Водоохлаждаемый раструбный стержень для изложниц центробежных машин Советский патент 1986 года по МПК B22D13/10 

Изобрете те относится к литей- ноьгу производству, в частности к оборудованию для центробежного литья, и предназначено для использования на заводах, отливающих центробежным способом трубы на многопозиционных центробежных машинах с применением металлических раструбных стержней, служащих для образования внутренней поверхности раструбной части отливки трубы и для закрывания торца литейной центробежной машины.

Цель изобретения - улучшение условий охлаждения и повьшгение точности расхода воды при извлечении раструбного стержня из отливки.

На фиг. 1 изображен водоохлаясдаемый раструбный стержень, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Водоохлаждаемый раструбный стержень состоит из прикрепленного к подвижной в направлении оси вращения литейной формы 5 каретки 2, вращаемого корпуса 3 с штоком 4, в центральном отверстии 5 которого размещена подвижная при помощи пневматического привода (не показано) штанга 6: К поджатой пружиной 7 относительно вращаемого корпуса крьш1- ке 8 при помощи болтов 9 прикреплен кожух. 10, предохраняющий детали и механизмы стержня от контакта с водой и паром, и формообразующий корпус 11 стержня с запорным фланцем 12, имеющим радиальные отверстия 13 и полость 14 с уплотнительным кольцом 15. В полости 16 формообразующего Корпуса стержня установлен с зазором относительно дна стакан, вьтолненный в виде гидроцилиндра 17 с надпоршневой полостью 18 и дном 19. Поршень 20 закреплен на конце штанги. Гидроцилиндр при помощи резьбы 21 прикреплен к крышке запорного фланца, в отверстиях 22, вьтолненных в его дне, установлены всасывающие и нагнетательные клапаны 23 и 24. Крьш1ка запорного фланца имеет конусное гнездо 25 для посадки конусного хвостовика 26 штока

Внутренняя поверхность формообразующего корпуса стержня выполнена развитой и состоит из ряда равномер но расположенных по окружности стенок канавок 27, имеющих в сечении вид полуокружности, при этом кон

5

тап-г перемычками 28 внутренней поверхности формообразующего корпуса стержня с наружной поверхностью гид-, роцилиндра минимальный для уменьшеВИЯ нагрева гидроцилиндра. Уплотнение поршня осуществлено кольцами 29. Водоохлаждаемый раструбный стержень работает следующим образом. В положении, изображенном на фиг. 1, в раструбной части 30 литейной формы 1 установлен формообразующий корпус 1 1 ,закрывающий торцом запорного фланца 2 форму и поджатый пружиной 7. При этом связь элемен- тов раструбного стержня с вращаемым корпусом 3 практич ески осуществляется через сжатую пружину 7, а между конусным гнездом 25 крьшаки 8 фланца и конусным хвостовиком 26

вращаемого штока 4 образован зазор, необходимый для компенсации несоосности между осью каретки 2 и литейной формой 1, Вращаемый корпус 3, формообразующий корпус 11 с запорным шанцем 12, крьшткой 8, гидроцилиндром 17 и поршнем 20 вращаются вместе с формой при заливке металла, а в надпоршневой полости 18 заключено необходимое для охлаждения

0 стержня изнутри и извлечения количество вода. Набор количества водь в надпоршневую полость 18 регулируется ходом привода, штанги 6 и поршня .20 на расстояние в, которое мо5 жет быть меньшим или большим в зависимости от химического состава, температур заливаемого металла и степени нагрева литейной формы 1. После заполнения расплавом рас0 трубной части 30 литейной формы 1, не прекращая заливку цилиндрической части трубы, включается при помощи привода поступательное движение штанги 6 и поршень 20 пере 5 мещается на расстояние в со скоростью, обеспечивающей подачу воды из надпоршневой полости 18 гидроцилиндра 17 через отверстие нагне-/ тательного клапана 24 в ко.личест0 ве 20-40 кг/с на м площади рабочей поверхности раструбного стержня.

