УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЛИВКИ МЕТАЛЛА

Устройство относится к литейному производству, в частности к заливке литейных форм преимущественно высокопрочным чугуном с шаровидным графитом в случае, когда количество заливочных чаш для литейной формы, требуемое в связи с габаритами и весом отливки, невозможно залить размещенными на литейных кранах заливочными ковшами по причине нехватки кранов необходимой грузоподъемности для перемещения нескольких заливочных ковшей или отсутствии возможности их сближения для одновременного слива металла из заливочных ковшей в заливочные чаши.
Известна установка для заливки металла в литейные формы (Описание изобретения к патенту RU 2033895, заявлено 28.11.1989, опубликовано 30.04.1995), содержащая заливочный ковш, смонтированный с возможностью наклона на механизме подъема в виде каретки, размещенной на колонне, закрепленной на тележке, размещенной с возможностью возвратно-поступательного перемещения на приводном мосту, перемещаемом также возвратно-поступательно по подкрановым путям, установленным на колоннах цеха. Приводной мост представляет собой рамную конструкцию, снабженную катками и электроприводами.
Недостатком установки для заливки металла в литейные формы является то, что ковш подвешен на механизме подъема крана. Это делает невозможным заполнение заливочного ковша путем перелива металла из промежуточного ковша, а также крана большой грузоподъемности.
Известен заливочный ковш (Описание изобретения к патенту SU 1405961, заявлено 06.05.1986, опубликовано 30.06.1988), выполненный в виде поворотной секторной емкости со сливными носками, размещенными по обе стороны перегородки, установленной в емкости перпендикулярно оси ее поворота, причем верхняя часть емкости выполнена расширяющейся. Установка, включающая описанный ковш, состоит из тележки, на которой смонтирован фиксатор с механизмом поворота и механизм наклона ковша, противовес и пневмодемпфер, соединенные с тележкой.
Недостатком известной установки, включающей описанный ковш, является сложность конструкции и неприменимость при больших массах металла.
Известно заливочное устройство (Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1337192, заявлено 06.01.1986, опубликовано 15.09.1987) содержащее ковш, кантователь и привод кантователя. Ковш выполнен с двумя парами цапф. Одна пара цапф для транспортировки ковша расположена на одной вертикальной линии с центром тяжести ковша и выше его; другая пара цапф смешена относительно вертикальной линии, проходящей через центр тяжести ковша в сторону, противоположную кантованию ковша, и находится ниже центра тяжести ковша. Кантователь выполнен в виде рычага, закрепленного в опорах шарнирами. На рычаге посредством шарниров закреплены щеки, в которых выполнены опорные гнезда под цапфы ковша. Копирным захватом щека взаимодействует с роликом, установленным на опоре. В шарнирах выполнены опорные гнезда для цапф, которые служат замками при кантовании ковша. Привод соединен с рычагом при помощи шарнира и установлен под рабочей площадкой. Кантование ковша осуществляется сразу относительно двух осей: оси шарниров, когда ковш поворачивается вместе с рычагом, и оси шарниров до тех пор, нока цапфы не лягут в выемку рычага, а копирные захваты щек не выйдут из зацепления с роликами. Дальнейшее кантование ковша происходит вместе с поворотом рычага вокруг оси шарниров.
Недостатками известного заливочного устройства являются сложность его конструкции, необходимость использования индивидуального стационарного привода кантователя.
Наиболее близким по существенным признакам и взятым за прототип является известное из описания изобретения к авторскому свидетельству SU 550237 опубликованного 15.03.1977 устройство для заливки металла, содержащее ковш с двумя цапфами на его внешней поверхности, установленный на заливочном стенде, траверсу, кантователь ковша, снабженный приводом, состоящим из электродвигателя и редукторов.
Недостатками известного устройства для заливки металла являются сложность его конструкции, необходимость использования индивидуального стационарного привода.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в упрощении конструкции, повышении надежности.
