Вертикальная центробежнолитей-ная машина

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()852440 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.11.79 (21) 2841829/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 13.08.81 (51) М.Кл.э В 22 D 13 04

Государственный комитет ло делам иэобретений. и открытий (53) УДК 621.74.042 (088.8) Б. А. Фурс, Ю. Г. Соловьев, Н. П. Бондарв1,.",, А. М. Тесля, П. П. Логачев и Ю. В. Кнышен(ко с

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) В ЕРТИ КАЛ ЬНАЯ ЦЕНТРОВ ЕЖНОЛ ИТЕЙ НАЯ

МАЦ1И НА

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к оборудованию для центробежного литья и может быть использовано для изготовления преимущественно крупногабаритных .изделий в формах, вращающихся вокруг вертикальной оси.

Известна вертикальная центробежная машина для литья крупногабаритных изделий, включающая изложницу, снабженную в верхней части опорным фланцем с конической беговой дорожкой, три цилиндрических опорных ролика, контактирующие с последней,;и самоцентрирующееся демпферное устройство, охватывающее хвостовик изложницы, выполненный на ее нижнем конце. Один из опорных роликов изложницы является приводныщ (1).

Этой машине, присущи интенсивный неравномерный износ опорных роликов и беговой дорожки изложницы и неудовлетворительная радиальная устойчивость изложницы. Причина первого .недостатка состоит в том, что качение беговой дорожки конического профиля по цилиндрическим опорным роликам сопровождается значительным скольжением ее по их поверхностям. Второй недостаток вызывается тем, что самоцентрирующееся демпферное устройство не фиксирует ось изложницы в центральном положении относительно опорных роликов, а позволяет ей отклоняться от него под влиянием окружного усилия и других сил, действующих во время работы машины. Эти недостатки лимитируют частоту вращения изложницы, что ограничивает сортамент машины, порождают вибрации изложницы, что ухудшает качество отливаемых изделий, увеличивают простои машины по ремонтам, что снижает ее производительность.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой машине является вертикальная центробежная машина для литья крупногабаритных стальных изделий, кото15 рая имеет станину, вертикальный вал с планшайбой на его верхнем конце, смонтированный в станине на радиальных,и осевой опорах, изложницу, закрепленную на планшайбе, ролики радиальной устойчивос20 ти изложницы, контактирующие с цилиндрической беговой дорожкой на ее боковой поверхности, и привод вращения вала (2).

Основной недостаток этой машины, как и любой подобной центробежной машины, 25 вертикальный вал которой нагружен большими массами, заключается в относительно узких технологических возможностях из-за малой величины верхнего предела частоты вращения изложницы. Это объясняется тем, зО что в таких машинах необходимо применять

852440 для осевой опоры вала тяжелые упорные подшипники, а они не допускают высокиi чисел оборотов.

В целесообразности высокой скорости вращения изложницы для расширения технологических возможностей вертикальной цснтробежпой машины можно убедиться из данных, имеющихся в монография (2). В самом деле, при той максимальной частоте вращения (470 об л1ин) изложницы и тех размерах (длина 3500 11лг, внутренний д;Iaметр на верхнем конце 740 л1л) заготовки. которыми характеризуется рассматриваемas. машина в:приведенном источнике, толщи стенки загстов«1 у нижнего конца будет, как показывает расчет. на 40 1ь11 больше.

1ем у верхнего конца. Если же увеличить дляну заготовки или уменьшить внутренний дп(аметр ее на верхнем конце, то эта разница станет еще заметней. Следовательно, попытка использовать машину для производства изделий более «трудного» сортамента привег1ет к тому, что возрастет и так достато: но существенный отход металла в ст17у;««у пр:1 токарной обработке заготовки.

Целью изобретеняя является расшилсl ние технологических возможностей .1ашин1я путем повьнцения скорости вращеп11я Йо,7

1 мы.

Это достигается тем, что вертикальная центробежная машина. включающая смонт1:рованные на станине планшайбу с литей1гон формой, ролики радиальной устойчивости формы и привод планшайбы, снабжена устройством для создания и регулирования подъемной силь1 воздушной подушки под планшайбой, выполненным в виде коллек-ора, охватывающего открытую чашу, расположенную Г од плапшайбой, и соединенного с ней, и размещенным по краям планшайоы н чаши уплотнением. а планшайба устaíîâëåía на неподвижной колонне с воз.1ожност1ю вращения на ней H переме1це77ия в,(оль сс вертикальной Оси íà за,данную высоту.

На фиг. изображена машина, прододь11ый разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — принципиальная схема регулятора подъемной силы воздушной подушки.

Машина имеет станину 1, в центре которой неподвижно закреплена колонна 2, несущая планшайбу 8 с литейной формой 4. .эоковую поверхность формы опоясывает бандаж с беговой дорожкой 5 конического профиля, выполненной на его верхней части. Планшайба смонтирована на колонне 2 с возможностью вращения вокруг нее и перемещения вдоль ее оси на заданную высоту. В нижнем положении планшайба опирается своей ступицей на прилив станины, в котором закреплена колонна 2. Под планпайбой размещен коллектор, выполненный в виде открытой чаши б, полость которой служит для образования в ней воздушной

Hîäóøêè. Чашу поддерживают колонны 7, расположенные на краю станины, и охватывает кольцевой коллектор 8 сжатого воздуха, сообщающийся с ее полостью каналам11

9. К этому распределителю присоединен воз.(уховод 10 для подачи сжатого воздуха от воздухосборника (не показан) через приводной запорно-регулирующий клапан 11.

