Роторная линия для центробежного литья гильз

Н ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО дЕлАм изОБРетений и ОтнРытий САНИЕ ИЗ ТОРСКОМ,ФСВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблем литья АН УССРи Киевский завод им. И. Лепсе(56) Авторское свидетельство СССРУ 549247, кл, В 22 Р 15/04, 1977.Патент Великобритании В 1349300,кл. В 22 Р 47/00, опублик. 1971.(54)(57) 1. РОТОРНАЯ ЛИ ИЯ ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ГИЛЬЗ преимущественно с фигурной наружной поверхностью,содержащая кольцевой конвейер с поворотным столом, привод вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверхности кокилей, ввода порошкового модификатора, обдува, очистки, стабилизации температуры кокилей и систему дозиро-; вания и заливки жидкого металла, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью механизации процессов подготовки разъемных кокилей и повьппения производительности, линия дополнительно снабжена кольцевым конвейером с поворотным столом, на котором расположены устройства раскрытия кокилей, обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей. гею1012500 2. Линия по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что устройство извлечения и установки кокилей в цент- рифуги снабжено механизмом предварительного подрыва и ориентации кокилей, расположенным с внутренней стороны первого кольцевого конвейера, и манипулятором, установленным с внутренней стороны второго кольцевого конвейера.3. Линия по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройство стабилизации температуры кокилей снабжено силовым цилиндром, соплами 1Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям роторных установок для центробежного литья гильз в разъемный кокиль с теплоизоляционным покрытием. . 5Известна роторная карусельная кокильная машина, состоящая из двух концентрично расположенных кольцевых платформ с толйателем, обеспечивающим сталкивание кокильных секций с плат формы на платформу.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является роторная линия для центробежного литья гильз преимущественно с фигурной наружной поверхностью, содержащая кольцевой конвейер с поворотным столом, привод вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей .в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверх. ности кокилей, ввода порошкового модификатора, обдува, очистки, стабилизации температуры кокилей и систему дозирования и заливки жидкого металла,Однако установка, взатая в качестве прототипа, занимает много места, имеет сложную конструкцию, требует большое количество оснастки, процессы обдувки и очистки кокилей не механизированы, а производительность установки сравнительно низкая. 35Целью изобретения является механизация процессов подготовки разъем" подачи воздушно-водяной смеси, профильными роликами с расположеннымивнутри них штангами, причем один конец каждой штанги связан с силовымцилиндром, а другой - с соплами подачи воздушно-водяной смеси. 4, Линия по п,2, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что манипулятор снабжен направляющими, подвижной кареткой с силовым цилиндром и жестко укрепленной на подвижной каретке штангой с зажимными губками и приводом. 2ных кокилей и повышение производительности.Поставленная цель достигается тем, что роторная линия для центробежного литья гильз преимущественно с фигурной наружной поверхностью, содержащая кольцевой конвейер с поворотным столом, привод вращения и механизм фиксации, размещенные на столе спаренные центрифуги с разъемными кокилями, устройства раскрытия кокилей, извлечения и установки кокилей в центрифуги, нанесения жидкого покрытия на внутренние поверхности кокилей, ввода порошкового модификатора, обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей и систему дозирования и заливки жидкого металла, дополнительно снабжена вторым кольцевым конвейером с поворотным столом, на котором расположены устройства раскрытия кокилей, обдува, очистки и стабилизации температуры кокилей.