PDF《大型分体式反重力铸造设备的研制》

1 Schematics of distributed counter -g ravity casting equipment ・

268 ・ 铸造FOUNDRY Vol .

54 No .

3 Mar.2005

2 设备关键部分的研制 2.

1 设备主体部分 反重力铸造设备的主体部分是承压部分 , 主要由 承压罐、 保温炉 、 中隔板 、 锁紧环 、 锁紧机构和升液 管组成.由于该部分属于压力容器 , 同时还要与铸型 输运台车对接, 因此对其设计进行了综合考虑. 该设备的保温炉置于承压罐内 , 通过向承压罐内 通入压缩空气建立压差来实现工作 .随着所生产铸件 重量的增加, 保温炉容量增大 , 承压罐的直径也随之 增大 , 同时承压罐内还要承受温度 、 压力等交变载荷 的作用, 因此针对以上情况, 依据压力容器的有关标 准对承压罐进行了设计, 并根据使用工况留有一定的 安全余量 . 为快速、 安全、 可靠地锁紧和打开中隔板, 锁紧 机构采用齿啮式快速锁紧结构 .采用这种结构时 , 锁 紧环的上表面要高于中隔板外缘的锁紧端面 , 同时铸 型输运台车与设备主体在对接配合后 , 铸型要放置在 中隔板上.因此中隔板采用了凸台式结构, 即中隔板 的工作台高于其外缘锁紧端面, 并高于锁紧环的上表 面, 与锁紧环上表面的高度差取

5 mm .这样既便于放 置铸型, 又使所生产铸型的尺寸不受锁紧机构的限制. 在完成所有设计后, 需要依据 GB

150 《钢制压 力容器》 对设备主体进行强度校核 , 以满足设备安全 使用的要求〔3〕 .图2为分体式反重力铸造设备主体的 实体图. 图2反重力铸造设备主体实体图 Fig.

2 Model of main part of counter -gravity casting equipment 2.

2 铸型输运台车的设计 反重力铸造设备的铸型输运台车是提供造型组芯 用的工作平台, 并完成输运铸型、 实现铸型与设备主 体之间的对接与密封 .其基本工作过程为:① 在铸型 输运台车的工作平台上造好铸型;

② 由台车的液压升 降系统升起工作平台 , 台车在伺服系统的驱动下 , 沿 导轨水平方向运动, 跨过设备主体 , 在对接位置停止 运动 ;

③台车工作平台下降, 铸型与台车工作平台分 离, 落在中隔板上, 靠铸型的自重实现铸型与中隔板 和升液管之间的密封 ;

④在完成浇注后 , 承压罐内的 压力卸为零后, 台车的工作平台上升, 使铸型与中隔 板分离;

⑤ 台车沿导轨运动, 跨过设备主体 , 到达落 砂清理位置, 工作平台下降, 完成整个浇注过程 .根 据这一过程思路 , 设计的铸型输运台车实体如图

3 所示.图4为铸型输运台车与设备主体对接时的照片. 铸型输运台车在设计时充分考虑了台车的承重能 力、 运动平稳性 , 以及对接配合时对铸型与设备主体 同心度的要求.主要采取以下设计来实现. ① 台车的 每个支座采用了双轴

4 钢质车轮承重结构, 使用双导 轨, 提高了台车的平稳性及承重能力;

② 采用单驱动 轴, 置于台车远离设备主体一侧, 便于台车跨过主 体;

③在台车与设备主体的对接位置设置了行程开 关, 准确保证了台车与设备主体对接时铸型与主体之 间的同心位置;

④ 台车的伺服系统和液压系统所接电 缆采用拖链走线方式 , 电缆可以随台车的运动而来回 移动 , 保证设备正常工作 , 不受电缆影响;

⑤ 液压系 统采用了液控单向阀和调速阀组合控制形式 , 通过液 压阀调节控制, 使支座上的液压缸伸缩速度一致 , 保 证了台车工作平台升降时的水平性问题 . 图3铸型输运台车实体图 Fig.