Литьевая установка

 

Реферат

Полезная модель относится к керамическому производству, а точнее к устройствам для приготовления шликера на основе различных керамических порошков, а также для литья из данного шликера оксидных изделий под давлением. Предложена литьевая установка, содержащая двухстенную шликерную емкость, вакуумный насос, пневмоцилиндр и линию подвода сжатого газа. Отличительной особенностью предлагаемой литьевой установки является то, что шликерная емкость оборудована местом герметичной посадки съемных взаимозаменяемых крышек: крышки активатора и крышки литника. При этом крышка активатора оснащена средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к вакуумному насосу и уплотнительным устройством, позволяющим осуществлять вращение и возвратно-поступательное перемещение приводного вала с крыльчаткой относительно крышки активатора. А крышка литника с размещенным на ней литником, соединенным с литьевой формой, оснащена средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к линии подвода сжатого газа. При этом наружная стенка шликерной емкости соединена со штоком пневмоцилиндра. Причем внутреннее пространство корпуса пневмоцилиндра соединено с линией подвода сжатого газа. Технический результат заключается в повышении качества получаемых изделий. 17 з. п. ф-лы, 6 илл.

Литьевая установка

Полезная модель относится к керамическому производству, а точнее к устройствам для приготовления шликера на основе различных керамических порошков, а также для литья из данного шликера оксидных изделий под давлением.

Известно устройство для формирования изделий методом выдавливания (Тонкая техническая керамика. /Под ред. Янаги- да Х.М. Металлургия, 1986, с. 84-85). При этом тонкодисперсная масса с пластификатором выдавливается через мундштук пресса, выходное отверстие которого определяет размеры и форму изготавливаемых изделий.

Недостатками данного устройства являются недостаточно высокая производительность, сложность в эксплуатации, а также недостаточно высокие значения плотности и механической прочности изготавливаемых керамических изделий. Это связано с тем, что значительное содержание пластификатора в сформованных заготовках вызывает большую усадку и ряд дефектов (пор, трещин и др.) при спекании, которые снижают плотность и не позволяют получить равномерное распределение плотности в готовых изделиях, что снижает их качество.

Известна установка литья шликера УЛШ-3 (http://www.ooo-prizma.ru/lytevay-mashina/ustanovka-litya-shlikera-ulsh-3.html), содержащая систему регулирования соответствующих режимов при литье, бак для литья с мешалкой, вакуумный насос, пневмоцилиндр. Эта установка довольно громоздка, энергетические затраты такой установки при литье изделий малых размеров довольно значительны и не оправданы, а возможности регулирования параметров литья недостаточны для адаптации к шликерам разного состава и литейным формам различной сложности.

Наиболее близким по технической сути к заявляемой литейной установке является устройство для литья керамических изделий под давлением /RU 2040392, В28 В1/26, 1991/, включающее подвижную и неподвижную плиты пресса, полуформы, образующие при стыковке рабочую полость для оформления полуфабриката, которая связана через литник и шликеропровод с емкостью для шликера, причем одна из полуформ закреплена на подвижной плите пресса. Отличительной особенностью устройства является то, что оно снабжено дополнительной промежуточной плитой, выполненной с возможностью вертикального перемещения при приложении к ней усилия выше заданного, и закрепленным на неподвижной плите пресса вертикальным пневмоцилиндром, на верхней крышке которого смонтирована другая полуформа. При этом емкость для шликера установлена на поршне пневмоцилиндра с зазором от его крышки и снабжена металлическим штоком, установленным с возможностью перемещения по шликеропроводу. Данное техническое решение выбрано за прототип.

К недостаткам прототипа можно отнести низкие характеристики получаемых изделий, что связано сравнительно невысоким качеством приготавливаемого шликера. Указанный недостаток обусловлен невоможностью тщательного перемешивания шликера и его обезгаживания.

Авторы решали задачу по созданию литейной установки, лишенной указанного недостатка. Технический результат заключается в повышении качества получаемых изделий.

Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается литьевая установка, содержащая двухстенную шликерную емкость, вакуумный насос, пневмоцилиндр и линию подвода сжатого газа. Отличительной особенностью предлагаемой литьевой установки является то, что шликерная емкость оборудована местом герметичной посадки съемных взаимозаменяемых крышек: крышки активатора и крышки литника. При этом крышка активатора оснащена средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к вакуумному насосу и уплотнительным устройством, позволяющим осуществлять вращение и возвратно-поступательное перемещение приводного вала с крыльчаткой относительно крышки активатора. А крышка литника с размещенным на ней литником, соединенным с литьевой формой, оснащена средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к линии подвода сжатого газа. При этом наружная стенка шликерной емкости соединена со штоком пневмоцилиндра. Причем внутреннее пространство корпуса пневмоцилиндра соединено с линией подвода сжатого газа.

Дополнительно предлагается в межстенном пространстве шликерной емкости разместить жидкость с температурой кипения от 150 до 270°С, например, глицерин.

Дополнительно предлагается линию подвода сжатого газа соединить со средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости через клапан, при этом клапан может быть выполнен управляемым от педального устройства.

Дополнительно предлагается линию подвода сжатого газа соединить со средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости через регулирующий вентиль.

Дополнительно предлагается на наружной стенке шликерной емкости разместить электронагреватель.

Дополнительно предлагается на крышке литника в месте соединения литника с литьевой формой разместить электронагреватель.

Дополнительно предлагается приводной вал установить с возможностью жесткого и консольного соединения с выходным валом электродвигателя.

Дополнительно предлагается электродвигатель разместить неподвижно и вертикально на кронштейне выходным валом, обращенным вниз.

Дополнительно предлагается электродвигатель выполнить с регулируемой частотой вращения выходного вала.

Дополнительно предлагается шликерную емкость оснастить, по меньшей мере, одним датчиком температуры, а также датчиком давления.

Дополнительно предлагается внутреннее пространство корпуса пневмоцилиндра соединить с линией подвода сжатого газа через устройство регулирования амплитуды и частоты возвратно-поступательного перемещения шликерной емкости.

Дополнительно предлагается приводной вал с крыльчаткой выполнить из керамики.

Дополнительно предлагается установку разместить на лабораторном столе.

Дополнительно предлагается установку оснастить пультом контроля, управления и регулирования, технических характеристик, например, для регулирования температуры шликерной емкости и литника и/или скорости заполнения формы, раздельного регулирование предельного давления сжатого газа при литье и в пневмоцилиндре шликерного бака, а также для контроля и управление степенью разрежения при вакуумировании.

Также дополнительно предлагается установку оснастить узлом уплотнения приводного вала, содержим металлическую крышку, состыкованную с крышкой активатора через тарельчатые пружины болтами, уплотнительное кольцо из деформируемого износостойкого материала, одетое на приводной вал и размещенное между двумя металлическими подкладочными кольцами с заостренными верхними кромками.

Оснащение шликерной емкости местом герметичной посадки съемных взаимозаменяемых крышек: крышки активатора и крышки литника позволяет приготовить качественный шликер и загрузить его в литьевую форму без потери качества. Оснащение крышки активатора крышка активатора средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к вакуумному насосу и уплотнительным устройством, позволяющим осуществлять вращение и возвратно-поступательное перемещение приводного вала с крыльчаткой относительно крышки активатора позволяет снизить пористость шликера за счет его обезгаживания с одновременным выравниванием характеристик шликера по всему его объему. Оснащение крышки литника с размещенным на ней литником, соединенным с литьевой формой, средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к линии подвода сжатого газа позволяет загрузить шликер в литьевую форму без потери качества. Соединение шликерной емкости со штоком пневмоцилиндра совместно с соединением внутреннего пространства корпуса пневмоцилиндра с линией подвода сжатого газа позволяет качественно перемещивать шликер по его высоте.

Дополнительные предлагаемые признаки также позволяют повысить качество изделий, а также позволяют добиться тонкой регулировки характеристик установки и следовательно добиться возможности целенаправленного качественного изменения характеристик готовых изделий.

