Устройство для центробежного литья труб
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмх Соцмапнстнческнк Республик (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (Sl)M. Кл. (22)Заявлено 24.07-.81(2I j 3320212/22 02 с присоединением заявим М вЂ” . В 22D 13/10 Гевудзрстевнай нввитвт СССР ю лвнм нзебретеиий н еткрмтнй (23) Црнорнтет— Опубликовано 15.02.83. Бюллетень М 6 (53) УДК621.74..042 (088.8) % Дата опубликования описания 15.02.83 А. С. Черезов, А. Н. Смоляков, В. А. Лукянещеег-B .Г Полищук,. П. А. Протасов и В. И. Сеьтко - -. т 3 Я фф g Всесоюзный ордена Трудового Красного Зна(лени, К."."; к,-,@я «ь научно-исслецовательский и конструкторско- .;- гд -д,,, технологическйй инсгитуг трубной промышленнеетн.„ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 1ДЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ТРУБ Изобретение огьосигся к литейному произвоцству, в частности к центробежным машинаМ с металлической формой, и может быть использовано цля изготовления чугунных напорных труб методом 5 цен гробежного литья. Известно, что искривление металлсформы влияет на величину поперечной разно- сгенности труб. Снижение искривления металлоформы можно обеспечить повыше- о нием ее жесткости путем увеличения толщины стенок, выбором необходимого ма-, териала теплоизоляционного покрытия наносимого на внутреннюю ее поверхность, а также ввецением цополнигельных опор, расположенных в промежугке между концевыми. Однако с увеличением толщины стенок на внутренней поверхности металлоформы возникают трещины, снижающие ее рабочий ресурс, а теплоизоляционное 2ц покрьггие снижает п роизвоцительность центробежной машины. Известно устройство цля центробежного литья труб, состоящее из мегалло- . формы, установленной на охватывающих ее поцшипниковых опорах, внутри непод-, вижного основания. Применение трех и более опор позволяет усгранигь прогиб протяженных металлоформ t.1 J . Недостатком этого устройства являет ся невысокая стойкость металлоформы. Это обусловлено тем, что трудно обеспе .чить точную наварку пластин, необходи мую цля исключения коробления металлоформы, а также тем, чго в местах наварки пластин ухудшается теплоотвоц от металлоформы и внутренняя поверхность ее в этих местах разрушается раньше других участков. Наиболее близкой к изобретению по техническому решению является машина цля центробежного литья труб, соцержащая корпус, и систему поцачи охлажцающего агента, привоцной ступенчагый ротор (коллекгор), внутри которого установлена металлическая форма и размещенные межцу рогором и формой пружинные или сферические опоры (2) ° 0960 Недостатками известной машины явля, ются сложный процесс изготовления ротора и пружинных опор, а также труцоемкий процесс монтажных работ, требуюших высокой точносги, $ Цель изобретения - повышение стойкости металлоформы и облегчения условий сборки металлоформы с коллектором. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве цля центробежного lO литья труб, включаюшем систему поцачи охлажцаюшего агента, коллектор, внутри которого соосно с ним расположена с зазором охлажцаемая металлоформа, и опоры, размещенные между коллектором и 1$ металлоформой, опоры выполнены в виде шаров, заключенных в обойму, при этом последняя имеет отверстия для протекания охлаждающего агента. На фиг. 1 схемагически изображено 20 прецлагаемое устройство, обший вид, на фиг. 2 - обойма с шариковой опорой, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 — схема центробежной машины. 2$ Устройство состоит из металлоформы 1, расположенной в коллекторе 2, который установлен в корпусе центробежной машины на двух опорах 3 трения качения. С обоих концов металлоформы 1 находятся щ камеры 4 цля подвода и огвоца охлаждающей жидкости. В зазоре межцу стенками ,камер 4 и коллектора 2 нахоцятся манжетные уплотнения 5. В буртовой части металлоформы 1 имеется ограничительное кольцо 6 и стакан 7„в раструбной части в металлоформе 1 установлен стержень 8, а к коллектору 2 укреплен шкив 9 болтами 10. Между коллекгором .2 и металлоформой 1 нахоцятся шаровые опоры 11, размешенные в обойме 12 с отверстиями 13. Шаровые опоры 11 установлены в заточках мегаллоформы 1 и фиксированы. запорными кольцами 14. Установка шаровых опор 11 в зазоре между коллектором 2 и мегаллоформой 1 исключает операцию наварки пластин, что улучшает теплоотвоц от металлоформы и прецупрежцает ее коробление, . тем самым повышает стойкость Ю металлоформы. Кроме того, сборка устройства облегчена в связи с уменьшением трения шариков по сравнению с трением пластин о поверхность коллек гора. Отливка труб в предлагаемом устройстве производится следуюшим образом. $$ Собранное устройство устанавливаюг в корпус 15 центробежной