Установка для литья под низким давлением

ц 11 445523 Союз Советских Социалистических Республик(61) Зависимое от ав видетельст(51) М. Кл 14 с присоединением заявки 2) Приоритет сударственнык квинтет вета Министров СССР Опубликовано 05,10.74. Бюлл ДК 621 74 046 0ень Ле но делам изобретени и открытий Дата опубликования описани(71) Заявитель 54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД НИЗКИМ ДАВЛЕНИ 2 Изобретение относится к области литейного производства, в частности к оборудованию для литья под низким давлением.Известна установка для литья под низким давлением, в которой по мере расхода расплава на отливки уровень свободной поверхности его в раздаточной камере машины для литья под низким давлением снижается. Поэтому максимальное давлецие газа Р., в камере, необходимое для заполнения формы расплавом, должно увеличиваться для каждой следующей отливки на ЬРП= уЛЙ, где ЛЙ - снижеппе уровня расплава в камере прп изготовлении предыдущей отливки. Величина ЛЙ обычно переменца, а ее зависимость от порядкового номера отливки неопределенна. Это вызывает трудности при корректировании давления газа в камере по мере литья. Известные пцевмосистемы с электрокоцтактнымп датчиками уровня расплава в полостях форм, рассчитанные па выполнение операции корректирования давления, сложны в эксплуатации и ненадежны, поэтому не находят применения.Другим недостатком известных установок для литья под низким давлением является насыщение расплава в камере окислами, приводящее к окисным включениям в отливках. Главная причина насьццения расплава окислами - периодические, повторяющиеся прп изготовлении каждой отливки колебания уровня расплава главным образом в металлопроводе (подъем при заполнении формы сплавом, опускание при сбросе давления газа в камере 5 по окончании затвердеванпя отливки), сопровождающиеся процессами разрушения защитной окпсной пленки на свободной поверхности (например, для сплавов алюминия), замешивания окислов в расплав и окисления осво бождающейся прп этом от окисной пленкисвободной поверхности.Эффективной мерой предупреждения насыщения расплава окислами при литье под низким давлением является стабилизация уровня 15 расплава в металлопроводе вблизи нижнейкромки лптнпкового остатка в промежутках между циклами заливок, т. е. исключение его циклического опускания до уровня расплава в камере.20 Например, известна система обеспеченияпостоянного уровня расплава в металлопроводе с использованием электроконтактных датчиков уровня в металлопроводе, Недостатками этой системы являются;25 - отсутствие постоянства уровня в металлопроводе (уровень колеблется относительно датчиков), в связи с чем насыщение расплава окислами не исключается;- малая надежность электроконтактных 30 датчиков уровня, сложность пх эксплуатациии сложность конструкции металлопровода (малыи срок служоы 11 ри относительно высокои стоимости).Известы пред;ожения с мехашчсским перекрыванием канала погруженной в расплав части металлопровода на периоды сброса давления в камере, которые, однако, трудно реализоыать на практке иь-за тяжелых условий работы подвижных взаимодеистыующих деталеи, соотвеСтыуюцих устроисты ы среде ЖИДКОГО ЪЕТаЛЛа (Мас 2 Я ПадежОСТЬ, НенрнЕЫЛСЪО МБЛЫсч СРОК С ЧУЖОЫ),11 редлагаеъ 1 ая устйноыка Отличается От ИЗВЕСТНЫХ ГЕас, ЧГО 1 Н 1 ЕЬЪ 10 СИСТЕЪ 1 й РСГУЛПРО- ыания даьлсшя аза Б сьоооднои 1,0,ос 1 к- МЕРЫ СОООщЕНа С НОС.едНЕИ ПОсредСГЫОМ ТРУООПРОЬОДЬ, НнжсИсс КОНЕЦ КОТОР 010 ПОГРУ- жсн В расплав, содержащиися Б каъере на постоянный отпоситсльно устья металлопровода уровень, а сыоооднйя по;ость труоопровода сообщена с датчиком давления,.(л 51 ком 11 спсацни искажаошс 0 Б.и 5 и 51 возможно 1 негеръ.етичности элементов шевмосистемы, сооо цающихся с погруженным трубопроводом, на велнсину остаточного дав- ЛЕНИЯ Газа В КНМЕрЕ Б МоаЕНТ ГрскращЕНИЯ снижения давле шя по окончании затыердева ия Отливки ы прсдлагаем 011 ус 1 аноыкс примс- НСН реСИВСр НОС оясс 10 СОООЩСьНЬИ СО СЫОООД- ной полость 0 югружснно о труоопроыода.