Гидромонитор для очистки литья Советский патент 1990 года по МПК B22D29/00 

Изобретение относится к литейному 1,аоизводству и может быть использовано для очистки отливок от остатков формовоч ной и стержневой смеси.

Цеяь изобретения - повышение производительности и качества очистки литья и расширение технологических возможностей за счет оптимизации энергосиловых параметров.

На фиг.1 изображен гидромонитор в ис- ходном положении, продольный разрез; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.1; на фиг,6 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.7 - график распределения давления в струе.

Гидромонитор для очистки литья содержит корпус 1, ствол 2, сопло 3, знергетиче- ское устройство, выполненное в виде приводного составного маховика 4, связанного посредством выходного вала 5 с двигателем 6, с размещенным в нем промежуточными элементами 7, шарнирно связанными посредством тяг 8 с подвижным ступенчатым валиком 9, выполненным с проточкой 10, которая взаимодействует с управляющими шариками 11 механизма управления скоростью срабатывания маховика, расположенными в радиальных отверстиях 12 охватываемой втулки 13, представляющей одно целое с крышкой 14 жестко связанной с маховиком 4.

На охватываемой втулке 13 размещена поджимаемая пружина 15 охватывающая втулка 16 с конической поверхностью 17 и профильной канавкой 18. На внутренней поверхности крышки 14 выполнен радиаль- ные прорези 19 с размещенными на них центробежными грузами 20, которые взаимодействуют также с конической поверхностью 17 втулки 16.

На неподвижном ступенчатом валике 9 со стороны ствола 2 выполнена профильная

ч

О

о

VI

лопатка 21, взаимодействующая с расположенными в радиальном пазу 22 корпуса 1 и поджимаемыми пружинами 23 к центру корпуса 1 ползунами 24, механизма ориентации входа промежуточных элементов в камеры высокого давления. Ступенчатый валик 9 со стороны двигателя 6 снабжен также возвратной пружиной 25.

Корпус 1 выполнен с уплотняющими выступами 26 и профильными канавками 27, образуя маховиком 4 замкнутые камеры 28 высокого давления, заполненные рабочей средой (например, минеральным маслом), и системой каналов 29 связанные с камерой 30 ствола 2, снабженной двухсторонним, подпружиненным в сторону маховика 4 пружиной 31 поршнем 32, разделяющим камеру 30 на полости, причем вторая полость сообщена с системой 33 подачи воды, содержащей обратный клапан 34.

Гидромонитор работает следующим образом.

Вода от насоса (не показан) по системе 33 подачи воды подается в полость камеры 30 ствола 2. Давление и расход насоса подбираются таким образом, чтобы обеспечить минимально возможный расход воды, необходимый для нормального размыва формовочной смеси (давление насоса при этом РН const).

Одновременно с этим происходит пуск даигателя б и разгон маховика 4 энергетического устройства. С ростом угловой скорости маховика 4 возрастают и цнтробежные силы, действующие на центробежные грузы 20, расположенные в радиальных прорезях 19 крышки 14, э результате чего грузы 20 начинают перемещаться к периферии маховика 4, перемещая вниз охватывающую втулку 16 и сжимая пружину 15.

Промежуточные элементы 7, связанные тягами 8 с подвижным ступе нчатым валиком 9, смогут прийти в движение к перифе- рмм маховика 4 под действием.своих центробежных сил лишь в том случае, когда профильная канавка 18 охватывающей втулки 16 окажется напротив отверстий 12, выполненных в охватываемой втулке 13, а шарики 11 выйдут из проточки 10 и позволят ступенчатому валику 9 осуществлять осевое движение.

Однако дальнейшее осевое движение валика 9 становится возможным в положении, при котором промежуточные элементы 7 окажутся напротив уплотняющих выступов 26 корпуса 1.

Выполнение этого условия обеспе чива- 8ТСЯ взаимодействием профильной лопатки 21 с подпружиненными пружинами 23 пол- унамм 24 механизма ориентации входа

промежуточных элементов в камеры высокого давления. Это взаимодействие проявляется следующим образом.

