Кокильная машина для получения полых отливок


 


Владельцы патента RU 2486028:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Слава ДВ" (RU)

Изобретение относится к литейному производству. Машина содержит кокиль, станину, механизм разъема кокиля, тепловую трубу с зоной нагрева и охлаждения, кожух, расположенный в зоне охлаждения тепловой трубы, механизм перемещения тепловой трубы и термопары с системой автоматического управления. В кожухе с дном установлены трубки с заглушенными нижними концами, на боковых поверхностях которых выполнены отверстия, обращенные к тепловой трубе. На одной из трубок отверстия смещены по высоте на расстояние L/2 по отношению к отверстиям в другой трубке, где L - расстояние между отверстиями в трубке. Диаметр d0 отверстий в трубках диаметром d1, количество отверстий n, расстояние между отверстиями L, длина L0 трубки и диаметр D тепловой трубы в зоне охлаждения связаны соотношениями: d1/D=0,2÷0,5, d0/d1=0,02÷0,05 и n=L0/L=3-12. Достигается повышение производительности и качества отливок за счет увеличения эффективности охлаждения тепловой трубы и отливки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для получения полых отливок.

Известно устройство для получения отливок [1. Патент №2419511 RU], содержащее кокиль, станину, механизм разъема кокиля, тепловую трубу с зоной нагрева и охлаждения, защитный кожух, механизм перемещения тепловой трубы, термопары с системой автоматического управления работой устройства.

Недостаток известного устройства заключается в недостаточной производительности, обусловленной недостаточной эффективностью охлаждения тепловой трубы.

Заявляемая кокильная машина направлена на создание высокоэффективного процесса получения полых отливок.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемой машины, заключается в повышении эффективности охлаждения тепловой трубы. За счет чего достигается:

- повышение производительности процесса получения полых отливок;

- повышение качества полых отливок за счет эффективного и равномерного охлаждения.

Заявляемая машина характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки: кокиль, станина, механизм разъема кокиля, тепловая труба с зоной нагрева и охлаждения, кожух, расположенный в зоне охлаждения тепловой трубы, механизм перемещения тепловой трубы, термопары с системой автоматического управления работой.

Отличительные признаки: в кожухе тепловой трубы с дном установлены трубки с заглушенными нижними концами, на боковых поверхностях трубок выполнены отверстия, обращенные к тепловой трубе, на одной из трубок отверстия смещены по высоте на расстояние L/2 по отношению к отверстиям в другой трубке, где L - расстояние между отверстиями в трубке, d0 - диаметр отверстий в трубках диаметром d1, n - количество отверстий, расстояние L между отверстиями, длина L0 трубки и диаметр D охлаждения тепловой трубы связаны соотношениями: d1/D=0,2÷0,5; d0/d1=0,02-0,05; n=L0/L=3-12. Кроме того, машина снабжена вытяжным паропроводом с конденсатором пара, установленным над кожухом.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемой кокильной машины и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Принудительное охлаждение зоны охлаждения тепловой трубы распыливанием охлаждающей воды позволяет эффективно отводить тепло.

Снабжение кокильной машины установленными в кожухе в зоне охлаждения тепловой трубы трубками с заглушенными концами и отверстиями, обращенными к тепловой трубе, позволяет равномерно по высоте эффективно охлаждать тепловую трубу в зоне охлаждения, путем распыливания охлаждающей воды из трубок.

Эффективное охлаждение тепловой трубы позволяет сократить время производственного процесса получения полых отливок, тем самым повышает производительность кокильной машины.

Эффективное охлаждение тепловой трубы позволяет получить мелкозернистую структуру отливки, что положительно сказывается на ее механических свойствах.

Изготовление на одной из трубок отверстий, смещенных по высоте на расстояние L/2 по отношению к отверстиям в другой трубке (где L - расстояние между отверстиями в трубке), позволяет равномерно охлаждать тепловую трубу.

Уменьшение соотношения d1/D<0,2 (где d1 - диаметр трубки, D - диаметр тепловой трубы в зоне охлаждения) приводит к затруднению изготовления трубок с отверстиями.

Увеличение соотношения d1/D>0,5 приводит к нерациональному увеличению габаритов и массы трубок с отверстиями.

