CN201735736U

CN201735736U - 调平工装

Info

Publication number: CN201735736U
Application number: CN2010205000382U
Authority: CN
Inventors: 刘为作; 黄浩; 龚汉彬
Original assignee: Yichang Marine Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yichang Marine Diesel Engine Co Ltd
Priority date: 2010-08-21
Filing date: 2010-08-21
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-08-21

Abstract

本实用新型公开了一种大型多叶片铸件的铸造方法及调平工装，包括以下步骤：制模；制作叶片砂芯调平工装；混砂；造型；制芯；配箱；冶炼浇注；整形、热处理。通过上述步骤得到整体铸造的大型多叶片铸件。本实用新型的铸造方法倾斜叶片砂芯下芯平稳，铸件叶片壁厚尺寸准确，叶片与外缘连接处很少发现裂纹，材料的机械性能满足技术要求，避免了分体铸造中材料化学成分、机械性能的不均匀性，减少了铸件变形和分体铸造所需加工、装配等工序，提高了质量，降低了成本，缩短了生产周期。一种调平工装，杠杆上设有吊环，杠杆一端设有快接接头，另一端设有移动砝码。可以确保倾斜叶片砂芯的水平下芯，从而获得质量符合要求的铸件。

Description

调平工装

技术领域

本实用新型涉及一种铸件的铸造装置，特别是适合于有多个倾斜片状结构的大型多叶片铸件的铸造。

背景技术

大型多叶片铸件，如水力测功器转子，直径Φ3730mm，质量24500kg，上下对称倾斜叶片共38片。现有技术条件下，上砂型与铸件上半叶片19个砂芯采用吊芯并整体翻转质量不能保证，一般采用上下两半分体铸造，如图5所示，这样两半转子材料化学成分、机械性能的均匀性不能保证，并增加了铸件分体铸造所需加工、装配等工序，增加了生产成本与周期。

转子叶片倾斜45°，叶片由砂芯组出，砂芯芯头之间留有间隙，而叶片砂芯在制作过程中，砂芯起吊吊环很难放置于叶片砂芯重心位置，起吊后芯头平面不水平，组芯时叶片壁厚尺寸受到影响。现有技术是采用人力配重找平叶片砂芯芯头，用芯撑高度控制叶片壁厚尺寸，因人力配重，砂芯重心容易变动，生产效率低，而使用芯撑则破坏了铸件的整体性，降低了铸件质量，增加了清除芯撑所需碳刨、焊补、打磨工作量。

转子铸件壁厚相差较大，最大壁厚450mm，最小壁厚仅36mm，铸件在凝固过程中产生较大的收缩应力，容易在叶片与外缘连接的热节处产生热裂纹。现有技术是在上半叶片与外缘连接处设置冒口，冒口数量较多，而铸件下半叶片与外缘连接处产生的热裂纹，只有待铸件粗加工后，通过磁粉探伤确认清除，用焊补的方法消除裂纹。

转子材料牌号ZGD410-620，为普通碳素钢，一般采用普通的正火+回火热处理，现有技术条件下机械性能不能完全满足技术要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种调平工装，可以确保倾斜叶片砂芯的水平下芯，从而获得质量符合要求的铸件。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种调平工装，杠杆上设有吊环，杠杆一端设有快接接头，另一端设有移动砝码。

本实用新型提供的一种调平工装，通过采用专用的调平工装，调平工装通过快接接头与芯骨连接后，具有一定的固定连接的特点，即可以承受一定的径向力和轴向力。同时快接接头可以旋转，在下芯时，调平工装可以通过围绕吊环的旋转，同时调节移动砝码在杠杆上的位置，来调整叶片砂芯的重心，从而确保叶片砂芯水平下芯。叶片砂芯用拉杆、压板和螺杆固定于上下砂型内，不使用芯撑，铸件质量得到了保证，减少了去除芯撑所需碳刨、焊补、打磨工作量，缩短了生产周期。

叶片砂芯芯头按两种高度制作，每一个叶片砂芯均对应一个砂芯芯头，芯头采用高低交错布置的方式，如图3所示，叶片砂芯下芯后不能移动，避免了叶片位置与壁厚尺寸产生累积误差；采用冷铁、冒口相结合的方式，实现铸件顺序凝固，节约了钢水，防止了叶片与外缘连接处裂纹缺陷的产生；采用冷却速率较快的正火+回火热处理方式，出炉空冷时风冷结合喷水雾冷却，提高了材料的机械性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的整体工艺简图。

图2是图1的B-B剖视图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是本实用新型中调平工装的结构示意图。

