RU2033895C1

RU2033895C1 - Installation for pouring metal into casting molds

Info

Publication number: RU2033895C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Беляев; А.Б. Пепелин; В.В. Проскурин
Original assignee: Научно-Производственное Объединение Технологии Автомобильной Промышленности
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: foundry practice. SUBSTANCE: horizontally-moving rail transport vehicle has the form of power-driven axle with trolley capable of relatively perpendicular motion. The ladle turning and hoisting means has the form of power-driven carriage installed with a provision for reciprocating vertical movement on column secured on trolley and capable of being turned axially by means of power-driven turntable. Ladle fastening means has the form of grab tongs and has a cover with drive mounted on its body. Grab tongs are profiled inside to suit the profile of prismatic shell on pouring ladle and connected by a lever-and-joint system with screw-type self-braking drive disposed inside the ladle turning drive. EFFECT: improved design. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к установкам для заливки металла в литейные формы, преимущественно керамические, которые могут быть размещены на карусельных установках, пластинчатых транспортерах, подвесных толкающих конвейерах и заливочных стендах. The invention relates to foundry, in particular to installations for pouring metal into foundry molds, mainly ceramic, which can be placed on rotary plants, plate conveyors, overhead push conveyors and casting stands.

Известна установка для автоматической заливки форм на непрерывно движущемся литейном конвейере, которая работает по принципу независимого заполнения чаши литейной формы дозированным по массе количеством жидкого металла. A known installation for automatic casting molds on a continuously moving casting conveyor, which works on the principle of independent filling of the mold cup with a weighted amount of liquid metal.

Установка включает две весовые заливочные тележки с барабанными дозирующими ковшами, движущимися по верхнему пути над конвейером и расположенные по обе стороны, справа и слева от стендового ковша со стопорным устройством. В то время как одна тележка производит заливку, дозирующий ковш второй тележки заполняют металлом из стендового ковша. При заливке тележка движется синхронно с конвейером. Установка снабжена системой управления [1]
Данная установка имеет строгое позиционирование форм относительно литейного конвейера, особенно их заливочных чаш, поэтому ее невозможно использовать для заливки форм произвольно размещенных на заливочном стенде и имеющих различную заливочную полость. Так как тележки перемещаются по строго определенной трассе, они не могут доставлять металл в различные точки рабочего участка и брать металл из различных плавильных устройств. В установке не предусмотрена возможность оперативной замены литейного ковша в связи с необходимостью его подогрева или замены для ремонта. В установке также не предусмотрен поворот ковша относительно вертикальной оси, часто необходимый для более полного и скорейшего обеспечения транспортирования металла от плавильных печей к заливочному участку.The installation includes two weighing filling trolleys with drum metering buckets moving along the upper path above the conveyor and located on both sides, to the right and left of the bench bucket with a locking device. While one trolley is pouring, the dosing bucket of the second trolley is filled with metal from the bench bucket. When filling, the trolley moves synchronously with the conveyor. The unit is equipped with a control system [1]
This installation has strict positioning of the molds relative to the casting conveyor, especially their pouring bowls, therefore it cannot be used to fill the molds randomly placed on the casting stand and having a different casting cavity. Since the carts move along a strictly defined route, they cannot deliver metal to various points of the work area and take metal from various smelting devices. The installation does not provide for the possibility of rapid replacement of the casting ladle due to the need for heating or replacement for repair. The installation also does not provide for the rotation of the bucket relative to the vertical axis, often necessary to more fully and speedily ensure the transportation of metal from smelting furnaces to the casting section.

Известно автоматизированное устройство для заливки форм на конвейере [2]
Устройство содержит "L"-образную подвеску для закрепления ковша, поворотную опору, расположенную около заливочного носка с тросовым приводом, механизм подъема и поворота, а также тележку для транспортирования вдоль заливочного конвейера с дистанционной системой управления. При этом кабина оператора расположена на другой стороне конвейера стационарно, оператор управляет ковшом только во время заливки. Остальные операции: транспортирование от места заливки форм до миксера, заполнение жидким металлом, возврат ковша выполняют другие операторы с помощью иных средств.Known automated device for filling molds on the conveyor [2]
The device contains an “L” -shaped suspension for securing the bucket, a swivel support located near the casting toe with a cable drive, a lifting and turning mechanism, as well as a cart for transportation along the casting conveyor with a remote control system. In this case, the operator’s cabin is stationary on the other side of the conveyor, the operator controls the bucket only during pouring. Other operations: transportation from the place of pouring molds to the mixer, filling with liquid metal, bucket returning are performed by other operators using other means.

