредных выбросов в окружающую среду.

20 (56) Заявка Великобритании М 1433058, кл. В 22 D 13/02, 1976.

Отношение диамет- Относительная велира изложницы к диа- чина амплитуды колеметру ведущего баний модели олика иэложни ы, мм

Размеры изложницы, длина кокиля, мм

М опыта

1 о

4

6

8

1Лодели изложниц выполнялись в виде стальных гильз трех размеров: О 120 х 250 мм (диаметр х длина), О 120-х 350 мм, О 120 х х500 мм. Допуск на изготовление для всех трех цилиндров составляет, по диаметру

° +0,5 мм, по длине -1,5 мм.

Внутри гильз крепились стальные цилиндры, имитирующие кокиль и составляющие 3/5 длины гильзы. Толщина стенок гильзы 10 мм. Зазор между гильзой и цилиндром не превышал 0,4 мм. Способ крепления цилиндров от осевого смещения: конус-клин.

Все испытания проводились на постоянных оборотах цилиндров (500+10 об/мин). 15

Обороты устанавливали по стробоскопу.

После установившегося вращения амплитуда колебаний модели изложницы определялась у верхнего (от вершины углФ"наклона) торца цилиндра через двуплечий рьиаг с соотношением плеч 1, 2 с помощью индикатора часового типа, Относительная величина амплитуды колебаний определилась визуально.

В таблице представлены результаты моделирования вращения изложниц, Устойчивость вращения определялась по относительной величине амплитуды колебаний модели изложницы. Анализ результатов показывает, что при условии выхода 30 отношения диаметра изложницы к диаметру ведущего ролика за пределы 0,92-1,5 происходит ухудшение устойчивости вращения изложницы, В реальных условиях 0T" клонение от заявленных параметров

120х250, 150

120х250, 150

120х250,150

120х250, 150

120х250, 150

120х250,150

120х250, 150

120х250, 150

120x250,150

120x250,150

120х35.0,:210

120х350, 210

120х350, 210

120x35G, 210

120х350, 210

12Gx350, 210

120х350, 210

120х350, 210

0,8

0,86

0,92 .

1,05

1,3

1,4

1,5

1,7

1,8

0,8

0,86

0,92

1,05

1,3

1,4

1,5

2;О

2,8

1,2

1,25

1,23

1,25

1,25

1,23

3,5

4,3

3,0

4,0

1,4

1,45

1,45

1,41

1,43

1,45

2003429

Формула изобретения

МАШИНА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО

ЛИТЬЯ НАКЛОННОГО ТИПА, содержащая установленную с.возможностью вращения изложницу, упор для фиксации изложницы от осевого смещения, два опорных ролика;

1 два приводных ролика и заливочное уст- .

Продолжение таблицы райство, отличающаяся тем, что одна пара

: роликов, состоящая из приводного и опорного, установлена с возможностью продольного - перемещения, а упор и заливочное устройство установлены с возможностью поперечного перемещения, при этом огношение диаметра изложницы к диаметру ролика составляет 0,92 - 1,5.

2003429

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор С.Кулакова

Заказ 3296

Составитель И.Свистунов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Тираж .Подписное

НПО" Поиск" Роспатента

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