Центробежнолитейная машина для отливки труб

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстнческих

Реслублик ни 869949 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 20.1279 (21) 2855328/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 07.1081. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 071081 (5!)М. Кл З

В 22 0 13/02

Государственный комитет

СССР пс делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 821. 74. . 042 (088. 8) (12) Авторы изобретения

В.Г. Балакин, И. В. французов, Н. Г. Бело

Ю.Ф.Шибанов и A.H.×åðíoèttàíåí (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕ (HOJIHTEAHASI МАШИНА ДЛЯ ОТЛИВКИ

ТРУБ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежнолитейным машинам с металлической формой, предназначенным для отливки труб, и может найти применение при отливке других изделий. .Известны центробежыолитейнь% машины для отливки труб, у которых металлическая форма жестко соединена с вращающимся кожухом и расположена внутри него на центрирующих опорах, выполненных в виде спиральной металлической ленты, соприкасающейся сво- . ими сторонами с внутренней поверхностью кожуха и с внешней поверхностью формы, а свободное пространство между ее витками заполнено теплоизоляционным материалом (1).

Недостаток отливки труб на таких . машинах заключается в значительной длительности процесса затвердевания отливок, так как форма с залитым в нее металлом охлаждается свободной конвекцией воздуха, а между формой и кожухом расположен теплоизоляционный слой. Кроме того, нанесение противопригарного покрытия на внутрен- нюю поверхность формы перед каждой последующей заливкой в нее металла приводит к появлению в отливках га- 30 зовых раковин и шероховатости внешней поверхности, загазованности и запыленности окружающей атмосферы.

Процесс соединения формы с кожухом является трудоемким и требует специального оборудования.

Все эти недостатки снижают производительность машин, качество отливок и культуру пРоизводства.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является машина для отливки раструбных труб с водоохлаждаемой металлической формой, содержащая корпус, имеющий продольное перемещение и несущий на роликовых опорах вращающийся кожух, внутри которого соосно установлена металлическая форма на специальных центрирующих ее опорах, выполненных иэ цилиндрических винтовых пружин в виде торообраэных колец, расположенных в зазоре между формой и кожухом через определенное расстояние в кольцевых углублениях, имеющихся для этой цели на внешней поверхности формы, и систему подачи охлаждающего агента (воды) в пространство между кожухом и формой (2) .

К недостаткам относится неудовлетворительная характеристика качества

869949 отливок, срока службы металлических форм и производительности работы машины.

Это обусловлено тем, что наличие ,кольцевых проточек на форме для фиксации центрирующих опор (пружинных колец) делает толщину ее стенки переменной по сечению, что вызывает в этих местах формы концентрацию напряжений, возникающих в силу пульсирующих температурных перепадов по толщине стенки, вследствие чего происходит быстрое появление трещин, снижающих срок службы формы, поперечное расположение центрирующих опор в зазоре между формой и кожухом ограничивает скорость прохож- 15 дения потока охлаждающего агента, что снижает интенсивность и равномерность охлаждения и вызванное им образование в отливках трещин, изме-нение структуры металла по длине и увеличение времени процесса ее затвердевания; система центрирования формы в кожухе имеет повышенную сложность, так как при изготовлении требуется выдержка высокой точности установочных размеров, допуски не должны превышать более G,01 мм при монтаже и замене формы в кожухе не исключается возможность затирания и деформации пружинных колец вследствие постоянного превышения внешнего их диаметра относительно внутреннего диаметра кожуха.

Целью иэобретейия является повышение качества отливок, износостойкости формы и производительности работы центробежнолитейной машины.

Укаэанная цель достигается тем, что в известной центробежнолитейной машине, содержащей корпус, имеющий 4Q продольное перемещение и несущий на роликовых опорах вращающийся кожух, внутри которого соосно установлена металлическая форма на центрирующих ее пружинных опорах, и систему пода- 4 чи охлаждающего агенТа, центрирующие пружинные опоры расположены в зазоре между формой и кожухом параллельно оси их вращения и равномерно распределены по окружности, причем у раструбной части — неподвижно закрепленным кольцевым сепаратором, а на противоположном конце — подвижно закрепленным.

Для обеспечения постоянного поло@ения центрирующих.пружинных опор в 55 завгаре между формой и кожухом, пос ледние размещены в пазах, выполненных продольно на внутренней поверхности кожуха.

Кроме того, с целью повышения эф- gp фективности центрирования формы в кожухе, внешний диаметр центрирующих пружинных опор выполнен размером больше установочной величины зазора между формой и кожухом йа 0,05-1 мм а шаг между нитками установлен больше диаметра проволоки пружин.

На фиг.1 изображена центробежнолитейная машина для отливки чугунных раструбных труб с частичным вырезом корпуса и кожуха с формой; на Фиг.2 поперечное сечение силового кожуха и формы с центрирующими опорами.

Центробежнолитейная машина состоит из корпуса 1, привода .2 для перемещения машин по рельсам 3, кожуха

4,. расголоженного на роликовых опорах 5, металлической Формы 6, установленной внутри кожуха 4 на центрирующих ее опорах 7, выполненных иэ цилиндрических винтовых пружин, проложенных в пазах 8 параллельно оси вращения формы и равномерно распределенных по окружности в зазоре, ни концы которых снабжены кольцевым сепаратором 9, неподвижно закреп. ленным внутри кожуха у раструбной части формы, а другие концы снабжены подвижным кольцевым сепаратором 10, установленным с зазором между формой и кбжухом.