Данное устройство предназначено для заливки литейных форм, расположенных в строгой последовательности в одну линию на транспортном устройстве, как правило, на значительном расстоянии друг от друга и не может обслуживать формы, размещенные произвольно и на близком расстоянии. Это существенно снижает производительность и требует значительных производственных площадей. This device is intended for pouring molds arranged in strict sequence in one line on a transport device, as a rule, at a considerable distance from each other and cannot serve molds placed arbitrarily and at close distances. This significantly reduces productivity and requires significant production space.

Устройство не способно также транспортировать ковш от места его заполнения металлом до места заливки последнего в литейные формы кратчайшим путем, что, кроме потери производительности, ведет к значительным тепловым потерям. The device is also not able to transport the bucket from the place of its filling with metal to the place of pouring the latter into the casting molds in the shortest way, which, in addition to the loss of productivity, leads to significant heat losses.

Средство для заполнения ковша не обеспечивает его легкосъемность, что также отрицательно сказывается на производительности. The means for filling the bucket does not ensure its easy removability, which also affects productivity.

Данное устройство наиболее близко по технической сущности к предлагаемому. This device is the closest in technical essence to the proposed.

Цель настоящего изобретения заключается в увеличении производительности и расширении технологических возможностей за счет обеспечения обслуживания различных точек рабочей зоны в кратчайшее время с минимальными тепловыми потерями. Другие цели заключаются в повышении надежности и обеспечении удобства обслуживания. The purpose of the present invention is to increase productivity and expand technological capabilities by providing services to various points of the working area in the shortest possible time with minimal heat loss. Other goals are to increase reliability and ensure ease of maintenance.

Цель достигается тем, что в установке для заливки металла в литейные формы, содержащей средства для закрепления, поворота и подъема ковша, смонтированные на транспортном рельсовом устройстве горизонтального перемещения и систему управления, транспортное рельсовое устройство горизонтального перемещения выполнено в виде приводного моста с тележкой, размещенной на нем с возможностью взаимно перпендикулярного перемещения, средство для поворота и подъема ковша выполнено в виде приводной каретки, установленной с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения относительно колонны, закрепленной на тележке с возможностью осевого поворота посредством поворотной приводной платформы, причем средство для закрепления ковша выполнено в виде клещевого захвата и снабжено крышкой с приводом, смонтированным на его корпусе. The goal is achieved by the fact that in the installation for pouring metal into casting molds containing means for securing, turning and lifting the bucket mounted on a horizontal transport rail device and a control system, the horizontal horizontal rail transport device is made in the form of a drive bridge with a trolley placed on with the possibility of mutually perpendicular movement, the means for turning and lifting the bucket is made in the form of a drive carriage mounted with the possibility of reciprocating stupatelnogo vertical movement relative to the column fixed on a carriage for axial rotation by the rotary drive platform, wherein the means for fixing the bucket is designed as a tong and a lid provided with an actuator mounted on its housing.

Клещевой захват выполнен профилированным с внутренней стороны в соответствии с призматической обечайкой на заливочном ковше и связан посредством шарнирно-рычажной системы с винтовым самотормозящим приводом, размещенным внутри привода поворота ковша. The tick-borne grip is made profiled from the inside in accordance with the prismatic shell on the casting bucket and is connected via a pivot-lever system with a screw self-locking drive located inside the bucket rotation drive.

Кабина оператора с рычагами управления закреплена на поворотной колонне выше корпуса поворота ковша. The operator's cab with control levers is mounted on a rotary column above the bucket rotation housing.

На фиг.1 представлен общий вид установки; на фиг.2 вид сверху по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке В на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг. 3; на фиг.5 разрез Г-Г на фиг.1 и на фиг.6 разрез Д-Д на фиг.3. Figure 1 presents a General view of the installation; figure 2 is a top view along arrow A in figure 1; figure 3 view along arrow B in figure 1; in Fig.4 a section bb in Fig. 3; in Fig. 5, section G-D in Fig. 1 and in Fig. 6, section D-D in Fig. 3.

Установка для заливки металла в литейные формы содержит заливочный ковш 1, смонтированный с возможностью наклона на механизме подъема в виде каретки 2, размещенной на колонне 3, закрепленной на тележке 4, размещенной с возможностью возвратно-поступательного перемещения на приводном мосту 5, перемещаемом также возвратно-поступательно по подкрановым путям 6, установленным на колоннах 7 цеха. Приводной мост представляет собой рамную конструкцию, снабженную катками 8 и электроприводами 9 и 10. Installation for pouring metal into casting molds contains a casting bucket 1 mounted with the possibility of tilting on the lifting mechanism in the form of a carriage 2, mounted on a column 3, mounted on a trolley 4, placed with the possibility of reciprocating movement on the drive axle 5, also movable progressively along the crane runways 6 installed on the columns 7 of the workshop. The drive axle is a frame structure equipped with rollers 8 and electric drives 9 and 10.

