ФЛАНЕЦ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯТОРА

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при изготовлении фланцев электроизоляторов.
Известный фланец электроизолятора состоит из полого цилиндра, переходящего в плоское основание, изготовляется из алюминиевого сплава кокильным литьем (черт. БНМЖ 741.124.058).
Готовые детали часто бракуются по негерметичности и низкой механической прочности, особенно в местах перехода от цилиндра к основанию.
Целью полезной модели является устранение отмеченных недостатков, а именно - повышение прочности и герметичности фланца.
Поставленная цель достигается тем, что фланец электроизолятора, состоящий из полого цилиндра, переходящего в плоское основание, выполнен путем литья выжиманием с кристаллизацией под давлением.
Замена известного литого металла, имеющего механические свойства по ГОСТ, на литой металл с повышенными механическими свойствами на уровне поковок и проката позволяет на 30% повысить предел прочности и в 2 раза - относительное удлинение, устранить негерметичность отливок.
Следующее отличие предлагаемого фланца заключается в том, что боковая внутренняя поверхность его выполнена ребристой, а на внутренней поверхности основания выполнена кольцевая канавка для фиксации нижней кромки, устанавливаемой во фланец трубчатой арматуры. Это позволяет существенно (в 2-3 раза) уменьшить в отдельных местах толщину стенки отливки, сохранив ее только в местах расположения ребер, снизить вес отливки и расход материала, а введение кольцевой канавки, по
ширине равной толщине стенки трубчатой арматуры, позволяет уменьшить ее деформацию при изгибе, повысить надежность фланца.
Для повышения герметичности литых фланцев и повышения их коррозионной стойкости они снабжены покрытием из электроплавленных окислов, образованных в режиме микроплазменного оксидирования.
2
3
2
Покрытие из АlО или SiO толщиной 50-100 микрон не менее, чем на порядок повышает каррозионную стойкость алюминиевых сплавов. Заварка поверхностных дефектов детали в процессе микроплазменного оксидирования также способствует повышению герметичности детали.
Для снижения стоимости фланец может быть выполнен из алюминиевого высокопрочного чугуна. На фиг.1 представлен фланец электроизолятора, изготовленный способом литья выжиманием с кристаллизацией (ЛВКД), на фиг.2 - устройство для его изготовления.
Фланец электроизоляторя состоит из полого цилиндра 1, в который устанавливается трубчатая арматура из стеклопластика, опирающаяся на горизонтальные площадки 2 и вертикальные - 3 ребер 5. На наружной поверхности цилиндра 1 расположены вертикальные ребра 4, которые неразрывно переходят в основание 6, на внутренней поверхности которой выполнена кольцевая канавка 7 для фиксации нижней кромки арматуры, устанавливаемой во фланце.
В случае необходимости углубление на внутренней поверхности цилиндрической части фланца, образуемые ребрами, заполняется пластмассой 8, например, пенополистиролом.
2
Элекроплавленное покрытие 9 из SiO, образованное в режиме микроплазменного оксидирования, дополнительно герметизирует отливку, т.к. «заваривает» поверхностные дефекты в виде пор, трещин, рыхлот и на порядок повышает коррозионную стойкость изделия.
Устройство для литья фланцев (фиг.2) состоит из корпуса 1, песчаного
стержня 2, с постоянной арматурой 5, выполненной из чугуна, основания 3, соединяемого с корпусом 1, быстросъемными зажимами (на чертеже не показано) через герметизирующую прокладку 6. Постоянные стержни 4 служат для оформления в отливке крепежных отверстий.
Собранная форма присоединяется к подвижной плите 7, снабженной силовым приводом вертикального перемещения (на чертеже не показано). Герметизирующая прокладка 8 герметизирует разъем между корпусом 1 и плитой 7, через которую проходит газопровод 9 для подачи в литейную форму сжатого газа и газопровод 10 для сброса газового давления. Корпус 1 опирается на направляющие 11 и прижимается к плите 7 гидрозажимами 12.
В нижней части литейной формы выполнен литниковый ход 13, в сержне 2 - полость 14 для улучшения заполняемости формы расплавом и для образования прибыли.
Для питания теплового узла отливки в месте перехода цилиндра 1 (фиг.1) в основание 6 имеется полость 15 (фиг.2).
Камера выжимания 16 с облицовкой 17 установлена на основании 18 устройства литья (на чертеже не показано), в которую залит расплав 19 алюминиевого сплава АЛЗ2.
Сверху на камеру выжимания 16 установлена промежуточная плита 20 с облицовкой 21 пенокерамическим фильтром 22 и литнтковым ходом 23.
При работе фланца электроизолятора (фиг.1) горизонтальные площадки 3, ребра 4 и 5 воспринимают изгибающую нагрузку от внутренней стеклопластиковой арматуры, а наличие кольцевой канавки 7 устраняет деформацию арматуры.
Способ ЛВКД обеспечивает качество металла отливки на уровне поковки и проката: на 30% более высокий предел прочности, и в 2 раза - более высокие пластические свойства.
Кристаллизация под давлением обеспечивает герметичность детали.
Отливка по способу ЛВКД изготавливается следующим образом.
В камеру выжимания 16 (фиг.2) заливается подготовленный расплав АЛ32 при температуре 650-700 С, сверху устанавливается промежуточная плита 20.
Собранная литейная форма, нагретая до температуры 150±50 С присоединяется к плите 7 и перемещается вниз с заданной скоростью под действием силового гидроцилинда упирается в плиту 20 и выжимает расплав при температуре 630 С через фильтр 22 и литниковые хода 23 и 13 в рабочую полость формы.
Струя расплава поступает в полость 14, заполняет ее и далее образует кольцевой поток, обеспечивая равномерное заполнение формы.
После заполнения расплавом рабочей полости формы через газопровод 9 и стержень 2 в ее полость подается очищенный сжатый воздух под давлением 5 атмосфер.
Расплав поступает в форму в жидко-твердом состоянии и затвердевает направленно от металлических стенок формы (1 и 3 фиг.2) под газовым давлением по направлению к стержню 2. Тепловой узел отливки в месте перехода от цилиндра 1 к основанию 6 (фиг.1) подпитывается из полости 14 (скорость затвердевания расплава в зоне контакта «расплав - металл» в пять раз превышает скорость затвердевания в зоне контакта «расплав - кварцевый песок»). При затвердевании под газовым давлением происходит микропластическая, деформация и устранение в литом металле пор.
Таким образом, заливка в интервале кристаллизации обеспечивает мелкое зерно и химическую однородность металла отливки, а давление беспористость и повышенные мехсвойства, на уровне поковок и проката (на 30% более высокий предел прочности в 2 раза более высокую пластичность). Это и есть решение задачи устранения брака фланцев по негерметичности и разрушению под нагрузкой. Через 10-20 с после выжимания расплава в форму плита 7 поднимается вверх, камера 16, удерживаемая захватами, (на чертеже
не показано), с промежуточной плитой 20 и пресс-остатком, расположенным между ними, остается на основании 18, газовое давление сбрасывается через газопровод 10, отливка извлекается из формы и процесс повторяется.
Использование полезной модели позволяет повысить качество литья, устранить брак по негерметичности и разрушению фланца под нагрузкой, снизить расход металла, повысить долговечность изделия.