Вертикальная центробежная машина Советский патент 1983 года по МПК B22D13/04 

Изобретение относится к литейному произ водству и может быть использовано для изго товления центробежным способом крупногаба ритных изделий, например многослойных вал ков прокатных станов и других подобньк из делнй. Известна центробежная машина, содержащая кокиль, опирающийся фланцем на ролики, установленные на фундаментных стойках, и демпфер, установленный под днищем кокиля и стабилизирующий вращение 1. Недостатками этой машины является повы шенный .шум, вследствие высокой окружной скорости фланца, расцентровка роликов при проседании фундаментных стоек, затрудненный монтаж кокиля на демпфирующее устройство и его обслуживание, наличие неуравновешенной силы приводного ролика. Эти недостатки препятствуют использованию изобретения для отливкм крупных деталей, требуюг щих повышенной частоты вращения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вертикальная центробежная машина, содержащая кокиль, связанную с ним полую цапфу, опорную плиту, стойки с расположенными на них роликами и привод вращения формы, выполненный в виде связанного с основанием редуктора с коническим зубчатым колесом, посаженным на полую цапфу и конической шестерней, связанной с электродвигателем 2. Однако упомянутая машина имеет недостатки: повьш)енную вибрацию при работе, невозможность изготовления крупногабаритных отливок, наличие неуравновешенных сил от привода. Целью изобретения является повышение . стабильности вращения крупногабаритных форм, снижения уровня вибрации. Поставленная цель достигается тем, что вертикальная центробежная машина, содержащая кокиль, связавшую с ним полую цапфу, опорную плиту, стойки с расположенными на них роликами и привод вращения формы, выполненный в виде связанного с основанием редуктора с коническим зубчатым колесом, посаженным на полую цапфу и коническое шестерней, связанной с электродвигателем, снабжена сферическим подшипником, наружное кольцо которого установлено в опорной плите, ниже плиты размещен кокиль, а полая цапфа подвешена во внутреннем кольце сферического подшипника, дополнительным роликом, связанным с демпфером вязкого трения расположенным на стойке, а привод снаб: ен 5 дополнительной конической шестерней, расположенной диаметрально относительно первой, дополнительным электродвигателем и двумя кaJ)дaнными валами, расположенными между .электродаигателями и шестернями. роме того, привод вращения выполнен в виде дугостаторного электродвигателя, ротор которого насажен на полую цапфу, а статор расположен на фундаменте, при этом рабочие поверхности ротора и статора выполнены в форме шарового пояса с центром, совпадающим с центром качания сферического подщипника. На фиг. 1 изображена машина, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3привод вертикальной центробежной машины. Вертикальная центробежная машина содержит кокиль 1,верхнюю крышку 2 с полой цапфой 3, на которой установлен сферический поди1шщик 4, вмонтированный в опорную плиту 5, служащую также перекрытием кессона, в котором работает машина. Снизу плиты 5, выполнены стойки 6, на которых смонтированы цил1шдры 7 гидравлических демпферов и рычаги с роликами 8, взаимодействующими с боковой поверхностью кокиля. На верхней части цапфы 3 насажен конический редуктор 9, с ведомым колесом которого зацепляются две симметрично расположенные ведущие шестерни, соединенные двумя карданными валами 10 со стационарными электродвигателями. Охлаждение сферического подши1П ика обеспечивается проточной смазкой, охлаждение кокиля - спрейерное, установленное в стенках кессона. Снизу кокиль закрыт быстросъемной крышкой 11. Электропривод включается в систему автоматического управления с обратной связью по частоте вращения кокиля. Привод вращения, выполненный в виде дугостаторного электродвигателя, включает ротор 12, посаженный на полой цапфе и статор 13, установленный на фундаменте. Машина работает следуюшим образом. Кокиль 1 ь сборе с опорной плитой 5,. подготовленный для заливки на специальном стенде, краном опускается в кессон. Опорная плита 5 закрепляется на фундаменте. К полумуфтам редуктора 9 присоединяются кардан- , ные валы 10. Включаются электродвигатели и, при медленном вращении, кокиль 1 самоустанавливается в сферическом подшипнике 4, выбирая начальный дисбаланс. Вследствие малой скорости, демпфирующие устройства не препятствуют самоустановке. После самоустановки частота вращения электродвигателей увеличивается до номинальных оборотов и через заливочную трубу, введенную в отверстие цапфы 3, производится подача жидкого металла в . Прецессионные движения, возникающие от возмущающих действий струи подаваемого металла и волновых явлений на поверхности залитого металла, гасятся

демпфирующими циливдрами 7, стабилизируя вращение кокиля.

По окончании кристаллизации отливки, останавливают вращение кокиля, карданные валы 10 и Крепления опорной плиты 5 на фундаменте освобождаются, и кокиль. 1 вместе с плитой 5 и демпфирующими устройствами извлекаются из кессона и укладываются на стенд в горизонтальном положении. Снимается нижняя крыщка 11, пуансоном стеада выталкивается отливка и производится подготовка кокиля к следующей заливке.

Возможное использование упругого привода вертикальной центробежной, мащииы.

С целью упрощения конструкции и эксплуатации маншшл вместо редуктора 9 на полую цапфу кокиля 1 насажен ротор 12

619194

дугостаторного электродвнгателя, статор 13 которого монтируется на фундаменте. Для возможноста выборки начального дисбаланса рабочая поверзрюсть ротора 12 и статора 13

S выполняются в форме шарового пояса радиуса R с;р с центром, совпадающим с центром качания сферического подшипника 4.

Предлагаемая машина позволит осуществлять отливку крупногабаритных отливок, по10 высить стабильность вращения кокиля, снизить ртвеш вибрации и сократить время на замену кокиля. Использование для отливки двухслойны: валков прокатных стаиов, приведет к сокращению ресурса маишн до ка15 пнтального ремонта и сниженю брака литья вследствие вибрации, что позволяет до тигиутъ зкономии в размере 640 тыс. руб.

1. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МАШИНА, содержащая кокиль, связанную с ним полую цапфу, опорную плиту, стойки с расположенными на них роликами и привод вращения формы, выполненный в виде связанного с основанием редуктора с коническим зубчатым колесом, посаженным на полую цапфу, и конической щестерней, связанной с элект родвигателем, отличающаяся тем, ; что, с целью повыщения стабильности вращения крупногабаритных форм, снижения уро&ня вибрации, машина снабжена сферическим подцщпннком, наружное кольцо которого установлено в опорной плите, ниже плиты размешен .кокиль, а полая цапфа подвещена во внутреннем кольце сферического подщипника, дополнительным роликом, связанным с демпфером вязкого трения, расположенным на стойке, а привод снабжен дополнительной конической щестерней, расположенной диаметрально относительно первой, дополнительным злёктродвигателем и двумя корданными валами, расположёнными между эпектродвигателямн и щестернями.. 2. Мащина по п. 1,отличающаяс я тем, что привод вращений выполнен в внде дугостаторного электродвигателя, ротор коел торого насажен на полую цапфу, а статор расположен на фундаменте, при этом рабочие пос верхности ротора и статора вьтолнены в форме шарового пояса с центром, совпадающим с центром качания сферического подшипника. О5 QO со

10

T-S