СПОСОБ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ ПРИ ВЫБИВКЕ ФОРМ НА ВЫБИВНОЙ РЕШЕТКЕ И УКРЫТИЕ ВЫБИВНОЙ РЕШЕТКИ Российский патент 1994 года по МПК B22D29/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к выбивке литейных форм и отливок, и может быть использовано в автоматизированных выбивных комплексах на базе портальных роботов и манипуляторов.

Известен способ создания укрытия выбивной решетки, по которому проемы в кожухе сверху для установки полуформ и сбоку для удаления опок перекрывают на время выбивки соответственно крышкой и откатными дверями с приводом (авт. св. N 1163980, кл. В 22 D 29/00). После выбивки проемы открывают для удаления опоки и установки полуформы (прототип способа).

Недостаток этого способа формирования укрытия выбивной решетки состоит в длительности циклов работы крышки, перекрывающей люк, и откатных дверей. Время циклов их работы включается в продолжительность цикла выбивки (суммируются со временем установки и удаления опоки и отливки и временем выбивки), что значительно удлиняет цикл выбивки и снижает производительность установки выбивной решетки в целом.

Целью технического решения является сокращение технологического цикла выбивки за счет непрерывного перекрывания проемов укрытия и улучшения условий труда за счет предотвращения выброса пыли в атмосферу цеха.

На фиг. 1 показано предлагаемое укрытие, общий вид, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3.

Способ подавления пыли на установках выбивки поясняется на примере выбивки форм и отливок купальных ванн.

Технологическим процессом выбивки предусматривается последовательная выбивка нижней и верхней полуформ на одной выбивной решетке и отливок купальных ванн на другой выбивной решетке. Для этого литейная форма в составе нижней и верхней полуформ подается манипулятором сверху и устанавливается на выбивную решетку. Форма освобождается от захватов манипулятора, а верхняя полуформа захватывается другой парой захватов этого же манипулятора, поднимается и отводится в сторону. Другой манипулятор опускается сверху и захватывает отливку (которая предварительно выталкивается из нижней полуформы), поднимает ее и переносит на выбивную решетку для отливок.

После этого нижняя полуформа выбивается, и нижняя опока удаляется цепным передаточным устройством на рольганг возврата опок. Верхняя полуформа тем же манипулятором устанавливается на выбивную решетку, освобождается от захватов, подвергается выбивке и удаляется на рольганг возврата опок. Технологический цикл выбивки повторяется.

Таким образом, на протяжении всего цикла выбивки сверху над выбивной решеткой поднимается и опускается манипулятор свободный, с формой или с верхней полуформой и манипулятор с отливкой, а через торец решетки удаляются опоки - верхняя и нижняя.

Данный способ применяется для выбивных решеток, укрытых по периметру жесткими стенками, образующими кожух в форме колодца, у которого сверху имеется проем для движения (подъема и опускания) манипуляторов, а в торцевой стенке - проем для движения опок.

Способ заключается в перекрывании проемов на все время цикла выбивки, включая установку и удаление форм, полуформ, опок и отливок.

Проемы перекрывают текучей средой в виде пенной завесы, заданных геометрических параметров. Пенную завесу создают путем непрерывной подачи пены в зоны проемов на всем протяжении цикла выбивки. Площадь слоя пены должна быть не менее площади проемов. При перекрытии верхнего проема эта площадь ограничивается стенками кожуха, а при перекрытии нижнего проема - стенками проема. Граничные значения толщины слоя пены зависят от дисперсного состава пыли, образующейся при выбивке, и составляют 45 мм при дисперсности пыли< 50 мкм и плотности сыпучего сырья 1200 кг/м³ и 150 мм при дисперсности пыли >100 мкм при той же плотности.