На приводном мосту на направляющих 11 размещена тележка 4 с электроприводом 12 с возможностью независимого от приводного моста взаимно перпендикулярного перемещения. Тележка представляет собою раму 13 с катками 14, в которой размещена поворотная платформа 15 с зубчатым колесом 16, закрепленным на ее торцевой стороне и связанным через шестерню 17 с электроприводом 18. На той же торцевой стороне платформы 15 жестко закреплена упомянутая выше колонна 3. На колонне смонтирована каретка 2, представляющая собой коробчатый корпус, на боковых стенках которого размещены в два ряда по высоте роликовые батареи, включающие каждая два набора роликов 19, 20, 21, перемещаемых по направляющим 22 и 23, смонтированным вдоль колонны 3, имеющей в сечении также коробчатый профиль. On the drive axle on the guides 11 there is a cart 4 with electric drive 12 with the possibility of mutually perpendicular movement independent of the drive axle. The trolley is a frame 13 with rollers 14, in which there is a rotary platform 15 with a gear 16 mounted on its front side and connected through a gear 17 with an electric drive 18. The above column 3 is rigidly fixed to the same end side of the platform 15. On the column mounted carriage 2, which is a box-shaped case, on the side walls of which roller batteries are placed in two rows in height, each including two sets of rollers 19, 20, 21, moved along guides 22 and 23 mounted along the column 3, having also a box-shaped profile in cross section.

На корпусе каретки 2 с внутренней стороны жестко закреплена гайка 24, составляющая самотормозящую пару винт-гайка с винтом 25, один конец которого установлен в подшипниках 26, закрепленных на колонне 3, а другой также в подшипниках 27, встроенных в поворотную платформу 15. On the inside of the carriage 2, a nut 24 is rigidly fixed on the inside, making up a self-braking screw-nut pair with a screw 25, one end of which is mounted in bearings 26 mounted on the column 3, and the other also in bearings 27 integrated into the rotary platform 15.

Винт 25 соединен с электроприводом 28 его поворота. На корпусе каретки 2 смонтированы средства для захвата ковша 1, а также для его наклона (поворота). The screw 25 is connected to the electric drive 28 of its rotation. Means for gripping the bucket 1, as well as for tilting (turning), are mounted on the carriage housing 2.

Средство для захвата ковша представляет собой фиксирующие губки 29 и 30, соответствующие по конфигурации призматической обечайке 31, закрепленной на корпусе ковша 1. Упомянутые губки жестко связаны с двумя рычагами 32 и 33, шарнирно закрепленными на осях 34 и 35 на корпусе 36 средства для захвата ковша, смонтированного в свою очередь на выходном валу 37, размещенном в корпусе 38 средства наклона (поворота) ковша. The bucket gripping means is fixing jaws 29 and 30, corresponding in configuration to the prismatic shell 31 mounted on the bucket body 1. Said jaws are rigidly connected to two levers 32 and 33 pivotally mounted on axes 34 and 35 on the bucket gripping means body 36. mounted in turn on the output shaft 37 located in the housing 38 means tilt (rotation) of the bucket.

Рычаги 32 и 33 шарнирно соединены через тяги 39 и 40 с серьгой 41, закрепленной на торце винта 42, имеющего возможность возвратно-поступательного перемещения и составляющего самотормозящую пару с гайкой 43, связанной с электроприводом 44. The levers 32 and 33 are pivotally connected through rods 39 and 40 with an earring 41 fixed to the end of the screw 42, which has the ability to reciprocate and constitutes a self-braking pair with a nut 43 connected to the electric drive 44.

Упомянутый винт 42 и гайка 43 встроены соответственно в тело и полость выходного вала 37 средства наклона ковша. Корпус 38, в котором размещен упомянутый вал 37, связан посредством кронштейна 45 с корпусом каретки 2. На валу смонтировано червячное колесо 46, взаимодействующее с червяком 47, который через коническую пару 48 связан с электроприводом 49 постоянного тока. Said screw 42 and nut 43 are integrated respectively in the body and cavity of the output shaft 37 of the bucket tilt means. The housing 38, in which the said shaft 37 is placed, is connected via an arm 45 to the carriage body 2. A worm wheel 46 is mounted on the shaft, which interacts with the worm 47, which is connected via a conical pair 48 to the direct current electric drive 49.

