СПОСОБ ОТЛИВКИ ЦЕПЕЙ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ Российский патент 2006 года по МПК B22C9/30 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к способу изготовления цепей для цементной, химической и других отраслей промышленности. Известны различные способы и устройства для изготовления цельнолитых цепей:

- изобретение GB 2136717 A, 26.09.84 - цепь отливают целиком при помощи вакуум-пленочной литейной формы с нобором сложных полостей и идентичных стержней;

- изобретение US 3427801, 18.02.69 - в литейной форме отливают открытые и закрытые звенья из сплава с высоким пределом ползучести, высокой устойчивости к износу, затем соединяют открытое звено с парой закрытых звеньев заваркой стыка открытого окна;

- изобретение АС №246789, 20.06.69, бюл. №21 - устройство для отливки сочлененных изделий, включающее желоб, в котором формуют и заливают модели. При этом для фиксации моделей в процессе формовки и заливки используется керамический стержень с установочным гнездом для моделей и литниковая система, соединенные между собой;

- изобретение АС №460103, 15.02.75, бюл. №6 - разъемная форма для непрерывного литья цепей, включает 8 пластин, собираемых попарно в крестовину, закрепленных на кольцеобразных ободах так, что плоскости разъема пластин размещаются на взаимно перпендикулярных осях крестовин;

- изобретение АС №1215854, 07.03.86, бюл. №9 - кокиль для отливки цепей, отливаются отдельные звенья, а затем небольшие участки цепей;

- изобретение АС №1507514, 15.09.89, бюл. №34 - форма для литья цепей с распорками, боковые стенки шарнирно закреплены на основании, а блок песчаных стержней состоит из внутризвенного песчаного стержня с боковыми полостями для оформления внутренних поверхностей звена и отверстием для распорки, межзвенного песчаного стержня для оформления внешней полости звена;

- изобретение патент RU 2123903, 27.12.98 - способ отливки цепей в песчаных формах, в многоместной форме с использованием многоместных стержней отливают отдельные звенья цепи, затем отливают связку из трех звеньев в другой паре опок, затем осуществляют соединение одинарных и тройных звеньев.

Недостатком этих способов являются сложные литейные формы, сложные технологические процессы в отдельных изобретениях, низкая производительность.

Наиболее близким к заявленному изобретению, который взят за прототип, является изобретение патент RU 2135322, 27.08.99 «Способ изготовления цепи литьем по газифицируемым моделям». По данному способу в опоку устанавливают в гнезда кондуктора на двух или более уровнях предварительно отлитые звенья, газифицируемые модели промежуточных звеньев устанавливают в опоке вертикально и веерообразно вокруг центрального литника с коллектором, при этом внутри каждого звена располагают одной стороной две газифицируемые модели промежуточных звеньев. Модели промежуточных звеньев выполняют из двух частей с разъемом посередине длинных сторон звена, стыковку частей производят по типу «гильза-втулка», соединяют с коллектором посредством Т-образных пазов в коллекторе. Недостаток данного способа - в необходимости использования при формовке специального кондуктора для горизонтальной установки в его гнезда предварительно отлитых звеньев цепи, с последующим монтажом в них моделей промежуточных звеньев. Он ограничен выполнением моделей с разъемом посередине длинных сторон звена, конструкцией стыковки частей модели и моделей с коллектором Т-образным хвостовиком.

Задачей заявляемого изобретения является совершенствование известного способа отливки цепей по газифицируемым моделям, исключение имеющихся ограничений, расширение возможности технологии производства, снижение трудозатрат и повышение качества цепей.

Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем:

- отливают отдельные звенья цепи по любой технологии литейной формы, например по газифицируемым моделям из пенополистирола с формовкой песком;

- устанавливают в опоку модельный блок с открытыми моделями соединительных звеньев цепи, изготовленными из пенополистирола. В процессе формовки и уплотнения постели из засыпаемого в опоку песка в открытые модели соединительных звеньев цепи вводят отливки звеньев, размещая каждое звено в две соседние модели, устанавливая их на уплотненный песок и краями друг на друга. У одной пары соседних моделей отливки звеньев не вводят в обе модели, а вводят в одну модель и размещают свободно к периферии формы;

- крепежными элементами из пенополистирола, замком-вставкой с установкой в разъем открытой модели звена или второй частью модели звена замыкают геометрическую форму открытых моделей. Отливают связку из звеньев цепи длиной, ограниченной размерами опоки;

- связки соединяют по той же схеме сборки, формовки и заливки с вводом одного крайнего звена каждой связки в открытые модели блока. При этом связки цепи оставляют снаружи опоки.

Особенности способа будут более понятны из нижеследующего описания, дополненного чертежами, которые отображают технологию литейной формы отливки цепей по газифицируемым моделям для печей цементных заводов. Для простоты иллюстрации изобретения чертежи включают минимальное число деталей, необходимых для представления всех существенных характеристик.

На фиг.1 показан подготовленный под заливку блок закрытых моделей для отливки отдельных звеньев цепи.

На фиг.2 показан блок открытых моделей соединительных звеньев цепи.

На фиг.3 показан момент ввода отливок звеньев цепи в открытые модели блока.

На фиг.4 показан пример замыкания геометрической формы открытых моделей при формовке под заливку связки цепи.

На фиг.5 показано соединение связок цепи при заливке.

На чертежах позиции и обозначенные ими детали соответствуют друг другу на всех фигурах, где:

1 - опока для формовки и заливки блоков газифицируемых моделей;

2 - блок закрытых моделей звеньев цепи;

3 - блок открытых моделей звеньев цепи;

4 - пример замыкания геометрии открытых моделей крепежным элементом из пенополистирола.

Способ осуществляют следующим образом.

