Способ изготовления и обработки чугунной отливки тюбинга тоннельной обделки подземных сооружений метрополитена

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений, а более конкретно к технологии производства чугунных тюбингов для тоннельной обделки метрополитена, железнодорожных и автодорожных тоннелей. Способ включает изготовление литейной модели заданного типоразмера тюбинга. Изготовление верхней и нижней полуформ из формовочной смеси с использованием модели. Сборку формы для литья и заливку формы расплавленным до температуры 1200-1400°C чугуном. При этом после создания литейной модели тюбинга и подготовки материалов формовочной и стержневой смесей в смешивающих бегунах с вертикально вращающимися катками образовавшуюся формовочную смесь через накопительный бункер подают к формовочным машинам встряхивающего типа и производят набивку смесью каждой из полуформ. Затем осуществляют их последующую отделку и установку маркировки тюбинга на нижней полуформе, которую затем подают на проходное газовое сушило, в котором осуществляют прогревание этой полуформы при температуре 320-350°C в течение 35-55 мин. После этого производят сборку нагретой полуформы низа с «сырой» полуформой верха путем скрепления их струбцинами после предварительной установки в нижнюю полуформу литниковой системы, посредством которой заливают расплавленный чугун в форму, которую оставляют остывать на литейном конвейере в течение 6-18 час. После остывания и разборки литейной формы из нижней полуформы извлекают литниковую систему и отливку, которую очищают, обрубывают и направляют на контроль наличия литейных дефектов. Затем производят механическую обработку окончательно обрубленной отливки. Путем фрезерования 2-х параллельных и 2-х радиальных бортов литой заготовки тюбинга и их фальцевых канавок одновременно с двух сторон, а также его 4-х опорных площадок (бобышек) на продольно-фрезерном и фрезерно-расточном станках с образованием стружки массой, равной 10-16% от массы готового тюбинга. Далее производят сверление крепежных отверстий на каждом из указанных бортов тюбинга при помощи радиально-сверлильного станка с последующей цековкой кольцевых площадок под уплотнительные шайбы, после чего производят сверление и нарезание резьбы в тампонажном отверстии и отверстий в спинке тюбинга. Технический результат заключается в упрощении технологического процесса литья и механической обработки литой заготовки тюбинга, снижении энерго- и трудозатрат.

 

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений, а более конкретно к технологии производства чугунных тюбингов для тоннельной обделки метрополитена, железнодорожных и автодорожных тоннелей, и может быть использовано при сборке чугунных тюбинговых колец для указанных тоннелей.

Известен способ изготовления чугунной оболочки тюбинга в земляных литейных формах по традиционной технологии, при котором сначала с помощью деревянной модели в нижней полуформе образуется полость по внешнему контуру тюбинга, а внутренний его контур образуется за счет помещения (подвешивания) в полости нижней полуформы литейного стержня - сердечника (так называемого «болвана») из того же, что и литейная форма, материала или другого материала, затем полость формы заливается расплавом чугуна (В.А. Рыбкин. Ручное изготовление литейных форм. М.: Высшая школа, 1981, с. 7-9, 79, 90).

Основным недостатком известного способа является то, что при производстве толстостенной чугунной оболочки тюбинга приходится для каждой отливки изготавливать из формовочной смеси центральный литейный стержень - сердечник, который затем каждый раз приходится разрушать, выбивать и вычищать перед заливкой огненно-жидкого чугуна.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является способ изготовления тюбинга комбинированного тюбинговой обделки, включающий изготовление перед отливкой тюбинга литейной модели, а также 2-х полуформ из формовочной смеси с использованием модели, в нижнюю из которых (полуформ) перед заливкой чугуна устанавливают шлакокамнелитовое ядро в собранном виде, перерезают соединительные стержни и удаляют клинья из деформационных швов, после чего устанавливают верхнюю полуформу на нижнюю с обеспечением зазора, который заполняют расплавом чугуна при температуре 1200-1400°C (пат. РФ №2107166, кл. Е21D 11/04, В22D 15/00, опубл. 20.03.1998).

К недостаткам известного способа, принятого за прототип, следует отнести:

- достаточно сложный и трудоемкий процесс подготовки полуформ литейной формы к их сборке и последующей заливке расплавленного чугуна в зазор между ними;

- высокую степень затрат труда и энергоресурсов на изготовление чугунных отливок;

- значительную стоимость изготовления и производства всей чугунной обделки тоннелей.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологического процесса проведения подготовительных работ по созданию литейных полуформ и их повторного использования, снижение трудозатрат и стоимости проведения литья и обработки чугунных отливок и сбережение энергоресурсов при производстве тюбингов для чугунной обделки тоннелей.