Ковш снабжен съемной крышкой 50, которая через кронштейн 51 жестко связана с валом 52, соединенным с электроприводом 53, закрепленным на корпусе 36 посредством кронштейна 54. The bucket is equipped with a removable lid 50, which through the bracket 51 is rigidly connected with the shaft 52 connected to the electric actuator 53, mounted on the housing 36 through the bracket 54.

На корпусе каретки 2 смонтирована кабина 55 оператора. При этом она снабжена экранирующими средствами (не показаны) и кондиционером 56. The operator’s cab 55 is mounted on the carriage body 2. However, it is equipped with shielding means (not shown) and air conditioning 56.

В зоне обслуживания установки размещена плавильная печь 57 с металлом и участок заливки, через который проходит транспортное средство, например, конвейер 58, на подвесках 59 которого закреплены литейные формы 60. In the service area of the installation there is a melting furnace 57 with metal and a pouring section through which the vehicle passes, for example, conveyor 58, on the suspensions 59 of which casting molds 60 are fixed.

Установка снабжена системой управления. The installation is equipped with a control system.

Установка работает следующим образом. В начале работы заливочный ковш 1 находится на позиции его подготовки к работе (не показано), которую располагают в зоне перемещения приводного моста с тележкой 4, т.е. в рабочей зоне. Упомянутый мост перемещают к позиции подготовки ковша. При этом одновременно с его перемещением идет движение по нему тележки 4, несущей колонну 3 с кареткой 2, на которой закреплено средство наклона ковша со средством для удержания (захвата), фиксирующие губки 29 и 30 которого при транспортировании находятся в сведенном состоянии. При этом крышка 50 ковша 1 находится в верхнем положении (ковш открыт). Installation works as follows. At the beginning of the work, the casting bucket 1 is at the position of its preparation for work (not shown), which is located in the zone of movement of the drive axle with the trolley 4, i.e. in the working area. Said bridge is moved to the bucket preparation position. At the same time, along with its movement, the trolley 4 moves along it, supporting the column 3 with the carriage 2, on which the tilt means of the bucket are fixed with means for holding (grabbing), the fixing jaws 29 and 30 of which are transported in transported condition. In this case, the cover 50 of the bucket 1 is in the upper position (the bucket is open).

В результате совместного движения моста и тележки средство для удерживания ковша поступает на позицию его подготовки к работе кратчайшим путем. As a result of the joint movement of the bridge and the trolley, the means for holding the bucket enter the position of its preparation for work in the shortest possible way.

На упомянутой позиции оператор включает привод средства удерживания (захвата) ковша, в результате чего посредством шарнирно-рычажной системы (поз. 32, 33, 39 и 40) и пары винт-гайка (поз.42 и 43) производится разжим фиксирующих губок 29 и 30, а затем путем позиционирования их по высоте с помощью каретки 2, а также за счет более тонкого ручного управления движением тележки 4, профилированные внутренние части губок охватывают призматическую обечайку 31 на ковше 1, после чего производят зажим указанных губок путем поворота в противоположную сторону гайки 43 относительно винта 42. At the aforementioned position, the operator turns on the drive of the bucket holding (gripping) means, as a result of which, by means of the articulated lever system (keys 32, 33, 39 and 40) and the screw-nut pair (keys 42 and 43), the locking jaws 29 are expanded 30, and then by positioning them in height using the carriage 2, and also due to finer manual control of the movement of the trolley 4, the profiled inner parts of the jaws cover the prismatic shell 31 on the bucket 1, after which these jaws are clamped by turning the nut in the opposite direction 43 relative to screw 42.

В результате этого ковш оказывается зажатым в упомянутых губках надежно, т.к. приводная пара винт-гайка самотормозящая. As a result of this, the bucket is clamped in the said jaws reliably, because self-locking screw-nut drive pair.

Затем ковш с откинутой вверх крышкой 50 с помощью моста 5 и тележки 4 при совместном их относительном движении кратчайшим путем доставляют на позицию, где размещена плавильно-раздаточная наклонная печь 57, и производят перелив расплава (сталь) в ковш 1. Как правило, емкость печи соответствует емкости заливочного ковша. После завершения перелива включают механизм закрывания крышки 50 (поз.51, 52 и 53). Then, the bucket with the lid 50 folded up with the help of the bridge 5 and the trolley 4, when their relative motion is combined, is transported by the shortest route to the position where the melting-distributing inclined furnace 57 is located, and the melt (steel) is poured into the ladle 1. Typically, the furnace capacity corresponds to the capacity of the filling bucket. After the overflow is completed, the cover closing mechanism 50 is activated (keys 51, 52, and 53).