На дне опоки (1) формируют и уплотняют песчаную подушку, на которую устанавливают блок (2) закрытых пенополистироловых моделей звеньев цепи. Равномерно заполняют сухим песком пространство опоки с уплотнением на вибростоле. Готовую форму заливают жидким металлом, затем песок с залитым блоком вываливают на провальную решетку. Отлитые звенья цепи после отделения от стояка и охлаждения монтируют в литейную форму для заливки связки звеньев цепи. На дне опоки (1) формируют и уплотняют песчаную подушку, на которую устанавливают блок (3) открытых пенополистироловых моделей соединительных звеньев цепи. По мере заполнения опоки песком и уплотнения вибрацией, по достижении устойчиво надежной опоры моделей в наполнителе, в открытые модели вводят отливки звеньев, размещая последовательно каждое звено в две соседние модели. При этом звенья цепи опираются на засыпанный уплотненный песок и краями друг на друга. У одной пары соседних открытых моделей в каждом уровне блока отливки звеньев не вводят в обе модели, а вводят в одну модель и размещают свободно к периферии литейной формы. После этого замыкают геометрическую форму каждой открытой модели звена крепежными элементами (4), замком-вставкой или второй частью модели звена, заполняют опоку песком и уплотняют на вибростоле. Готовую форму заливают жидким металлом, затем песок с залитым блоком вываливают на провальную решетку. Отлитую связку цепи после отделения звеньев от стояка монтируют в литейную форму для соединения связок. Связки соединяют путем ввода одного крайнего звена каждой связки в открытые модели вместо отливок звеньев, которые ранее свободно размещались к периферии формы, не вводя в соседнюю модель блока. Так в опоку вводят для соединения концы двух связок, при этом сами связки оставляют снаружи опоки.

В предлагаемом способе упрощается технология литейной формы, отпадает необходимость горизонтальной установки предварительно отлитых звеньев в гнезда кондуктора. Отпадает необходимость использования при формовке специального кондуктора. Модели соединительных звеньев выполняются открытыми, но не обязательно посередине длинной стороны звена, соединение моделей с коллектором и замыкание геометрической формы открытой модели производят по любой удобной для производства конструкции соединения. На практике не обязательно горизонтальное расположение в форме предварительно отлитых звеньев, вертикальное положение моделей промежуточных звеньев, выполнение промежуточных звеньев с разъемом посередине с регламентированной конструкцией стыковки, что позволяет увеличить выход годного литья, длину связки цепи. Обеспечивается возможность получения литьем цепи неограниченной длины.

Отливка цепей по газифицируемым моделям по заявляемому изобретению позволила значительно снизить трудоемкость и стоимость по сравнению со способом, изложенным в прототипе. По предлагаемому способу изготовлена промышленная партия цепей из окалиностойких марок стали для теплообменных аппаратов вращающихся цементных печей. При производстве и испытаниях установлены следующие преимущества предлагаемого способа в сравнении с аналогами и прототипом:

- возможность первоначальной установки и формовки блока открытых моделей с последующим вводом в них предварительно отлитых звеньев;

- исключение необходимости горизонтальной установки в опоку предварительно отлитых звеньев цепи;

- исключение необходимости применения при формовке специального кондуктора;

- возможность изготовления моделей соединительных звеньев почти полной геометрической формы, открытых для монтажа отливок звеньев, вместо двух сложных в изготовлении и сборке половинок;

- возможность изготовления литых цепей любой длины;

- увеличение выхода годного литья с 70% до 80%;

- снижение стоимости литых цепей на 20%.

Источники информации

1. Способ изготовления цепи литьем по газифицируемым моделям. Патент RU 2135322, В 22 С 9/30, 27.08.99 - прототип.

2. Отливка цепи. Патент GB 2136717 A, 26.09.84.

3. Литые цепи. Патент US 3427801, 18.02.69.

4. Авторское свидетельство №246789, 20.06.69, бюл.21.

5. Авторское свидетельство №460103, 15.02.75, бюл.6.

6. Авторское свидетельство №1215854, 07.03.86, бюл.9.

7. Авторское свидетельство №1507514, 15.09.89, бюл.34.

8. Патент RU 2123903, 27.12.98.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в цементной, химической и других отраслях промышленности. Предварительно отливают отдельные звенья цепи. На песчаную подушку в опоке устанавливают блок открытых пенополистироловых моделей соединительных звеньев цепи. По мере заполнения опоки песком в открытые пенополистироловые модели каждого уровня блока вводят предварительно отлитые отдельные звенья. Последовательно размещают каждое отлитое звено в две соседние модели и устанавливают их на уплотненный песок и краями друг на друга. Замыкают геометрическую форму моделей крепежными элементами. Форму заливают металлом. Для соединения связок отлитую связку устанавливают в литейную форму и вводят одно крайнее звено связки в открытую модель. Обеспечивается повышение эффективности производства литых цепей, повышение их качества. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ отливки цепей по газифицируемым моделям, включающий предварительную отливку отдельных звеньев цепи, формовку отлитых отдельных звеньев и открытых пенополистироловых моделей соединительных звеньев цепи, отличающийся тем, что при формовке в опоку устанавливают блок открытых моделей звеньев, по мере заполнения опоки песком в открытые пенополистироловые модели каждого уровня блока вводят предварительно отлитые отдельные звенья, размещая последовательно каждое отлитое звено в две соседние модели и устанавливая их на уплотненный песок и краями друг на друга, и замыкают геометрическую форму моделей.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдельные звенья цепи отливают по газифицируемым моделям.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формовке в одной паре соседних открытых моделей в каждом уровне блока предварительно отлитое звено вводят в одну модель и размещают свободно к периферии опоки.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отлитые связки цепи соединяют путем ввода при формовке одного крайнего звена каждой отлитой связки в открытые модели.