Кроме того, устройство извлечения и установки кокилей в центрифуги снабжено механизмом предварительного подрыва и ориентации кокилей, расположенным с внутренней стороны первого кольцевого конвейера, и манипулятором, установленным с внутренней стороны второго кольцевого конвейера,Помимо этого, устройство стабилизации температуры кокилей снабжено силовым цилиндром, соплами подачи воздушно-водяной смеси, профильными роликами с расположенными внутри них штангами, причем один конец каждойштанги связан с силовым цилиндром,а.другой - с соплами подачи воздушно-водяной смеси.Манипулятор роторной линии снабжен к тому же направляющими, подвижной кареткой с силовым цилиндром ижестко укрепленной на подвижной каретке штангой сэажимными губками ипривддом,На фиг. 1 показан общий вид линиив плане; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг,1; на фиг.4 в . разрез В-В нафиг, 1; на фиг. 5 - разрез Д-Д нафиг.4; на фиг. 6 - разрез Г-Г нафиг. 1Роторная линия содержит кольцевойконвейер 1 с поворотным столом икольцевой конвейер 2 с поворотнымстолом. 5 0 15 20 Оба кольцевых конвейера имеют оди. наковый привод прерывистого перемещения с позиции на позицию и отличаются только технологическим оборудованием, установленным на их столах; на столе конвейера 1 установлено от десяти до двенадцати спаренных центрифуг, на столе конвейера 2 - шесть спаренных устройств раскрытия кокилей.Спаренная центрифуга состоит из корпуса 3, установленного на столе кольцевого конвейера 1, с укрепленными на шпинделях с одной стороны кокиледержателями 4, а с другой - шкивами клиноременной передачи 5, на которых установлены два ролика 6. Эти ролики симметрично расположены на шкиве относительно оси вращения. 40 Внутри корпуса 3 размещен толкатель 7 с пружиной 8.Для дозирования и последующей заливки металла установлена система дозирования и заливки жидкого металла которая состоит из двухручьевого магнитодинамического насоса 9, спаренной установки ковшей-дозато 1 ов 10Ф с взвешивающей. системой 11, станины 12, подвижной каретки 13, на которой укреплены два металлопровода 14. Эти металлопроводы .расположены соосно с кокиледержателями центрифуг.К неподвижной центральной оси конвейера 1 прикреплен спаренный механизм предварительного подрыва и ориентации кокилей, который состоит из . рамы 15, силового цилиндра 16, фигурной скалки-толкателя 17, корпуса 18 и двух двуплечих рычагов 19Одно плечо каждого рычага находится в фигурном пазу скалки-толкателя 17, а на конце другого укреплены нажимные планки, Устройства нанесения на внутреннюю поверхность кокилей соответственно теплоизоляционного и огнеупорного жидких покрытий состоят из станины 20, подвижной каретки 21, силового цилиндра 22, спаренного дозатора 23 объемного типа и распылительной головки 24; Для хранения необходимого объема жидкого покрытия установлена специальная емкость - бак 25 с механической мешалкой 26.1Устройство ввода порошкового модификатора на внутреннюю поверхность вращающихся кокилей состоит из станины 27, на которой установлены два бункера 28 для порошкообразного модификатора с мешалками 29, объемными дозаторами 30, воронкой 31. и соплом- инжектором 32 для подачи и распыления порошкообразного модификатора в полости кокилей.Кольцевой конвейер 2 состоит из стола с приводом прерывистого перемещения с позиции на позицию. На столе установлено шесть спаренных устройств раскрытия кокилей. Каждое из устройств состоит из станины 33, которая установлена на столе конвейера, равноплечего коромысла 34, имеющего на каждом плече по паре осей 35, которые расположены в пазах зажимных рычагов 36. Рычаги закреплены на осях 37, которые укреплены в станине. Коромысло 34 жестко связано с тягой 38, которая в нижней части имеет фигурный хвостовик. В нижней части тяги установлена нажимная пружина 39.С внутренней стороны кольцевого конвейера 2 на неподвижной центральной его оси 40 установлены автомати-ческий манипулятор, который состоит из станины 41, укрепленных на станине направляющих 42, подвижной каретки 43, транспортирующего силового цилиндра 44, который шарнирно закреплен в станине 41.В подвижной каретке жестко укреплены две штанги 45, каждая из которых снабжена четырьмя зажимными губками 46 и зажимным силовым цилиндром 47. Устройство извлечения отливок установлено на кольцевом конвейере 2 и состоит из размещенных на станине 48 профильных направляющихроликов 49, внутри которых размещеныподвижные штанги 50, связанные междусобой траверсой 51. Траверса шарнир-но соединена с силовым цилиндром 52.