Достигается технический результат тем, что заливочный стенд выполнен в виде двух стоек с пазами для размещения цапф ковша, имеющими размеры и форму, обеспечивающие возможность поворота ковша вокруг геометрической оси цапф, при этом цапфы ковша установлены напротив друг друга, расположены в одной с центром тяжести ковша вертикальной плоскости и выше его и имеют ступенчатую форму с не менее тремя ступенями, первая из которых выполнена с возможностью взаимодействия с пазом стойки, вторая - с траверсой, а остальные выполнены в виде упоров, ограничивающих осевые смещения ковша, стоек стенда и траверсы друг относительно друга, причем на наружной поверхности ковша в его нижней части установлены проушины, размещенные в плоскости поворота ковша вокруг геометрической оси цапф напротив друг друга.
На фиг. 1 представлен вид спереди на устройство для заливки металла при постановке ковша на заливочный стенд (траверса не снята). На фиг. 2 представлен вид сбоку на устройство для заливки металла при постановке ковша на заливочный стенд (траверса не снята). На фиг. 3 представлено сечение А-А устройства для заливки металла. На фиг. 4 представлен вид спереди на устройство для заливки металла при снятой траверсе. На фиг. 5 представлен вид сбоку на устройство для заливки металла при снятой траверсе. На фиг. 6 представлен вид сбоку на устройство для заливки металла при нахождении ковша на заливочном стенде в наклонном положении при сливе из него металла в заливочную чашу. На фиг. 7 представлен вид А-А устройства для заливки металла при исполнении цапф ковша с тремя ступенями.
Устройство для заливки металла включает в себя ковш 1 с двумя цапфами 2. Цапфы 2 установлены на внешней поверхности ковша 1 напротив друг друга и расположены в одной с центром тяжести ковша 1 вертикальной плоскости и выше его. Цапфы 2 ковша 1 взаимодействуют с пазами 3 стоек 4 заливочного стенда 5. Ковш 1 устанавливается цапфами 2 на заливочный стенд 5, выполненный в виде двух стоек 4 с пазами 3 для размещения цапф 2 ковша 1, имеющими размеры и форму, обеспечивающие возможность поворота ковша 1 вокруг геометрической оси 9 его цапф 2. Цапфы 2 ковша 1 выполнены ступенчатой формы. При этом каждая цапфа 2 имеет ступень 10 взаимодействующую с пазом 3 стойки 4, выполняющую роль опоры при установке ковша 1 на стойки 4 заливочного стенда 5, ступень 11, взаимодействующую с траверсой 6 и выполняющую роль опоры при перемещении ковша 1 посредством литейного крана. Остальные ступени 14, 15, 16 выполнены в виде упоров и служат для ограничения осевых смещений ковша 1 с установленными на нем цапфами 2, стоек 4 заливочного стенда 5 и траверсы 6 друг относительно друга.
Упорная ступень 14, ограничивает осевое смещение ковша 1 относительно стоек 4 заливочного стенда 5 и тем самым предотвращает касание наружной боковой поверхности ковша 1 и стоек 4 заливочного стенда 5. Упорная ступень 15, предотвращает касание траверсы 6 и стоек 4 заливочного стенда 5. Упорная ступень 16 ограничивает осевое смещение траверсы 6 и тем самым предотвращает ее соскакивание со ступени 11 цапфы 2 ковша 1.
На наружной поверхности ковша 1 в нижней его части в плоскости поворота ковша 1 вокруг геометрической оси 9 его цапф 2, напротив друг друга установлены проушины 12, 13. Проушина 12 служит для захвата ее грузозахватным устройством 8 литейного крана и наклона ковша 1 путем его поворота вокруг геометрической оси 9 в сторону от заливочной чаши 7 для скачивания из него шлака. Проушина 13 служит для захвата ее грузозахватным устройством 8 литейного крана и наклона ковша 1 путем его поворота вокруг геометрической оси 9 в сторону заливочной чаши 7 для слива в нее металла.
При исполнении цапф 2 ковша 1 с тремя степенями (фиг. 7) цапфа будет иметь следующие ступени. Упорную ступень 14 которая ограничивает осевое смещение ковша 1 относительно стоек 4 заливочного стенда 5 и тем самым предотвращает касание наружной боковой поверхности ковша 1 и стоек 4 заливочного стенда 5. Упорные ступени 10 и 11, причем ступень 10 имеет диаметр больший, чем упорная ступень 11. В этом случае благодаря разнице диаметров упорная ступень 10, выполняющая роль опоры при установке ковша 1 на стойки 4 заливочного стенда 5 будет выполнять еще и роль упорной ступени для траверсы 6, предотвращая касание траверсы 6 и стоек 4 заливочного стенда 5. Для предотвращения соскакивания траверсы 6 со ступени 11 цапфы 2 ковша 1 на ней устанавливается стопорное устройство 18.