Профильная лопатка 21 входит в про- 5 старнство между ползунами 24 и при дальнейшем вращении маховика 4 лопатка 21 отжимает ползун 24 к периферии радиального паза 22, сжимая пружины 23. В случае, если лопатка 21 упирается в ползуны 24, то 10 при дальнейшем вращении лопатка соскальзывает в пространство между ними. При этом промежуточные элементы 7 продолжают свое движение и, сжимая пружину 25, входит в камеры 28 высокого давления, 15 образованные маховиком 4 и корпусом l Происходит нарастание давления внутри рабочей среды (например, минерального масла), так как промежуточные элементы 7, закончив радиальное перемещение (войдя в 20 камеры высокого давления), продолжают вращательное движение вместе с маховиком. При этом давление продолжает возрастать с одновременным сжатием жидкости, а маховик тормозится, часть рабочей среды 25 протекает через профильные канавки 27 из области высокого давления в область низкого давления. Одновременно высокое давление через рабочую среду передается по системе каналов 29 в ствол 2, вызывая тем 30 самым перемещение двухстороннего по.рш- ня 32. Обратный клапан 34 перекрывается и вода под высоким давлением и с большой скоростью выдавливается из сопла 3,оказы- вая разрушающее действие на фор мовоч-, 35 ную смесь. При дальнейшем вращении - маховика 4 промежуточные элементы 7 встречаются с уплотняющими выступами 26 и происходит остановка маховика 4. После остановки маховика 4 ступенчатый валик 9 0 под действием возвратной пружины 25 возвращается в исходное положение, пружина 15 возвращает охватывающую втулку 16 и центробежные грузы 20 в начальное положение, шарики 11 занимают исходное поло- 5 жение в охватываемой втулке 13, замыкая тем самым ступенчатый валик 9. Одновременно пружина 31 возвращает поршень 32 в исходное положение, обратный клапан 34 открывается и вода через систему 33 подачи 0 воды, ствол 2, сопло 3 подается на смыв разрушенной формовочной смеси. Затем весь цикл повторяется. Таким образом, предлагаемый гидромо-- нитор выдает непрерывную струю низкого 5 давления, по которой периодически проходят импульсы высокого давления. При этом импульсы будут приводить к разрушению формовочной смеси, а струя низкого давления будет смывать разрушенную формовочную смесь.

Кроме того, поскольку вода в камеры высокого давления, заполненные рабочей средой (например, минеральным маслом) - не попадает, так как последние отделены от нее поршнем, то отпадает необходимость в 5 тщательной очистке воды и, следовательно, появляется возможность работы гидромонитора по оборотному циклу.

Использование данного гидромонитора позволяет эффективно и качественно очи- ТО щать отливки от смеси за счет импульсов высокого дгвления в струе, что также сокра- щает цикл очистки, т.е. повышает производительность.

Регулировкой угловой скорости состав- 15 ного маховика или заменой его инерционной массы позволит варьировать знергосиловые технологические возможности гидромотора.

гг.20

Формул а и 3 о бретен и я 1; Гидромонитор для очистки литья, содержащий корпус, ствол с рабочей камерой, сообщенной с системой подачи воды посредством обратного клапана, и сопло, о т- .25 личающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества очистки литья и расширение технологических возможностей за счет оптимизации энергосиловых параметров, он снабжен устройством 30 создания импульса высокого давления представляющим собой приводной составной механизм маховик с промежуточными элементами, размещенный в корпусе подпружиненный двухсторонний поршень, 35 механизм управления скоростью срабатывания маховика и механизм ориентации промежуточных элементов, размещенный в корпусе, при этом на внутренней поверхности корпуса выполнены профиль- 40 ные канавки и уплотняющие выступы, подпружиненный двухсторонний поршень размещен в рабочей камере ствола и образует в ней две полости, одна из которых сообщена с системой подачи воды, а другая полость сообщена с замкнутой камерой высокого давления, образованной маховиком и камерой и заполненной рабочей средой, а промежуточные элементы маховика установлены с возможностью взаимодействия с уплотняющими выступами корпуса и камерами высокого давления и шарнирно связа-. ны с подвижным ступенчатым валиком, размещенным с возможностью взаимодействия одним концом с механизмом управления скоростью срабатывания маховика и другим концом с механизмом ориентации промежуточных элементов.

2. Гидромониторпоп.1,отличающий- с я тем, что механизм управления скоростью срабатывания маховика представляет собой охватывающую втулку, подпружиненную относительно маховика, охватываемую втулку, жестко связанную с маховиком и центробежные грузы, размещенные в радиальных пазах маховика с возможностью взаимодействия с охватывающей втулкой, а охватываемая втулка установлена на ступенчатом валике, при этом на внутренней поверхности охватывающей втулки выполнены профильные канавки, а в охватывающей втулке выполнены радиальные отверстия, в которых с возможностью взаимодействия с профильной канавкой охватывающей втулки и боковой поверхностью ступенчатого валика размещены шарики.

3. Гидромонитор по п.1,отличающий-, с я тем, что механизм ориентации промежуточных элементов представляет собой подпружиненные ползуны, размещенные в радиальном пазу, выполненном в корпусе, хвостовик ступенчатого валика выполнен в виде лопатки соосно с промежуточными элементами, а ползуны установлены с возможностью периодического взаимодействия с хвостовиком ступенчатого валика.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для водоструйной очистки литья. Цель изобретения - повышение производительности и качества очистки литья и расширение технологических возможностей. Гидромонитор содержит корпус, ствол с рабочей камерой и соплом, энергетическое устройство создания импульса высокого давления, размещенное в корпусе, и механизмы управления скоростью срабатывания маховика энергетического устройства и ориентации его промежуточных элементов. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

Фиг. 1

Фи.2

А-А

16

Фиг. 5

Фш. 4

19

Фаг, 5

г.

21

Фив. 6

лолс импульса