К подвижным штангам прикреплены сменные штыри 53. На станине 48 такжежестко укреплен отсекатель 54.Устройство для очистки кокилейсостоит из расположенных на станине55 фигурных направляющих роликов 56,между котррыми расположены штыри 57.Штанги связаны с траверсой 58, шарнирно соединенной с силовым пневмоцилиндром 59 перемещения, который укреплен на станине 55. Внутри штангинаходится шпиндель, к которому с одного конца прикреплена, щетка 60, ас другого - ротор электродвигателя 61Устройство стабилизации температуры кокилей содержйт воздушное сопло 62., высокочастотный индуктор 63,сопла 64 подачи воздушно-водяной смеси с системой дозирования воды. Наопорной раме 65 кольцевого конвейера2 жестко укреплены силовые цилиндры бб, С-образные оголовки штоков которых в рабочем положении охватываютТ-образные хвостовики тяг 38 устройств разъема кокилей,Работа роторной линии для центробежного литья гильз заключается в следующем. Окрашенный двухслойным покрытием кокиль с нанесенным на его внутреннюю поверхность порошкообраэным модификатором заливают порцией чугуна. Для этого в момент остановки кольцевого конвейера 1 подвижная каретка 13 совершает движение вперед так, что концы металлопроводов 14 заходят во вращающиеся кокили, установленные в кокиледержателях 4 центрифугПредварительно выданные двухручьевым магнитодинамическим насосом 9 и откорректированные взвешивающей системой 11 порции чугуна из ковшей-дозаторов 10 при их наклоне поступают по металлопроводам 14 в кокили.Переход кольцевого конвейера 1 с позиции на позицию происходит в автоматическом режиме с заданным темпом при условии окончания технологических операций на всех позициях.В конце промежутка времени, отведенного для охлаждения расплава в кокилях, происходит отключение электродвигателей и торможение шпинделей с центрифугами.45При этом очищенные полукокили, нагретые до технологически необходимой температуры, перемещаются в рычагах 36 и останавливаются в зоне действия эажимных губок 46 манипулятора. Подается. воздух в зажимной силовой цилиндр 47 и с выдержкой времени в силовой цилиндр 44. Захватив полукокили, манипулятор передает их из устройства раскрытия кокилей в пустые кокиледержатели кольцевого конвейера 1. После чего зажимные губки 46 разводятся, освобождая кокили так, чтобы обеспечить беспрепятственный 50 55 10 15 20 25 30 35 40 В момент остановки и фиксации сто" ла срабатывает силовой цилиндр 16 механизма предварительного подрыва и ориентации кокилей, усилие которого через скалку-толкатель 17 передается двуплечим рычагом 19, исполнительные плечи которых перемещаются навстречу друг другу и, воздействуя на ролики 6, переводят их из любого по- ложения в такое, что оси роликов 6 располагаются в горизонтальной плоскости. При этом происходит угловая ориентация кокиледержателя и расположенного в нем разъемного кокиля так, что разъем располагается строго в вертикальной плоскости. После окончания процесса ориентации скалка-толкатель 17 продолжает свое движение и упирается передним торцом в толка- тель 7, который концом, расположенным в кокиледержателе 4, обеспечивает предварительный подрыв и частичное выталкивание кокиля с отливкой из центрифуги до упора в выдвинутые в крайнее левое положение штанги 45 манипулятора кольцевого конвейера 2, Одновременно подается воздух в зажимной силовой цилиндр 47, с помощью которого обеспечивается захват кокиля с отливкой зажимными губками 46. Затем включается транспортирующий силовой цилиндр 44 подвижной каретки 43, который перемещает захваченный кокиль с отливкой на кольцевой конвейер 2, где каждый полукокиль входит своими выборками в соответствующие выступы зажимных рычагов 36 устройства раскрытия кокилей. Затем зажимные губки 46 силовым цилиндром 47 освобождают кокиль и разводятся так, чтобы обеспечить беспрепятственное пе - ремещение кольцевого конвейера 2 на один шаг с позиции по позицию.10 15 20 г 5 ЗО 35 45 50 55 7 101поворот кольцевого конвейера 1 наодин шаг.