ПРЕССУЮЩИЙ ПОРШЕНЬ МАШИНЫ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 1994 года по МПК B22D17/20 

Изобретение относится к литейному производству и пригодно в машинах ЛПД.

Известен целиковый охлаждаемый прессующий поршень в виде стакана, размещенного на штоке с зазором между их торцами, для циркуляции хладагента по трубопроводу штока и зазору между продольным каналом его и трубопроводом, в котором он размещен [1] .

Известен сборный прессующий поршень машины ЛПД, содержащий корпус с продольным каналом под хладагент и радиальными каналами на концах, втулку из износостойкого материала, размещенную в кольцевой канавке корпуса, и систему каналов, выполненных на поверхности кольцевой канавки и соединенных через радиальные каналы с продольным каналом [2] .

Его недостатки: пониженная прочность корпуса из-за размещения на нем втулки из износостойкого материала с механическим ее креплением; нетехнологичность из-за сборного поршня, содержащего как минимум 3 детали (без учета уплотнительных элементов). Нерациональное использование дефицитного износостойкого материала втулки, выбрасываемой после предельного ее износа (толщина втулки не менее 5 мм); наличие 2-х резьбовых поверхностей у корпуса, которые со временем изнашиваются и корпус становится не пригодным для эксплуатации.

Цель изобретения - устранение этих недостатком.

Цель достигается тем, что у прессующего поршня машины ЛПД, содержащего корпус с продольным каналом под хладагент и радиальными каналами на концах, втулку из износостойкого материала, размещенную в кольцевой канавке корпуса, и систему каналов, выполненных на поверхности кольцевой канавки и соединенных через радиальные каналы с продольным каналом, поршень снабжен втулкой из высокотеплопроводного материала, отделяющей систему каналов от втулки из износостойкого материала, а система каналов выполнена в виде поперечных и продольных проточек, причем крайние поперечные проточки соединены между собой продольными или наклонными проточками, расположенными между его соседними радиальными каналами.

Сопоставительный анализ его с прототипом показывает, что изобретение отличается тем, что поршень снабжен втулкой из высокотеплопроводного материала, отделяющей систему каналов от втулки из износостойкого материала.

Система каналов поршня выполнена в виде поперечных и продольных проточек корпуса. Крайние поперечные проточки соединены между собой продольными или наклонными проточками, расположенными между его соседними радиальными каналами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый поршень; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Прессующий поршень машины ЛПД содержит шток 1, размещенный в продольном канале прессующего поршня 2 и радиальных каналах, соединенных между собой, например, штифтом 3, резьбой и т. д. , у штока есть продольный канал 4, в котором с зазором установлен трубопровод 5 для подвода хладагента в зону охлаждения и отвода его оттуда по указанному зазору, на переднем конце трубопровода установлен колпачок 6, имеющий глухой продольный канал 7, соединенный с каналом трубопровода 5, радиальные каналы 8. Передним глухим торцом колпачок 8 с уплотнительным кольцом 9 на наружной боковой поверхности упирается во внутренний торец поршня 2; в передней части штока выполнены по кольцевой проточке 10 два ряда поперечных окон 11, выходящих соответственно в зазор между продольным каналом 4 и трубопроводом 5 и радиальные окна колпачка 6; в кольцевой канавке корпуса размещена втулка 12 из износостойкого материала, охватывающая втулку 13 из высокотеплопроводного материала, а она - систему каналов поршня - совокупность поперечных проточек 14, в крайних из которых образованы радиальные каналы 15, соединенные с поперечными окнами 11 штока 1, и продольных или наклонных проточек 16, расположенных между соседними радиальными каналами 15.

Поршень охлаждается так. Хладагент по трубопроводу подводится к колпачку 6, по его глухому продольному каналу 7 и радиальным каналам 8 отводится к поперечным окнам 11 штока 1, из них через его кольцевую проточку 10 следует в радиальные каналы 15 поршня 2 и его переднюю поперечную проточку 14; по ней он устремляется в окружном направлении к продольным или наклонным проточкам 16, соединяющим поперечные проточки 14 между собой; при окружной циркуляции хладагента охлаждается боковая поверхность втулки 12 из износостойкого материала, расположенная у переднего торца поршня 2, и часть этого торца, прилегающая к его боковой поверхности, подвергающаяся максимальному воздействию металла при работе; далее хладагент следует по продольным или наклонным проточкам 16 корпуса поршня 2, соединяющим между собой остальные проточки 14 корпуса поршня; при этом хладагент циркулирует в продольно-поперечном (окружном) направлении относительно поршня 2, охлаждая через втулку 13 из высокотеплопроводного материала втулку 12 из износостойкого материала; благодаря такой системе каналов, обеспечивающей интенсивное перемешивание текущего вдоль поршня 2 хладагента, достигается максимальный эффект охлаждения и, следовательно, высокая стойкость поршня 2.

Нагретый хладагент собирается задней поперечной проточкой 14 поршня и через задний ряд поперечных окон 11 поступает в зазор между продольным каналом 4 штока 1 и трубопроводом 5, из которого отводится за пределы штока 1.

Использование втулки 13 из высокотеплопроводного материала исключается попадание износостойкого материала втулки 12 в систему каналов кольцевой канавки корпуса поршня, когда этот материал заливается в кольцевую канавку поршня.

Из-за уменьшения глубины этой канавки повышаются прочность корпуса поршня 2 и его технологичность. Последнее достигается также и за счет выполнения поршня неразборным, отсутствия у него резьбовых поверхностей, минимального количества уплотнительных элементов и меньшего расхода износостойкого материала на его изготовление (так как толщина его стенки меньше, чем у прототипа). Из-за меньшей толщины стенки втулки из износостойкого материала повышается эффективность ее охлаждения, чему способствует также и втулка из высокотеплопроводного материала, обеспечивающая максимальный коэффициент теплопередачи между хладагентом и втулкой из износостойкого материала и идеальный тепловой контакт ее с втулкой 12, обеспечиваемой при заливке ее материала в кольцевую канавку поршня 2.

Таким образом, применением предлагаемого прессующего поршня машины ЛПД повышается его прочность и технологичность при обеспечении высокой эффективности его охлаждения. (56) 1. Беккер М. Б. Литье под давлением. М. : Высшая школа, 1985, с. 56.

2. Патент ФРГ N 2233132, кл. В 22 D 1/20, 1975.

Сущность изобретения: прессующий поршень содержит корпус с продольным каналом под хладагент и радиальными каналами на концах, втулку из износостойкого материала, размещенную в кольцевой канавке корпуса, и систему каналов, выполненных на поверхности кольцевой канавки и соединенных через радиальные каналы с продольным каналом. Поршень снабжен втулкой из высокотеплопроводного материала, отделяющей систему каналов от втулки из износостойкого материала. Система каналов выполнена в виде поперечных и продольных проточек, причем крайние поперечные проточки соединены между собой продольными или наклонными проточками, расположенными между его соседними радиальными каналами. 2 ил.

ПРЕССУЮЩИЙ ПОРШЕНЬ МАШИНЫ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащий корпус с продольным каналом под хладагент и радиальными каналами на концах, втулку из износостойкого материала, размещенную в кольцевой канавке корпуса, и систему каналов, выполненных на поверхности кольцевой канавки и соединенных через радиальные каналы с продольным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения его прочности и технологичности, он снабжен втулкой из высокотеплопроводного материала, отделяющей систему каналов от втулки из износостойкого материала, а система каналов выполнена в виде поперечных и продольных или наклонных проточек, причем крайние поперечные проточки соединены между собой продольными или наклонными проточками, расположенными между его соседними радиальными каналами.