С ЦЕЛЬЮ ЭКОНОЯИс ШЕртНОГО ГаЗа В ПрЕдЛагаемои установке имеетс 5 линия принудительного Сремещсния Газй из каъСры Б штаОщии ресивер.11 редлаГйстсЯ усгапоыка для литьЯ ПОД низким давлениеъ 1 (схема предстаылена на чертеже), рассчитанная на стаоилизацию уров- нЯ 1 расплаВа 2 ы металло 1 роыоДС О Б прОмежутки Бреьсни аежду циклаьи залиыок, а также на аыоматическое корректироыанне ДавлЕН 11 Я Рк шах Газа НБД СВОООДНОЙ ПОВЕРХ ностью 4 раснлаыа в раздаточнои камере 5 ы периоды заливок. Ь качестве раоочеи среды для создавания давления предусматривается использование инертного к расплаыу газа,Установка включает в себя;- линию источника питания инертным газом, состоящую из оаллопа высокого давления б, вентиля 7, редукционного клапана 8, регулятора давления 9 и питающего рессивера 1 О с манометром 11, краном 12, предохранительным клапаном 13 и нормально открытым клапаном аварийного сброса давления 14;- линию стабилизации уровня расплава в металлопроводе, состоящую из регулятора (стабилизатора) давления 15, ресиыера6 с датчиком 17 давления (реле, электрокоптактным манометром пли другим), краном 18, предохранительным клапаном 19 и клапаном аварийного сброса давления 20 и труоопровода 21, нижнии открытый конец которого погружен в расплав в камере на постоянный уровень;- линию управления заливкой расплаваБ форму 22, состоящую из регулггора давлеи, 23, маноъетра 24, рсГул 5 тора скОрости 25, орыально закрыоО к,спана о, ресшвера 1 б и руоопроьода 21;ЛШИ 10 С 1 псксння аЫЛЕНПя ИЕртНОГОгаза над свободноЙ поверхностью расплава Б камере по окончании затысрдеыапня отливки и ерсъешсп я газа пз ка.,сры в питаощий рссспвер 10, состоящую, например, из норъалыо закрыого клапана 2, дросселя 28, коыирессора В 9 и обрат ого клапана дО;- раздаошуо камеру б с краном 31, преохРан 1 Гелы 1 ысдс клапанОм сс 2 кл 2 наном 2 В 2 рнНОГО СОрОСа даЫЛЕсня 38 И МаНОМСтрОМ 34, 111 еооходимое для стаоплизации уроВня расплава Б мсталлопроводе (1, = сопз) избыточное Даылс 1 не 1222 Рс В пОДВОД 511 Цеъ тРУОО- проводе 21 в предлагаемои установке оказыыае 1 с 51 Бсличиной постояшОи (1 езаВисимой От уровня расплйыа Б ка.Перс) и раВНОУ, = тпх + 1 = сонэкгде у - удельный Вес расплава,Р - давление инертноо газа в камере, 25уравновешивающее столб расплава ы металлопроводе высотой 1, - Й). Максмальнос даВленпе ь труоо 1 рОВОде 21,нсооходиьОе Дл 51 заполпсня формы 22 Бысотои й 1, расплаыом, оказывается при этом также, независимо от уровня расплава Б камере, постояшым и равноР, ; (,1+ ф) =. Сопз".КоррЕКТ 11 роыаНИЕ даБЛСНИЙ Рн И Рк шах В 32 ыпспъости от снижения уровня расплава в камере по ъере его расхода па отливки происХо Г .ДССЬ аыОМ 2 ГПЧЕСси (В раМКйХ ВЫШЕ указашых условии ГДросатичсского раиноБее я).11 рсдлаГ 2 еъая уст 2 оыка р 200 т 2 ет следуюШПМ ООРаЗОс1. 110 дготоыка усаповкн к работе.45 110 о ги ресивероы 1 О и 1 б и амеры 5с расплаыоъ 2 разобщаются с атмосферой ( Б 1 ъл 10 ЧЕНПСЪ Клсп 12 НОВ 14 20 И 88) .В ресивере 1 О у сганавливае 1051 давлениенпсрНого газа (по манометру 11), превышаю щес па задашу ю велич ну максиьальноедаылес 1 С в труоонроыодс 21, пеобхоимое для за,шыки 11 спо,Ьусьо литейной рормы (посредством вентиля , клапана 8, регуляторй 9)55 Кратковременныы сообщением ресивера 10с атмосферой (крапом 12) производится промывка сго шертным газом.Линии подачи шсртного газа Б камерусообцаются с атмосферой (краном 18), регу лятор 23 и дроссель открываются на малыедавления на Выходе (по манометру 24 и расходу газа).Кратковременным включением клапана 26производится промывка линий инертным 65 газом; прекращение промывки производится переключением крана 18 (разобщением линий с атмосферой), после чего выключается клапан 26.Производится регулировка (настройка) регулятора 23 и дросселя на рабочие параметры заливки (максимальное давление Рх шах и скорость подъема давления).