Электромагнитное дозирующее устройство Советский патент 1983 года по МПК B22D39/00 

э

ЗГ)

:;о Изобретение относится к литейному производству, более конкретно к элект тромагнитным дозирующим устройствам, предназначенным для перемещения и до зирования токопроаодящих жидкостей, в том числе и жидких металлов Известны магнитогидродинамические устройства (М ГД-устройства) , состоящие из МГД-насоса и металлотракта, у которых с целью надежного заполнеиия канала МГД-насоса до начала пере качки жидкого металла насос выполнен свободно плавающим на поверхности жидкого металла СО и tZj. Недостатками известных МГД-устройств являются необходимость герметического корпуса МГД-насоса, предотвращающего попадание жидкого металла в МГД-насос.; тяжелый тепловой режим МГД-насоса; большой объем, занимаемый НГД-насосом в герметическом корпусе в емкости с жидким металлом. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электромагнитное дозирующее устройство, включающее металлотракт состоящий из главной трубы и патрубка слива с герметичным клапаном, индуктор магнитогидродинамического насоса, который установлен на главной трубе металлотракта, и систему создания разрежения в металлотракте 33 Недостатком известного дозирующего устройства является неудовлетворительная надежность работы, обуслов ленная тем, что имеется возможность попадания жидкого металла во время пуска в вакуумную систему в результате отказа датчика. В связи с этим исключается возможность повторного пуска насоса и авзоматизации процесса дозирования жидкого металла. Кром того, после выработки дозы жидкого металла в металлотракт попадает воздух, вызывая оксидирование и выгорание ЖИДКОГО; металла, а также зараста ние стенок металлотракта окисями. Цель изобретения - повышение надежности работы электромагнитного дозирующего устройства. Указанная цель достигается тем, что электромагнитное дозирующее устройство, включающее металлотракт, состоящий из главной трубы и патрубка слива с ге.рметичным клапаном, индуктор, магнитогидродинамического насоса, установленный на главной -тру бе металлотракта, и систему создания разрежения в металлотракте, снаб жено обратным патрубком, установленным под патрубком слива, а система создания разрежения выполнена- в виде помещенного в защитную трубу ферромагнитного сердечника, установленного подвижно в главной трубе в рабочей зоне индуктора и жестко связанного с поршнем цилиндра, который, в свою очередь, связан с главной трубой через соединительный патрубок с электромагнитным клапаном.. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Электромагнитное дозирующее устройство состоит из главной трубы 1 металлотракта, на которую установлен индуктор 2 магнитогидродинамического насоса. От главной трубы 1 разветвляются сливной патрубок 3 и обрат- . ный патрубок . Устройство имеет систему создания разрежения в металлотракте, включающее ферромагнитный сердечник 5, который находится в защитной трубе 6, в рабочей зоне индуктора 2 и соединен при помощи етержня 7 с поршнем 8 цилиндра 9. Расположение сердечника 5 и поршня 8 фиксируется в верхнем положении при помощи фиксатора, которь1Й состоит, например, из защелки 10, упора 11, кулачка 12, расположенного на стержне 13| связанного с поршнем 8. Ход сердечника 5 можно регулировать перемещением защелки 10 и упора 11 относительно кулачка 12. Освобождение защелки 10 осуществляется при помощи электромагнита 14. Герметичность металлотракта во время пуска дозирующего устройства обеспечивается герметичным клапаном 15 который прижимается к выходному отверстию сливного патрубка 3 при помоуди пружины 16. Удаление клапана 15 от выходного отверстия сливного патрубка 3 осущ ествляется при помощи электромагнита 17. Сообщение между главной трубой 1 и цилиндром 9 осуществляется через соединительный патрубок 18 и электромагнитный клапаН19. Впуск инертного газа из источника инертного газа в металлотракт осуществляется через электромагнитный клапан 20. Дляавтоматизации цикла работы дозирующего устройства ход сердечника 5 контролируется датчиками, например, ко нечными выключателями 21 и 22,приводимымй действие при помощи кулачка 12. Электромагнитное дозирующее устройствр работает следующим образом. В исходном положении металлотрак заполнен инертным газом, сердечник -5 и поршень 8 находятся в крайнем нижнем положении (изображены пунк.тирными Линиями), герметичный клапан 15 прижат к выходному отверстию сливного патрубка 3, электромагнитные клапаны 15 и 20 закрыты. После предварительного нагрева металлотра та подается напряжений на индуКтор 2 магнитогидродинамического насоса, а однов(эеменно и на электромагнитный клапан 15, Электромагнитный клапан 19 открывается, и одновременно сердечник 5 как вторичное тело линейного асинхронного электродвигателя под воздействием электромагнитных сил, создаваемых индуктором 2, перемещается вверхо Так как поршень 8 рвязан при помощи стержня 7 с сердечником 5, он также начинает перемещаться вверх в цилиндре 9-, тем самым перекачивая инертный газ из ме/ таллотракта по соединительному патрубк-у 18 через электромапнитный клапан 19 в цилиндр 9. Под воздействием образуемого в металлотракте разрежения, жидкий металл поднимаетсЯ в главной трубе 1 и обратном патрубке до уровня, определенного степенью разрежения, необходимой для надежного пуска насоса При этом исключается попадание жидкого металла в соединительный патрубок 18 и цилиндр 9, так как поршнем 8.перекачивается только строго определенное количество инертного газа. Koi- да сердечник 5, а следовательно, и поршень 8 занимают определенное верх нее положение, поршень 8 фиксируется при помощи защелки 10 и упора 11. Од новременно кулачок 12 нажимает на конечный выключатель 22, который подает команду на переключейие насоса в режим перекачки, закрывание электромагнитного клапана 19 и удаление клапана 15 при помощи подачи напряжения с. определенной выдержкой времени На электромагнит 17. Haчинaetся перекачка жидкого металла. При этрм столб жидкого металла в главной трубе 1 поднимается до уровня, при котором уравновешивается давление, созданное насосом и сжатым инертным газом в верхней масти главной трубы 1. Тем самым исключается возможность / попадания жидкого металла в соедини63тельный патрубок 18 и электромагнитные клапана 19 и 20 во время работы насоса в режиме перекачки. Излишки жидкого, металла через обратный, патрубок подаются обратно в емкость жидкого металла, обеспечивая перемешивание его в емкости. После выработки необходимой дозы жидкого металла производится реверсирование насоса, вследствие чего оставшийся в мет.ллотракте жидкий металл перекачивается об- ратно в емкость жидкого металле Одновременно открываются электромагнитные клапана 19 и 20, через.которые в металлотракт поступает инертный газ для продувки и дополнительного его заполнения. Жидкий металл из обратного патрубка 4 удаляется под воздей- . . ствием силы тяжести. После выравнивания уровней жидкого металла в частях неталлотракта с уровнем в емкости подается команда на закрывание электромагнитного клапана 20, включение электромагнита Ik, который освобож-дает защелку 10 от кулачка 12, а также переключение насоса в режим передвижения сердечника 5. После достижения сердечником 5 исходного положе ния нажимается конечный выключатель 21, при помощи которого подается команда на закрывание электромагнитного клапана 19 и отключение электромагнитов Т и 17. П 5ужииа 16 прижимает клапан 15 к выходному отверстию сливного патрубка 3 а защелка 10 занимает исходное положение, Электро- . магнитное дозирующее устройство готово к выполнению следующего цикла работы. . Возможен и другой вариант работы дозирующего устройства. В таком случае после выработки необходимой дозы снижается напряжение на индукторе 2 насоса до значения, при котором развиваемый насосом напор обеспечивает поддержание уровня жидкого металла в металлотракте между обратным и сливным патрубками . В таком случае жидкий металл под действием электромагнитных сил циркулирует по главной трубе 1 и обратному патрубку 4, обеспечивая перемешивание жидкого металла в емкости, а насос готов в любой момент к выработке следующей дозы. При этом нёобходимо открывание электромагнитного клапана 20 для обеспечения продувкй и заполнения сливного патрубка 3 инертным газом.