На фиг. 1 представлен общий вид литьевой установки, на фиг. 2 показан вертикальный разрез шликерной емкости с установленной на ней крышкой активатора, на фиг. 3 представлен вертикальный разрез шликерной емкости с установленной на ней крышкой литника, на фиг. 4 представлена конструкция узла уплотнения приводного вала, на фиг. 5 представлена пневматическая (пневмовакуумная) схема установки, на фиг. 6 представлена блок-схема управления установки, где 1 - шликерная емкость, 2 - вакуумный насос, 3 - пневмоцилиндр, 4 - линия подвода сжатого газа, 5 - крышка активатора, 6 - крышка литника, 7 - средство для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к вакуумному насосу, 8 - уплотнительное устройство, 9 - приводной вал, 10 - крыльчатка, 11 - литник, 12 - литьевая форма, 13 - средство для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к линии подвода сжатого газа, 14 - шток пневмоцилиндра, 15 - межстенное пространство шликерной емкости с размещенной в нем жидкостью, 16 - клапан, 17 - педальное устройство, 18 - регулирующий вентиль, 19 и 20 -электронагреватели, 21 - электродвигатель, 22 - датчик температуры, 23 - регулятор давления пневмоцилиндра, 24 - устройство регулирования амплитуды и частоты возвратно-поступательного перемещения шликерной емкости, 25 - лабораторный стол, 26 - пульт контроля, управления и регулирования, технических характеристик, 27 - крышка узла уплотнения приводного вала, 28 - тарельчатая пружина, 29 - болт, 30 - уплотнительное кольцо, 31 - подкладочное кольцо, 32 - частотный преобразователь, 33 - блок управления нагревателями, 34 - электронный регулятор вакуума, 35 - блок электропневмоуправления, 36 - регулятор давления в шликерном баке, 37 - кронштейн.

Установка работает следующим образом. В шликерную емкость 1, находящуюся в нижнем положении, при включенном нагревателе 19, загружают необходимое количество термопластичной органической связки, затем после прогрева связки добавляют минеральный порошок. Затем на шликерную емкость 1 надевают крышку активатора 5 и фиксируют ее при помощи крепежных элементов. Включают электродвигатель 21 и при помощи частотного преобразователя 32 задают частоту вращения приводного вала 9. Включают автоматический режим вертикального возвратно-поступательного перемещения шликерной емкости 1, при этом частоту перемещения штока пневмоцилиндра 3 и его амплитуду задают при помощи блока электропневмоуправления 35, подключенного к линии подвода сжатого газа 4, и устройству регулирования амплитуды и частоты возвратно-поступательного перемещения шликерной емкости 24. Предельное давление задается регулятором давления пневмоцилиндра 23. При необходимости вакуумировать шликер, включают вакуумный насос 2. Герметичность шликерной емкости 1 при вакуумировании и перемешивании обеспечивается уплотнительным устройством 8, расположенным в крышке активатора 5. Усилие сжатия болтов 29 при помощи крышки узла уплотнения приводного вала 27 и подкладочных колец 31 с заостренными кромками передается на уплотнительное кольца 30, которое плотно обжимает вращающийся и совершающий возвратно-поступательные движения приводной вал 9. Тарельчатые пружины 28 обеспечивают постоянное усилие сжатия уплотнительного кольца 30. Заостренные кромки колец 31 позволяют уменьшить момент затяжки болтов 29.

Глубину разряжения регулируют при помощи электронного регулятора вакуума 34. По окончании приготовления шликера, выключают электодвигатель 21, пневмоцилиндр 21 и вакуумный насос 2 и нагреватель 19.