Вода, поступающая из отверстия нагнетательного клапана 24 в промеS жуток между дном формообразующего корпуса стержня и дном гидроцилиндра, равномерно распределяется по канавкам 27, интенсивно охлаждает

рабочую поверхность формообразующе- го корпуса, превращаясь частично в пар на пути своего движения по канавкам 27, и при поступлении в полость 14 большего объема замедляет свое движение, так как давле- ние пароводяной смеси резко падает. Затем смесь принудительно уда- ляется при движении поршня 20 давлением непрерывно поступающих ее порций через радиальные отверстия 13| не вступая в контакт с деталями и механизмами раструбного стержня, закрытыми кожухом 10.

По окончании хода поршня 20 на расстояние в и охлаждения раструбного стержня включается привод возвратного движения каретки 2, производится посадка конусного хвостовика 26 штока 4 в конусное гнездо 25 крьшки 8, разжатие пружины 7 и свободное извлечение раструбного стержня из отливки раструба за пределы литейной формы.

Извлеченный раструбный стержень поворачивается против часовой стрелки на горизонтальной оси восьми- шпиндепьной головки центробежной машины (не показано) и устанавливается вертикально вниз. Затем раструбный стержень окунанием охлаждается и одновременно через отверстие 13 полость 14 запорного фяан- ца 12 заполняется водой.

После операции окунания раструбный стержень кратковременно выдерживается в установленном положении для заполнения канавок 27 и зазора между дном формообразующего корпуса 1 стержня и дном 19 гвдроци- линдра 17 водой, а затем включается привод возвратного движения штанги 6 и поршня 20 на расстояние в, и через два всасывакнцик клапана 23, ускоряющих операцию, производится набор воды в надпоршневую полость 18.

Затем на формообразующую поверхность корпуса стержня наносится разовое теплоизоляционное покрытие, раструбньш стержень поворачивается на оси головки без изменения направления движения, устанавливается вертикально вверх, через отверстия 13 стекают излишки воды, оставшиеся в

24098

ка.чаБках 27 и полости 14, и производится сушка покрь гия.

После установки раструбного стержня в исходное горизонтальное положе- 5 ние вк;Г(Очаются приводы вращения формы и поступательного движения каретки 2, раструбный стержень устанавливается в раструбной части 30 литейной формы 1, закрывая торцом

to запорного фланца 12 торец формы, и цикл повторяется, начинаясь с заливки расплава в форму.

Выполнение водоохлаждаемого раструбного стержня с внутренней обо15 лочкой в виде гидроцилиндра с дном, поршень которого закреплен на конце подвижной возвратно-поступательно. при помощи привода штанге с всасывающими и нагнетательным клапанами,

20 установленными в отверстиях, выполненных в дне цилиндра, и внутренней поверхностью стакана стержня развитой, состоящей из ряда равномерно расположенных по окружности стенок

25 канавок, имеющих в сечении вид полуокружности, позволяет улучшить условия охлаждения и повьюить точность расхода воды при извлечении металлического раструбного стержня из от

лиБки путем автоматического набора необходимого количества воды для охлаждения стержня изнутри после заливки раструбной части изложницы и принудительного удаления пароводяной смеси после охлаждения со снижением расхода воды на охлаждение стержня для достижения технологических параметров расхода 20-40 кг/с на 1 м площади рабочей поверхности стержня для его извлечения с регулировкой расхода воды путем увеличения или уменьшения ход поршня гкдроцнлиндра и значительным уменьшением воздействия пароводяной сме - си на детали и механизмы стерж1хя.

I

Кроме того, за счет наличия развитой внутренней поверхности стакана стержня и повышения интенсификации и качества охлаждения стержня изнутри при его извлечении и сокращения цикла отлиски труб увеличивается производительность центробежной машины.

//

27

28 гв

фиа.2