Работает предлагаемое устройство следующим образом.
Рядом с заливочной чашей литейной формы устанавливается заливочный стенд 5. Заливочный стенд устанавливается таким образом, чтобы при наклоне ковша 1 обеспечивался слив находящегося в нем металла в заливочную чашу 7. На заливочный стенд 5 устанавливается ковш 1, таким образом, чтобы его цапфы 2 оказались в пазах 3 стоек 4 заливочного стенда 5. С цапф 2 ковша 1 снимается траверса 6, посредством которой он транспортировался литейным краном к литейной форме с заливочной чашей 7. Снятие траверсы 6 необходимо чтобы обеспечить возможность беспрепятственного слива металла в ковш 1 из литейных ковшей, которыми он транспортируется к ковшу 1. В ковше 1 производят сфероидизирующее модифицирование металла для получения чугуна с шаровидной формой графита. После заполнения ковша 1 металлом к проушине 12 цепляют грузозахватное устройство 8 крана. После окончания процесса модифицирования из ковша 1 скачивают шлак, для чего ковш 1 наклоняют в сторону от заливочной чаши 7. Наклон ковша 1 производят путем включения механизма подъема крана, взаимодействующего своим грузозахватным устройством 8 с проушиной 12 ковша 1, при этом цапфы 2 поворачиваются в пазах 3 стоек 4 и ковш 1 наклоняется, совершая поворот вокруг геометрической оси 9 его цапф 2. После скачивания шлака ковш 1 возвращают в исходное положение. Грузозахватное устройство 8 литейного крана отсоединяют от проушины 12 и присоединяют к проушине 13. Затем включают механизм подъема литейного крана и производят слив металла из ковша 1 в заливочную чашу 7 путем его наклона в сторону заливочной чаши. После заполнения заливочной чаши 7 ковш 1 возвращают в исходное положение.
Для снятия ковша 1 с заливочного стенда 5 на выступающие за пределы стоек 4 концы цапф 2 устанавливают траверсу 6 и при помощи литейного крана ковш 1 поднимают и при необходимости перемещают.
Использование предлагаемого устройства для заливки металла позволит проводить сфероидизирующее модифицирование большого объема металла в одной емкости и при этом не требует наличия литейного крана большой грузоподъемности для удержания на весу ковша, заполненного металлом.
Предлагаемое устройство может быть использовано в технологических процессах изготовления крупнотоннажных отливок при необходимости одновременного использования нескольких заливочных ковшей большой емкости при использовании минимального количества литейных кранов большой грузоподъемности.
Благодаря использованию заливочного стенда в виде двух стоек с пазами, ступенчатых цапф ковша, позволяющих как размещать его на заливочном стенде, так и транспортировать литейным краном посредством установки траверсы, а также наличию в нижней его части с двух сторон проушин упрощается конструкция ковша, используемого без траверсы и собственного механического привода наклона.
Благодаря тому, что в конструкции устройства для заливки металла не используется собственный механический привод, а наклон ковша для слива металла производится посредством литейного крана, имеющего большой запас по надежности и удаленно расположенного от ковша, а, следовательно, не подвергающегося температурному или механическому воздействию как это происходит в случае оснащения ковшей индивидуальными приводами, располагаемыми в непосредственной близости от них, а также благодаря возможности использования другого крана в случае поломки, существенно повышается надежность устройства для заливки металла, что в свою очередь ведет к снижению вероятности порчи металла в виду несвоевременного его слива в заливочную чашу литейной формы.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Описание изобретения к патенту RU 2033895, заявлено 28.11.1989, опубликовано 30.04.1995.
2. Описание изобретения к патенту SU 1405961, заявлено 06.05.1986, опубликовано 30.06.1988.
3. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1337192, заявлено 06.01.1986, опубликовано 15.09.1987.
4. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 550237, заявлено 15.08.1975, опубликовано 15.03.1977.