51016063

Использование предлагаемого электромагнитного дозирующего устройства имеет следующие преимущества: вакуумная система заменена цилиндром для создания разрежения, при- s чем поршень в указанном цилиндре приводится в движение самим магнитогидродинамическим насосом; иск пючена возможность попадания жидкого металла в цилиндр для создания раз- (О решения; исключена возможность попадания воздуха в металлотракт, тем

самым ликвидировано оксидирование и выгорание жидкого металла; улучшается качество отливок; увеличивается срок службы металлотракт а, таккак исключена возможность нарастания стенок металлотракта окисями; возможна автоматизация процессов пуска и дозирования; отпадает необходимость предварительного нагрева сердечника магнитогидродинамического насоса, тем самым сокращается расход электроэнергии.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ДОЗИРУЮЩЕЕ .УСТРОЙСТВО, включающее металлотракт, состоящий из главной трубы и патрубка слива с герметичным клапаном, индуктор магйитогидродинамицескогр насоса, установленный а главной трубе металлотракта и систему создания разрежения в металлотракте, о т л ич а ю щ ее с я тем, что, с цельк} повышения надежности работы устрой- ства, оно снабжено обратным патрубком, установленным под патрубком спи- ва, а система создания разрежения выполнена в виде помещенного в защитную трубу феррсжагнитного сердечника, установленного подвижно в главной трубе в рабочей зоне индуктора и жестко связанного с поршнем цилиндра, который в свою очередь связан с главной (Л трубой через соединительнь патрубок :с электромагнитным клапаном. С