Установка для лудіння та заливання втулки-вкладиша бабітом

1. Установка для лудіння та заливання втулкивкладиша бабітом, що містить функціональні пристрої лудіння, розплавлення бабіту, підігріву, заливання, охолодження, переміщення і вентиляції, яка відрізняється тим, що вона виконана у вигляді мобільного модуля, що складається з платформи і надбудови у вигляді просторової ферми з тельфером і його напрямними, при цьому на платформі установлені паралельно в одній площині камери лудіння і заливання з роторами й електроприводами, при цьому у площині, перпендикулярній до осі камери заливання, установлена вагранка із зливальним клапаном, взаємодіючим із пристроєм подачі розплавленого бабіту в камеру заливання і розташованим співвісно з цією камерою, а самі камери з'єднані за допомогою трубопроводів із вентилятором. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що камера лудіння складається із співвісних нерухомої і рухомої частин, при цьому нерухома частина виконана у вигляді вертикального диска, у центрі якого розташована втулка з валом, до якого консольно приєднаний ротор, що складається із диска і трьох штирів-захватів, і привідний пристрій редукторного типу, при цьому у верхній частині диска виконане вікно, а рухома частина виконана у вигляді горизонтально розташованої циліндричної оболонки з днищем, що має люк із кришкою, при цьому циліндрична оболонка встановлена на полозках. 3. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що циліндрична оболонка, днище і кришка люка зсередини покриті теплоізоляцією. 2 (19) 1 3 63425 4 пристрій переміщення втулки-вкладиша виконаний у вигляді білячого колеса. Винахід стосується машинобудування, зокрема устаткування, що забезпечує лудіння та заливання бабітом втулки-вкладиша (ВВ) для опорних валків прокатних станів. Відомо [1], що ВВ є головною деталлю після втулки-цапфи в опорі валяння прокатного стана і уявляє собою тонкостінний сталевий циліндр з буртом, внутрішня поверхня якого заливається антифрікційним сплавом (бабітом). На якість адгезії і мікроструктури бабіта впливає чинник суворого дотримання теплових режимів при лудінні, розплаві бабіта, його заливанні та охолодженні. Так, для нанесення полуди ВВ нагрівають до t=280300°С, а бабіт - 440-460°С. Характеристики ВВ по габаритам та масі знаходяться в широких межах. Все зазначене вище накладає особливі вимоги до устаткування при здійсненні лудіння та заливання бабітом ВВ. Відомо також [2, ст.509-511] перелік устаткування, пристосувань інструмента, використовуємого при заливанні ВВ бабітом. Це устаткування порізно містить пристрої для плавлення полуди та бабіта, пристрої з водяним розчином кислот і флюсу, пристрої для охолодження, пристрої для установки і кріплення ВВ, пристрої для вентиляції робочих місць. До недоліків цього устаткування варто віднести великі і непродуктивні витрати електро і теплової енергії, ресурсного матеріалу (полуди та бабіта), а також марні витрати робочого часу і непродуктивний розподіл виробничої площі. Відомо також [3] пристрій для гарячого лудіння деталей. Пристрій містить механізм завантаженнявивантаження, ванну флюсування, ванну лудіння, робочі органи з захватами, кронштейни з важелями та інші складні кінематичні пристрої. До недоліків цього пристрою треба віднести його складність у конструктивному та кінематичному плані, його громіздкість, непродуктивне використання ресурсного матеріалу та забруднення шкідливими випарами робочих місць. Найближчим аналогом технічного рішення, що заявляється, є "Машина для заливання сталевої стрічки бабітом" [2, ст.512-513], яка уявляє собою агрегат, що містить функціональні пристрої очищення, підігріву, охолодження, вентиляції і переміщення оброблених деталей. До