SU1252031A1 - Устройство дл регулировани температуры литейной формы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному нроизводстпу, а именно к устройствам ;uin термостатировани  металлических литейных форм и может найти применение ири литье под давлением, в кокиль , иод низким давлением и в-том числе в гибких автоматизированных производствах.

Целью изобретени   вл етс  увеличение коэффициента использовани  устройства.

Па 4 иг.1 схематически изображено устройство дл  регулировани  температуры литейной формы; на фиг.2 - теплообменник устройства; на фиг.З - нагнетатель устройства; на фиг.4 - насосна  станци  устройства; на фит .З - блок реверсивной подачи теплоносител  устройства; на фиг.6 - блок автоматического поддержани  заданного обьема теплоносител  устрой- с л 1за.

YcTpoiiCTBo содершгг литейную форму 1 (фиг.1), состо щую из полуформ 2 и 3, в которых выполнены IIOJTOCTH теплообмена, два теплообменника 6 и 7, два нагнетател  8 и 9, насосную стагцию 10, систему управлени  наг- ревог.| и охлаждением, а также блок 1 агп оматического поддержани  заданного объема теплоносител  .

Паг11етате1И1 8 и 9 соедине ы с теплообменниками 6 и 7 трубопроводами 12 и 13. Теплообменники 6 и 7 соединены между co6oii через полости 4 и 5 теплообмена литейной формы 1 при помощи трубопроводов 14-17. Полости 4 и 5 теплообмена литейной формы 1, полости теплообменников 6 и 7, полости 8 и 9 нагнетателей, а также каналы трубопроводов 12-17 заполнены теплоносителем и образуют замкнутьш контур теплоносител . Нагнетатели 8 и 9 поочередно прокачивают теплоноситель в указа)И1ом контуре D противоположных направлени х Тегшообменники 6 и 7 конструктивно выполнены одинаково. Например, теплообменник 6 (фиг.2) содержит разделенные перегородкой 18 полости охладител  19 и теплоносител  20. Полость охладител  19, в свою очередь , разделена перегородкой 21 на полость подвода охладител  22 и полость отвода охладител  23, сообщен 1.1С между собой посредством трубчатых охладителей 24. В крышке 25 теплообменника закреплены нагреватели

5

0

5

0

5

0

5

0

5

26. В зоне подвода теплоносител  27 и зоне отвода теплоносител  28 установлены pacceKaTGjni потока 29 и 30. Корпус 31 снабжен теплоизол ционным покрытием 32, имеет отвод 33 дл  подключени  к наг нетател м 8 njni 9 fi отводы 34 и 35, снабженные дроссел ми 36 и 37 (фиг.1) и вентил ми 38 и 39, к которым подключены трубопроводы 14-17. Полость отвода охладител  23 (фиг.2) соединена со сливом 40 (фиг.1).

Каждый }1агнетатель, например нагнетатель 9 (фиг.З) выполнен в виде цилиндра 41, которьп снабжен поршнем 42, отдел ющим сштовую полость 43 от полости теплоносител  44. Управл ющий вход 45 и выход 46 нагнетател  выполнены соответственно в силовой полости 43 и полости теплоносител  44. Наружна  поверхность цилиндра 41 снабжена теплоизол ционным покры- тием 47.

Один из двух нагнетателеГг, например нзгнетатель 9 снабжен верхним и НИЖ11ИМ конечными вык:почател ми 49 и 48, содержащими нормал1)Но открытые и нормально закрьрые контакты.: С поршнем 42 св зана т га 50, снабженна  упорами 51 и 52, переключающими верхнш и нижн1 й конечные выключатели 48 и 49 в крайних положени х поршн  42.

Насосна  станци  10 (фиг.1) служит дл  заполнени  теплоносителем (после смены литейной формы 1) полос- тей теплообмена 4 и 5 литейной формы 1 и каналов трубопроводов 14-17, на участках от вентилей 38 ij 39 до пблу- форм 2 И З, а также дл  с;шва теплоносител  (перед демонтажем литейной формы 1) из указа1И)ьгх полостей и каналов . Насосна  станци  10 предлагаемого устройства служит также дл  с обеспечени  автоматического поддержани  заданного объема теплоносител  в замкнутом контуре теплоносител . Насосна  станци  10 (фиг.4) содержит насос 53, электродвигатель с пускателем 54, предохранительный клапан 55, г идробак 56 и манометр 57. На входе и выходе насосной станции 10 установлены вентили с электромагнитами 58 и 59 (фиг.1), которые соединены трубопроводами 60 и 61 соответственно с трубопроводами 14 и 16. При этом трубопроводы 15 и 17 соедимены ме.кду собой посредством вентил  62, а трубопровод 16 подключен посредством вентил  63 к трубопроводу 64, соединенному с источником сжатог воздуха. Вентили 38, 39, 62 и 63 мо- гут быть с ручным либо электрическим управлением, поскольку используютс  в случа х смены литейной формы, производимой в наладочном режиме.

Система управлени  нагревом и ох- лаждением объедин ет датчик 65 температуры (фиг.1), блок 66 режима, блок 67 управлени  нагревом, блок 68 управлени  охлаждением, блок 69 продувки и блок 70 реверсивной подачи теп- лоносител  .

, Блок 66 режима выбирает по температуре литейной формы 1 режим работы предлагаемого устройства: нагрей, выключено или охлаждение. Вход блока 66 режима соединен с датчиком 66 температуры литейной формы 1, выход - с блоком 67 управлени  нагревом , блоком 70 реверсивной подачи теплоносител , блоками 68 и 69 уп- равлени  охлаждением и продувки.