Для интенсивного охлаждения отливки применяется система подачи охлаждающего агента (воды) 11 в пространство между кожухом 4 и формой б, состоящая иэ нагнетательного насоса (на чертеже не показан), подающей магистрали 12, приемной камеры 13 и отводной камеры 14, замыкающееся по окружности через уплотнительные кольца 15 на кожух 4 в местах соответствующих в нем отверстий 16 и 17.

Металлическая форма б фиксируется в кожухе 4 посредством фланцев 18 и

19, у раструбной части формы фиксируется фланцем 18, имеющим общее жесткое разъемное соединение с кожухом и формой, а с противоположной стороны — фланцем 19, имеющим скользящее соединение через уплотнительное кольцо 20 с формой б и жесткое раэьемное соединение с кожухом 4.

Кожух с формой приводится во вращательное движение приводом 21 посредством клинового ремня 22 и шкива 23, установленного на кожухе со стороны раструбной части формы.

Подача металла в форму производнгся заливочным устройством, включающим мерную емкость 24 (дозировочный секторный ковш) с приводом 25 его поворота, поворотный раздаточный кожух 26 (миксер) и желоб 27 с метал лоприемной чашей 2 8, транспортирующий жидкий металл в форму.

Подготовка машины к работе и процесс отливки труб происходит в следующей последовательности.

В силовой кожух 4 устанавливается металлическая форма б, необходимая для отливаемого сортамента труб. Для этого машина подается в крайнее правое положение, в сторону металлоприемной чаши 28. Кольцевой сепаратор

869949

10 соединяется с неподвижным основанием (фундаментом), и движением машины влево растягиваются одновремен,но все центрирующие пружины 7 (опоры) на величину, соответствующую изменению диаметра пружин,. в сторону уменьшения, до свободного прохождения формы в кожух (в реальных условиях на один метр длины пружин, при диаметре витка 40 мм и шаге между ними, равному диаметру витка, линейное удлинение составляет 0,1-0,2 м).

После ввода формы 6 в кожух 4 фланцем 18 выполняется их соединение, и при медленном поворачивании. кожуха машина ступенчатыми перемещениями возвращается в крайнее положение. В период возвратного движения машины в пружины 7 сжимаются и форма расклинивается усилием их витков в кожухе, т.е. происходит самоцентрирование ее относительно оси вращения. далее 26 освобождается сепаратор 10, вторым фланцем 19 фиксируется форма в кожухе, и машина подготовлена к работе.

Иэ раздаточной емкости заполняется ковш 24, дозой, соответствующей. отливаеМому сортаменту труб. В зто время приводом 21 приводится во вращательное движение кожух 4 совместно с формой 6 и включается нагнетательный насос для подачи охлаждающего агента (воды). Вода по магистрали 12 подается под давлением в приемную камеру 13, далее через отверстия 16 в кожух 4 поступает в пространство между кожухом и формой и после заполнения через отверстия

17 в кожухе поступает в камеру 14, выводится за пределы машины.

Вследствие вращательного движения кожуха с формой и продольного 4О расположения центрирующих пружинных опор поток воды, подаваемый под давлением, приобретает в зазоре поступательно-вращательное движение относительнд формы. 45

Такая система охлаждения способствует интенсивному и равномерному омыванию всей поверхности формы и, следовательно, соответствующему охлаждению отливки

При достижении формой заданного числа оборотов и необходимого давления воды, т.е. необходимой скорости

:ее потока в зазоре между формой и кожухом, включается привод 25.поворота дозировочного ковша 24, металл из него поступает в металлоприемную чашу

28, транспортируется по желобу 27 через всю длину формы до раструбной ее части, поступая в форму, растекается и центробежной силой прижима- Щ ется к внутренней ее поверхности. С момента окончания заполнения металлом раструбной части формы включается привод 2 и машина перемещается по рельсам 3 влево сьезжая с желоба 27.

Соответствующие скорости вращения .формы, продольного перемещения машины, истечения металла с желоба и потока охлаждающего агента опреде ляют геометрические и прочностные параметры труб.

После заливки полной дозы металла в форму привод 2 отключается, машина останавливается в крайнем левом положении, дозировочный ковш 26 возвращается в исходное состояние, Форма с залитым в нее металлом продолжает вращаться до эатвердевания отливки.

Как только отливка (труба) охладится до температуры, необходимой для прочностной характеристики, отключается привод 21 и после полной остановки вращения формы со стороны раструбной части внутрь отливки вводится специальный захват (клещи), и движением машины в крайнее правое положение иэ формы навлекается труба, а машина приходит в состояние, пригодное для отливки следующей трубы.

Последующие циклы отливок понторяются аналогично.

Формула изобретения

1. Центробежнолитейная машина для отливки труб, содержащая корпус с возможностью продольного .перемещения относительно заливочного устройства, приводной несущий кожух, внутри которого с зазором соосно на центрирующих пружинных опорах,, расположенных в пазах, установлена форма с раструбом, и систему подачи охлаждающего агента, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок, иэносостойкости формы и производительности путем повышения интенсивности и равномерности охлаждения формы, она снабжена кольцевыми сепа) раторами, причем у раструбной части неподвижно закрепленным кольцевым сепаратором, а на противоположном конце — подвижно закрепленным, при этом центрирующие пружинные опоры расположены параллельно оси вращения формы и равномерно распределены по окружности в продольных пазах кожуха.

2. Машина по п.Х, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что наружный диаметр центрирующих пружинных опор больше величины зазора между кожухом и Формой на 0,05-1,0 мм, а шаг между витками больше диаметра проволоки пружинных опор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 527254, кл. В 22 D 13/10, 1975.

2. Патент США 9 2836864, кл. 164-291, 1958 (прототип) .