недоліків найближчого аналога необхідно віднести її складність і багатоагрегатність, які займають великі виробничі площі, непродуктивне використання ресурсного матеріалу, великі витрати електро і теплової енергії, забруднення робочого середовища при виробництві деталей. В основу винаходу поставлена задача створення мобільної і компактної установки для лудіння та заливання ВВ бабітом з мінімальними витратами електро- та теплової енергії, економічного використання ресурсного матеріалу, підвищення техніки безпеки при виробництві деталей. Задача вирішується за рахунок створення устаткування для лудіння та заливання ВВ бабітом у вигляді установки з оригінальними функціональними пристроями лудіння, підігріву, заливання, переміщення ВВ та вентиляції робочого місця. Установка виконана у вигляді мобільного модуля, що складається з платформи і надбудови у вигляді просторової ферми з тельфером і його направляючими, при цьому на платформі установлені паралельно в одній площині камери лудіння та заливання з роторами й електроприводами, при цьому, у площині, перпендикулярній до осі камери заливання, установлена вагранка із зливальним клапаном, що взаємодіє із пристроєм подачі розплавленого бабіта в камеру заливання і розташований співвісно з цією камерою, а самі камери з'єднані за допомогою трубопроводів, що відводять гази, і вентилятором. До загальних істотних ознак винаходу відносяться функціональні пристрої лудіння, підігріву, заливання, охолодження, переміщення ВВ і вентиляції. До істотних відмітних ознак відносяться такі: - установка виконана у вигляді мобільного модуля, що складається з платформи і надбудови у вигляді просторової ферми з тельфером і його направляючими, при цьому, на платформі встановлені паралельно в одній площині камери лудіння та заливання з роторами й електроприводами, при цьому, у площині перпендикулярної до вісі камери заливання установлена вагранка із зливальним клапаном взаємодіючим із пристроєм подачі розплавленого бабіта в камеру заливання і розташованого співвісно з цією камерою, а самі камери з'єднані за допомогою трубопроводів, що відводять гази, із вентилятором. Крім цього, до числа істотних ознак додатково відносяться: - камера лудіння, що складається із співвісно нерухомої і рухомої частин, при цьому, нерухома частина виконана у вигляді вертикального диска, у центрі якого розташована втулка з валом, до якого консольно приєднаний ротор, що складається із диска і трьох штирів-захватів і приводний пристрій редукторного типу. У верхній частині диска виконане вікно, а рухлива частина виконана у вигляді горизонтально розташованої циліндричної оболонки з днищем, що має люк із кришкою, при цьому, циліндрична оболонка установлена на полозках, а циліндрична оболонка, днище і кришка люка зсередини покриті теплоізоляцією, а в днище умонтований кожух для ртутного термометра; - камера заливання, яка виконана у вигляді прямокутного короба з кришкою, що має в двох протилежних стінках вікна, горизонтального ротора у вигляді трьох дисків, при цьому, крайні диски знаходяться в площині стінок із вікнами і жорстко з'єднані штирями, а середній диск - вісерухомий на цих штирях, при цьому, самий ротор установлений на двох опорах, одна - у вигляді вертикальної плити з втулкою і валом, до якого, з однієї сторони, 5 приєднаний диск ротора, а з іншого боку - шків, а усередині вала виконана гвинтова пара. Друга опора виконана у вигляді кільця з трьома рівнорозташованими шарикопідшипниками і кронштейну закріпленого на платформі, а самі шарикопідшипники обперті на кільцевий бурт диска ротора з вікном. На середній диск з вікном установлені кільця із скосами, а самий ротор має фіксатор положення. На споді камери виконаний насадок із