При выбивке форм для получения отливок купальных ванн принимали толщину слоя пены равной 300 мм. Ограничение слоя пены по толщине производится с помощью двухслойных решеток или штор, перекрывающих проемы. Решетки или шторы выполнены из гибких элементов и предназначены для ограничения геометрических размеров пены по толщине и армирования пенного слоя. Образование пенных завес в зоне верхнего и бокового проемов кожуха производится непрерывно на протяжении всего цикла выбивки. В моменты прохождения манипуляторов через проемы, которые осуществляются сквозь слой пены, пена частично гасится. Однако в связи с тем, что пена образуется, подается в зону проема непрерывно, то сплошность перекрытия проема слоем пены не нарушается.

Армирующие решетки и шторы из гибких элементов способствуют прочности пенного слоя и отделяют его от источника выделения вредностей. Они обеспечивают свободное прохождение манипулятора и предметов труда.

Под пенной завесой, перекрывающей верхний проем, создают поток воздуха в виде плоских струй в направлении плоскости сечения кожуха, параллельного плоскости проема. Для создания потока воздуха производят непрерывную подачу сжатого воздуха с одной стороны кожуха и непрерывное удаление загрязненного воздуха с другой стороны кожуха. Поток воздуха, проходя над выбиваемым изделием, частично охлаждает ее и образует над горячим изделием воздушную прослойку с более низкой температурой. Это позволяет изолировать пенную завесу от действия горячих потоков воздуха от изделия.

Поток воздуха уносит с собой выделяющиеся при выбивке твердые частицы, благодаря чему в окружающее пространство цеха попадает меньшее количество пыли. Воздушный поток не препятствует прохождению сквозь него манипуляторов и предметов труда.

Укрытие выбивной решетки 1 (фиг.1, 2) для выбивки полуформ нижней 2 и верхней 3 состоит из кожуха 4 в форме колодца со стенками, установленными по периметру выбивной решетки 1 на ее раме 5, Кожух 4 имеет проемы: верхний проем 6 для установки полуформ 2,3, манипулятором полуформ с захватами 7, 8 соответственно для нижней полуформы (и формы) и для верхней полуформы, и проем 9 в торцевой стенке 10 кожуха 4.

Непрерывное перекрытие проемов 6 и 9 образуют с помощью пенных завес 11 и 12 определенных геометрических параметров. Пенная завеса 11 создается с помощью системы пеногенераторов 13, имеющих общие системы подачи раствора пенообразователя и воздуха, количество пеногенераторов в системе по 3-4 шт. с обеих сторон кожуха 4. Пеногенераторы 13 располагаются в горизонтальной плоскости так, что их щелевые насадки 14 параллельны плоскости перекрываемого проема 6 и размещены в стенке кожуха 4 выходным отверстием 15 внутрь кожуха 4. Щелевые насадки снабжены фланцами 16 для соединения с пеногенераторами 13. Геометрические параметры пенного слоя 11 обеспечиваются в вертикальной плоскости стенками кожуха 4, благодаря чему пенная завеса 11 по площади соответствует площади проема 6. Как правило, она больше площади проема 6. Для обеспечения необходимого параметра пенной завесы 6 по высоте - (толщина слоя пены) и одновременного повышения жесткости и прочности, ее верхний проем 6 перекрывается двумя рядами армирующей решетки 17-18 из гибких упругих элементов (например, стальных прутков): одна решетка 17 снизу пенной завесы 6, другая 18 сверху пенной завесы 6, в проеме. Гибкие упругие элементы решеток крепятся жестко перпендикулярно боковым стенкам кожуха с обеих сторон, достигая продольной осевой линии выбивной решетки 1 в центре. При прохождении манипулятора стальные прутки упруго изгибаются.

Пенная завеса 12 создается в проеме 9 для удаления опок с помощью пеногенератора 19, устанавливаемого над проемом, щелевой насадок 20 которого своим выходным концом обращен в проем. Площадь пенной завесы 12 ограничена стенками проема, а толщина - двумя рядами штор 21, 22 из гибких элементов, например из гибких ремней типа резиновых или резино-кордовых лент.

