Установка для пропитки отливок
Установка для пропитки отливок с целью устранения микропористости может быть использована в машиностроении в частности в литейном производстве и других областях промышленности, где необходимо проводить процессы в условиях вакуума или избыточного давления. Установка содержит закрепленную в раме емкость с центральной стойкой, установленный на стойку контейнер и герметично соединенную с емкостью крышку с закрепленным на ней приводом вращения. Крышка связана с рамой, посредством закрепленной на раме колонны с поворотной платформой и закрепленным на платформе пневмоцилиндром, который снимает, закрывает и прижимает крышку к емкости. Фланец крышки по периметру дополнительно поджимается к емкости, горизонтально закрепленными на раме, пневмоприжимами. Вал привода вращения пропущен через торцовое уплотнение, установленное в центральном отверстии крышки и соосно входит в расточку конического наконечника стойки, и посредством поводковой муфты, образованной поводком на валу и пальцами на дне стакана передает вращение контейнеру с отливками. Полезная модель обеспечивает удобство работы, повышает производительности труда, снижает расход пропиточного материала и позволяет проводить процессы разделения при давлениях отличных отличных от атмосферного. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Заявленная полезная модель относится к средствам для пропитки отливок с целью устранения микропористости и может быть использована в машиностроении и других отраслях, где необходимо проводить физико-химические процессы с перемешиванием или центрифугированием в условиях вакуума или избыточного давления.
Из существующего уровня техники известен автоклав РВ-01 производства завода промышленного оборудования и металлоконструкций «ЮВС», www.uvsprom.ru, предназначенный для пропитки отливок, который включает в себя одностенную герметичную емкость, установленную на подрамнике и откидную крышку, крепление которой к баку осуществляется откидными болтами.
Недостатком данного технического решения являются неудобство работы, значительные потери времени на закрывание крышки, а также невозможность центрифугирования после пропитки, что необходимо для снятия остатка пропиточного материала с поверхности отливок, что, в свою очередь, необходимо для экономии дорогостоящего пропиточного состава и уменьшения его сброса в сточные воды.
Известен автоклав с механизмом закрывания крышки по патенту на изобретение RU 
2088823, F16J 13/16 С1, опубл. 27.09.1997 г., содержащий шарнирно закрепленную осью поворота на несущей опоре траверсу с шарнирной подвеской и цилиндроштоковый привод, при этом несущая опора снабжена двумя парами вертикальных направляющих, на одной из которых со стороны корпуса автоклава установлен охватывающий ее, выполненный с возможностью перемещения по ним, бугель, закрепленный на корпусе автоклава, а в других боковых - ползуны, шарнирно соединенные со штоком и штангой с траверсой, причем привод выполнен в виде пары гидроцилиндров и одной штанги или одного гидроцилиндра и одной или двух штанг с шарнирным закреплением проушин гидроцилиндров на общей оси поворота траверсы, а несущая опора выполнена в виде отдельной стойки.
Однако конструкция заявленного механизма металлоемка, сложна в изготовлении и обслуживании, требует установки гидронасоса. Все это увеличивает затраты на изготовление и обслуживание. Отсутствие центрифуги, также исключает снятие излишков пропиточного состава.
Известно также устройство для перемешивания, по патенту на изобретение RU 2283170 C1, B01F 9/00, B01F 15/00, 06.04.2005 г. Известное устройство содержит основание, привод с электродвигателем и резервуар с центральной внутренней мешалкой, причем вал мешалки пропущен через центральное отверстие в крышке корпуса резервуара и соединен с приводным валом, а корпус резервуара установлен в размещенных на основании опорах, допускающих поворот резервуара вокруг горизонтальной оси, при этом устройство содержит стойку с поворотной платформой и частотный преобразователь, электрически соединенный с электродвигателем привода, причем, стойка установлена на упомянутом основании, а поворотная платформа установлена на стойке с возможностью перемещения по вертикали и фиксации своего положения с помощью винтового механизма и фиксации своего положения, при этом привод с электродвигателем установлен на поворотной платформе, причем упомянутая крышка снабжена обтюратором, установленным в центральное отверстие последней и взаимодействующая с валом мешалки, при этом приводной вал соединен с валом мешалки посредством быстроразъемного соединения.
Однако в известном устройстве на съем, установку и крепление крышки, учитывая конструкцию быстроразъемного механизма, который необходимо ориентировать определенным образом при закрывании крышки, затрачивается значительное время и загрузка емкости через крышку становится трудоемкой операцией. Обтюратор вала привода не обеспечивает достаточной герметичности во время создания больших значений вакуума и давления в емкости. Конструкция устройства не позволяет обеспечить возможности центрифугирования отливок.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в создании жесткой, удобной в обращении установки для пропитки отливок, с механизацией процесса открывания - закрывания крышки и ее герметичного соединения с емкостью, и обеспечивающей возможность центрифугирования, в том числе в атмосфере вакуума и повышенного давления.