Ковш с металлом теми же средствами и кратчайшим путем доставляют на позицию заливки, где находятся формы 60 на подвесках 59 конвейера 58. The bucket with metal is delivered by the same means and in the shortest possible way to the pouring position, where molds 60 are located on suspensions 59 of conveyor 58.

В процессе транспортирования ковша производят его подъем на требуемую высоту с помощью винтовой пары (поз.24 и 25). Поскольку указанная пара самотормозящая, ковш надежно размещен на требуемой высоте. In the process of transporting the bucket, it is lifted to the required height using a screw pair (keys 24 and 25). Since this pair is self-braking, the bucket is securely placed at the required height.

Во время транспортирования и подъема ковша, которые также совмещают, происходит его поворот на 180^о при помощи поворотной платформы 15 и привода 18. все указанные виды движений ковша осуществляются в автоматическом режиме с помощью средств, предусмотренных в системе управления.During transportation and lifting of the bucket, which are also aligned, is its rotation by ¹⁸⁰ ° by means of the turntable 15 and a drive 18. All these types of movements of the bucket are made in the automatic mode, via means provided in the control system.

Если на позиции заливки литейные формы 60 и литейные воронки 61 строго позиционированы друг относительно друга, а объем полостей форм одинаков, заливку металла также можно осуществлять в автоматическом режиме по программе контроллера, предусмотренного в системе управления путем наклона ковша с помощью червячной пары 46, 47 и конической передачи 48 от привода 49. If the casting molds 60 and the casting funnels 61 are strictly positioned relative to each other at the pouring position, and the volume of the mold cavities is the same, metal casting can also be carried out automatically according to the controller program provided in the control system by tilting the ladle using a worm pair 46, 47 and Bevel gear 48 from drive 49.

В случае заливки форм, произвольно расположенных и обладающих различной металлоемкостью, предусмотрено ручное позиционирование заливочного ковша и его наклон с помощью оператора, находящегося в кабине 55. После разливки металла мост с тележкой кратчайшим путем доставляют ковш на участок его подготовки к работе (очистка, подогрев), клещевой захват разжимается и освобождает ковш, затем захватывает подготовленный, далее весь цикл повторяется. In the case of pouring molds arbitrarily located and having different metal consumption, manual positioning of the casting ladle and its inclination with the help of the operator located in the cab 55 are provided. After casting the metal, the bridge with the trolley delivers the ladle to the site of its preparation for work in the shortest possible way (cleaning, heating) , the tick-borne grip unclenches and releases the bucket, then captures the prepared one, then the whole cycle is repeated.

Установку можно использовать для транспортирования бадьи (не показана) с шихтой с участка загрузки шихты к плавильным печам и осуществлять их загрузку. Поскольку мост совмещен с тележкой, перемещаемой перпендикулярно его движению, обеспечивается обслуживание произвольно расположенного технологического оборудования. К любому из объектов можно добираться кратчайшим путем (по диагонали), что кроме экономии времени при перемещении уменьшает тепловые потери, сокращая тем самым энергетические затраты и способствуя повышению качества за счет более стабильных температур и режимов. The installation can be used to transport a bucket (not shown) with a charge from the charge loading area to the melting furnaces and load them. Since the bridge is combined with a trolley that is moved perpendicular to its movement, maintenance of arbitrarily located technological equipment is provided. You can get to any of the objects in the shortest possible way (diagonally), which, in addition to saving time when moving, reduces heat losses, thereby reducing energy costs and contributing to higher quality due to more stable temperatures and modes.

Claims

1. INSTALLATION FOR FILLING METAL IN CASTING FORMS, comprising a transport device moving along a rail, a casting ladle and means for securing, turning and lifting a ladle mounted on a transport device, an operator cabin, characterized in that, in order to increase productivity and expand technological capabilities, the transport device is made in the form of a drive bridge with a trolley placed on it with the possibility of mutually perpendicular movement and having a rotary column, means for To rotate and raise the bucket, it is made in the form of a drive carriage, mounted with the possibility of reciprocating vertical movement relative to the column, and the means for securing and turning the bucket is made in the form of a tong grip and a screw self-braking drive connected by a pivot-lever system with a tong grip.

2. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to reduce heat loss, it is equipped with a lid for the bucket and its drive mounted on a tong grip.

3. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with a prismatic shell mounted on the casting bucket, and the inner surface of the tongs is made profiled in accordance with the surface of the shell.

4. The installation according to claim 1, characterized in that, in order to ensure convenience when performing technological operations, the operator's cab is mounted on a rotary column above the means of securing and turning the bucket.