После остывания шликерной емкости 1 заменяют крышку активатора 5 на крышку литника 6. Включают нагреватели 19 и 20. При этом шликер разогревается до температуры не выше температуры кипения жидкости, находящейся в межстенном пространстве шликерной емкости 15. На литник 11 устанавливают литьевую форму 12. Поджимают литьевую форму 12 к кронштейну 37 поднятием шликерной емкости 1 при помощи пневмоцилиндра 3 до упора. Затем заполняют литьевую форму 12 шликером при помощи педального устройства 17, которым открывают клапан 16, в результате чего сжатый воздух через регулирующий вентиль 18 подают во внутреннее пространство шликерной емкости 1. Предельное давление в шликерном баке задается регулятором давления 36. Шликер под давлением сжатого газа поднимается по литнику 11 и поступает в литьевую форму 12. После заполнения литьевой формы 12 шликером, отпускают педальное устройство 17, при этом происходит сброс давления во внутреннем пространстве шликерной емкости 1. Шликерную емкость 1 опускают вниз при помощи пневмоцилиндра 3, освобождая литьевую форму 12. После ее остывания литьевую форму разбирают и извлекают готовое изделие.

Использование предлагаемой полезной модели позволит кроме повышения качества получаемых керамических изделий расширить диапазон используемых шликеров и связующих, а также диапазон используемых литьевых форм.

1. Литьевая установка, содержащая двухстенную шликерную емкость и пневмоцилиндр, отличающаяся тем, что шликерная емкость оборудована местом герметичной посадки крышек активатора и литника с возможностью замены, при этом крышка активатора оснащена средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к вакуумному насосу и уплотнительным устройством, выполненным с возможностью осуществлять вращение и возвратно-поступательное перемещение приводного вала с крыльчаткой относительно крышки активатора, а крышка литника с размещенным на ней литником, соединенным с литьевой формой, оснащена средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости к линии подвода сжатого газа, при этом наружная стенка шликерной емкости соединена со штоком пневмоцилиндра, причем внутреннее пространство корпуса пневмоцилиндра выполнено с возможностью соединения с линией подвода сжатого газа.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в межстенном пространстве шликерной емкости размещена жидкость с температурой кипения от 150 до 270°C.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что в межстенном пространстве шликерной емкости размещен глицерин.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия подвода сжатого газа соединена со средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости через клапан.

5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что клапан выполнен управляемым от педального устройства.

6. Установка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что линия подвода сжатого газа соединена со средством для подключения внутреннего пространства шликерной емкости через регулирующий вентиль.

7. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на наружной стенке шликерной емкости размещен электронагреватель.

8. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на крышке литника в месте соединения литника с литьевой формой размещен электронагреватель.

9. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приводной вал установлен с возможностью жесткого и консольного соединения с выходным валом электродвигателя.

10. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что электродвигатель размещен неподвижно и вертикально на кронштейне выходным валом, обращенным вниз.

11. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что электродвигатель выполнен с регулируемой частотой вращения выходного вала.

12. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что шликерная емкость оснащена, по меньшей мере, одним датчиком температуры.

13. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что шликерная емкость оснащена датчиком давления.

14. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что внутреннее пространство корпуса пневмоцилиндра соединено с линией подвода сжатого газа через устройство регулирования амплитуды и частоты возвратно-поступательного перемещения шликерной емкости.

15. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приводной вал с крыльчаткой выполнен из керамики.

16. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она размещена на лабораторном столе.

17. Установка по п. 5, или 6, или 7, или 8, или 11, или 12, или 13, или 14, или 16, отличающаяся тем, что она оснащена пультом контроля, управления и регулирования технических характеристик, например для регулирования температуры шликерной емкости и литника и/или скорости заполнения формы, раздельного регулирования предельного давления сжатого газа при литье и в пневмоцилиндре шликерного бака, контроля и управления степенью разрежения при вакуумировании.

18. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она оснащена узлом уплотнения приводного вала, содержащим металлическую крышку, состыкованную с крышкой активатора через тарельчатые пружины болтами, уплотнительное кольцо из деформируемого износостойкого материала, надетое на приводной вал и размещенное между двумя металлическими подкладочными кольцами с заостренными верхними кромками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии формования сложнопрофильных крупногабаритных, керамических изделий из водных шликеров

Изобретение относится к технологии формования крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий из водных шликеров
Наверх