Данная задача достигается за счет того, что заявленная установка включает в себя закрепленную в раме емкость, со смонтированной на днище центральной стойкой с коническим наконечником, имеющим возможность вращения и подшипником, закрепленным у основания стойки; установленный на стойку контейнер с центральным стаканом, который своим дном, имеющим центральное коническое отверстие, контактирует с коническим наконечником, а внутренней поверхностью - с вышеупомянутым подшипником; и герметично соединенную с емкостью крышку, с закрепленным на ней приводом вращения, при этом крышка по периметру своего фланца взаимодействует с клиньями пневмоприжимов, горизонтально смонтированных на раме, причем углы клиньев меньше угла трения, а сама связана с рамой посредством закрепленной на последней колонны с поворотной платформой, на которой, по оси крышки, закреплен пневмоцилиндр, с штоком снабженным сферическим наконечником, образующим вращательную пару с траверсой, соединенной с ползунами закрепленными на крышке и входящими, с зазором, в поступательную пару с направляющими на поворотной платформе, а вал привода вращения, снабженный поводком, симметрично закрепленным в плоскости перпендикулярной оси вала, пропущен через корпус торцового уплотнения, установленного в центральном отверстии крышки, входит в расточку вышеупомянутого конического наконечника и своим поводком, при вращении, взаимодействует с пальцами, перпендикулярно зафиксированными на внешней стороне дна стакана в плоскости, проходящей через его ось, симметрично последней. Пневмоприжимы могут быть смонтированы в узлах рамы. Наконечник вала привода вращения и расточка конического наконечника могут быть выполнены в виде конуса.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является: удобство работы и повышение производительности труда, за счет закрывания и прижатия крышки пневмоприжимами; экономия пропиточного состава за счет введения механизма центрифугирования, что снижает стоимость пропитки отливок и уменьшает сброс пропиточного состава в сточные воды, делая процесс пропитки экологически более безопасным, а также расширение возможностей устройства, т.к. центрифугирование можно проводить в условиях вакуума и избыточного давления в емкости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 - общий вид устройства (резервуар выполнен в разрезе).
На фиг.2 - вид сверху на крышку и пневмоприжимы, элемент А на фиг.1.
На фиг.3 - положение пневмоприжима в контакте с крышкой, элемент Б-Б на фиг.2.
На фиг.4 - взаимное расположение элементов соединения крышки с поворотной платформой и вала привода с контейнером и стойкой, элемент В на фиг.1.
Установка включает в себя закрепленную в раме 1 емкость 2, установленную на днище 3 центральную стойку 4 с коническим наконечником 5, имеющим возможность вращения, благодаря подшипнику 6 и подшипником 7 закрепленного у основания стойки 4; установленный на стойку 4 контейнер 8 с центральным стаканом 9, который своим дном 10, имеющим центральное коническое отверстие, контактирует с коническим наконечником 5, а внутренней поверхностью - с подшипником 7; и герметично соединенную с емкостью 2 крышку 11 с закрепленным на ней приводом вращения 12, при этом крышка 11 по периметру своего фланца 13 с уплотнением 14 взаимодействует с клиньями 15 пневмоприжимов 16, горизонтально смонтированных на раме 1, причем углы клиньев меньше угла трения. Сама крышка 11 сама связана с рамой 1, посредством, закрепленной на раме 1 колонны 17 с поворотной платформой 18, на которой, по оси крышки 11, закреплен пневмоцилиндр 19 с штоком 20 снабженным сферическим наконечником 21 входящим во вращательную пару с траверсой 22, соединенной с ползунами 23, закрепленными на крышке 11 и входящими, с зазором, в поступательную пару с направляющими 24 на поворотной платформе 18, а вал 25, привода вращения 12, снабженный поводком 26, симметрично закрепленным в плоскости перпендикулярной оси вала 25, пропущен через корпус торцового уплотнения 27, установленного в центральном отверстии крышки 11, входит в расточку конического наконечника 5, и своим поводком 26, при вращении, взаимодействует с пальцами 28, перпендикулярно зафиксированными на внешней стороне дна 10 стакана 9, в плоскости, проходящей через его ось симметрично последней.
В нижней части днища 3 установлен штуцер 29 служащий для подачи и слива пропиточного или иного материала.
