Спосіб конвеєрного виробництва литих молольних тіл та конвеєрна кокільна машина для його здійснення

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конвейерному производству литых мелющих тел. Известен способ конвейерного производства литых мелющих тел из описания установки для отливки мелющих тел, включающий операции подготовки кокилей, заливки форм жидким металлом, выдержки и охлаждения металла в формах, извлечения отливок [1]. Недостатком этого способа является невысокое качество отливок и выход годного. Известен также способ производства шаров из описания работы машины для отливки шаров, заключающийся в подготовке кокилей, заливке их формообразующих полостей жидким металлом, выдержки в кокилях и охлаждении металла, извлечении отливок. Охлаждение отливок и кокиля производят путем подачи хладоагента сверху на кокиль [2]. Недостатком способа является плохое качество отливок и низкий выход годного из-за необеспечения во время заливки формообразующих полостей, выдержки и охлаждения отливок в них рационального газодинамического режима работы формообразующих полостей. Это приводит к образованию рыхлот, пузырей и к частичному (неполному) заполнению формообразующих полостей кокиля на стадии заливки из-за возникновения противодавления заливаемому металлу при нагреве в формообразующих полостях газов жидким металлом, а также недостаточной степени отбела из-за невозможности воздействовать на процесс кристаллизации металла. Известна установка для отливки мелющих тел, включающая вертикально-замкнутый конвейер, размещенные на нем кокили с вертикальной плоскостью разъема, участки подготовки кокилей, заливки форм, выдержки и охлаждения, извлечения отливок, и привод [1]. Недостатком указанной установки является то, что конструкция ее не может обеспечить рациональный газодинамический режим во время заливки форм жидким металлом, их выдержки и охлаждения, что снижает качество и выход годного. Известна также машина для отливки шаров, содержащая основание, вертикально-замкнутый кокильный конвейер с участками подготовки кокилей, заливки металла в них, выдержки и охлаждения, извлечения отливок, разъемные по вертикали кокили из двух полуформ, привод [2]. Недостатком машины для отливки шаров является то, что она не обеспечивает на .стадиях заливки,' выдержки и охлаждения рациональный газодинамический режим работы формообразующих полостей, что снижает качество отливок и выход годного. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать конвейерное производство литых мелющих тел путем обеспечения рационального газодинамического режима работы формообразующих полостей, что приведет одновременно к повышению качества отливок и выхода годного, а следовательно и повысит производительность; Поставленная техническая задача решается тем, что в предлагаемом способе конвейерного производства литых мелющих тел, включающем операции подготовки кокилей, заливки формообразующих полостей кокилей жидким металлом, выдержки его в кокилях и охлаждения, извлечения отливок, согласно изобретению, в процессе заливки кокилей жидким металлом производят отсос воздуха из формообразующих полостей, а во время выдержки металла в кокилях между отливкой и кокилем подают увлажненный воздух. Поставленная техническая задача решается также тем, что в конвейерной кокильной машине для производства литых мелющих тел, содержащей основание, на котором установлены вертикально-замкнутый конвейер, имеющий участки подготовки кокилей, заливки металла, выдержки отливок, извлечения отливок и привод, а также установленные на подвижной части конвейера разъемные по вертикали кокили из двух полуформ, согласно изобретению каждая из полуформ сопряжена с подвижной частью конвейера шарниром, ось которого параллельна плоскости разъема кокиля и снабжена роликом, контактирующим со встроенными в основание направляющими с возможностью регулирования углового смещения полуформ с роликом относительно оси шарнира, при этом конвейер на участках заливки металла и выдержки отливок снабжен коллекторами для соответственно отсоса и нагнетания воздуха, а каждая полуформа выполнена со щелевыми каналами, посредством которых на указанных участках сообщена с коллекторами. Отсос воздуха из формообразующих полостей на стадии заливки кокилей обеспечивает снятие противодавления заливаемому металлу и, за счет этого, исключает незаполнение формообразующих полостей и образование в отливке раковин и рыхлот. Использование продувки формообразующих полостей увлажненным воздухом на стадии выдержки отливок позволяет управлять процессом кристаллизации отливок и их отбела. Сопряжение полуформ с подвижной частью конвейера шарниром, ось которого параллельна плоскости разъема кокиля и снабжение их роликом, взаимодействующим с регулируемыми направляющими, позволяет регулировать величину разъема кокиля, За счет этого возможно осуществить частичное раскрытие для интенсификации обдува отливки и кокиля, а также задержать раскрытие для обеспечения полной кристаллизации отливки в кокиле, т.