Поставленная задача в предлагаемом техническом решении решается за счет того, что в способе изготовления и обработки чугунной отливки тюбинга тоннельной обделки подземных сооружений метрополитена, включающем изготовление литейной модели заданного типоразмера тюбинга, изготовление верхней и нижней полуформ из формовочной смеси с использованием модели, сборку формы для литья и заливку формы расплавленным до температуры 1200-1400°C чугуном, согласно изобретению после создания литейной модели тюбинга и подготовки материалов формовочной и стержневой смесей в смешивающих бегунах с вертикально вращающимися катками образовавшуюся формовочную смесь через накопительный бункер подают к формовочным машинам встряхивающего типа. Затем производят набивку смесью каждой из полуформ, их последующую отделку и установку маркировки тюбинга на нижней полуформе.

Последнюю подают на проходное газовое сушило, в котором осуществляют прогревание этой полуформы при температуре 320-350°C в течение 35-55 мин. После чего производят сборку нагретой полуформы низа с «сырой» полуформой верха путем скрепления их струбцинами после предварительной установки в нижнюю полуформу литниковой системы, посредством которой заливают расплавленный чугун в форму. Залитую форму оставляют остывать на литейном конвейере в течение 6-18 часов.

После остывания и разборки литейной формы из нижней полуформы извлекают литниковую систему и отливку, которую очищают, обрубывают и направляют на контроль наличия литейных дефектов. Затем производят механическую обработку окончательно обрубленной отливки путем фрезерования 2-х параллельных и 2-х радиальных бортов литой заготовки тюбинга и их фальцевых канавок одновременно с двух сторон, а также его 4-х опорных площадок (бобышек) на продольно-фрезерном и фрезерно-расточном станках с образованием стружки массой, равной 10-16% от массы готового тюбинга.

После чего производят сверление крепежных отверстий на каждом из указанных бортов тюбинга при помощи радиально-сверлильного станка с последующей цековкой кольцевых площадок под уплотнительные шайбы. Затем производят сверление и нарезание резьбы в тампонажном отверстии и отверстий в спинке тюбинга, который затем маркируют, консервируют и упаковывают в отгрузочные партии.

Технологический процесс изготовления тюбинга для тоннельной обделки подземных сооружений метрополитена осуществляют следующим образом.

Сначала согласно предложенному способу изготовления чугунной отливки тюбинга изготавливают литейную модель заданного типоразмера тюбинга, затем изготавливают форму для литья, состоящую из верхней и нижней полуформ (опок), путем подготовки материалов для формовочной и стержневой смесей в смешивающих бегунах с вертикально вращающимися катками.

Приготовленную формовочную смесь через накопительный бункер по системе ленточных транспортеров подают к формовочным машинам встряхивающего типа, которые и производят набивку (заполнение) формовочной смесью полуформ низа и верха для отливки тюбинга.

После набивки указанных полуформ формовочной смесью производится их отделка: устранение поверхностных дефектов, окрашивание противопригарной краской, установка при необходимости стержней на нижней полуформе, а также установка на последней маркировки тюбинга. Далее полуформу низа подают на проходное газовое сушило, в котором осуществляют прогревание этой полуформы при температуре внутри сушила 320-350°C в течение 35-55 мин. После сушки в полуформу низа устанавливают литниковую систему и подают ее на сборку с «сырой» полуформой верха путем их скрепления струбцинами.

Заливку расплавленным чугуном формы тюбинга, собранной и установленной на столе литейного конвейера, производят из заливочного ковша при помощи заливочного крана при температуре чугуна 1200-1400°C. После заливки чугуном залитая форма остывает на конвейере в течение 6-18 часов, а затем поступает на участок выбивки верха формы.

Краном снимают опоку верха и устанавливают ее на выбивную инерционную решетку для выбивки формовочной смеси. После выбивки опоку верха тем же краном устанавливают на штанговый конвейер возврата пустых опок верха, по которому она направляется для повторного использования на формовочных машинах.

А опока низа с находящейся в ней отливкой тюбинга продолжает движение на конвейере до участка выбивки опок низа, где ее краном снимают с конвейера и устанавливают на выбивную инерционную решетку для выбивки формовочной смеси. После выбивки опоку низа вместе с отливкой краном передают на площадку для отбивки литниковой системы и после ее извлечения из опоки последнюю вместе с отливкой кран-балкой устанавливают на шлепперный конвейер. Затем извлекают отливку из нижней опоки краном и передают ее на площадку предварительной обрубки, а пустую опоку низа по шлепперному конвейеру возврата перемещают к кантователю, откуда она направляется для повторного использования на формовочных машинах.

После извлечения отливки тюбинга из опоки она передается для очистки колодцев на выбивную решетку, после которой при необходимости производят удаление остатков выпоров, заливов и др. Далее отливка поступает в проходную дробеметную камеру, после которой она передается на площадку окончательной обрубки. Там пневматическим зубилом удаляют остатки питателей, неровностей и пригоревшей земли на бортах, внутренних стенках и ребрах отливки тюбинга, а также выбивают пробоем стержни из транспортировочных отверстий. Очищенную и окончательно обрубленную отливку направляют на контроль наличия литейных дефектов, после чего производят механическую обработку ее поверхностей и отверстий.

Проводимая механическая обработка включает в себя операцию фрезерования 2-х параллельных и 2-х радиальных бортов литой заготовки тюбинга, фрезерование на указанных бортах фальцевых канавок одновременно с двух сторон, а также фрезерование 4-х опорных площадок (бобышек) тюбинга на продольно-фрезерном и фрезерно-расточном станках с образованием чугунной стружки массой, равной 10-16% от массы готового тюбинга.

Затем осуществляют операцию сверления крепежных отверстий на каждом из упомянутых выше бортов тюбинга при помощи радиально-сверлильного станка с последующей цековкой кольцевых площадок под уплотнительные шайбы. После чего производят сверление и нарезание резьбы в тампонажном отверстии в спинке тюбинга и механически обработанный тюбинг, после устранения допустимых дефектов (электросварка, зачистка, шлифовка) маркируют, консервируют и упаковывают в отгрузочные партии для отправки заказчику.

Разработанный способ изготовления и обработки чугунной отливки тюбинга позволит существенно упростить и удешевить технологический процесс литья и механической обработки литой заготовки тюбинга, снизить энерго- и трудозатраты, значительно повысить качество и надежность производства и эксплуатации тюбинговых колец при сооружении метрополитенов.

Способ изготовления и обработки чугунной отливки тюбинга тоннельной обделки для подземных сооружений метрополитена, включающий изготовление литейной модели заданного типоразмера тюбинга, изготовление верхней и нижней полуформ из формовочной смеси с использованием модели, сборку формы для литья и заливку формы расплавленным до температуры 1200-1400°C чугуном, отличающийся тем, что после создания литейной модели тюбинга и подготовки материалов формовочной и стержневой смесей в смешивающих бегунах с вертикально вращающимися катками образовавшуюся формовочную смесь через накопительный бункер подают к формовочным машинам встряхивающего типа и производят набивку смесью каждой из полуформ, их последующую отделку и установку маркировки тюбинга на нижней полуформе, которую затем подают на проходное газовое сушило, в котором осуществляют прогревание этой полуформы при температуре 320-350°C в течение 35-55 мин, после чего производят сборку нагретой полуформы низа с «сырой» полуформой верха путем скрепления их струбцинами после предварительной установки в нижнюю полуформу литниковой системы, посредством которой заливают расплавленный чугун в форму, которую оставляют остывать на литейном конвейере в течение 6-18 часов, и после остывания и разборки литейной формы из нижней полуформы извлекают литниковую систему и отливку, которую очищают, обрубывают и направляют на контроль наличия литейных дефектов, после чего производят механическую обработку окончательно обрубленной отливки путем фрезерования 2-х параллельных и 2-х радиальных бортов литой заготовки тюбинга и их фальцевых канавок одновременно с двух сторон, а также его 4-х опорных площадок (бобышек) на продольно-фрезерном и фрезерно-расточном станках с образованием стружки массой, равной 10-16% от массы готового тюбинга, затем производят сверление крепежных отверстий на каждом из указанных бортов тюбинга при помощи радиально-сверлильного станка с последующей цековкой кольцевых площадок под уплотнительные шайбы, после чего производят сверление и нарезание резьбы в тампонажном отверстии и отверстий в спинке тюбинга, который затем маркируют, консервируют и упаковывают в отгрузочные партии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к креплению подземных горных выработок, проходимых кессонным способом, а именно к конструкции лотковых блоков для чугунной обделки тоннелей.

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности и предназначено для крепления капитальных горных выработок, преимущественно глубоких вертикальных шахтных стволов, в сложных горно-геологических и гидрогеологических условиях.

Изобретение относится к горному делу, а именно крепи для подземных сооружений типа шахтных стволов. Технический результат заключается в повышении водонепроницаемости крепи подземных сооружений.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для крепления восстающих выработок (ходовых и вентиляционных печей), пройденных для подготовки выемочных участков при разработке крутых угольных пластов.

Изобретение относится к устройствам для крепления подземных горных выработок, проходимых кессонным способом при строительстве метрополитенов. Технический результат направлен на обеспечение перевязки тюбинговых колец, снижение трудоемкости планирования горизонтального участка в тоннеле, улучшение гидроизоляции тюбингового кольца, а также упрощение процесса монтажа крепи.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для креплении подземных горных выработок. .

Изобретение относится к креплению горных выработок и может быть использовано в устройствах, применяемых для этих целей, в частности в тюбинговой крепи. .

Изобретение относится к креплению подземных сооружений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления восстающих выработок при разработке мощных пластов крутого падения. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления восстающих горных выработок (скатов), возводимых и поддерживаемых в закладочном массиве при разработке мощных крутых угольных пластов.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литейным формам, используемым при изготовлении крупнотоннажных и толстостенных отливок из чугуна с шаровидным графитом.

Изобретение относится к литейному производству. Устройство для изготовления облицованных кокилей содержит плиту 1 головки пескострельной машины, рассекатель 2, обечайку 3, монтажную плиту 4, основной канал 7 для надува песчано-глинистой смеси (ПГС), дополнительные каналы 6, полукокиль 8 с вентиляционными каналами и промодель 9.

Кокиль // 2620231
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для получения шихтовых мерных заготовок из сплавов на основе никеля, титана, циркония для последующего передела.

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к литью в кокиль крупногабаритных лопастей корабельных гребных винтов из титановых сплавов. Кокиль содержит рабочую полость 6, литниковую систему со стояком 3, прибылями 4, 5 и питателем 11.

Изобретение относится к литейному производству. В верхней полуформе 1 установлен корпус 4 с центрирующей крышкой 5, имеющей осевое отверстие 6.

Изобретение относится к литейному производству. При отливке поршня двигателя внутреннего сгорания выполнение отверстия для поршневого пальца осуществляют посредством устройства, содержащего передвигающуюся линейно пиноль (10) и передвигающийся линейно и под углом к пиноли (10) шибер (12).

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).

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.

Изобретение относится к литейному производству. Разъемный кокиль имеет две стороны разъема, на каждой из которых выполнено по две половины шара.

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит металлическую изложницу, выполненную в виде тепловой трубы с зоной нагрева и охлаждения, и закладной стержень.

Изобретение может быть использовано при получении отливок из высокомарганцевых маломагнитных сталей в металлических формах. На рабочую поверхность металлической формы наносят облицовочное защитное покрытие, заливают в литейную форму расплав высокомарганцевой стали с последующим его охлаждением. Облицовочное защитное покрытие толщиной 0,5-1,0 мм наносят на рабочую поверхность металлической формы перед каждой заливкой расплава. В зумпфе литниковой системы жестко фиксируют холодильник в виде пластины из углеродистой стали толщиной 1,0-2,0 мм, который до его размещения в литейной форме нагревают до температуры 0,05-0,1 Тзал, где Тзал - температура заливки высокомарганцевой стали. Способ обеспечивает исключение литейных дефектов на поверхности отливок при сохранении уровня их относительной магнитной проницаемости. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений, а более конкретно к технологии производства чугунных тюбингов для тоннельной обделки метрополитена, железнодорожных и автодорожных тоннелей. Способ включает изготовление литейной модели заданного типоразмера тюбинга. Изготовление верхней и нижней полуформ из формовочной смеси с использованием модели. Сборку формы для литья и заливку формы расплавленным до температуры 1200-1400°C чугуном. При этом после создания литейной модели тюбинга и подготовки материалов формовочной и стержневой смесей в смешивающих бегунах с вертикально вращающимися катками образовавшуюся формовочную смесь через накопительный бункер подают к формовочным машинам встряхивающего типа и производят набивку смесью каждой из полуформ. Затем осуществляют их последующую отделку и установку маркировки тюбинга на нижней полуформе, которую затем подают на проходное газовое сушило, в котором осуществляют прогревание этой полуформы при температуре 320-350°C в течение 35-55 мин. После этого производят сборку нагретой полуформы низа с «сырой» полуформой верха путем скрепления их струбцинами после предварительной установки в нижнюю полуформу литниковой системы, посредством которой заливают расплавленный чугун в форму, которую оставляют остывать на литейном конвейере в течение 6-18 час. После остывания и разборки литейной формы из нижней полуформы извлекают литниковую систему и отливку, которую очищают, обрубывают и направляют на контроль наличия литейных дефектов. Затем производят механическую обработку окончательно обрубленной отливки. Путем фрезерования 2-х параллельных и 2-х радиальных бортов литой заготовки тюбинга и их фальцевых канавок одновременно с двух сторон, а также его 4-х опорных площадок на продольно-фрезерном и фрезерно-расточном станках с образованием стружки массой, равной 10-16 от массы готового тюбинга. Далее производят сверление крепежных отверстий на каждом из указанных бортов тюбинга при помощи радиально-сверлильного станка с последующей цековкой кольцевых площадок под уплотнительные шайбы, после чего производят сверление и нарезание резьбы в тампонажном отверстии и отверстий в спинке тюбинга. Технический результат заключается в упрощении технологического процесса литья и механической обработки литой заготовки тюбинга, снижении энерго- и трудозатрат.

Наверх