При удалении опок 2, 3 шторы 21, 22 с пенной завесой 12 между ними свободно пропускают опоки, перемещаемые с выбивной решетки 1 на рольганг 23.

Для образования третьего вида перекрытия верхнего проема 6 кожуха 3 в виде воздушного потока 24, образуемого плоскими струями, служит система активированного отсоса. Последняя состоит из трубопровода 25 сжатого воздуха с соплами 26, установленного вдоль проема 6 (в конкретном примере вдоль продольной стенки кожуха 3), и бортовой отсасывающей панели 27 (одной или состоящей из нескольких секций), также устанавливаемой вдоль проема 6 (в данном случае вдоль продольной стенки кожуха 3). При этом всасывающий патрубок 28 и сопла 26 выведены во внутреннее пространство кожуха 3, где находится непосредственный источник выделения вредностей, и расположены под нижней армирующей решеткой 17 над выбиваемым изделием.

Описываемая панель 27 и трубопровод 25 встроены в боковые стенки кожуха 3. В этом случае их фланцы 29 - для присоединения к общей системе аспирации и пылеулавливания, и фланец трубопровода 25 (на фиг. не показан) выведены на наружную сторону стенок кожуха 3.

Стенки кожуха 3 выполнены тепло- и звукоизолирующими. Для этого они изготовляются из двух слоев оцинкованного железа со слоем теплоизоляционного и шумопоглощающего материала между ними. Стенки могут быть собраны из отдельных панелей, выполненных в виде рамки из профильного железа, со стенками из металла и набитыми матами из звуко- и теплоизолирующего материала.

Установка выбивки работает следующим образом.

Полуформа 2, 3 (или форма, состоящая из верхней 3 и нижней 2 полуформ) устанавливается на выбивную решетку 1 через верхний проем 6 кожуха 4 манипулятором с захватами 7 (для нижней полуформы 2) или 8 (для верхней полуформы 3).

При установке формы верхняя полуформа 3 удаляется манипулятором с захватами 8 на временную позицию, из нижней полуформы 12 удаляется отливка. Производится выбивка нижней 2 полуформы, которая после выбивки удаляется. На место нижней полуформы 2 манипулятором устанавливается верхняя полуформа 3, освобождается от захватов 8 и выбивается. Удаление верхней и нижней выбитых опок производится через проем 9 в торцевой стенке 10.

Отношение времени выбивки полуформ 23 на выбивной решетке 1 к общему времени цикла выбивки составляет 1:3.

При прохождении рабочего органа манипулятора с полуформой 2 через проем 6 решетки 17, 18 из гибких прутков загибаются вниз, а при установке полуформы 2 на решетку 1 и удалении манипулятора они распределяются и создают решетчатое перекрытие в два слоя.При удалении опоки происходит то же самое с гибкими шторами 21, 22.

Способ создания укрытия выбивной решетки состоит в следующем. На весь цикл выбивки полуформ 2, 3 включают в работу пеногенераторы 13, 19 и создают пенную завесу 11 между двумя рядами решеток 17 и 18.

Одновременно включают в работу систему активной аспирации загрязненного воздуха с подачей плоских струй сжатого воздуха из сопел 26 трубы 25 и создают воздушный поток 24 под пенообразующей завесой 6.

Манипулятор с полуформами 2, 3 проходит сквозь эти два перекрытия из текучих сред. При этом часть пенного слоя разрушается. После установки полуформ 2, 3 манипулятор выходит из кожуха 3 через верхний проем 6 и также разрушает часть пенного слоя. Так как генерацию пены ведут непрерывно, то слой пены постоянно восстанавливается. При выбивке полуформ 2 образующиеся вредности - пыль, газы и др. выделения сдуваются воздушным потоком 24 в патрубок 28 бортовой отсасывающей панели 27. Этот поток как бы отсекает непрерывно верхушку гриба образующейся пылевой тучи и относит ее в патрубок 28. Твердые частицы пыли, прорвавшиеся сквозь этот воздушный поток, врываются в слой пены и взаимодействуют с ней. Твердые частицы действуют на пузырьки пены как шрапнель и гасят их. Но одновременно они смачиваются пенным раствором, агрегатируются и падают вниз.

