Установка для электрогидравлической очистки отливок Советский патент 1992 года по МПК B22D29/00 

Изобретение относится к электрогидравлической обработке материалов и может быть использовано для очистки мелких отливок по выплавляемым моделям от керамических стержней и остатков формовочной смеси.

Известна установка злектрогидравли- ческой обработки (а.с. № 463299, кл. В 22 D 29/00, ДСП), в которой скопившаяся мелкораздробленная часть стержней удаляется с помощью шламового насоса через гидроциклон в бункер-накопитель.

Известна ванна электрогидравлического устройства, включающая закрепленный на дне, например, конусный или пирамидальный элемент, над которым установлен всасывающий патрубок системы удаления шлама из ванны.

Известна установка электрогидраэли- ческой очистки, включающая устройство с транспортерами, отводящим патрубком и отверстиями в поддоне для сбора и удаления шлама в систему очистки и регенерации.

Известен способ очистки отливок и устройство для его осуществления, включающее емкость с рабочей жидкостью, в которой размещен контейнер для отливок, стенки и дно которого выполнены решетчатыми, поддон для сбора и удаления измельченного материала (шлама) с неподвижным наклонным дном и люком для удаления шлама, высоковольтные электроды искрового промежутка в жидкости.

Недостатком известных устройств является сложность конструктивного и технологического исполнения шламоудаления из рабочей зоны, а также высокая себестоимость электрогидравлической очистки отливок и замены рабочей жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявлен- ному, а также по количеству сходных признаков, является техническое решение, описанное в авт.свид. по заявке № 4776019/02, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства, ДСП.

Недостатком известного устройства являются затруднения в удалении шлама из ванны в процессе его накопления и уплотнения в поддоне, а также недостаточное количество циклов обработки без замены жидкости.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на удаление шлама и замену рабочей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в заявленной установке, содержащей занну с рабочей жидкостью, контейнер для отливок с перфорированным дном, рабочие электроды и расположенные соосно с ними тоководы, средства для сбора и удаления шлама, средства для сбора и удаления шлама представляют собой направляющую обечайку, закрепленную ко дну контейнера, и емкость с дном и опорной обечайкой, установленную на дне ванны, причем нижний край направляющей обечайки расположен ниже верхнего края емкости внутри последней, а дно емкости и опорная обечайка закреплены подвижно к нижнему краю емкости и выполнены откидными.

На чертежах изображена установка для электрогидравлической очистки отливок, общий вид (фиг.1), емкость для сбора и удаления шлама с подвижными дном и опорной обечайкой в момент погружения в ванну с рабочей жидкостью (фиг,2) и после выгрузки шлама из емкости (фиг.З).

Установка для электрогидравлической очистки отливок включает ванну 1, рабочий контейнер с перфорированным дном и стенками 2, емкость для сбора и удаления шлама 3, высоковольтные электроды 4, тоководы 5, искровой рабочий промежуток в жидкости 6, обрабатываемый материал (отливки) 7, крюки для транспортировки конвейера 8 и емкости 9, опора контейнера 10, опорная обечайка 11, направляющая обечайка 12, сливной патрубок 13, шарниры 14, дно емкости 15, фиксатор опорной обечайки 16,

заземление ванны 17, измельченный материал (шлам) 18, рабочая жидкость 19.

Установка работает следующим образом.

На дно ванны 1 (см. фиг.1) устанавливают емкость 3 с опорной обечайкой 11 и дном 15, закрепленными подвижно к нижнему краю емкости 3 с помощью шарниров 14 и фиксатора 16 (шарниры дна установлены внутри емкости, у опорной обечайки - снаружи; могут быть и другие варианты подвижного крепления дна и опорной обечайки как относительно друг друга, так и относительно нижнего края емкости). На опору 10, закрепленную на внутренних стенках ванны 1, устанавливают контейнер 2 с обрабатываемым материалом (отливками) 7 и направляющей обечайкой 12. Заливают в ванну 1 рабочую жидкость 19 до уровня не более 40 мм от верхнего края ванны 1. Закрывают крышку с высоковольтными электродами 4, подключенными к емкостному накопителю электрической энергии (на чертеже не показан), осуществляют высоковольтные электрические разряды на искровом рабочем промежутке 6 в жидкости 19 между высоковольтными электродами 4 и заземленными через ванну 17 тоководами 5. При выделении энергии разряда в промежутке 6 образуются пульсирующие ударные волны и гидропоток высокого давления, распространяющиеся от оси канала разряда в радиаль- но-сферическом объеме рабочей жидкости 19, расходуя часть своей энергии на полезную работу, например на выбивку керамических стержней из отливок 7. Выбитая из отливок 7 керамика измельчается разрядами в жидкости 19 и через перфорированное дно контейнера 2 направляется с помощью обечайки 12 в емкость 3, установленную под контейнером 2 на дне ванны 1.

При накоплении измельченного материала (шлама) 18 в емкости 3 вынимают из ванны 1 с помощью крюков 8 рабочий контейнер 2 с очищенными отливками 7 и выгружают их из контейнера. Вынимают из ванны 1 с помощью крюков 9 емкость 3 и устанавливают над бункером-накопителем (на чертеже не показан). Открывают фиксатор 16 опорной обечайки 11 и поднимают емкость 3 над бункером. В этот момент опорная обечайка 11с дном 15 откидываются на шарнирах 14 в нижнее положение (см. фиг.З) и измельченный материал 18 выгружается в бункер-накопитель. Освобожденную от измельченного материала емкость 3 устанавливают на опорную обечайку 11 и фиксируют ее закрытое положение с помощью фиксатора 16. Загружают контейнер 2 новой партией неочищенных отливок или

другим материалом, предназначенным для обработки его разрядами в жидкости. Смену рабочей жидкости 19, при необходимости, осуществляют после ее удаления через вентиль 13.

