Линия для изготовления биметаллических заготовок втулок Советский патент 1982 года по МПК B22D19/00 B22D13/04 

(54) ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ВТУЛОК

1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к оборудованию по изготовлению биметаллических и восстановлению изношенных деталей.

Известны устройства для изготовления биметаллических BTyvTOK методом наплавки жидким металлом, содержащие переднюю и заднюю бабки, заливочное устройство и спрейерное охлаждение на подвижном кожухе 1.

Известна установка для центробежной наплавки втулок, включающая бункер с механизмами подачи и выдачи заготовок, индуктор для нагрева заготовок, устройство для дозирования и подачи щлака, механизм для транспортировки заготовок, устройство для плавки, дозирования и заливки жидкого металла, механизм выгрузки биметаллических заготовок 2.

Однако применение роторной установки и обусловленного с ней единого технологического потока ограничивает производительность, которая определяется наиболее трудоемной позицией. Консольное крепление заготовки в патроне щпинделя исключает возможность изготовления крупногабаритных биметаллических втулок и обуславливает разнотолщинность направляемого слоя по длине заготовки. Осуществление транспортной связи установки с термической печью обуславливает непроизводительные

затраты на термообработку и ухудщение ка,чества би.металлических втулок.

Цель изобретения - увеличение производительности и улучшение качества заготовок втулок.

10 Поставленная цель достигается тем, что линия для изготовления биметаллических заготовок втулок, содержащая установленные по ходу технологического процесса центробежные устройства с многощпиндельными головками, имеющими приводы-для их

вращения и поворота, бункер для заготовок, индукционный туннель для предварительного нагрева заготовок, механизмы шлакования заготовок и транспортирования .их к центробежному устройству,, средства для

20 плавки, дозирования и заливки жидкого металла, механизмы для съема и удаления биметаллических заготовок, дополнительно снабжена индукционным туннелем окончательного нагрева заготовок, выполненным в виде проходной печи горизонтального типа и расположенным соосно с индукционным туннелем для предварительного нагрева заготовок, а туннель окончательного нагрева снабжен многошпиндельными центробежными механизмами с приводами двухсторонней фиксации и вращения заготовок для равпомерного распредгления шлака в троцессе нагрева, размеп,енными с двух сторон этого туннеля, центробежные устройства с многошпиндельными головками, расположены по обе стороны от индукционных туннелей, параллельно им и связаны с ними путепроводом с транспортными тележками, причем центробежные устройства с многошпиндельными головками установлены на станине параллельными рядами с приводами двухсторонней фиксации заготовок, а ,е1ггробеж11ые устройства снабжены средством для паружпого охлаждении заготовок, выполненным в виде многовиткового спрейера и смонтированным на позиции заливки конпентрично наружной поверхности заготовки, при этом средство для заливки жидкого металла выполнено в виде секторного ковша с приводом поворота и желоба, смонтированпых на управляемой тележке, бункер для заготовок выполпе) в виде неподвижной самораз1ружа1ОП|ейси кассет1л с пневмомеханизмом ноплтучной в. заготовок, а механизмы для съема и удаления бимсга.м.мических заготовок BL-uiojuieiibi в виде кареток с захватами, размешенных над центробежными устройствами, и системы конвейеров. Ка фиг. 1 нредставлена схема линии для изготовления биметаллических заготовок втулок; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фи|-. 3 - разрез Б-Б па фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 2; на фиг. 5 - тележка раздачи нагретых за отовок; на (Ьиг. 6 бункер для заготовок. Линия состоит из бункера 1 для заготовок 2, индукционных туннелей предварительного и окончательного 4 нагрева, механизма шлакования, транспортных тележек центробежных устройств, плавильных индукционных печей, заливочных устройств, дозаторов экзотермической смеси, механизмов съема готовых биметаллических заготовок и системы конвейеров для сбора наплавленных втулок и подачи их в. термическую печь для обжига. Бункер 1 для заготовок 2 выполнен в виде саморазгружаюшейся кассеты с нневмомеханизмом 3 цоп1тучной выдачи заготовок. Вместимость пневмомеханизма 4 для подачи заготовок в индукционный туннель 5 предварительного нагрева составляет более двух заготовок. Индукционный туннель окончательного нагрева 6 в.местимостыо на одну заготовку снабжен многошпиндельными головками 7 для двухсторонней фиксации заготовки с электрическим привоом 8 и пневматическим приводом 9 фик-. сации шпинделей. Для обеспечения объемного дозирования механизм шлакования заготовок выполнен в виде бункера 10 и лотка 11, расположенного соосно индукционному туннелю окончательного нагрева с пневмоприводо.м 12 продольного перемешения и нневмоприводо.м поворота 13 через зубчатую передачу 14. Тележки 15 транспортирования нагретых заготовок к центробежным устройства.м с электрическим приводом 16 установлены на путепроводе 17, проложенном под шпиндельными головками центробежных устройств 18. Центробежное устройство включает станину 19, многошпиндельные головки 20 для двухсторонней фиксации заготовок, электропривод 21 с регулируемой скоростью вращения, спрейерное устройство 22 для наружного охлаждения заготовок, поводковую муфту 23 для соединения шпинделей 24 с электроприводом. При каждом центробежном устройстве установлен механизм покраски 25 конусов шпинделей. Индукционная плавильная нечь 26 и дозатор 27 жидкого металла расположены соосно центробежному устройству. Заливочное устройство жидкого металла выполнено в виде поворотного секторного ковша 28 с весовым датчиком 29 и сливно1о же;10ба 30, разме ценных па управляемой тележко 31. Лозатор- 32 экзотер.мической смеси, со,аер каи;ий бункер и устройство для объе.мНО1ЧЗ дозирования, установлен над сливным /i ejio6oM жидкого металла. Механизм съе.ма 33 готовых бимета.ллических заготовок, выполненный в виде передающей каретки с захватом, расположен над центробежными устройствами. Система конвейеров транснортирования биметаллических заготовок к термической печи 34 включает конвейеры 35 центробеж ых устройств и сборпый конзейср 36 линии, снабженный толкателем 37 .для подачи биметаллической заготовки в печь. Линия- для производства биметаллических заготовок BTyvTOK работает в автоматическом режиме следующим образом. Из бункера 1 для заготовок механиз.м поштучно выдает заготовки 2 на приемный стол. Ппевмомеханизм 4 пульсирующим движением подает заготовки в индукционный туннель 5 предварительного нагрева до полной загрузки. Предварительно нагретая до 500-600°С заготовка, определяемой датчиком температуры в туннеле предварительного нагрева, выдается поштучно на приводной рольганг, с помощью которого передается в индукционный туннель окончательного нагрева. В индукционном туннеле окончательного нагрева заготовку закрепляют конусами многошни дельных головок при помощи пневмагического привода. Закрепленная заготовка приводится во вращение электромеханическим приводом. С началом вращения заготовки включаются в работу механизмы щлакования и окончательного индукционного нагрева 6.