Уменьшение соотношения d0/d1<0,02 (где d0 - диаметр отверстия в трубке) приводит к затруднению изготовления отверстий, возможности их забивания, нерациональному уменьшению расхода охлаждающей воды и эффективности охлаждения.

Увеличение соотношения d0/d1>0,05 приводит в ряде случаев к потере распыливаемой охлаждающей воды в окружающую среду, уменьшению равномерности охлаждения по высоте тепловой трубы.

Уменьшение количества отверстий в трубке n<3 не обеспечивает равномерное и эффективное охлаждение тепловой трубы.

Увеличение количества отверстий в трубке n>12 приводит, в ряде случаев, к нерациональному расходу охлаждающей воды и уменьшает эффективность охлаждения тепловой трубы.

Кроме того, использование вытяжного трубного паропровода с конденсатором пара, установленным над кожухом, позволяет повторно использовать сконденсированную воду для распыливания и сохранить необходимую влажность воздуха в производственном помещении.

Кокильная машина поясняется чертежом, на котором показан внешний вид кокильной машины для получения полых отливок.

Машина состоит из кокиля 1 со стенками 2, механизма 3 разъема кокиля, станины 4, тепловой трубы 5 с зоной 6 нагрева и зоной 7 охлаждения, механизма 8 перемещения тепловой трубы 5, трубок 9 с заглушенными концами и отверстиями 10, обращенными к тепловой трубе, вытяжного паропровода 11 с конденсатором пара 12, кожуха 13 тепловой трубы, термопар 15, 16, подключенных в систему автоматического управления работой машины.

Кокильная машина для получения отливок работает следующим образом. Предварительно осуществляется разогрев кокиля 1 до заданной температуры, фиксируемой по показаниям термопар 15 в стенках 2. После этого при помощи механизма перемещения 8 в кокиль 1 устанавливается тепловая труба 5. Производится заливка жидкого металла в кокиль 1, что приводит к разогреву зоны нагрева 6 тепловой трубы 5, а одновременно и теплоносителя, находящегося в ней. После разогрева теплоносителя образуется пар, который поступает в зону охлаждения 7 тепловой трубы и конденсируется на ее внутренней поверхности, обеспечивая разогрев всей трубы. После достижения тепловой трубой 5 заданной температуры, фиксируемой по показаниям термопары 16, включают в работу трубки 9 для распыливания охлаждающей воды. При этом охлаждающая вода под давлением подается в верхние части трубок 9 и через отверстия 10 в распыленном виде попадает на поверхность зоны охлаждения 7 тепловой трубы 5. В результате происходит сравнительно быстрый нагрев и испарение распыленной воды с поверхности зоны охлаждения 7, что обеспечивает высокоэффективное охлаждение тепловой трубы 5. Образующийся водяной пар огражден кожухом 13 и поступает в вытяжной паропровод 11 с закрепленным на нем конденсатором пара 12. Температура пара фиксируется термопарой 16, установленной в паропроводе 11. В конденсаторе пара 12 происходит охлаждение пара и его преобразование в воду, которая используется для повторного распыливания. После формирования отливки в кокиле 1, фиксируемом по показанию термопары 15, механизмом перемещения 8 происходит подъем тепловой трубы 5, а механизмом разъема 3 кокиля 1 осуществляется передвижение стенок 2 с последующим извлечением полученной полой отливки из машины. Далее после сборки кокиля 1 и установки в него тепловой трубы 5 процесс повторяется.

1. Кокильная машина для получения полых отливок, содержащая кокиль, станину, механизм разъема кокиля, тепловую трубу с зоной нагрева и охлаждения, кожух, расположенный в зоне охлаждения тепловой трубы, механизм перемещения тепловой трубы и термопары с системой автоматического управления, отличающаяся тем, что в кожухе с дном установлены трубки с заглушенными нижними концами, на боковых поверхностях трубок выполнены отверстия, обращенные к тепловой трубе, на одной из трубок отверстия смещены по высоте на расстояние L/2 по отношению к отверстиям в другой трубке, где L - расстояние между отверстиями в трубке, d0 - диаметр отверстий в трубках диаметром d1, n - количество отверстий, а L - расстояние между отверстиями, при этом длина L0 трубки и диаметр D тепловой трубы в зоне охлаждения связаны соотношениями
d1/D=0,2÷0,5; d0/d1=0,02-0,05; n=L0/L=3-12.