Далее цикл повторяют.

Использование данного изобретения позволит производить загрузочно-разгрузочные работы без останова устройства, т.е. увеличить производительность и предотвратить выбросы пыли в атмосферу цеха.

Сущность изобретения: способ заключается в том, что во время выбивки проемы в кожухе выбивной решетки перекрывают текучей средой в виде пенной завесы площадью не менее площади проемов, для чего производят непрерывную подачу пены в зоны проемов, а толщину пенной завесы регулируют предварительной установкой армирующих штор-решеток. Для перекрытия проемов кожух снабжен системой генерации пены, включающей пеногенераторы. Проемы имеют двухрядные шторы из гибких элементов, при этом система аспирации выполнена в виде бортовой отсасывающей панели, расположенной вдоль одной стороны кожуха, и трубопровода с соплами с другой стороны. Щелевые насадки пеногенераторов, бортовой отсос и трубопровод для подачи сжатого воздуха вмонтированы в боковую стенку кожуха с выводом выходных отверстий щелевых насадок пеногенератора, всасывающего патрубка бортового отсоса и сопел трубопровода сжатого воздуха внутрь кожуха и снабжены фланцами с наружной стороны кожуха для присоединения соответственно к системе генерации пены общей системе аспирации и системе подачи сжатого воздуха. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ пылеподавления при выбивке форм на выбивной решетке, включающий установку формы в укрытие на решетку, удаление опок и перекрывание технологических проемов укрытия для подачи форм и удаление опок на время выбивки, отличающийся тем, что, с целью сокращения технологического цикла выбивки за счет обеспечения непрерывного перекрывания технологических проемов укрытия и улучшения условий труда за счет предотвращения выброса пыли в атмосферу цеха, перекрывание технологических проемов укрытия осуществляют текучей средой в виде пенной завесы площадью не менее площади технологических проемов, а толщину пенной завесы регулируют предварительной установкой армирующих штор-решеток. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности пены при выбивке горячих форм, проем для подачи форм дополнительно перекрывают воздушными потоками путем непрерывной подачи сжатого воздуха между пенной завесой и формой плоскими струями в направлении сечения укрытия, параллельном технологическому проему для подачи форм, и непрерывного удаления загрязненного воздуха. 3. Укрытие выбивной решетки, содержащее кожух с технологическими проемами для установки форм и удаления опок, средства перекрывания технологических проемов и систему аспирации, отличающееся тем, что средства перекрывания технологических проемов представляют собой систему генерации пены, выполненную в виде пеногенераторов с щелевыми насадками, расположенными параллельно плоскости технологических проемов, при этом технологические проемы имеют двухрядные шторы для формирования геометрических параметров пенной завесы из гибких элементов, а система аспирации представляет собой бортовую отсасывающую панель, расположенную вдоль одной стенки кожуха, и трубопровод с подающими соплами, расположенный на противоположной стенке кожуха, при этом всасывающий патрубок отсасывающей панели и подающие сопла трубопровода расположены в поперечном сечении кожуха под нижней шторой проема для установки форм. 4. Укрытие по п.3, отличающееся тем, что, с целью упрощения монтажных работ при одновременном уменьшении габаритов, щелевые насадки пеногенераторов, бортовой отсос и трубопровод для подачи сжатого воздуха вмонтированы в боковую стенку кожуха с выводом выходных отверстий щелевых насадок пеногенератора, всасывающего патрубка бортового отсоса и сопел трубопровода сжатого воздуха внутрь кожуха и имеют фланцы с наружной стороны кожуха для присоединения соответственно к системе генерации пены, общей системе аспирации и очистки воздуха и системе подачи сжатого воздуха, при этом кожух выполнен из соединенных в единое целое звуко- и теплоизолирующих панелей.