Оператор контролирует качество ус-тановки кокилей в кокиледержателях,произведенной манипулятором,После остановки и Фиксации столакольцевого конвейера 1 внутрь полости вращающегося кокнля вводится расlпылительная,головка 24, в которуюсначала подается сжатый воздух, азатем с выдержкой времени под давлением из дозатора 23 - соответственножидкие теплоизоляционное и огнеупорное покрытия, Покрытия наносятся наповерхность кокиляв несколько проходов возвратно-поступательного движения подвижной каретки 21 с укрепленной на ней распылительной головкой 24После опорожнения дозатора воздухподается в силовой цилиндр 22, который выводит распылительную головку изполости кокиля и возвращает каретку21 в первоначальное положение.После поворота стола на последующую позицию поданный иэ бункеров 28в объемный дозатор ЗО порошкообразиыймодиФикатор ссыпается в воронку 31и воздухом, подаваемым в сопло-инжектор 32, наносится на внутреннююполость вращащегося кокиля.Подготовленным таким образом кокили при перемещении стола кольцевогоконвейера 1 передаются на позицию,где заливаются чугуном, после чегоцикл повторяется.1На следующей позиции кольцевого;конвейера 2 внутрь полых отливок силовым цилиндром 52 вводятся штыри 53устройства извлечения отливок, Затемв силовой цилиндр 66 подается .сжатыйвоздух. Цилиндр через захват воздействует на Т-образный хвостовик тяги38 механизма разъема кокилей. Приэтом жестко связанное с тягой 38 коромысло 34 перемещается вниз и, воздействуя своими осями 35 на поверхности пазов зажимных. рычагов 36, поворачивает их относительно осей ЗУтак, что исполнительные плечи рычагов Зб с расположенными в них полукокилями разводятся в стороны, освобождая отливку гильзы от кокиля иоставляя ее на штыре 53 устройстваизвлечения отливок. После этого цилиндром 52 штыри 53 с отливками выводятся из зоны действия зажимныхрычагов 36 устройства разъема кокилей влево, отливки, ударяясь об от 2500 8 секатель 54, снимаются со штырей ипод действием собственной массы передаются на транспортирующее устройство,Затем в раскрытый с помощью силового цилиндра 66 кокиль пневмоцилинд; ром 59 вводится щетка 60, имеющая наружный профиль, соответствующийвнутреннему профилю кокиля. Кокильзакрывается и щетке придается вращение от электродвигателя 61, Крометого, щетка прижимается к поверхности кокиля. После очистки кокиля отостатков покрытия электродвигатель61 отключается, кокиль открывается ищетка выводится из него. На следующей позиции в раскрытый кокиль вводится воздушное сопло 62 и сжатым воздухом внутренние поверхности и разъем кокиля очищаются от остатков теплоизоляционного и огнеупорного покрытий.На этой же позиций осуществляется автоматический контроль температуры кокнля и стабилизации ее либо нагревом, либо охлаждением.На позиции нагрева в кокиль вводится высокочастотный индуктор 63, имеющий профиль, соответствующий внутреннему профилю кокиля.На позиции охлаждения в кокиль вводится сопло 64 и в полость кокиля подается дозированное количество воздушно-водяной смеси.Подготовленные половинки кокиля поступают на следующую позицию кольцевого конвейера 2 и приемно-передающим устройством передаются на кольцевой конвейер 1 и дальше осуществляется цикл, рассмотренный при описании работы кольцевого конвейера 1. Проведенные исследования показали, что использование для изготовления центробежным способом цилиндрических отливок тиоа .предлагаемых гильз пой воляет в значительной степени, а иногда и полностью снять припуск иа механическую обработку наружной поверхности гильз и оставить оптимальный припуск.на посадочных поясках.Припуск на механическую обработку уменьшается в среднем на 20-3 ОЖ, а это позволяет уменьшить массу литых заготовок иа 8,2-11,8 Х.Вследствие использования сменных разъемных кокилей предлагаемая установка может быть универсальной и использоваться для изготовления различ"9 1012500 10ных гильз двигателей тракторов и ав- . Производительность роторной литомобилей. нии по срав нению с иав ес тныРабота роторной линии может осу- ми конструкциями возрастает в ществляться в автоматическом режиме. 3,5 - 4,0 раза..Моргентал Корректор А, Обр 2 Тираж 740 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретении 3035, Москва, Ж, Ра Заказ 2 П риятие ктор О. Кузнецова Тех одственно-полиграфическ Подписноекомитета СССРи открытийская наб д, 4/5 жгород, ул, Проектная, 4