Відцентрова ливарна машина

Винахід відноситься до ливарному виробництву, зокрема до виготовлення литих валків. Машина містить изложницу і дві системи ковзанок у верхній і нижній частинах виливниці. Між опорними плитами системи ковзанок і підставою розміщені резінопневматіческіе і гумові амортизатори. Опорна площина гумових амортизаторів розташована нижче опорної площини резінопневматіческіх амортизаторів. Наявність зазору запобігає руйнуванню машини при виході з ладу резінопневматіческіх амортизаторів. Наявність в машині роздільного управління резінопневматіческімі амортизаторами збільшує технологічні можливості машини. Забезпечується підвищення надійності машини. 6 з.п.ф-ли, 1 мул.

Винахід відноситься до області ливарного виробництва, зокрема до виробництва литих валків.

У виробництві валків відцентровим способом основним технологічним обладнанням, що визначає якість одержуваних валків, є ливарна відцентрова машина.

Відома відцентрова ливарна машина з вертикальною віссю обертання, що містить масивний ротор, изложницу, систему опорних ковзанок і систему центрирующих ковзанок / 1 /. Недоліком цієї машини є те, що ротор збільшує навантаження, яка сприймається тільки опорними катками.

У відцентрової машині / 2 /, що містить ливарну форму (изложницу), опору ковзанок (станину), систему опорних ковзанок, розташованих у верхній частині виливниці, систему центрирующих ковзанок, ротор виконаний у вигляді опорного кільця з конічною біговою доріжкою. Ця конструкція зменшує навантаження на катки і кілька покращує експлуатаційні характеристики машини. Однак, навантаження сприймаються тільки опорними катками у верхній частині, що обмежує вантажопідйомність, технологічні можливості і довговічність вузлів опорних ковзанок. У машині / 2 / тільки один ролик приводний, а це призводить до збільшення тривалості розгону відцентрової машини, тому що передача крутного моменту обмежена умовами зчеплення між роликом і опорним кільцем, в результаті збільшується тривалість проходження резонансних частот, що також призводить до зростання зносу контактних поверхонь. Кожен каток встановлений безпосередньо на станині і має індивідуальні пружини змінної жорсткості, в результаті розбіжності власних частот пружин з частотою вібрацій можливий відрив катка від площини контакту з опорними кільцями і підвищений знос контактних поверхонь.

Технічною задачею заявляється технічного рішення є підвищення надійності і довговічності відцентрової машини при експлуатації і на цій основі - підвищення якості виливків.

Поставлена ​​технічна задача досягається тим, що для зниження статичних і динамічних навантажень введена додаткова система ковзанок з додатковим опорним кільцем, розташованим в нижній частині ливарної форми; катки як верху так і низу жорстко змонтовані на опорних плитах; під опорними плитами розміщені резінопневматіческіе амортизатори, підключені до загального джерела тиску, а по периметру опорних плит розміщені резинометаллические амортизатори.

Між нижніми поверхнями опорних плит і підставою розташовані гумові амортизатори, при цьому опорна площина гумових амортизаторів розташована нижче опорної площини резінопневматіческіх амортизаторів в робочому стані на величину 0,02-0,03 висоти гумових амортизаторів. Гумові амортизатори виконані з наступними жесткостнимі характеристиками: жорсткість на стиск - 0,5-0,7 мН / м на 1 т загального навантаження; жорсткість на зсув - 0,08 - 0,1 мН / м на 1 т загального навантаження. У гумово амортизаторах виконана система центрирующих штоків і напрямних отворів. Резинометалличні амортизатори виконані з жорсткістю на стиск 1-3 мН / м на 1 т загального навантаження. Крім того всі верхні катки виконані приводними, а система управління резінопневматіческімі амортизаторами по кожному кільцю виконана з можливістю роздільного управління.

Реалізація пропонованої конструкції дозволяє за рахунок додаткової системи опорних ковзанок підвищити вантажопідйомність машини і розширити її технологічні можливості. Ковзанки жорстко встановлені на опорних плитах, що виключає відрив катка від площини контакту, а резінопневматіческіе амортизатори між опорними плитами і підставою забезпечують розподіл навантаження між системами опорних ковзанок і зменшує навантаження на фундамент.