е. обеспечить наиболее рациональный газодинамический режим в формообразующих полостях, управлять процессом кристаллизации и отбела, кроме того гарантировать извлечение отливки из кокиля. Снабжение конвейера на участках заливки металла и выдержки отливок коллекторами для соответственно отсоса и нагнетания воздуха, и выполнение каждой полуформы со щелевыми каналами, посредством которых она на указанных участках сообщена с коллекторами позволит обеспечить необходимый рациональный режим работы формообразующих полостей кокилей. Машина для конвейерного производства мелющих тел представлена на чертежах. На фиг. 1 показан общий вид машины; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (поперечный разрез конвейера): на фиг. 3 - полуформа разъемного кокиля со щелевыми каналами. Конвейерная кокильная машина содержит основание 1, на котором установлены привод 2 и вертикальнозамкнутый конвейер 3 имеющий участки подготовки 4 кокилей, заливки 5 формообразующих полостей металлом, охлаждения и выдержки 6, извлечения 7 отливок, на подвижной части конвейера 3 на тележках 8 размещены многоместные разъемные по вертикали кокили 9 из двух полуформ с формообразующими полостями 10 и щелевыми каналами 11, посредством которых полуформы сообщены с коллекторами 12 и 13, закрепленными на конвейере на участках заливки 5 и выдержки 6 для соответственно отсоса и нагнетания воздуха. Полуформы кокилей 9 сопряжёны с подвижной частью конвейера шарниром 14 и снабжены роликами 15, взаимодействующими с регулируемыми направляющими 16 встроенными в основание 1. Ось шарнира 14 параллельна плоскости разъема кокиля' 9. После участка заливки 5 на машине установлено устройство 17 для сдува металла заливочного ручья. Работа машины и осуществление способа производства литых мелющих тел. После включения привода 2 конвейера 3 тележки 8 с многоместными разъемными по вертикали кокилями 9 состоящими из двух полуформ, сопряженных шарнирами Неподвижной частью конвейера 3 перемещаются с участка подготовки 4 кокилей 9 на участок заливки 5 формообразующих полостей 10 полуформ кокилей жидким металлом. Металл из ковша подается в разливочный ручей вдоль плоскости разъема кокилей 9. В идущих навстречу потоку металла кокилях заполняются формообразующие полости, а избыток металла перетекает по ручью в полость следующего кокиля. Во время заливки формообразующие полости 10 полуформ щелевыми каналами сообщены с коллектором 12 для отсоса воздуха. Это позволяет исключить противодавление заливаемому металлу в формообразующих полостях, обеспечить их полное заполнение металлом без пузырей и рыхлот. После прохождения участка заливки 5 устройством 17 осуществляется сдув жидкого металла в заливочном ручье для исключения образования скрапа. После этого кокили поступают на участок охлаждения и выдержки 6, где хладоагент подается сверху на кокиль. Посредством коллектора 13 и сообщающихся с ним щелевых каналов 11 внутрь формообразующих полостей полуформ в зазор между отливкой и кокилем подается увлажненный воздух. Для управления процессом кристаллизации и отбела на этом участке регулируют величину раскрытия кокилей (величину зазора) за счет встроенных в основание 1 направляющих 16 и взаимодействующих с ними роликов 15. Затем кокили поступают на участок извлечения 7 отливок, где кокили 9 раскрываются под действием собственного веса и освобождают отливку. После этого кокили 9 поступают на участок подготовки 4 и процесс повторяется, обеспечивая непрерывную работу конвейера. Пример. Мелющие тела отливались на машине МША-2 из серого чугуна. Во время заливки степень разрежения воздуха в формообразующих полостях поддерживалась 8,82 ·10 Па. На участке выдержки и охлаждения в формообразующие полости в зазор между отливкой и кокилем внутрь формообразующих полостей подавали водяную аэрозоль под давлением 1,078-105 Па. Получили отливки с твердостью 550 Η в. Твердость отливки по прототипу 400 Η в. Выход годного получили 100%. Реализация предлагаемого способа конвейерного производства литых мелющих тел и машины позволяет обеспечить необходимый рациональный газодинамический режим работы формообразующих полостей в процессе заливки металла в кокиль, выдержки и охлаждения отливок, гарантированное освобождение отливок на участке их извлечения, что одновременно позволяет повысить качество отливок и выход годного, а также производительность машины.