машины. После установки в мегаллоформу 1 сгерж83 4 ня 8 раструба устройству сообшаюг необходимую скорость врашения, которая перецается от электропривода 16 через клиноременную перздачу 17 и шкив 9. Для интенсивного охлажцения металлоформы 1 во время литья труб в зазор между металлоформой 1 и коллектором 2 нагнетаегся охлажцаюшая жицкость через камеру 4, огверстия в. коллекrope 2 и отверстия 13 в обойме 12. Диамегр шариковых опор 11 выбирается таким, чтобы он был меньше зазора межцу мегаллоформой 1 и коллектором 2 на величину р . Это позволяет легко закатывать (вводигьI металлоформу 1 в полость коллс ктора 2 при сбопсе. При нагреве металлоформы ее наружный диаметр увеличивается на величину p . В этот момент шарики, свободно перемешаясь в обойме 12, обеспечивают точную центровку. металлоформы 1 по оси врашення коллектора 2. При этом вся поверхность мегаллоформы полностью омываегся охлажцаюшей жицкостью вследствие точечных контактов поверхности металлоформы с шариками, В реэультаге этого происхоцит повышение стойкости (рабочего ресурса) мегаллофюрмы. Предлагаемое устройство опробовано при отливке чугунных труб циаметром 150 мм и длиной 4 м. Для этого металлоформу 1 изготавливаюг иэ сгали 20ХМ с внутренним диаметром 170 мм и наружным циаметром 190 мм. Коллекгор 2 изготавливают из стали 20Х3М с внутренним циаметром 280 мм и наружным 330 мм. Диамегр шариков 45 мм. Внут ренний диаметр обоймы 12 равен 192 мм, наружный 278 мм, в каждой обойме находится 8 шариков и 8 огверстий 14 диаметром 35 мм. В форму ставят 4 обоймы на расстоянии 1 м между ними. Величина зазора р составляет 0,4 мм за счег минусового цопуска по наружному диаметру металлоформы 1. Перец заливкой чугуна в металлоформу 1 из мерного ковша 18 со сгороны бурта ввоцят заливочный желоб 19 на расстояние его носка ог стержня раструба 8, равное 120 мм. После заполнения чугуном раструба включают продольное перемещение корпуса 15 машины в сторону pacrpy6a, скорость которого согласовывается со скоростью подачи металла в форму. Это обеспечивает равномерную толшину стенок трубы по длине. Трубы отливают при слецуюших парамеграх рабогы ценгробежной машины % 9960 Расход охлаждающей воды, м /ч 15, Давление, атм 2 Продолжительность заполнения раструба, с 2,5 Процолжительность заполне- S ния ствольной части трубы, с 10 Температура заливаемого металла сС 1280 Температура извлечения трубы из формы, С 850., Общая продолжительность цикла, с - 75 В прецлагаемом устройстве отлито . 470 труб. Деформаций металлоформы и повреждений ее внутренней поверхности 15 не обнаружено, что свидетельствует о работоспособности предлагаемого устрой-, ства. Предлагаемое устройство .по сравнению с известными обеспечивает повышение рй стойкости металлоформы (рабочий ресурс) за счег улучшения охлаждения металлсьформы (так как в месте приварки пластин ухудшается теплоотвоц, а шаровые опоры ,имеют точечный контакт с металлофор- 2S мой) ° Кроме того, снижает труцоемкость изготовления (исключаются операции приварки пластин, термическая и механическая обработка после приварки). Установ ка шаровых опор не требует указанных Зв опе раций. Как показывают исследования, в насто.ящее время на трубных заводах цля центробежной отливки труб используются метаплоформы, прецставляюшие собой толстостенные трубы, установленные на . опорах, состоящих из цвух опорных роли83 4 ков и оцного прижимного. Количество опор зависит от длины труб, так, -например, для труб длиной 4 м применяют 2 опоры 6 м — 4 опоры. Прецлагаемое устройство по сравнению с известным обладает пониженной, метал лоемкостью за счет уменьшения стенки формы в три раза (при произвоцстве труб циаметром 150 мм толщина стенки формы прецлагаемого устройства 10 мм, извест ного 30 мм). Условно годовой зкономический эффект от снижения массы металлоформ составляет 290 тыс. руб. Формула изобретения Устройство цля центробежного литья труб, включающее систему подачи охлаждающего агента, коллектор, внутри которого соосно с ним расположена с зазором охлаждаемая металлофорча, и опоры, размещенные межцу коллектором и металл формой, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения стойкости металлоформы и облегчения условий сборки металлоформы с коллектором, опоры выполнены в виде шаров, заключенных в обойму, при этом последняя имеет отверстия для протекания охлаждающего агеита. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Швейцарии No 542673, кл. В 22 2 13/10, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2810414/22-02, кл. В 22 3 13/10, 1979. Фиг. М6083 Фиг. 2 1б Составитель М. Ершов Редактор А. Химчук Техреп Е.Харитончик Корректор М. Демчик . Заказ 793/19 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
