Центробежная вертикальная литейная машина
Полезная модель относится к литейному производству, в частности, к устройствам для получения отливок центробежным способом и может быть использована в машиностроительной отрасли. Полезная модель позволяет снизить затраты на подачу расплава металла, получаемого из термитной смеси, в форму. Центробежная вертикальная литейная машина, содержащая шпиндель, выполненный с возможностью вертикального вращения, с установленной на нем формой, дополнительно содержит огнеупорную емкость для получения в ней расплава из термитной смеси, в которой выполнен дозатор, расположенный над формой. 1 илл.
Полезная модель относится к литейному производству, в частности, к устройствам для получения отливок центробежным способом и может быть использована в машиностроительной отрасли.
Наиболее близким по технической сути к достигаемому результату является центробежная вертикальная литейная машина, содержащая шпиндель, выполненный с возможностью вертикального вращения, на котором установлена литейная форма [Специальные способы литья: Справочник / В.А. Ефимов, Г.А. Анисович, В.Н. Бабич и др.; Под общ. ред. В.А. Ефимова. - М.: Машиностроение, 1991. 436 с., ил. - (Технология литейного производства), см. стр. 369], выбранный в качестве прототипа. В такой литейной машине металл, заливаемый во вращающуюся вокруг оси форму, растекается по ней под действием кинетической энергии струи и постепенно вовлекается во вращательное движение за счет сил трения металла о форму.
Известное устройство позволяет получать центробежные отливки с повышенными механическими свойствами. Однако, расплав металла для известного устройства, в том числе, получаемый из термитной смеси, приготавливают в термитной емкости и перемещают емкость к литейной форме и заливают расплав в форму. Подача расплава металла в форму осуществляется за счет счет перемещения термитной емкости, в которой получают расплав из термитной смеси. Недостатком известного устройства является необходимость перемещения емкости, в которой получают расплав из термитной смеси.
Этот недостаток устраняется заявляемой полезной моделью. Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в исключении перемещения емкости, в которой получают расплав из термитной смеси.
Достигаемый технический результат заключается в исключении перемещения емкости, в которой получают расплав из термитной смеси.
Указанный результат достигается тем, что центробежная вертикальная литейная машина, содержащая литейную форму, установленную на шпинделе, выполненном с возможностью вертикального вращения, дополнительно снабжена огнеупорной емкостью для получения расплава из термитной смеси, установленной над литейной формой соосно шпинделю, при этом огнеупорная емкость снабжена крышкой с отверстием для размещения устройства для воспламенения термитной смеси и дозатором, а литейная форма снабжена крышкой с выполненным по ее центру отверстием для подачи расплава в литейную форму через дозатор.
Заявляемая полезная модель характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:
Ограничительные: центробежная вертикальная литейная машина, содержащая литейную форму, установленную на шпинделе, выполненном с возможностью вертикального вращения;
Отличительные: машина дополнительно снабжена огнеупорной емкостью для получения расплава из термитной смеси, установленной над литейной формой соосно шпинделю, при этом огнеупорная емкость снабжена крышкой с отверстием для размещения устройства для воспламенения термитной смеси и дозатором, а литейная форма снабжена крышкой с выполненным по ее центру отверстием для подачи расплава в литейную форму через дозатор.
Новым в полезной модели является то, что она дополнительно снабжена огнеупорной емкостью для получения расплава из термитной смеси, установленной над литейной формой соосно шпинделю, при этом огнеупорная емкость снабжена крышкой с отверстием для размещения устройства для воспламенения термитной смеси и дозатором, а литейная форма снабжена крышкой, с выполненным по ее центру отверстием для подачи расплава в литейную форму через дозатор.
Благодаря тому, что в литейной машине огнеупорная емкость для получения расплава из термитной смеси снабжена дозатором и расположена над литейной формой, снабженной крышкой, с выполненным по ее центру отверстием для подачи расплава в литейную форму через дозатор под действием собственного веса, исключается необходимость перемещения огнеупорной емкости и в совокупности с остальными признаками обеспечивается работоспособность литейной машины.
Центробежная вертикальная литейная машина поясняется чертежом, на фигуре представлена машина в разрезе.
Центробежная вертикальная литейная машина содержит корпус 1, в котором установлена литейная форма 2. Литейная форма 2 накрыта крышкой 3 с отверстием 4, выполненным по центру крышки 3. Отверстие 4 предназначено для поступления расплава металла в полость формы 2. Над отверстием 4 крышки 3 соосно установлена огнеупорная емкость 5, в которой выполнен дозатор соосно отверстию 4. Одним из вариантов выполнения дозатора может быть выполненная в огнеупорной емкости 5 воронка 6, в которой установлен запорный клапан 7. Огнеупорная емкость 5 снабжена крышкой 8. В крышке 8 выполнено отверстие 9, для размещения в нем устройства 10 воспламенения термитной смеси. Литейная форма 2 установлена соосно на шпинделе 11, выполненным с возможностью вертикального вращения. Ввиду высоких температур расплава, получаемого в ходе алюмотермитного процесса (до 3000°С) литейная форма 2, крышка 3 формы 2, огнеупорная емкость 5, запорный клапан 7 и крышка 8 должны иметь более высокую огнеупорность, чем при традиционном центробежном литье, поэтому они выполнены из огнеупорного материала, например, из графита.
Центробежная вертикальная литейная машина работает следующим образом. В огнеупорную емкость 5 загружают термитную смесь, состоящую, например, из железоалюминиевого термита (22% алюминиевого порошка, 52% окалины, 2% плавикового шпата, 19% молотого шамота, 5% формовочной глины) и ферросплавов. В качестве ферросплава может быть использован, например, для получения отливки из стали по химическому составу соответствующей Ст45 порошок ферросилиция ФС-45 фракции 0,5 мм, с содержанием кремния 44%, остальных элементов не более: S=0,02%, Р=0,05%, Al=2%, Mn=0,6%, Cr=0,5%, С=0,2%.
Через отверстие 9 в крышке 8 термитную смесь воспламеняют, например, газопламенной горелкой 10.
Процесс восстановления протекает быстро, последовательно распространяясь на весь объем термитной смеси, и проходит по реакции:
При этом в огнеупорной емкости 5 образуются продукты реакции в виде расплава жидкой стали и шлака. Образующийся в процессе прохождения термитной реакции шлак, всплывает к верхней части продуктов термитной реакции ввиду меньшей плотности в сравнении с плотностью расплава жидкой стали.
По завершении процесса восстановления продукты реакции в огнеупорной емкости 5 находятся в жидком состоянии. Форму 2 приводят во вращение за счет вертикального вращения шпинделя 11, поднимают запорный клапан 7 и сливают расплав металла во вращающуюся форму 2.
Под действием центробежных сил расплав металла распределяется по форме 2, формируя отливку. Во избежание попадания жидкого шлака в форму 2 запорный клапан 7 опускают на дно воронки 6 огнеупорной емкости 5. Высоту и толщину отливки регулируют скоростью вращения формы 2. После затвердевания внутренней поверхности отливки охлаждают наружную поверхность формы 2, например, водой.
Центробежная вертикальная литейная машина, содержащая литейную форму, установленную на шпинделе, выполненном с возможностью вертикального вращения, отличающаяся тем, что она снабжена огнеупорной емкостью для получения расплава из термитной смеси, установленной над литейной формой соосно шпинделю, при этом огнеупорная емкость снабжена крышкой, имеющей выполненное по ее центру отверстие для подачи расплава в литейную форму через дозатор.