По краям чаи(1 и планшайбы закреплены

«oHLLcHipH -1сск е кольца 12 и 18, образующие лабиринтное уплотнение на выходе

c>KaToI всздуxa На чаши. Кроме того, в чаи ме(тся м111;;eTa 14, cлужа1цая 1;IH

1 !3с."! „ Прежден11я утечки Воз 7уха через кольцевой зазор между отверстием в донной !

5 части 1аши и ступицей плапшайбы. Коло1ны 7 связаны между собой жестким кольцевым поясом 15, на «отсром ра- ve цены

«ошзческие ролики 1б, расположенные с верTè«альпыM зазором Haä беговой дорожкой

20 формы, равным заданной высоте подъема пла1цнайбы воздушной подушкой. Корпуса

17 роликов закреплены в гнездах кольцевогс i-ояса, причем между ня7кнпмя торцами гнезд н деталями крепления корпусов уста2s новлены силоизмерительные преобразователи 18, входя1цнс в регулятор подъемной сн7Ь1 ВОЗ Чуп1НС1 ПО71гщ3" 7СМIЗМО 7ЧОМРЧ7тых преобразователей этот регулятор вклю:ает вто ичный измерительный прибор 19 с

ЗО задатчиком суммарной нагрузки на преобразователи от прижатия воздушной подушкой беговой дорожки к роликам ее радиальной устойчивости 3I систему 20 подачи команд на привод клапана. Приводом планшайбы является элект37о.",ви, aте.зь 21, ваl которого и ступица планшайбы соединены конической зубчатой передачей. При этом, : тобы подъем планшайбы воздушной подушкой происходил без нарушения зацепле40 ния зубчатых колес, ведомое колесо 22 св.тзано со ступицей планшайбы шлицевым соеднне:1ием, выполненным по посадке, обеспечиваю цей возможность осевого скольжения ступицы относительно колеса.

45 Работа на машине осуществляется следующим образом.

Перед созданием воздушной подушки планшайба 8 находится в нижнем положении и, не вращаясь, опирается торцом своей ступицы на прилив станины 1, в котором закреплена колонна 2. При этом положени . планшайбы включается при помощи ручного управления привод запорно-регулирующего клапана 11 на открытие, Когда клапан откроется достаточно для того, чтобы сжатый воздух, поступающий через коллектор 8 и чашу б, поднял планшайбу с формой 4 и прижал беговую дорожку 5 формы к роликам 1б с усилием, обусловленным ин60 струкцией по эксплуатации машины, о достижении которого судят по показанию вторичного измерительного прибора 19, отключают привод запорно-регулирующего кла,пана и переводят его на автоматическое

65 управление. Выполнив эти операции, запус852440 на воздушной подушке. Кроме того, в предлагаемой машине сочетаются такие факторы, как длительный срок службы ее деталей и экономный расход сжатого воздуха, поскольку воздушная .подушка разгружает узлы трения, а лабиринтное уплотнение препятствует сжатому воздуху свободно выходить из-под планшайбы. Наконец, вследствие того, что планшайба смонтирована на

10 неподвижной колонне, уменьшаются габариты и упрощается конструкция машины. кают электродвигатель 21, доводят вращение планшайбы с формой до числа оборотов, заданного технологической инетрукцией,и начинают заливку металла. В процессе заливки автоматическое управление приводом запорно-регулирующего клапана, обеспечивая поддержание зада иной величины суммарной нагрузки на ролики 1б, увеличивает подъемную силу воздушной подушки соответственно возрастанию массы формы от поступающего в нее металла. По окончании заливки металла форма продолжает вращаться на воздушной подушке до затвердевания отл ивки. Когда отливка затвердеет, электродвигатель отключают, а после того, как планшайба с формой остановятся, переводят привод запорно-регулирующего клапана на ручное управление и включают его на закрытие последнего. По мере закрытия клапана уменьшается подьемная сила воздушной подушки, и планшайба с формой и отливкой опускается в нижнее положение. В этом положении раскрывают форму и извлекают из нее отливку.

В предлагаемой машине достигается расширение технологических возможностей при центробежном литье крупногабаритных изделий в форме, вращающейся на воздушной подушке. Пр и этом благодаря применению повышенных частот вращения формы достигается не только расширение сортамента отливаемых изделий,и уменьшение объема механической обработки их, о чем уже упоминалось выше, но и улучшение физико-механических свойств металла вследствие кристаллизации его в условиях более значительной гравитации,и исключения вибрации формы за счет вращения планшайбы

Формула изобретения

Вертикальная центробежнолитейная машина, содержащая смонтированные на станине планшайбу с литейной формой, ролики радиальной устойчивости формы и привод, отл и ч а ю щ а яся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем повышения скорости вращения формы, она снабжена устройством для создания и регулирования подъемной силы воздушной подушки под планшайбой, выполненным в виде коллектора, охватывающего открытую чашу, расположенную под планшайбой и соединенного с ней, и размещенным по краям планшайбы и чаши уплотнением, при этом лланшайба установлена на неподвижЗО ной колонне с возможностью вращения и перемещения вдоль ее вертикальной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

З5 1. Авторское свидетельство СССР № 543295, кл. В 22 D 13/О4, 1975.

2. Юдин С. Б. и др. Центробежное литье, М., «Машиностроение», 1972, с. 206.

852440 (Рк. 3

Составитель A. Минаев

Техред A. Камышникова

Редактор Л. Павлова,Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1064/888 Изд. ¹ 480 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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