УСТАНОВКА ГИДРОСТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ ОТЛИВОК Российский патент 2024 года по МПК B22D29/00 B08B3/02 B24B57/00 

Изобретение относится к области гидроструйной очистки отливок от керамических и песчаных форм и предназначено для очистки блоков отливок лопаток и других металлических деталей высотой до 1400 мм, диаметром до 800 мм и весом не более 500 кг за счет направленного воздействия водяной струей сверхвысокого давления.

Известно устройство очистки блоков отливок от керамических форм с помощью воды высокого давления (до 350 Бар) с вибрирующим соплом, что повышает эффективность процесса очистки до 60% в сравнении с технологией без вибрации на тех же уровнях давления подачи жидкости. Устройство содержит подвижную штангу с возможностью движения вверх/вниз, вперед/назад и ограниченного вращения с вибрирующим соплом, механизм крепления заготовки и вращения ее на 360 градусов, камеру для сбора брызг и сточной канавы для слива отработанной воды (патент CN 1045240 A, B22D 43/00, опубл. 12.09.1990).

Недостатком аналога является невысокая эффективность очистки, обусловленная ограниченными функциональными возможностями давления (до 350 Бар).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство автоматической очистки блоков отливок от керамических форм с помощью воды высокого давления, содержащее механизированное устройство перемещения сопла (вверх/вниз, вперед/назад) с вибрирующим соплом, механизм крепления заготовки и вращения ее на 360 градусов, барьер для защиты от брызг и сточной канавы для слива отработанной воды (патент CN 1041909908 A, B22D 31/00, опубл. 10.12.2014).

Недостатком ближайшего аналога является невысокая эффективность очистки, обусловленная ограниченными функциональными возможностями давления (до 350 Бар).

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей установки гидроструйной очистки отливок, за счет создания сверхвысокого давления (свыше 750 бар).

Технический результат - повышение эффективности очистки отливок от керамических и песчаных форм, за счет создания сверхвысокого давления (свыше 750 бар).

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что установка гидроструйной очистки отливок, содержащая подвижный элемент с возможностью движения вверх/вниз, вперед/назад и ограниченного вращения, устройство закрепления и позиционирования заготовки, ванну для сбора стекающей воды, согласно изобретению содержит исполнительную систему, включающую защитный рукав, кнопочные посты, человеко-машинный интерфейс с возможностью управления исполнительными механизмами системы, смотровое окно, панель, подиум оператора и рабочий стол, систему хранения и рекуперации воды с насосом сверхвысокого давления и скребковым конвейером, габаритную коррозионностойккую рабочую камеру с сервисной дверью и отверстием в полу, ванной для сбора стекающей воды, и вентиляционной системой, устройством позиционирования сопла, а подвижный элемент выполнен в виде моторизированной подвижной платформы с системой наклона/вращения рабочего стола с гидравлическим зажимным с устройством закрепления и позиционирования заготовки и опорной рамой.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид установки гидроструйной очистки отливок. На фиг. 2 - исполнительная система установки гидроструйной очистки отливок.

Установка гидроструйной очистки отливок включает в себя (фиг. 1) исполнительную систему 1, которая обеспечивает функции защиты персонала от воздействия сверхвысокого давления воды, осколков керамического лома и шума, позиционирования водоструйной головки по трем степеням свободы для наилучшей доступности к очищаемой отливке, моторизированной подвижной платформы с устройством закрепления и позиционирования заготовки позволяющей закреплять большую номенклатуру литейных конусов, с системой бесконечного вращения заготовки по часовой и против часовой стрелки, а также наклоном ±45 градусов в направлении к соплу и от сопла, систему хранения и рекуперации воды 2, которая позволяет установке работать в замкнутом цикле воды, с насосом сверхвысокого давления 3, который позволяет нагнетать давление воды до 2500 бар и скребковым конвейером 4, который позволяет удалять крупные частицы керамического лома из сточной воды в отдельную емкость для утилизации.

Исполнительная система 1 (фиг. 2) оснащена габаритной коррозионностойкой рабочей камерой 5 с сервисной дверью и отверстием в полу для сброса керамического лома и отработанной воды в емкость или конвейер (на чертеже не показаны), моторизированной подвижной платформой 6 с устройством закрепления и позиционирования заготовки 7: Механизм моторизированной подвижной платформы 6 с гидравлическими приводами служит для загрузки заготовки внутрь габаритной коррозионностойкой рабочей камеры 5, позволяет закреплять большую номенклатуру литейных конусов, оснащен системой бесконечного вращения заготовки по часовой и против часовой стрелки, а также наклоном ±45 градусов в направлении к соплу и от сопла. Моторизированная подвижная платформа 6 имеет опорную раму 8, которая обеспечивает нахождение моторизированной подвижной платформы 6 за пределами упомянутой камеры. Габаритная коррозионностойкая рабочая камера 5 имеет ванну для сбора стекающей воды (на чертеже не показана), вентиляционную систему 9, служащую для удаления пара и аэрозоля из габаритной коррозионностойкой рабочей камеры 5 для улучшения видимости при процессах очистки, устройство позиционирования сопла 10, оснащенное 2-мя гидроцилиндрами и позволяющее перемещать водоструйную головку по трем степеням свободы (вверх/вниз, вперед/назад, вращение по конусу 60 градусов) для обеспечения наилучшей доступности к очищаемой отливке. Защитный рукав 11 исполнительной системы служит для прокладки шлангов высокого давления и защиты персонала в случае повреждения шланга; кнопочные посты 12 позволяют управлять исполнительными механизмами системы, смотровое окно 13 позволяет наблюдать за процессом очистки для обеспечения наилучшего результата, оснащено системой очистки, панель человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) 14 позволяет управлять навесной электроникой, отображать текущее состояния органов, а так заводить управление дополнительного оборудования (таких как насос сверхвысокого давления 5, скребковый конвейер 6 и т.п.). Подиум оператора 15 - зона работы оператора оборудования, оснащенная перилами и сетчатым полом, рабочий стол 16 служит для установки дополнительной специальной оснастки, оснащен сеткой резьбовых отверстий.