Використання гумових амортизаторів дозволяє в разі виходу з ладу одного або декількох резінопневматіческіх амортизаторів машини повністю усунути можливість опускання опорних кілець на фундамент і її пошкодження. Опорні кільця по системі центрирующих штоків і отворів плавно опустяться на розмір зазору, рівний 0,02 - 0,03 довжини гумових амортизаторів, на поверхню гумових амортизаторів, що дозволить продовжувати роботу машини.

Вказане значення зазору є суттєво важливим для роботи машини. При значеннях зазору менш нижньої межі може відбуватися дотик нижнього торця опорного кільця поверхні гумового амортизатора як мінімум в одній точці, що призводить до зміни амплітудно-частотних коливань машини. Якщо величина зазору більше верхньої межі, в разі виходу з ладу одного з резінопневматіческіх амортизаторів можливий перекіс опорних кілець і, як наслідок, збільшення амплітудно-частотних коливань.

Найменші амплітудно-частотні коливання при проходженні резонансів виникають при жорсткістних характеристиках гумових амортизаторів, що становлять 0,5-0,7 мН / м на 1 т загального навантаження на стиск і 0,08-0,1 мН / м на 1 т загального навантаження на зрушення, а також питомої жорсткості на стиск гумово амортизаторів - 1-2 мН / м на 1 т загального навантаження. Вказані значення є визначальними для роботи машини. Нижня межа визначається мінімальної жорсткістю матеріалу амортизаторів, необхідної для роботи з великими навантаженнями. У разі перевищення верхньої межі жорсткості амортизаторів відбувається перехід резонансних частот на технологічні режими експлуатації машини.

Наявність двох амортизаційних систем значно розширює технологічні режими роботи відцентрової машини, дозволяючи тим самим перерозподіляти навантаження між опорними кільцями, практично в будь-який момент часу, що призводить до зменшення зносу опорних ковзанок, а також до вибору раціональних амплітудно-частотних коливань в періоди проходження резонансу.

Наявність системи центрирующих штоків і отворів в резінопневматіческіх амортизаторах дозволяє зробити центрування форми щодо осі обертання, зменшуючи тим самим знос і вібрацію.

Виконання всіх роликів верхньої опори приводними забезпечує передачу збільшеного крутного моменту, зниження часу розгону і зменшення вібрацій при проходженні резонансних частот обертання, що також зменшує знос.

Наявність роздільного управління резінопневматіческімі амортизаторами дозволяє подавати робочий тиск як під обидва опорних кільця, так і під будь-який один, що збільшує технологічні можливості машини і дозволяє знизити амплітудно-частотні резонанси в період роботи машини.

Таким чином, заявлена ​​відцентрова ливарна машина в сукупності ознак, викладених у формулі винаходу, дозволяє вирішити задачу підвищення надійності машини, зменшення зносу, підвищення довговічності відцентрової машини і якості відливаються валків.

Пропонована відцентрова машина представлена ​​схематично на кресленні.

Відцентрова машина містить изложницу 1. Виливниці 1 через опорне кільце 2 спирається на приводні катки 4, жорстко встановлені на верхній опорній плиті 6, а через опорне кільце 3 спирається на неприводні катки 5, жорстко встановлені в нижній опорній плиті 7. Під опорними плитами 6 і 7 розташовані резінопневматіческіе амортизатори 8 і гумові амортизатори 9, розташовані нижче резінопневматіческіх амортизаторів в робочому положенні на величину, що становить 0,02-0,03 довжини гумових амортизаторів. Жорсткість гумових амортизаторів становить 0,5-0,7 мН / м на 1 т загального навантаження на стиск і 0,08-0,1 мН / м на 1 т загального навантаження на зрушення. Амортизатори 8 і 9 спираються на підставу 13. Підстава встановлено на фундаменті 14. У гумових амортизаторах виконані система центрирующих штоків і відповідні їм отвори 10. За периметрах опорних плит 6 і 7 між торцевими поверхнями і фундаментом розміщені амортизатори 11. Жорсткість на стиск гумово амортизаторів становить 1 - 2 мН / м на 1 т загального навантаження. Всі приводні катки мають приводи 12. Подача робочого тиску здійснюється від загального джерела тиску 15. Управління резінопневматіческімі амортизаторами під опорними плитами здійснюється через окремі системи 16 і 17.

Приклад роботи машини.

В опорні кільця 2 і 3 машини встановлюється Виливниці 1, яка через опорні плити 6 і 7 і ролики 4 і 5 центрується щодо осі обертання. Перед пуском машини в резінопневматіческіх амортизаторах 8 створюється тиск P.