вентилем і зливальний патрубок, а привід ротора постачений шківами; - вагранка, що містить циліндричний тигель, зливальний клапан із важелем керування і кожух для ртутного термометра. Тигель охоплює кожух із кільцевим зазором, що зовні й у донній частині покритий теплоізоляцією; над вагранкою встановлений парасоль, з'єднаний із трубопроводами відвода газу і вентилятором; - пристрій подачі розплавленого бабіта виконаний у вигляді каретки з захватами на полозках і ковша. Ківш виконаний у вигляді закритого циліндра із штангою і має щілину уздовж утворюючої; - направляючі тельфера розташовані над камерами лудіння та заливання, а самий тельфер має захват; - пристрій переміщення ВВ виконаний у вигляді білячого колеса Технічний результат від пропонуємого винаходу полягає в тому, що завдяки функціональному поєднанні пристроїв лудіння та заливання ВВ бабітом у вигляді компактної модульної установки маємо економію ресурсного матеріалу, енерговитрат (тепла й електроенергії), підвищення автоматизації виробничого процесу, значне поліпшення екологічної й технологічної безпеки виробництва ВВ. Причинно-наслідний зв'язок між отриманим технічним результатом і істотними ознаками винаходу забезпечений завдяки створенню установки лудіння та заливання ВВ бабітом виконаної у вигляді мобільного замкнутого модуля, що складається з платформи і надбудови у вигляді просторової ферми, оригінальних пристроїв лудіння, підігріву і заливання ВВ бабітом, а також їхньої структурної побудови та взаємозв'язків перерахованих істотних ознак запропонованого винаходу. Більш детально сутність винаходу пояснюється поданими фігурами на кресленнях із подальшим докладним описом. Фіг.1 - зображений загальний вигляд установки (вигляд попереду); Фіг.2 - зображений загальний вигляд установки (вигляд зверху); Фіг.3 - зображений подовжній розріз камери лудіння; Фіг.4 - зображений подовжній розріз камери заливання бабітом; Фіг.5 - зображений подовжній розріз вагранки і пристрою подачі ковша в камеру заливання бабітом. Установка для лудіння та заливання ВВ виконана у вигляді мобільного модуля, що складається з платформи 1 і надбудови 2 у вигляді просторової ферми з металевих профілів для кріплення направляючих 3 тельфера 4, при цьому, на платформі 1 63425 6 установлені паралельно, в одній площині камера лудіння 5 із ротором 6 (Фіг.1, 3) і камера заливання 7 із ротором 8 (Фіг.1, 4), при цьому, у площині перпендикулярної до вісі камери 7 установлена вагранка (плавильна камера) 9 (Фіг.1, 5) із зливальним клапаном 10, із важелем керування 11 взаємодіючим із пристроєм подачі 12 ковша 13 у камеру 7. Камери 5 і 7 з'єднані за допомогою трубопроводів 14, що відводять гази і парасоль 15 із вентилятором 16. Ротор 8 камери 7 зв'язаний з електродвигуном 17 клиноріменною передачею 18. Камера лудіння 5 (Фіг.1, 2, 3) складається із співвісних частин, а саме: - нерухомої 19 і рухомої 20, при цьому, нерухома частина 19 виконана у вигляді вертикального диска 21, в центрі якого розміщена втулка 22 з валом 23, до якого консольно приєднаний ротор 6, що складається із диска 24 і трьох штирів-захватів 25 і привід 26 редукторного типу. Рухлива частина 20 виконана у вигляді горизонтально розташованої циліндричної оболонки 27 із днищем 28, кришкою 29 і вікно 30, вікно 31, для введення газового пальника (на Фіг. не показано). При цьому, циліндрична оболонка 27 установлена на полозках 32. Циліндрична оболонка 27, днище 28 і кришка 29 зсередини мають теплоізоляційне покриття 33. У днище 28 умонтований кожух 34 для установки ртутного термометра (на Фіг. не показано). Камера заливання 7 (Фіг.1, 2, 4) виконана у вигляді прямокутного короба 35 із кришкою 36, горизонтального ротора 8 у вигляді трьох дисків 37, 38, 