2. Кокильная машина по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вытяжным трубным паропроводом с конденсатором пара, установленным над кожухом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для получения отливок прямоугольного сечения с соотношением длины и ширины, равным 3-7. .

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из лигатуры. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению керамической вставки для формирования в процессе литья в корпусе бурового инструмента полости для установки сменной детали. Керамические частицы измельчают до диаметра меньше чем 150 мкм, а частицы смолы - до диаметра меньше чем 100 мкм. Из измельченных керамических частиц и частиц смолы готовят порошковую смесь, вводят ее в литейную форму, имеющую полость, образующую требуемую сменную деталь, например буровое долото или сопло. Затем осуществляют уплотнение смеси и отверждение смолы. Вставка может содержать армирующие волокна или графитовый сердечник и керамическую оболочку. Армирующие волокна вводят в порошковую смесь перед ее уплотнением. Для получения графитового сердечника в литейную форму вводят цилиндрический графитовый элемент и засыпают порошковую смесь так, чтобы графитовый элемент был заключен в нее. Обеспечивается получение керамической вставки с оптимальной механической прочностью, облегчение удаления из отливки вставки без ее разрушения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению деталей, имеющих полости, например, каналы для охлаждающего агента или смазки. Формирование таких полостей осуществляют с применением растворимых стержней. Для свободного размещения стержня в форме для литья и поддержания его предложено устройство, представляющее собой поддерживающую трубку 3, которая имеет суженную цилиндрическую часть 5. Суженную цилиндрическую часть 5 вставляют в подлежащий удержанию стержень 1. Поддерживающая трубка 3 может быть вставлена в еще одну трубу или в стенку кокиля, или в другой стержень. После затвердевания отливки, трубка обеспечивает доступ к стержню для растворения и вымывания его растворителем. Устройство может быть использовано для стержней, имеющих малое сечение, при этом обеспечивается надежное удержание стержня. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к литейному производству. Жидкий металл заливают в металлическую форму, состоящую из раскрывающихся сегментов, и выдерживают для формирования затвердевшей корки в виде стакана. Сегменты формы раскрывают и корку с расплавом затапливают охладителем на 0,65-0,85 ее высоты. Охлаждают ее до температуры от 200 до 400°С, удаляют охладитель и извлекают из формы заготовку. Обеспечивается изготовление заготовок с высокодисперсной микроструктурой. 2 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит разъемный полый корпус, в котором посредством проставок образован литниковый капал. Корпус образован разъемными боковыми стенками, верхней и нижней крышками, прикрепленными к боковым стенкам. Проставки в корпусе установлены с возможностью съема. Сверху или снизу относительно каждой проставки установлен ограничитель, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения относительно проставки. В верхней крышке предусмотрены элементы, один из которых предназначен для соединения литникового канала с емкостью для материала образцов, а другой - для соединения литникового канала с вакуумным насосом. Обеспечивается получение качественных образцов без брака и без дополнительной их обработки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к изготовлению крупнотоннажных разностенных чугунных отливок типа втулок, преимущественно втулок цилиндров мощных судовых дизелей. Литейная форма состоит из нижней части 1, средних частей 2,3,4,5, верхней части 10, центрального стержня 7 с каркасом в виде трубы 8 с отверстиями для выхода газов, стержня 9 с элементами литниковой системы, литниковой чаши 13 и системы подачи хладагента в полость центрального стержня. Форма выполнена из формовочных смесей, теплоаккумулирующая способность которых возрастает в направлении уменьшения толщины стенки отливки, которая составляет 1,5…2,0 от толщины стенки отливки в соответствующем сечении. Средние части формы в области наиболее массивных частей отливки снабжены холодильниками. Общая масса холодильников составляет 0,07…0,14 от массы отливки в соответствующем сечении. Расстояние между отдельными холодильниками не превышает их ширину в поперечном сечении. Направленное затвердевание металла способствует устранению рыхлот в отливке, а ускоренное охлаждение металла обеспечивает получение перлитной структуры чугуна на рабочей поверхности отливок, измельчение структуры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит металлическую изложницу, выполненную в виде тепловой трубы с зоной нагрева и охлаждения, и закладной стержень. В стенках металлической изложницы выполнены цилиндрические пеналы для установки трубчатых электронагревателей в количестве n=3-8. Зона охлаждения металлической изложницы выполнена оребренной. Термопары в зоне нагрева и охлаждения подключены к системе автоматического отключения трубчатых электронагревателей. Обеспечивается повышение плотности и равномерности структуры металла в литом протекторе. 2 ил.