Для продолжения работы установки (жидкость 19 не сливалась) погружают освобожденный от измельченного материала (шлама) емкость 3 в ванну 1. При погружении емкости 3 в рабочую жидкость 19 один край дна 15 емкости 3 приподнимается под напором жидкости благодаря шарнирному соединению 14 противоположного края дна с нижним краем одной из стенок емкости 3 (см. фиг.2), или с опорной обечайкой 11, соединенной с нижним краем емкости (один из вариантов). При этом жидкость 19 заполняет внутреннюю полость емкости 3, обеспечивая ее свободное погружение до упора опорной обечайкой 11 с дном ванны 1. После этого дно 15 опускается на шарнирах 14 под действием собственной массы на полочку опорной обечайки 11 емкости 3, пере- крывая возможность попадания измельченного материала 18 за пределы емкости 3 на дно ванны 1. После этого устанавливают на опору 10 контейнер 2 с новой партией неочищенных отливок 7, закрывают крышку с электродами 4 и включают накопитель электрической энергии. Процесс обработки материала разрядами в жидкости продолжается.

Для доказательства работоспособности и достижения поставленной цели проводили сравнительные испытания по очистке отливок разрядами в воде с использованием предлагаемой установки и устройства-прототипа.

Пример 1. Алюминиевые отливки по выплавляемым моделям загружали навалом общей массой 18-20 кг в сварной из листовой стали толщиной 3 мм рабочий контейнер коробчатого типа прямоугольной формы с закругленными углами, перфорированным дном и устанавливали его в ванну, заполненную рабочей жидкостью (водопроводная вода), на опоры, прикрепленные к внутренним стенкам заземленной ванны. Неподвижное дно емкости для сбора шлама имело наклон в сторону выгрузного люка (см. а.с. № 865514 и положит, реш. по заявке Kb 4776019/02 - прототип). Разряды осуществляли между высоковольтными электродами и заземленными тоководами, установленными на дне контейнера соосно с электродами. Энергия разряда 0,2 кДж (С 0,3 мкФ, И 36 кВ), длина искрового промежутка в жидкости - 30 мм, частота следования разрядов - 4 Гц. Средний цикл времени очистки 5-6 мин. Количество циклов - 10. Для удаления измельченной стержневой массы из ванны потребовалось предварительно слить рабочую жидкость и лишь после этого удалить уплотненный

шлам скребком. Общие затраты времени 40-50 мин (с учетом повторной заливки рабочей жидкости в ванну).

Пример 2. Алюминиевые отливки по выплавляемым моделям загружали навалом общей массой 18-20 кг в сварной из листовой стали толщиной 3 мм рабочий контейнер коробчатого типа прямоугольной формы с закругленными углами, перфорированным дном,тоководами,закрепленными на внутренней поверхности дна и направляющей обечайкой, закрепленной на внешней поверхности дна контейнера. На дно ванны с рабочей жидкостью устанавливали емкость для сбора шлама с подвижно

закрепленными к ее нижнему краю дном и опорной обечайкой, выполненными в соответствии с предлагаемым изобретением. После этого устанавливали на опору, закрепленную на внутренних стенках заземленной ванны, рабочий контейнер с отливками. Режим работы установки: энергия разряда 0,09-0,11 кДж (в прототипе - 0,2 кДж), С 0,2 мкФ, И 30-33 кВ, рабочий промежуток в жидкости 20-25 мм, частота

следования разрядов 5-6 Гц. Средний цикл времени очистки 3-4 мин. Количество циклов - 10. Для удаления из ванны собранной в емкости выбитой стержневой массы потребовалось 3-5 мин (слив рабочей жидкости не проводился).

Использование предлагаемой установки для электрогидравлической очистки отливок позволит:

-упростить технологию и снизить себе- стоимость процесса шламоудаления;

-упростить регенерацию рабочей жидкости;

-увеличить количество циклов обработки без замены жидкости; - упростить конструкцию и снизить металлоемкость установки;

-при снижении в 2-3 раза энерго- и материальных затрат увеличить производительность и эффективность очистки отливок

от остатков керамики на 25-35%.

Формула изобретения Установка для электрогидравлической очистки отливок, содержащая ванну с рабо- чей жидкостью, контейнер для отливок с перфорированным дном, рабочие электроды и расположенные соосно с ними тоководы, средства для сбора и удаления шлама, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на удаление шлама

и замену рабочей жидкости, средства для сбора и удаления шлама представляют собой направляющую обечайку, закрепленную ко дну контейнера, и емкость с дном и опорной обечайкой, установленную на дне

4

Фиг.7

ванны, причем нижний край направляющей обечайки расположен ниже верхнего края емкости внутри последней, а дно емкости с опорной обечайкой прикреплены к нижнему краю емкости и выполнены откидными.

Использование: при электрогидравлической обработке материала, в частности для очистки отливок по выплавпяемым моделям от остатков керамических стержней и формовочной смеси. Сущность изобретения: очистку отливок, загруженных в рабочий контейнер 2 с перфорированным дном, установленный в ванну 1 с рабочей жидкостью, осуществляют разрядами в жидкости между высоковольтными электродами 4 и тоководами 5, а сбор шлама и его удаление производят посредством устройства, представляющего собой направляющую обечайку 12,закрепленную ко дну контейнера 2, и емкость 3 с дном и опорной обечайкой 16, установленную на дне ванны 1, причем нижний край направляющей обечайки 12 расположен ниже верхнего края емкости 3 внутри последней, а дно емкости и опорная обечайка закреплены подвижно к нижнему краю емкости и выполнены откидными. 3 ил.

9

.3