Вакуумная гарниссажная литейная установка для получения отливок из тугоплавких металлов

 

1. ВАКУУМНАЯ ГАРНИССАЖНАЯ ЛИТЕЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕ1АЛЛОВ, включающая вакуумную плавильную камеру, охлаждаемый гарниссажный тигель с системой электромагнитного перемешивания, привод для перемещения тигля по направляющим на позицию заливки, устройство для центробежной отливки и шиберный затвор, о т л и ч а • <о щ а я с я тем, что, с целью повышения про

СОЮЗ СОВЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191SU(11) 399702 A (51) 4 F 27 В 14/04, В 220 13 ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1656761/22 — 02 (22) 17.05,71 (46) 30.03.86. Б юл. N 12 (71) Институт проблем литья (72) В. Л. Ульянов, Э. Е. Шишкарев, В. Е. Явич и В. В. Назаренко (53) 621.745.35:621.74.042 (088.8) (54) (57) 1. ВАКУУМНАЯ ГАРНИССАЖНАЯ

ЛИТЕЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ОТЛИВОК ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, включающая вакуумную плавильную камеру, охлаждаемый гарниссажный тигель с системой электромагнитного перемешивания, привод для перемещения тигля по направляющим на позицию заливки, устройство для центробежной отливки и шиберный затвор, о т л и ч аю щ а я с я тем,что,сцельюповышенияпроизводительности установки, она снабжена карусельным столом с высо ковакуумным насосом и эаливочными камерами, расположенным под шиберным затвором плавильной камеры, причем каждая заливочная камера соединена с высоковакуумным насосом индивидуальным шиберным затвором.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что устройство для центро бежной отливки выполнено в виде вмонтированного в крышку каждой заливочной камеры центробежного сто 1а, сочленяемого с приводом вращения на позиции заливки.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что сочленение высоковакуумного насоса с линией предварительс ной откачки выполнено соосным с осью hpaщения карусельного стола.

399702 2

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию для плавления и отливки тугоплавких металлов под вакуумом„

Известна вакуумная гарниссажная литейная установка дпя получения отливок иэ тугоплаь ких металлов, включаюШая вакуумную плавильную камеру, охлаждаемый гарниссажный тигель с системой электромагнитного перемешиванин, привод для перемегцения тигля по 10 направляющим на позицию заливки, устройство для центробежной отливки и шиберный затвор.

Однако в этой установке подготовка формы к заливке (откачка пространства заливочной камеры, подогрев формы),, а также охлаждение отливки до температуры, при которой . возможно разгерметиэировать заливочную камеру, может производиться лишь в состоянии присоединения нижней цилиндрической части заливочной камеры к верхней части, -. e. плавильной камере. Время, необходимое для этих вспомогательных операций, удлиняет цикл, что снижает производительность установкии, 25

Предложенная вакуумная гарниссажная литейная установка для получения отливок из тугоплавких меraëëîâ отличается тем, что она снабжена карусельным столом с высоковакуумным насосом и заливочными камерами,. расположенным под шиберным затвором плавильной камеры, причем каждая заливочная камера соединена с высоковакуумн>ям насосом индивидуальным шиберным затвором.

Устройство для центробежной отливки выполнено в виде вмонтированного в крышку

35 каждой заливочной камеры центробежного стола, сочленяемого с приводом вращения на позиции заливки. Сочленение высоковакуумного насоса с линией предварительной

ЛО откачки выполнено соосным с осью врашения карусельного стола.

Благодаря этому время, необходимое для вспомогательных операций (установка формы в заливочную камеру, откачка пространства заливочной камеры, прокалка формы, охлаждение отливки, разгерметизация заливочной . камеры и извлечение залитой формы), не удлиняет цикч работы литейной установки,. который определяется лишь временем, необходимым для расплавления шихты и эалив50 ки формы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид и узел 1; на фиг. 2— то же, в плане.

Установка состоит из плавильной вакуумной камеры 1, в которой смонтированы гарниссажный водоохлаждаемый тигель 2 с системой

3 электромагнитного перемешивания, привод 4

4 тигля и направляюгцие 5, по которым тигель перемещается на позицию заливки.

Камера снабжена электронно-лучевыми наг1> " вателями 6 и механизмом 7 загрузки шихты. расплавленный металл сливается иэ тигля через заливочное отверстие 8 с фланцем, на котором установлен шиберный затвор 9.

Литейные формы размешаются в цилиндрических заливочных камерах 10 на карусельном столе 11, Количество эаливочных камер зависит от длительности вспомогательных операций (например, шесть заливочных камер), Каждая заливочная камера содержит индуктор 12 для прокачки форм, центробежный стол 13, укрепленный на сьемной нижней крышке 14, и >пиберный затвор 15 на верхнем фланце камеры. Кроме того, каждая заливочная камера имеет фланец с шиберным затвором 1б для подсоединения

K высоковакуумному насосу 17, который установлен на том же карусельном столе и врашается вместе с ним. Линия предварительной (форвакуумной) откачки подсоединяется к высоковакуумному насосу через вращаюшееся уплотцение 18, ось которого совпадает с осью врашения карусельного стола.

В нижнюю крышку 14 каждой заливочной камеры вмонтирован центробежный стол, на котором крепится литейная форма 19, Вал центро бежного стол а через вакуумное уплотнение нижней крышки выходит наружу и заканчивается шестерней 20, которая на позиции заливки входит в зацепление с приводом 21 центробежного механизма, Нижняя крышка 14 уплотняется при помоши прижимных роликов 22, катяшихся при врашении карусельного стола 11 по направляюшим 23, которые расположены в горизонтальной шю скостя, Д>1я зертикального перемешешая нижней крышки 14 на позиции смены формы участок направляющих 23, скрепленный платформой 24, выполнен отдельным от остальной части направляюших и при помаши привода 5 может леремецрться. В нижнем крайнем поло>кении нижней крышки залитая форма снимается и устанавливается новая. В верхнсм краянем положении крышки отдельный участок направляющих сочленяется с остачьной частью направлян>ших и через прижимные ролики 22 уплотняет крышку.

Д>1я соединения пространства заливочной камеры 10 с,пространством плавильной камеры 1 каждая заливочная камера имеет верхний шиберный затвор 15, который при подходе заливочной камеры на позицию заливки входит в соединение с шиберным затвором 9. Уплотнение осушествляется при помо399 70 ши гидравлического или пневматического сильфонного устройства 26.

Поворотный стол установлен на колесах

27, опираюшихся на рельсы 28, и снабжен приводом поворота 29, Электроннолучевая литейная установка обеспечивает периодическое производство отливок, причем время периода определяется временем, необходимым для накопления в гарниссажном тигле необходимого количества расплава, Рабочий цикл состоит иэ двух автономных процессов — процесса подготовки формы и охлаждения отливки и процесса получения необходимого количества расплава. Оба эти процесса стыкуются при заливке металла в форму.

На фиг, 2 показана установка с шестью заливочными камерами А, Б, В, Г, Д и Е, смонтированными на карусельном столе

11, и стационарными позициями. II — VII при подходе к которым очередной заливочной камеры карусельный стол останавливается.

Предположим, что на позиции 11 происходит смена формы. Нижняя крышка 14 заливочной камеры А, находящейся на позиции I I, опушена приводом 25 в крайнее нижнее положение. На центробежном столе 13 устанавливается литейная форма 19, затем привод 25 поднимает нижнюю крышку, участок направ. ляюших 23, на которые крышка опирается прижимными роликами 22, стыкуется с остальной частью направляющих, при этом крышка прижимается к заливочной камере и, уплотняется. После этого открывается шиберный затвор 1б, заливочная камера А соединяется с вакуумным насосом 17, и по достижении в камере требуемого вакуума включается индуктор 12 для прокалки литейной формы. Карусельный стол может быть приведен во вращение либо сразу после уплотнения нижней крышки заливочной камеры, либо в любой последующий момент времени, определяемый готовностью плавильно-заливочного устройства к заливке формы.

В результате вращения карусельного стола камера А переходит на промежуточную позицию 11 I, камера Š— на позицию 11, а ее нижняя крышка с прижимными роликами оказывается стоящей на отдельном участке направляющих. Платформа, скрепляющая этот учасгцествляется вакуумное уплотнение шибер10 ного затвора 15 заливочной камеры с шибер20 25

30 ток направляющих, опускается, и повторяются все операции, начиная с установки формы. Затем карусельный стол передвигается»а позицию 1 Ч, происходит загрузка формой заливочной камеры и т, д.

Когда очередная заливочная камера с формой приход: т на позицию заливки V, осуным затвором 9 на плавильной камере 1 посредством устройства 26. Воздух откачива- ется иэ междушиберного пространства. Шестерня 20 входит в зацепление с приводом

21 центробежной машины. Если нет необходимости в центробежном литье, привод 21 не работает. Открывается шиберный затвор 15 и вслед за ним шиберный затвор

9. Если к этому моменту тигле уже накоплено достаточное количество металла, то привод 4 перемешает тигель 2 по направляющим 5 на позицию заливки. В крайнем положении тигель опрокидывается, и происходит слив расплава в форму через заливочное отверстие 8. Затем титель возврагцается в исходное положение и загружается шихтой иэ загрузочного механизма 7 без разгерметизации камеры. Включаются электроннолучевые нагреватели и начинается новый цикл планки. После заливки литейной формы закрываются шиберные затворы 9 и

15, карусельный стол перемешается на следующую позицию. Цикл заливки повторяется.

Так как вследствие активности тугоплавких металлов при высоких температурах нельзя извлекать отливку из заливочной камеры до ее остывания, процесс охлаждения осуществляется в течение времени прохождения заливочной камеры промежуточных позиций VI и ЧП. Для интенсификации процесса охлаждения на позиции VI в заливочную камеру может подаваться инертный газ.

Извлечение залитой формы производится на позиции 11 смены формы, после чего устанавливается новая форма. Цикличность движения карусельного стола согласована со временем плавки так, что ко времени готовности расплава подготавливается и очередная форма.

399702

Корректор В. Бутяга

Техред И.Верес

Редактор Т. Янова

Подписное

СССР

Тираж 561

ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., Заказ 1626/4

4/5

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