Изобретение относится к корпусу (1) подшипника для подшипника качения, выполненному с внутренним проходом (7) с впускным отверстием (8) и выпускным отверстием (10) для охлаждающей среды. Корпус (1) представляет собой цельнолитой элемент с проходом (7) для охлаждающей среды, полностью встроенным в изделие корпуса (1). Также заявлена линия прокатки для машины непрерывного литья, содержащая упомянутый корпус (1). Технический результат: увеличение срока службы корпуса подшипника, и гарантирует при изготовлении отсутствие возможных проблем качества изделия, главным образом трещин и проблем коррозии, вызванных сварными швами. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к литейному производству. Разъемный кокиль имеет две стороны разъема, на каждой из которых выполнено по две половины шара. С одной стороны разъема выполнены литники для соседних половин шара с наклоном к вертикальным осям соответствующих половин шара с образованием при взаимном пересечении общего литника. Нижняя стенка полукокиля выполнена с толщиной, составляющей 0,36÷0,40 диаметра половины шара, а угол наклона внутренних сторон литников к вертикальным осям соответствующих половин шара составляет 36÷38°. Обеспечивается повышение производительности при отливке мелющих шаров и повышение качества мелющих шаров. 2 ил.

Объектом изобретения является форма, нагреваемая за счет индукции, содержащая по меньшей мере одну нижнюю часть и одну верхнюю часть, ограничивающие полость. В полость формы загружают предназначенный для формования материал, нагреваемый до температуры Ttr, превышающей 20°C, где его затем формуют. При этом по меньшей мере одна из частей формы содержит зону теплопередачи с формуемым материалом. Зона теплопередачи содержит по меньшей мере одну подзону теплопередачи, выполненную из по меньшей мере одного ферромагнитного материала с точкой Кюри Tc, находящейся в пределах от 20 до 800°C, входящую в контакт с формуемым материалом и/или с неферромагнитным покрытием, имеющим удельную теплопроводность, превышающую 30 Вт·м-1·К-1. Изобретение касается также способа изготовления форм в соответствии с изобретением и способа изготовления изделия из пластического или композиционного материала при помощи форм в соответствии с изобретением. Технический результат, достигаемый при использовании форм, изготовленных по изобретению, с помощью способа по изобретению для изготовления изделия из пластического или композиционного материала, заключается в упрощении формы при ее изготовлении, позволяющей сгладить неоднородность температуры формования, а способ изготовления форм позволяет легко модулировать искомые магнитные и/или термические характеристики. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 пр.

Изобретение относится к литейному производству. В литейную форму (1), имеющую нижнюю (5) и верхнюю полуформы (4), сдвигающиеся в направлении друг к другу для смыкания литейной формы (1), устанавливают остающийся в литом колесе (2′) стержень (3). Стержень выполнен с венцом (17) по периметру. Стержень (3) позиционируют в заданном положении в литейной форме (1) посредством по меньшей мере одного элемента (7) позиционирования. Концевой сегмент элемента (7) позиционирования фиксируют с силовым или фрикционным замыканием в расположенном по периметру венце (17) стержня (3). Свободный концевой сегмент элемента (7) позиционирования, отстоящий от расположенного по периметру венца (17) стержня (3), устанавливают на расположенной в рабочем положении преимущественно в горизонтальной плоскости опорной поверхности (8) нижней полуформы (5) с позиционированием стержня под действием силы тяжести. Обеспечивается точное позиционирование стержня в литейной форме при максимально возможной свободе исполнения стержня. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх