Литейная форма для отливки осевого лопастного колеса гидротрансформатора Советский патент 1985 года по МПК B22D15/00 

Изобретение относится к литейному производству и касается литейной формы для отливки осевого лопастного колеса гидротрансформатора.

Известна металлическая литейная форма для получения отливки осевого лопастного колеса гццротрансформатора, содержащая . вставку с формоо азующими лопасти зубьями, расположенными под наклоном к окружности вставки, нри этом вставка имеет штифт, расположенный в спиральной направляющей, выполненной в центрирующем стержне. Эта литейная форма позволяет получить отливку е необходимым относительным шагом лопастей (i.

Однако с помощью такой литейной формы нельзя получить отливку лопастног о колеса с входным углом лопастей близким к 90 , а именно такие лопастные колеса получают широкое применение в гндротрансформаторах в качестве их реакторов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является литейная форма с осевым разъемом содержащая две формообразующие вставки с зубьями. При этом по разные стороны от вершины каждого зуба первой вставки расположены плоская поверхность, примыкающая к плоской поверхности зуба второй встав ки, и криволинейная поверхность, выполненная вогнутой. Криволинейная поверхность зубьев второй вставки выполнена вьшуклой, причем между зубьями второй вставки имеется вогнутая поверхность, формообразующая входную кромку лопастей. Вершина каждого зуба первой упомянутой вставки расположена у точки сопряжения криволинейной поверхности этого зуба и вогнутой поверхности между зу&ями арутой вставки, а ее проекция на плоскость, нерпенднкулярную оси вставок, расположена напротив площадки, выполненной между плоской и вогнутой поверхностями зуба второй вставки. Использование для получения отливок указанной лнтейной формы позволяет получить хорошее качество поверхности и снизить трудоемкость изготовления зтнх колес 2.

Недостатком отливки осевого лопастного колеса, получаемой с помощью известной литейной формы, является то, что при малом выходном угле лопастей колеса, менее 35 , относительный щаг лопастей получается значительно больше оптимального значения. Особенно существенное отлнчие реализуемого шага лопастей от оптимального получается для лопастных колес реакторов гидротрансфоматоров с выходными углами 20-30 , имеющих широкое применение в трансмиссиях транспортных машин.

Невозможность реализации оптималыюго относительного шага лопастей с помощью рассмотренной литейной формы приводит к снижению КПД гидротрансформатора.

Целью изобретения является получение отливок с уменьшенным относительным шагом лопастей в сторону оптимального его значени для повышения КПД гидротрансформатора.

Для достижения указанной цели в литейной форме для отливки осевого лопастного колеса гидротрансформатора, содержащей две ограничивающие рабочую полость вставки с зубьями, по разные стороны от вершины каждого из которых расположена плоская поверхность, примыкающая к плоской поверхности зуба другой вставки, и криволинейная поверхность, формообразующая поверхность лопасти колеса, при этом криволинейная поверхность зубьев первой вставки выполнена вогнутой, а криволинейная поверхность зубьев второй вставки выполнена выпуклой, причем между зубьями второй вставки имеется вогнутая поверхность, формообразующая входную кромку лопастей, вершина зубьев первой вставки расположена в рабочей полости формы, а плоская поверхность зуба второй вставки сопряжена с вогнутой поверхностью, формообразующей входную кромку лопастей.

На фиг. 1 показано сечение зубьев формообразующих вставок в собранной литейной форме; на фиг. 2 - литейная форма с осевым разъемом, продолыгый разрез; на фиг. 3 - формообразующие вставки литейной формы; на фиг. 4 - отливка лопастного колеса; на фиг. 5 - сечение А А на фиг. 4.

Литейная форма для отлшки осевого лопатного колеса гидротрансформатора содержит формообразующие вставки I и 2 с зубьями 3 и 4. Криволинейная поверхность 5 зубьев 3 первой вставки, формообразующая тыльную сторону лопастей, вьшолнена вогнуто а криволинейная поверхность 6 зубьев 4 второй вставки, формообразующая лицевую сторону лопастей, выполнена выпуклой. По другую сторону от вершины каждого из зубьев 4 выполнены плоские поверхности 7, примыкающие к плоским поверхностям 8 зубьев 3 другой вставки.

Между зубьями 4 второй вставки 2 имеется вогнутая поверхность 9, формообразующая входную кромку лопастей. Вершина 10 каждого зуба 3 первой вставки 1 смещена от точки а сопряжения вогнутой поверхности 9 между зубьями второй вставки с плоской поверхностью 7 зуба и второй вставки 2 в

сторону вершины 11 зуба 4. При этом проекция вершины 10 зуба 3 первой вставки 1 на плоскость, перпендикулярную оси вставок, совмещена с проекцией на эту плоскость вогнутой поверхности 9, формообразующей5 входную кромку лопастей, т. е. проекция вершины 10 зуба 3 (отрезок be)на плоскость, перпендикулярную оси вставок, наложена на проекцию вогнутой поверхности 9, а дуга ad на ту же плоскость, т. е. вершины зубьев 3 10 первой вставки расположены в рабочей полости формы.

Отливка лопастного колеса, получаемая с помощью описанной литейной формы, содеожит лопасти с входным углом,: близким к 90, и 15 выходным углом, лежащим в пределах 20-30 , На каждой лопасти 12 имеется выступ 13 (фиг. 5), расположенный на ее тыльной стороне. Причем с одной стороны этот выступ 13 имеет плоский участок 14, который плавно 2о сопряжен с закругленной входной кромкой 15 лопасти 12, т. е. выступ 13 плавно примыкает к входной кромке лопасти 12. Лопасть 12 выполнена за одно целое со ступицей 16 и ободом 17 лопастного колеса. Чтобы получить 25 отливку лопастного колеса вставки 1 и 2 путем перемещения одной из них в осевом

направлении устанавливаются в рабочее положение, при котором зубья одной вставки входят в промежутки между зубьями другой вставки. В полости, образованные зубьями 3 и 4, ется металл. После остывания отливки вставку 2 убирают, готовую отливку выталкивают из вставки 1 и передают на окончательную отделку, заключающуюся в снятии на каждой лопасти 12 выступа 13 образовавшимся на нем облоем, а также облоя на конце лопасти 12 в местах стыка поверхностей вставок.

Использование отливок предлагаемой конструкции при изготовлении осевых лопастных колес гидротрансформаторов обеспечивает возможность получения лопастных колес с достаточно совершенной проточной частью, имеющих высокое качество рабочих поверхностей. Использование литейной формы предлагаемой конструкции для получения отливок лопастных колес позволяет получать последние с удовлетворительным относительным шагом лопастей, близки1у| к оптимальному, равному 0,60-0,80. В результате достигается повышение КПД гидротрансформатора, что в конечном результате улучшает эксплуатационные характеристики транспортных машин и способствует экономии топлива.

фиг. 2

ЛИТЕЙНАЯ ФСЙЧИА ДЛЯ ОТЛИВКИ ОСЕВОГО ЛОПАСТНОГО КОЛЕСА ГИДРОТРАНСФОШАТОРА, содержащая две ограничивающие рабочую полость вставки с зубьями. по разные стороны от вершины каждого из которых расположена плоская поверхность, примыкающая к плоской поверхностн зуба другой вставки, и криволинейная поверхность, формообразующая поверхность лопасти колеса, при зтом криволинейная пов хностъ зубьев первой вставки выполнена вогнутой, э криволинейная поверхность зубьев второй вставки выполнена выпуклой, гцжчем между зубьями второй вставки имеется вогнутая поверхность, формообразующая входаую кромку лопастей, отличающаяся тем, что, с целью получения отливок с уменьшенным относительным шагом лопастей в сторону оптимального его значения для повы§ шения КПД гидротрансфс мматора, верщина зубьев первой вставки расположена в рабосл чей полости формы, а плоская поверхность зуба второй вставки сопряжена с вогнутой поверхностью, формоо азующей входную кромку лопастей. 00 00 о tsD О)