Установка работает следующим образом. Перед началом работы шток 20 пневмоцилиндра 19 втянут, крышка 11 с помощью ползунов 23, траверсы 22 и сферического наконечника 21 находится в поднятом и, с помощью поворотной платформы, сдвинутом относительно емкости 2 положении допускающей установку контейнера 8, при этом ползуны 23 удерживают крышку 11 от вращения и не позволяют ей из-за смещения центра тяжести, который создает закрепленный на крышке 11 привод вращения 12, отклоняться от горизонтального положения на значительный угол, который определяется зазором между направляющими 24 и ползунами 23, облегчая процесс закрывания крышки 11. Контейнер 8 с отливками устанавливается на стойку 4 таким образом, чтобы дно 10 стакана 9 своим коническим отверстием контактировало с коническим наконечником 5, а внутренней поверхностью стакана - с подшипником 7. Затем крышка 11 сдвигается в положение, когда ось крышки 11 совпадет с осью стойки 4 (этому способствует упор, который на чертеже не показан). При подаче давления в пневмоцилиндр 19 шток 20 вытягивается, опуская крышку 11, которая закрывает емкость 2, а сферический наконечник 21 штока 20, нажимая на траверсу 22, передает усилие на ползуны 23, крышку 11 и уплотнительный элемент 14. Благодаря тому, что ось сферического наконечника 21 совпадает с осью крышки 11, фланец 13 крышки 11 имеет возможность самоустанавливаться относительно фланца емкости 2, и прижатие уплотнительного элемента 14 происходит равномерно по периметру фланца 13. После чего, при подаче давления воздуха в пневмоприжимы 16 клинья 15 так же начинают поджимать фланец, создавая дополнительное усилие на уплотнительный элемент 14.
Консольная часть вала 25, привода вращения 12, плотно входит в коническую расточку конического наконечника 5, образуя со стойкой 4 вертикальную двухопорную ось для контейнера 8. После закрывания крышки 11 в емкости 2 создается вакуум и пропиточный материал через штуцер 29 в днище 3 и отверстия в основании стойки 4 поступает в емкость. После проведения процесса попитки в вакууме, в емкость 2 подается избыточное давление и после небольшой выдержки, пропиточный материал удаляется из емкости 2 через этот же штуцер 29. Когда штуцер 29 перекрывается, а в емкости 2 сохраняется избыточное давление, вал 25 плавно начинает вращаться, что обеспечивается частотно-регулируемым приводом (на чертеже не указан) и поводок 26 входит в контакт с пальцами 28, образуя поводковую муфту, которая передает вращающий момент контейнеру 8. Во время вращения, неравномерно загруженного контейнера 8, возникают значительные циркуляционные радиальные нагрузки, которые в нижней части вышеупомянутой оси передаются через подшипник 7, основание стойки 4, днище 3 на раму 1, а в верхней части - на подшипник 6, конический наконечник 5, вал 25, корпус уплотнительного устройства 27, крышку 11, фланец 13, клинья 15, также на раму 1. Поэтому целесообразность закрепления емкости 2 в раме 1 и связи крышки 11 с рамой 1 обусловлена необходимостью снятия нагрузок с емкости 2, что позволяет выполнять емкость 2 из дорогостоящих материалов более облегченной.
Клинья 15, у которых угол клина меньше угла трения, работают как демпферы при воздействии на них реакций от циркуляционных радиальных сил по оси и удерживают крышку 11 соосно емкости 2, практически не воспринимая осевых сил со стороны крышки 11 при избыточном давлении в емкости 2.
При торможении, вал 25 плавно останавливается, и уже контактируя другой стороной поводка 26 и пальцев 28, также плавно останавливает контейнер 8. После чего снятием пневмосигнала с пневмоприжимов 16 и пневмоцилиндра 19 крышка 11 поднимается и сдвигается в исходное положение, а контейнер 8 извлекается из емкости 2.
1. Установка для пропитки отливок, характеризующаяся тем, что она включает в себя закрепленную в раме емкость, содержащую смонтированную на своем днище центральную стойку с коническим наконечником, имеющим возможность вращения, и с подшипником, закрепленным у основания стойки; установленный на стойку контейнер с центральным стаканом, который своим дном, имеющим центральное коническое отверстие, контактирует с коническим наконечником, а внутренней поверхностью - с подшипником, и герметично соединенную с емкостью крышку с закрепленным на ней приводом вращения, при этом крышка по периметру своего фланца взаимодействует с клиньями пневмоприжимов, горизонтально смонтированных на раме, причем углы клиньев меньше угла трения, а сама связана с рамой, посредством закрепленной на последней колонны с поворотной платформой, на которой по оси крышки смонтирован пневмоцилиндр, с штоком, снабженным сферическим наконечником, образующим вращательную пару с траверсой, соединенной с ползунами, закрепленными на крышке и входящими, с зазором, в поступательную пару с направляющими на поворотной платформе, а вал привода вращения, снабженный поводком, симметрично закрепленным в плоскости перпендикулярной оси вала, пропущен через корпус торцового уплотнения, установленного в центральном отверстии крышки, входит в расточку вышеупомянутого конического наконечника и своим поводком, при вращении, взаимодействует с пальцами, перпендикулярно зафиксированными на внешней стороне дна стакана в плоскости, проходящей через его ось, симметрично последней.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пневмоприжимы закреплены в узлах рамы.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что консольная часть вала привода вращения и расточка конического наконечника стойки выполнены в виде конуса.