При включенні приводів 12 обертаються приводні ролики 4, які через опорне кільце 2 передають крутний момент на изложницу 1. Виливниці через опорне кільце 3 передає крутний момент на неприводні ролики 5. Навантаження передаються через катки 3 і 5 на опорні плити 6 і 7 і через резінопневматіческіе амортизатори 8 і гумові амортизатори 9 на підставу 13, встановлений на фундаменті 14. гумові амортизатори 9 через систему штоків і отворів 10 забезпечують центрування рівноважного положення опорних плит 6 і 7 щодо заснування 13. Величина коливань системи при проходженні резонансних частот обмежується бічними амортизаторами 11. Питома жорсткість гумових амортизаторів становить: на стиск 0,6 мН / м на 1 т загального навантаження, на зрушення - 0,095 мН / м на 1 т загального навантаження. Зазор між робочою поверхнею резінопневматіческіх амортизаторів і гумових становить 0,025 від висоти гумових амортизаторів. Жорсткість гумово амортизаторів на стиснення складає 1,5 мН / м на 1 т загального навантаження. В ході заливного циклу відбувається термічне розширення виливниці і як наслідок - додаткове навантаження нижнього ярусу машини, яке компенсується від загального джерела тиску резінопневматіческімі амортизаторами. У разі виходу з ладу одного з резінопневматіческіх амортизаторів відповідне опорне кільце за системою штоків і отворів, вибираючи зазор, опускається на поверхню гумових амортизаторів, що призводить до перерозподілу навантажень між опорними кільцями. Для усунення нерівномірності навантаження на опорному кільці з працездатними резінопневматіческімі амортизаторами роздільної системою управління відключається тиск, в результаті чого це опорне кільце також по системі штоків і отворів, вибираючи зазор, опуститься на поверхню гумових амортизаторів. Машина в подальшому, не перериваючи заливного циклу, буде працювати тільки на гумових амортизаторах.

Виконання кожного верхнього ролика приводним дозволяє збільшити переданий крутний момент, скоротити тривалість перебування відцентрової машини в резонансному інтервалі частот обертання при розгоні і зупинці.

Таким чином, пропонована відцентрова машина дозволяє домогтися підвищення надійності в експлуатації і довговічності устаткування, а також поліпшити якість одержуваних валків.

За заявляється технічному рішенню виготовлена ​​відцентрова машина для лиття валків масою до 15 т. Промислові випробування підтвердили високі експлуатаційні характеристики відцентрової машини.

1. Відцентрова ливарна машина, яка містить підставу, изложницу, систему ковзанок з опорним кільцем, розміщену у верхній частині виливниці, що відрізняється тим, що вона забезпечена додатковою системою ковзанок з опорним кільцем, розміщеної в нижній частині виливниці, опорними плитами для установки системи ковзанок, резінопневматіческімі амортизаторами, мають спільне джерело тиску, і гумовими амортизаторами, розміщеними між нижніми поверхнями опорних плит і підставою, а також резинометаллическими амортизаторами, розташованими про периметру опорних плит між їх торцевими поверхнями і підставою, при цьому опорна площина гумових амортизаторів розташована нижче опорної площини резінопневматіческіх амортизаторів.

2. Машина по п.1, що відрізняється тим, що зазор між опорними площинами резінопневматіческіх амортизаторів становить 0,02 - 0,03 висоти гумових амортизаторів.

3. Машина по п.1 або 2, яка відрізняється тим, що гумові амортизатори виконані з питомою жорсткістю на стиск, що становить 0,5 - 0,7 мН / м на 1 т загального навантаження, і питомої жорсткістю на зрушення 0,08 - 0 , 1 мН / м на 1 т загального навантаження.

4. Машина за допомогою одного з пп. 1 - 3, яка відрізняється тим, що в гумових амортизаторах виконана центрирующая система штоків і напрямних отворів.

5. Машина за допомогою одного з пп.1 - 4, яка відрізняється тим, що резинометаллические амортизатори виконані з питомою жорсткістю на стиск 1 - 2 мН / м на 1 т загального навантаження.

6. Машина за допомогою одного з пп.1 - 5, що відрізняється тим, що всі ролики верхнього ряду виконані приводними.

7. Машина за допомогою одного з пп.1 - 6, яка відрізняється тим, що система управління резінопневматіческімі амортизаторами під кожним опорним кільцем виконана окремо.