Импульсная головка Советский патент 1992 года по МПК B22C15/22 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для изготовления и выбивки форм импульсом сжатого воздуха.

В заявляемом устройстве подвижная перфорированная плита расположена под неподвижной и выполнена с облегчающими отверстиями, в которых располагаются по- лые плунжеры с кольцевыми эластичными уплотнителями, взаимодействующими с поверхностями отверстий неподвижной плиты, которые в зоне взаимодействия выполнены коническими..

Нижняя неподвижная перфорированная плита служит рассекателем воздушного потока, обеспечивающим равномерное распределение его по площади формы.

Наличие эластичных уплотнителей обеспечивает герметичность клапана в закрытом положении, а также благодаря своей упругости уплотнитель в деформированном состоянии накапливает энергию, которая при открывании клапана передается подвижной плите, придавая ей дополнительное ускорение. Наличие уплотнителей обеспечивает отсутствие контакта и износа поверхностей плунжеров и отверстий, исключая потери мощности на трение в этих парах.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана импульсная головкаГобщий вид; на фиг. 2 - часть клапана с плунжерами в закрытом положении; на фиг. 3 - то же, в открытом положении.

Импульсная головка состоит из ресивера 1 с рабочей полостью 2. клапана и механизма открывания клапана. Клапан состоит из неподвижной 3 и расположенной под ней подвижной 4 перфорированных плит.

В неподвижной плите выполнены выпускные отверстия 5, имеющие плавно расширяющиеся участки 6 в верхней части, конические поверхности 7 в нижней части и цилиндрическую часть 8. В подвижной плите соосно с выпускными отверстиями неподвижной плиты выполнены отверстия 9, облегчающие подвижную плиту, и отверстия 10 для прохода воздуха. В отверстиях

С/

С

N

О 4

9 закреплены полые плунжеры 11, входящие в отверстия неподвижной плиты.

Верхняя часть 12 плунжеров выполнена конической и является обтекателем. На цилиндрической поверхности 13 плунжеров ниже конической выполнены канавки 14. На цилиндрических буртах плунжеров размещены надетые на плунжеры кольцевые упругие уплотнители 15, в закрытом положении взаимодействующие с коническими поверхностями выпускных отверстий неподвижной плиты и герметизирующие рабочую полость.

Взаимное расположение подвижной плиты относительно неподвижной обеспечивается направляющими пальцами, закрепленными в неподвижной плите и расположенными в отверстиях подвижной плиты с обеспечением ее осевого перемещения.

Механизм открывания клапана состоит из тяги 16, удерживающей подвижную плиту клапана в закрытом положении, располо- женного на неподвижной оси 17 двуплечего рычага 18, одно плечо которого удерживает тягу, а другое взаимодействует с закрепленным на своей неподвижной оси 19 поворотным фиксатором 20, запирающим указанный двуплечий рычаг. Также в механизм открывания клапана входят пневмопривод 21 подъема тяги и пневмопривод 22 запирания механизма и открывания клапана.

Подготовка головки к работе заключается в следующем.

Подается воздух в штоковую полость привода подъема тяги и надпоршневую полость привода запирания механизма. Этими перемещениями подвижная плита клапана прижимается к неподвижной, при этом плунжеры входят в выпускные отверстия неподвижной плиты и своими кольцевыми уплотнителями герметизируют рабочую полость. Фиксатор доходит до упора 23, контактируя с двуплечим рычагом своей цилиндрической частью, и создает на тяге усилие, достаточное для герметизации и компенсации действия силы давления воздуха на подвижную плиту клапана. В привод подъема тяги подается воздух в надпоршневую полость, при этом шток 24 с толкателем 25 опускается вниз, обеспечивая за счет наличия в тяге окон 26, контактирующих с пальцем 27 толкателя, возможность свободного перемещения тяги.

В положении готовности к работе головка показана на фиг. 1.

Головка работает следующим образом.

В рабочей полости создается рабочее давление, к головке подводится заполненная формовочной смесью опока с модельной оснасткой и наполнительной рамкой. На подвижную плиту клапана действуют стремящиеся открыть клапан силы давления воздуха и упругости уплотнителя. Это усилие передается через тягу на двуплечий рычаг, удерживаемый фиксатором.