图5是采用现有技术生产大型多叶片铸件的结构示意图。

具体实施方式

大型多叶片铸件的铸造方法及调平工装，以18.0水力测功器转子为例，结合整个铸造步骤来说明本实用新型的用途及有益效果：

1）按18.0水力测功器转子图纸编制铸造工艺，工艺简图如图1、图2、图3所示。

木制实样，外模制成整体，径向缩尺1.6%，轴向缩尺2.0%，起模斜度1°；叶片芯盒圆弧面放样制作，叶片砂芯2芯头按不同高度制作，高低交错布置，防止叶片位置与壁厚尺寸产生累积误差；外模做出一个叶片砂芯2的下芯填砂板7，为最后一个叶片砂芯2下芯留出空间。

2）制作叶片砂芯2调平工装，所述的调平工装为一杠杆机构，一端设有一快接接头15，中间设有吊环18，另一端设有移动砝码16。按图3、图4所示制作砂芯芯骨10和调平工装。砂芯芯骨由芯骨10、拉环11和快接接头15焊接组成，芯骨10、拉环11用??20圆钢，快接接头15采购。调平工装先用三段??30圆钢焊接成杠杆17，再焊上吊环18，一端焊接快接接头15，另一端配适当移动砝码16。本例中的叶片砂芯2重量为300-500公斤，连接后的快接接头15可以旋转，即杠杆17可以围绕吊环18旋转，配合移动砝码16使叶片砂芯2芯头处于水平位置，符合设计要求。

3）混砂，用连续混砂机混砂，原砂为石英砂和铬铁矿砂，新型水玻璃作粘结剂，有机酯作固化剂。新型水玻璃加入量占砂加入量的2.5～2.8%，有机酯加入量占新型水玻璃加入量的10.0～14.0%。

4）在铸件顶面分型，采用新型水玻璃有机酯自硬砂造型，在下半叶片与外缘连接处设置防热裂纹冷铁5，上半叶片与外缘连接处交叉设置冒口3和冷铁5；在叶片砂芯2芯头部位的下砂型8和上砂型9预留拉紧叶片砂芯2的通孔；中间轴毂设补贴4与大冒口；用耐高温陶管做浇道，采用阶梯式开放浇注系统6。

5）制芯，采用新型水玻璃有机酯自硬砂制芯，为防止发生粘砂，在砂芯的圆角热节部位采用10mm±2mm厚的耐高温铬铁矿砂，叶片砂芯2中预埋芯骨10、拉环11和快接接头15，并焊接连成一体，清砂后可回收使用。

6）配箱，采用如图4调平工装，将快接接头15与叶片砂芯2的芯骨10连接，通过调整调平工装的周向位置和调整调平工装上移动砝码16的位置，保证叶片砂芯2水平下芯，下芯后用拉杆12、压板13、螺杆14将叶片砂芯2固定于下砂型8和上砂型9，型腔与砂芯表面涂刷醇基涂料烧干，上砂型9连同上半叶片砂芯2整体翻转，合箱后型腔吹热风烘烤4～6小时，使铸型在热态下浇注。

7）冶炼浇注，采用电弧炉冶炼结合包内吹氩+喂丝工艺精炼钢水，两炉钢水合炉浇注，浇注温度1520～1560℃，浇注时间200～300秒。

8）整形、热处理；铸件在砂箱中保温144小时以上后落砂清理，用氧丙烷气气割浇冒口，采用正火+回火热处理方式，正火温度880～900℃，保温时间8小时，出炉空冷时吹风结合喷水雾加快冷却，细化晶粒组织，提高材料的力学性能。

通过上述步骤得到整体铸造的大型多叶片铸件，即铸件1。

采用大型多叶片铸件铸造方法，所有铸件倾斜叶片砂芯下芯平稳，叶片壁厚尺寸准确，材料的机械性能满足技术要求，在叶片与外缘连接处磁粉探伤很少发现裂纹，提高了铸件质量。

本实用新型应用于大型水力测功器转子的铸造，和现有技术分体铸造相比，具有下列优点：

1）设计的砂芯调平工装和高低交错布置定位芯头，保证了倾斜叶片砂芯水平下芯，避免了叶片位置与壁厚尺寸产生累积误差，铸造的铸件1的尺寸误差小。

2）叶片砂芯用拉杆、压板、螺杆固定于上下砂型，不使用芯撑，铸件质量得到了保证，减少了去除芯撑所需碳刨、焊补、打磨工作量。

3）有利于铸件采用整体铸造方法，避免了分体铸造中材料化学成分、机械性能的不均匀性，减少了铸件变形和分体铸造所需加工、装配等工序，降低了成本，缩短了生产周期。

Claims

1.一种调平工装，其特征在于：杠杆（17）上设有吊环（18），杠杆（17）一端设有快接接头（15），另一端设有移动砝码（16）。