Производится подъем давления инертного газа в линии стабилизации уровня расплава в металлопроводе до величины Р, = уй, (настройкой регулятора 15 по манометру). При этом давление газа в камере над свободной поверхностью расплава автоматически Уст 2 паВлиВ 2 ется Равным Рк = (йм - йт), обеспечивая подъем свободной поверхности расплава в металлопроводе на заданный уровень йм (за счет перетекания инертного газа из трубопровода 21 в камеру через расплав),Кратковременным сообщением полости камеры с атмосферой (краном 31) производится промывка камеры и линии снижения давления в камере инертным газом.Произьодится регулировка дросселя 28 па рабочую скорость снижения давления в камере.Подразумевается, что предохр анительные клапаны 13, 19 и 32 отрегулированы предвар ительпо.2. Работа установки при изготовлении отливок,Включается клапан 26, открывающий подачу инертного газа в камеру через трубопровод 21 и расплав. Давление в трубопроводе 21 (и ресивере 16) возрастает до Велпчппь; Рт шах со скоРостью, зс 1 данной на дРосселе - происходит заполпегп 1 с формы расплдвом. ДаЛЕЕ ДДВЛЕППС Рх СОХРаНЯЕтСЯ ДО ОКОПЧагп 1 я затвердевания отливки. Давление в каме- рЕ В ЭТОТ ПЕриод раВНО Рк шах = Рт шах - "111 кПо истечении заданной Выдержки времени одновременно выключается клапан 26 и включаются клапан 27 и компрессор 29 (например, по команде реле времени, которое мОжет Включаться одновременно с включением клапана 26 в момент начала цикла заливки). Происходит снижение давления инертного ГаЗа В КаМЕрс дО ВЕЛИЧ 1 ШЫ Рк = Р, - уй, П В труоопроводс 21 до величины Рпричем пзбыток инертного газа из трубопровода 21 переходит через расплав в камеру, а пз амеры газ перекачивается в ресивер 10. В момент, когда давление в трубопроводе 21 снпжастся до Р, = уй, клапан 27 и компрессор 29 выключаются по команде датчика 17, после чего давление в трубопровод" 21 до начала следующего цикла сохраняется постояннь 1 м, равным Р,=уй,=сопз 1, а давление в камере 5 - соответственно Рк -- Р, - ф, = 5 =сопз 1 (за счет работы регулятора 15), гдей, - новый (понизившийся в соответствии с расходом расплава на одну отливку) уровень расплава в раздаточной камере. Система готова к следующему циклу заливки.10 Ресивер 16 необходим для компе 1 сдппивозможных утечек инертного газа пз линии стабилизации уровня, если последняя недостаточно герметична (что часто бывает на практике); заметный уровень утечек может 15 привести к завышснному давлению в камерев момепг окончания снпжсппя давлсппя к) 1 5,йм йт) 20 Это, а также соображения экономии инертного газа, диктуют требование о важности хорошей герметизации элементов пневмоспстсм ы. Предмет пзоорстсппя 25 1. Установка для литья под низким давлеппем, содержащая герметичную раздаточную камеру с жидким сплавом, литейную форму, 30 расположсппуО пдд кдме 1 р 011, металлопрОВОд,сооб 1 д 1 ОП 1 пй ПОлость 1;амеры с жидким сплаВом и лптспну ю фор. у, п 1 шевмоспстему управлегп 1 я давлением газа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью стабилизации 35 уровня расплава в 5 стье металлопроводаВ псрподы мсжду:1 дл 11 кдмп;1 л 51 пОсдупреждеппя пасыгцсппя сплава ок:сламп п автоматизации корректпровдппя необходимого для заполнения формы расплдвом давле гпя газа 40 в камере в зависимости от сппжсппя уровнярасплава в последпсй, ппевмоспсгсмд сообщена с камерой трубопрогодом, ппжппп конец которого погружен В рдсплдв пд постоянный отпосппгсльпо уст 1.5 мстдллопровода уровень, 15 2 свободная полость трубопровода снабженадаг пком ддвлспп.2, Установка по и. 1, отлпчаю 1 цаясяОпд спдбжепд рсспвспом, постояннососдппсппым со с 11 ободпой полостью погру жеп 1 ого в ра;плдв трубопровода.3, Установка по пп. 1, 2, о тл п ч а ю щ а яс я тем, что опа спабжепа линней принудительного персмсщеппя газа пз камсры В питающий респвср.445523 16 19 1 В СоставительТскред А инае актор Е. Братчикова оздов Изд. М 568 И Государственно по делам и Москва, ЖТираж 811о комитета Совета Министзобретений и открытийРаушскаяаб д 4/5 по аказ 1721/5ЦНИ я, пр. Сапунова, 2 рректор В. Брыкс ПодписнСССР