Механизм шлакования с помощью бункера 10 объемного дозирования подготавливает порцию щлака, заполняет лоток И, после чего пневмоприводами продольного перемещения 12 и поворота 13 лотка 11 подает щлак на внутреннюю поверхность вращающейся заготовки. Шлак плавится и равномерным слоем покрывает поверхность заготовки, предохраняя ее от окисления.

Лоток автоматически возвращается в исходное положение, освобождая место на путепроводе 17 для тележки 15 транспортирования заготовок к центробежным устройствам.

Перед окончанием нагрева датчик тем,пературы выдает сигнал заливочному устройству на начало работы. При это.м индукционная плавильная печь 26 вь|дает в поворотный ковщ 28 дозу жидкого металла. Дозирование осуществляется автоматическим весовым датчиком 29.

При достижении заготовкой температуры нагрева (1100-1150°С) датчик температуры дает команду на отключение привода 8 вращения щпинделей. Конуса м;1огошпиндельных головок 7 разводятся, головки щпинделей поворачиваются на 60° в нерабочее положение.

Нагретая заготовка выдается на тележку 15. Одновременно осуществляется загрузка холодной заготовки из бункера в индукционный туннель 5 предварительного нагрева и предварительно нагретой заготовки в индукционный туннель окончательного нагрева 6.

Нагретые заготовки раздаются поочередно на два технологических потока, укомплектованных следующим технологическим оборудованием: тележкой 15, центробежным устройством 18 с механизмом покраски 25 конусов щнинделей, заливочным устройством и дозатором 32 экзотермической с.меси, индукционной плавильной печью 26, передающих кареток и конвейером 35 центробежного устройства.

Поданная тележкой в центробежное уст ройство 18 нагретая заготовка закрепляется конусами многошпиндельных головок 20 и приводится во вращение приводом 21. Покраска конусов производится механизмом покраски 25 для каждой заготовки.