39, при цьому, крайні диски 37 і 39 знаходяться у площині стінок короба 35 і жорстко з'єднані штирями 40, а середній диск 38 вісерухомий на штирях 40. Ротор 8 установлений на двох опорах, із яких одна виконана у вигляді вертикальної плити 41 із втулкою 42 і валом 43 до якого, з одного боку, приєднаний диск 37 ротора 8, а з іншого боку - шків 44, а усередині вала 43 умонтована гвинтова пара 45. Друга опора, виконана у вигляді кільця 46 із трьома рівнорозташованими шарикопідшипниками 47 і кронштейну 48 закріпленого на платформі 1, а самі шарикопідшипники 47 обіперті на бурт 49 диска 39. На середній диск 38 і диск 39 установлені кільця 50 необхідного діаметра для встановлення ВВ 51. Ротор 8 має фіксатор положення (на Фіг. не показано). На споді камери 7 установлений насадок 52 для охолодження з вентилем 53 і зливальний патрубок 54. Вагранка 9 містить тигель 55 (Фіг.5) циліндричної форми, зливальний клапан 10 із важелем керування 11 і кожух для ртутного термометра (на Фіг. не показано). Тигель 55 охоплює кожух 56 (Фіг.5) з кільцевим зазором 57. Кожух 56 зовні й у донній частині покритий теплоізоляцією 58. У нижній частині кожуха 56 є вікно 59 для введення полум'я газового пальника (на Фіг. не показано). Пристрій подачі 12 розплавленого бабіта в камеру 7 установлено на полозках 60 (Фіг.5). Пристрій подачі 12 виконано у вигляді каретки 61 із захватами 62 і ковша 13. Самий ківш 13 виконаний у вигляді закритого циліндра 63 із штангою 64 і щілиною 65 уздовж утворюючої. Понад вагранкою 9 установлений парасоль 15 зв'язаний із трубопроводами 14. Направляючі 3 тельфера 4 розміщені понад камерами 5 і 7, а самий тельфер 4 має захват 66, 7 а ВВ 51 має пристрій переносу 67 у вигляді білячого колеса. Установка працює таким чином. Перед запуском установки включають вентилятор 16, одночасно, у вагранці 9 розплавляють бабіт. У камері лудіння 5 (фіг.3) відводять рухому частину 20 і встановлюють на штирі-захвати 25 ротора 6 ВВ 51 за допомогою тельфера 4 захватом 66. Рухому частину 20 приєднують до нерухомої частини 19, включають привід 26 ротора 6, підводять газовий пальник до вікна 31 і через люк із кришкою 29 здійснюють лудіння робочої поверхні ВВ 51. Скінчивши лудіння, закривають люк із кришкою 29; відводять газовий пальник від вікна 31, відводять рухливу частину 20. Захватом 66 тельфера 4 зачіпляють пристрій переносу 67 ВВ 51. Звільняють штирі-захвати 25 і переносять ВВ 51 в камеру заливання 7. Відчиняють кришку 36, відводять середній диск 38 до диску 37 ротора 8, опускають ВВ 51 до співвісності з ротором 8 і за допомогою гвинтової пари 45 і середнього диска 38 затискують ВВ 51 між кільцями 50. Закривають кришку камери 7, 63425 8 знімають ротор 8 із фіксації і надають йому обертальний рух. Ківш 13 заповнюють розплавленим бабітом, відкривають зливальний клапан 10 і за допомогою пристрою подачі 12 здійснюють введення ковша 13 у камеру 7 (Фіг.5). Потім повертають ківш на 180°, виливаючи бабіт у ВВ 51. Через декілька секунд вмикають охолодження водою камеру 7 через насадок 52 і після її охолодження витягують ВВ 51; із камери 7 за допомогою тельфера 4. Установка пройшла виробничі іспити й успішно забезпечує лудіння та заливання ВВ бабітом для "Криворіжсталі" та інших виробництв. Джерела інформації прийняті до уваги при створенні винаходу: 1. "Гидродинамические опоры прокатных валков" под ред. к.т.н. Тодера И.Ф. Металлургия, Москва, 1968г. 2. Справочник машиностроителя (в шести томах), том 5, Машгиз, Москва, 1955г. (стр.509-513). 3. А.С. 1684353 А1, С23С2/08 від 15.10.91 "Устройство для горячего лужения деталей". 9 63425 10 11 63425 12 13 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 63425 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601