При команде на открывание клапана по0 дается воздух в штоковую полость привода запирания. При движении штока за счет наличия в толкателе 28 окна 29 происходит разгон штока до взаимодействия толкателя с пальцем 30 фиксатора. Фиксатор повора5 чивается на оси. При взаимодействии описанной по радиусу рабочей поверхности 31 фиксатора с роликом 32 двуплечего рычага двуплечий рычаг остается в запертом положении, а фиксатор приобретает угловую

0 скорость.

При переходе контакта ролика двуплечего рычага с цилиндрического на криволинейный участок 33 рабочей поверхности фиксатора, расположенный под углом к ци5 линдрическому, под действием сил, передаваемых от клапана, происходит мгновенное отбрасывание фиксатора, свободный поворот которого обеспечивается наличием окна в толкателе. При этом освобождается дву0 плечий рычаг и теперь уже ничем не удержи- ваемая тяга движется вниз, позволяя открыться клапану.

Скорость движения подвижной плиты находится в прямой зависимости от давле5 ния в рабочей полости, площади подвижной плиты, находящейся под этим давлением, и обратно пропорциональна массе подвижной плиты и тяги.

При движении плиты вниз на величину

0 цилиндрического пояска плунжеров происходит ее разгон, что обеспечивает резкое открытие выпускных отверстий клапана

За счет наличия в верхней части плунжеров канавок обеспечивается герметиза5 ция рабочей полости до момента открытия. Наличие конических участков в нижних участках выпускных отверстий неподвижной плиты и плавно расширяющихся на входе в них, конусных обтекателей на

0 плунжерах, перекрытия выпускных отверстий неподвижной плиты отверстиями подвижной обеспечивает снижение аэродинамических сопротивлений, а следовательно, уменьшение потерь vi повышение

5 мощности импульса.

Время открывания клапана на эффективную величину находится в пределах 0,001-0,002 с и является продолжительностью импульса.

При освобождении фиксатора дается команда на оба пневмопривода на закрытие

клапана. Время прохождения команды определяет полное время срабатывания клапана до закрытия его и находится в пределах 0,05-0,1 с. Закрытие клапана происходит как при подготовке головки к работе. После закрытия клапана происходит сброс давления из опоки.

В результате введения конических участков в отверстиях, обтекателя на плунжерахзначительна, снижаются аэродинамические потери на сопротивление, благодаря чему увеличивается мощность головки и эффективность ее воздействия на формовочную смесь. Использование плунжеров с цилиндрическими участками, обеспечивающими путь разгона подвижной плиты, в свою очередь, обеспечивает увеличение мощности импульса.

За счет замыкания уплотнителей на коническую поверхность снижено осевое уси- лие, необходимое для герметизации клапана, а следовательно, облегчена конструкция и снижены потери мощности.

Уплотнения в виде уплотнительных резиновых колец круглого сечения во время работы надежно удерживаются на плунжерах, обеспечивая герметизацию и долговечность головки.

Наличие пустотелых плунжеров в облегчающих отверстиях подвижной плиты снижает массу подвижных частей клапана, 5 обеспечивая увеличение скорости его открывания,

Формула изобретения

1. Импульсная головка для изготовле0 ния и выбивки литейных форм, содержащая ресивер, клёпан в виде неподвижной плиты с выпускными отверстиями и подвижной плиты, имеющей отверстия для прохода воздуха и расположенной под неподвижной

5 плитой, эластичный уплотнитель и механизм управления клапаном, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и мощности импульса, она снабжена полыми плунжерами, закреплен0 ными на подвижной плите и размещенными в выпускных отверстиях неподвижной плиты, имеющих плавно расширяющиеся участки в верхней части и конические в нижней части, при этом под плунжерами выполнены

5 сквозные отверстия.

2. Головка поп. 1,отличающаяся тем, что эластичный уплотнитель выполнен в виде колец, расположенных у основания плунжера,

Использование: для уплотнения и выбивки литейных форм. Сущность изобретения: головка содержит ресивер, клапан в виде неподвижной и подвижной плит с отверстиями, в которых расположены полые плунжеры, закрепленные на подвижной плите, при этом выпускные отверстия имеют плавные расширяющиеся участки в верхней части и конические в нижней, а эластичный уплотнитель выполнен в виде колец, расположенных у основания плунжера. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

15 13 II 12. ,1

6857 15 II 10 9

V Г, .-..;../-JX/

/ь-V -х/ /1

5Г

ilZIHk

ФЖ-. 3