Начало работы центробежного устройства 18 является сигналом на перемещение заливочного устройства 27 к центробежному устройству 18. Сливной желоб 30 вводится в полость заготовки полностью и включается -привод обратного хода. Одновременно включается привод поворота ковща 28,

и жидкий металл сливается в полость вращающейся заготовки. При заливке также производится подача в сливной желоб 30 дозатором 32 экзотермической смеси.

По окончании слива жидкого металла в полость заготовки включается наружное спрейерное охлаждение заготовки. Заливочное устройство возвращается в исходное положение. После охлаждения заготовки до 800-900°С электромеханический привод

Ф 8 вращения щпинделей по команде температурного датчика отключается, заготовка расфиксируется и попадает на тележку 15, с помощью которой по путепроводу пере мещается к механизму 33 для съема и удаления биметаллических заготовок.

5 (Знятая заготовка передается на конвей ер 35 центробежных устройств и сборный конвейер 36. Толкателем 37 заготовка подается в термическую печь 34 на oYжиг.

Экономическая эффективность линии достигается повыщением производительности ее работы, улучщением качества биметаллических заготовок втулок и комплексной механизацией, и автоматизацией процесса литья.

Повыщение производительности достигается тем, что многощпиндельные головки в индукционном туннеле окончательного нагрева и в центробежных устройствах обеспечивают подготовительные позиции для охлаждения и покраски конусов щпинделей, а заливка заготовок производится поочеред° но на нескольких центробежных устройст-, вах.

Улучшение качества биметаллических заготовок втулок достигается применением устройства охлаждения в процессе заливки

, жидкого металла, а также за счет стаби,яизации температурных параметров процесса на всех стадиях нагрева и охлаждения.

Комплексная механизация и автоматизация процесса литья обеспечивается при помощи раздаточных тележек, передающих

кареток, конвейеров центробежных устройств, сборочного конвейера и других транспортных механизмов.

За счет увеличения проиэ1водительности и улучшения качества биметаллических заготовок втулок в 2 раза по предваритель5ным расчетам ожидаемый экономический эффект составит 500 тыс. руб.

Формула /изобретения

1- Линия для изготовления биметаллических заготовок втулок, содержащая установленные по ходу технологического процесса центробежные устройства с многощпиндельными головками, имеющими приводы для их вращения и поворота, бункер для

заготовок, индукционный туннель для предварительного нагрева заготовок, механизмы шлакования заготовок и транспортирования их к центробежному устройству, средства

для плавки, дозирования и заливки жидкого металла, механизмы для съема и удаления биметаллических заготовок, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительг иости и улучшения качества заготовок втулок, линия дополнительно снабжена индукционным туннелем окончательного нагрева заготовок, выполненным в виде проходной i o-i; горизонтального типа и расположенным соосно с индукционным туннелем для предварительного нагрева заготовок, а туннель окончательного нагрева снабжен многошпиндельными центробежными механизмами с приводами двухсторонней фиксации и вращения заготовок для равномерного распределения гнлака в процессе нагрева, разме1ценными с двух сторон этого туннеля, центробежные устройства с многошпиндельиыми головками расположены по обе стороны от индукционных туннелей, параллельно нм и связаны с ними путепроводом с транспортными тележками, причем центробежные устройства с многошниндельными головками установлены на станине параллельными рядами с приводами двухсторонней фиксации заготовок, а центробежные устройства снабжены средством для .наружного

охлаждения заготовок, выполненным в виде миоговиткового спрейера и смонтированным на позиции заливки концентрично наружной поверхности заготовки.

2.Линия но п. 1, отличающаяся тем, что средство для заливки жидкого металла выполнено в виде секторного ковша с приводом поворота и желоба, смонтированных на управляемой тележке.

3.Линия по п. 1, отличающаяся тем, что бункер для заготовки выполнен в виде неподвижной саморазгружающейся кассеты с пневмомеханизмом поглтучной выдачи заготовок.

4.Линия но п. 1, отличающаяся тем, что механизмы для съема и удаления биметаллических заготовок выполнены в виде кареток с захватами, размегценных над центробежными устройствами, и системы конвейеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 378285, кл. В 22 D 3/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР jYo 403495, кл. В 22 D 13/04, 1971.

2S п зг д

X I

Ч

8и 3

.

ti

гаг. .