УСТАНОВКА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ КЕРАМИКИ ИЗ ОТЛИВОК

Полезная модель относится ко вспомогательным устройствам литейного производства и может быть использована для удаления керамических стержней из внутренних полостей отливок, в частности лопаток газотурбинных двигателей.
Известна установка для выщелачивания керамики из отливок (патент США №7935295, 2011 г.). Установка содержит ряд емкостей с выщелачивающим раствором, в который погружаются лопатки с керамическими стержнями. Емкости снабжены приспособлениями для перемешивания раствора, а также соединены трубопроводами с общей емкостью для подготовки раствора. Устройство неудобно в эксплуатации из-за необходимости раздельного заполнения раствором каждой емкости.
Известно устройство для удаления керамических стержней из отливок (патент США №6241000, 2001 г.). Устройство содержит карусель для закрепления в ней отливок и верхний и нижний ряды сопел для обработки отливок струями реагента. Устройство имеет очень громоздкую конструкцию из-за использования карусели и средств, обеспечивающих ее движение.
Известно также устройство для удаления керамических стержней, в котором обработка лопаток струями выщелачивающего раствора осуществляется при возвратно-поступательном движении сопел (патент США №6474348, 2002 г.). Необходимость обеспечивать возможность перемещения вместе с соплами и подводящих раствор трубопроводов усложняет конструкцию и уменьшает надежность работы устройства.
Предлагаемая полезная модель позволяет упростить конструкцию установки и процесс очистки отливок от керамических стержней.
Установка для удаления керамики из отливок включает емкость подготовки раствора и емкость-реактор. В средней части емкости-реактора находится сепаратор для лопаток, установленный на каретке с возможностью возвратно-поступательного движения. Над сепаратором и под сепаратором размещены форсунки для разбрызгивания раствора. Емкость подготовки раствора последовательно соединена трубопроводами с насосом, индуктором нагрева раствора, гидроциклоном и форсунками в емкости-реакторе, а емкость-реактор обратным трубопроводом соединена с трубопроводом между емкостью подготовки раствора и насосом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (Фиг.1), на котором изображена принципиальная конструктивная схема установки, и стрелками показано направление движения раствора щелочи в процессе выщелачивания керамических стержней из отливок, в частности лопаток турбин.
Позицией 1 на чертеже обозначена емкость-реактор, позицией 2 - насос. В средней части емкости-реактора 1, расположен сепаратор 7 для лопаток 6, установленный на каретке 13. Емкость 12 подготовки раствора последовательно соединена трубопроводами с насосом 2, индуктором 3 нагрева раствора, гидроциклоном 4 и форсунками 5, находящимися в емкости-реакторе 1 выше и ниже сепаратора 7. Позицией 9 обозначен редуктор двигателя, сообщающего возвратно-поступательное движение каретке 13. Позицией 10 показан оптимальный уровень раствора щелочи в емкости-реакторе 1 при работе установки. Раствор щелочи в емкости-реакторе 1 циклично подогревается электротэнами 11. Емкость-реактор 1, системой трубопроводов соединена с насосом и емкостью подготовки раствора щелочи. Обратный трубопровод обозначен позицией 14.
Установка работает следующим образом:
В сепаратор 7 вставляются лопатки 6 и сепаратор 7 устанавливают на каретку 13 (например, кран-балкой). Подготовленный раствор закачивается в емкость-реактор 1 через насос 2, индуктор 3 нагрева и гидроциклон 4. При последующей циркуляции раствора он очищается от шлама в гидроциклоне 4 и очищенным подается к форсункам 5. Струи раствора направляются точно в отверстия лопаток 6 снизу и сверху, и таким образом происходит растворение и вынос частиц размягченного керамического стержня из внутренних полостей лопаток 6. Возвратно-поступательное движение каретки 13 позволяет избежать экранирования выщелачивания стержня размягченной частью в полостях лопаток 6 и способствует более полному и быстрому выщелачиванию керамики, постоянно перемещая точку давления струи на керамическом стержне, тем самым увеличивая скорость выноса размягченной части керамики.
Образующиеся из раствора щелочи пары отводятся вытяжным вентилятором в атмосферу через конденсатор, нейтрализатор и химический фильтр (на чертеже не показаны). Шлам отделяется от раствора и собирается в гидроциклоне 4.
После окончания процесса, останавливают насос 2 и редуктор 9. Системой кранов и трубопроводов отработанная щелочь сливается и откачивается для последующей утилизации или нейтрализации.
После удаления керамики, кран-балкой поднимается сепаратор 7 и опускается в ванну нейтрализации остатков щелочного раствора далее сепаратор перемещается в ванну с водой для промывки, после чего лопатки выгружаются с сепаратора для контроля выщелачивания.
Время выщелачивания керамического стержня лопаток ГТД в зависимости от марки, конструкции лопатки и химического состава керамического стержня составляет до 26 часов. Давление в емкости в процессе выщелачивания атмосферное.