Установка гидроструйной очистки отливок работает следующим образом. Заготовку литейным конусом устанавливают вручную или с помощью грузоподъемного средства в гидравлическое зажимное устройство (устройство закрепления и позиционирования заготовки 7) и фиксируется. Далее, с помощью моторизированной подвижной платформы 6, заготовка подается внутрь габаритной коррозионностойкой рабочей камеры 5 совместно с устройством закрепления и позиционирования заготовки 7. Затем оператор, наблюдая в рабочее окно 13 и управляя устройствами позиционирования сопла 10 и устройством закрепления и позиционирования заготовки 7 с помощью пульта на кнопочном посту 12, производит сбивание керамической оболочки под воздействием струи воды сверхвысокого давления, подаваемой насосом сверхвысокого давления 3 (фиг. 1). Использованная вода и керамический лом попадают в скребковый конвейер 4 (фиг. 1), откуда крупные куски керамики транспортируются в отдельную тару, а вода, посредством системы хранения и рекуперации воды 2 (фиг. 1), проходит процесс 3-х ступенчатой очистки и попадает в емкость для хранения для повторного использования. После завершения водоструйной очистки заготовка выдвигается из габаритной коррозионностойкой рабочей камеры 5 (фиг. 2) и проходит процесс ручной доочистки с помощью пневматической шлифовальной машинки. По завершению очистки проводят снятие заготовки и установка новой (вручную или с помощью грузоподъемного механизма).

Как видно из таблицы по сравнению с аналогами у заявляемой установки гидроструйной очистки отливок отсутствует вибрация сопла при числе степеней свободы равном 5, присутствует циркуляция воды с регенерацией при расходе меньшем в десять раз. Кроме того, имеется автоматическое зажатие детали и внешняя нагрузка.

Все перечисленные характеристики в совокупности с введенными конвейером сбора керамики и внешним управляющим контроллером обеспечивают повышение эффективности очистки отливок от керамических и песчаных форм.

В заявленной установке гидроструйной очистки применена технология UHP (Ultra High Pressure) или сверхвысокого давления - очистку водой с давлением свыше 750 бар (в данном случае 2500 бар) без применения каких-либо моющих средств или химических добавок. Для улучшения качества очистки сложных форм отливок имеется 5 степеней своды перемещения сопла и заготовки друг относительно друга. В конструкции установлено универсальное зажимное устройство (устройством закрепления и позиционирования заготовки 7) под различные типы литейных конусов. Так же в установке гидроструйной очистки отливок решается проблема с высоким расходом воды путем ее рекуперации, а также сбора и осушения отходов.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить эффективность очистки отливок от керамических и песчаных форм, а также расширить функциональные возможности установки гидроструйной очистки отливок, за счет создания сверхвысокого давления (свыше 750 бар).

Изобретение относится к области гидроструйной очистки отливок от керамических и песчаных форм. Установка гидроструйной очистки отливок, содержащая подвижный элемент с возможностью движения вверх/вниз, вперед/назад и ограниченного вращения, устройство закрепления и позиционирования заготовки, ванну для сбора стекающей воды, согласно изобретению содержит исполнительную систему, включающую защитный рукав, кнопочные посты, человеко-машинный интерфейс с возможностью управления исполнительными механизмами системы, смотровое окно, панель, подиум оператора и рабочий стол, систему хранения и рекуперации воды с насосом сверхвысокого давления и скребковым конвейером, габаритную коррозионно-стойкую рабочую камеру с сервисной дверью и отверстием в полу, ванной для сбора стекающей воды и вентиляционной системой, устройством позиционирования сопла, а подвижный элемент выполнен в виде моторизированной подвижной платформы с системой наклона/вращения рабочего стола с гидравлическим зажимным устройством закрепления и позиционирования заготовки и опорной рамой. Технический результат - повышение эффективности очистки отливок от керамических и песчаных форм за счет создания сверхвысокого давления (свыше 750 бар). 2 ил., 1 табл.

Установка гидроструйной очистки отливок, содержащая подвижный элемент с возможностью движения вверх/вниз, вперед/назад и ограниченного вращения, устройство закрепления и позиционирования заготовки, ванну для сбора стекающей воды, отличающаяся тем, что содержит исполнительную систему, включающую защитный рукав, кнопочные посты, человеко-машинный интерфейс с возможностью управления исполнительными механизмами системы, смотровое окно, панель, подиум оператора и рабочий стол, систему хранения и рекуперации воды с насосом сверхвысокого давления и скребковым конвейером, габаритную коррозионно-стойкую рабочую камеру с сервисной дверью и отверстием в полу, ванной для сбора стекающей воды и вентиляционной системой, устройством позиционирования сопла, а подвижный элемент выполнен в виде моторизированной подвижной платформы с системой наклона/вращения рабочего стола с гидравлическим зажимным устройством закрепления и позиционирования заготовки и опорной рамой.