Блок 67 управлени  нагревом служит дл  включени  или отключени  нагревателей 26 теплообменников 6 и 7 по команде блока 66 режима, а так- же дл  отключени  нагревателей 26 1ФИ аварийном перегреве теплоносител  .

Блок 68 управлени  охлаждением и блок 69 продувки соединены парал- лельно и подключены к полост м подвода охладител  22 теплообменников 6 и. 7. Эти блоки работают поочередно , обеспечива  подачу соответственно охлаждающей жидкости или сжатого воздуха в полости подвода охладител  22 теплообменников 6 и 7.

Блок 70 реверсивной подачи теплоносител  служит дл  обеспечени  в . режимах нагрева или охлаждени  по- очередной подачи сжатого воздуха в полости нагнетателей 8 и 9, вытесн ющих теплоноситель в теплообменники 6 и 7. Указанный блок содержит элементы ИЛИ 71 и 72 (фиг.5), нормально открытые контакты 73 и 74 конечных выключателей 48 и 49 нагнетател  9, ключи 75-77, формирователь 78 импульсов , триггер 79 со счетным входом и распределитель 80 с злектро- магнитами 81 и 82. При этом входы элемента ИЛИ 71 подключены лини ми 83 и 84 к блоку 66 режима, выходы

рлспределител  80 госдиирнм труГч - проводами 85 и 86 с нагнетател ми 8 и 9.

R блок реверсивной подачи теплоносител  включены нормально OTI M.ITI.I контакты 73 и 64 конечных пыключате лей 48 и 49. Указанные контакты  вл ютс  составными част ми конечных выключателей 48 и 49 (фиг.1 и 3), поэтому подключени  их к конечньп-i выключател м условно. На фиг.1 эти подключени  показаны пунктирными лини ми 87 и 88.

Блок 11 автоматического поддержани  заданного объема теплоносител  (фиг.1 и 6) содержит два э:темента 89 и 90 задержки и два нормально закрытых контакта 91 и 92 верхнего и нижнего конечных выключателей 48 и 49. При этом входы элементов 89 и 90. задержки подключены лини ми 93 и 94 к выходам триггера 79 со счетным входом блока 70 реверсивной подачи теплоносител , а выходы нормально закрытых контактов 91 и 92 подключены соответственно линией 95 к пускателю насосной станции 10 и к электромагниту вентил  59 и линией 96 - к электромагниту вентил  58. Подключени  (условные) нормально закрытых контактов 91 и 92 к верхнему и нижнему конечным выключател м 48 и 49 показаны пунктирными лини ми 97 и 98

Устройство работает следующим образом..

В исходном состо нии устройства поршень 42 (фиг.1) в нагнетателе 8 находитс  в верхнем положении, в нагнетателе 9 - в нижнем, нагрев и охлаждение отключены, насосна  станци  10 отключена, вентили 38 и 39 теплообменников 6 и 7 открыты, вентили 62 и 63 и вентили с электромагнитами 58 и 59 закрыты. На входах элемента ИЛИ 71 (фиг.5) блока 70 реверсивзюй подачи теплозюсител  сигналы отсутствуют , ключи 76 и 77 выключены, оба выхода распределител  80 отсечены, т.е. перекачка теплоносител  через полости 4 и 5 теплообмена (фиг.1) литейной формы 1 не производитс .

По сигналу датчика 65 температуры установленного в литейной форме 1, устройство обеспечивает один из трех режимов: нагрев, вь.ключено или охлаждение .

При температуре литейной формы 1 ниже установленного интервала темпе51

ратур pi. ioK 66 режима дает команду на нагрев по линии 99 и блок 67 равлени  нагревом включает нагрева тель 26 (фиг.2) теплообменников 6 и 7, пав1,ш1пющих температуру тсшюно- . Од}1овременно команда блока 66 режима поступает, по линии 83 на вход : лемента ИЛИ 71 (фиг,5) блока 70 реверсивноГ подачи теплоносител . В результате открываетс  ключ 73 и н |1юрмирователь 78 импульсов поступает сигнал, который преобразуетс  в импульс , переключающий триггер 79 со счетным входом. Выходы триггера 79 со счетньм входом переключают соот-, ветственно ключи 76 и 77 и включают элементы 89 и 90 задержки (фиг.б) блока 1 1 автоматического поддержани  заданного объема теплоносител . При этом включаетс  электромагнит 81 распределител  80 и сжатый воздух иоступае от источника сжатого воздуха по трубопроводу 100 через распределитель 80 в трубопровод 85 и затем к упраплпющему входу нагнетател  С (фиг.1). Одновременно управл ющий вход нагнетател  9 через трубопровод 86 сообщаетс  с атмос(}|ерой.

Под действием сжатого воздуха поршень 2 нагнетател  8 движетс  1И1)1з, вытесн ет теплоноситель из полости теплоносител  А4 нагпетател  8 в теплообменпик 6 и далее по трубопроводам 14 и 16 - в полости теплообмена А и 5 литейной формы 1. При этом тетшоносптель перетекает из полостей теплообмена 4 и 5 литейной формы 1 I) тегиюобменник 7 и из последнего - в нагнетатель 9, перемеща  его поршень в верхнее положение.

При движении порщи  42 нагнетател  9 Bepxinnl и нижний конечные пыключате:п1 48 и 49 освобождены. Как следствие, на элементе ИЛИ 72 (фиг.5 блока 70 реверсивной подачи теплоносител  нет сигналов, нет сигнала и на входе формировател  78 импульсов. При достижении поршнем 42 крайнего верхнего положени  нажпмаетсл верх- Hvn i конечньш выключатель 48 и его нормально открытый контакт 73 дает сигнал на вход элемента ИЛИ 72. При наличии сигнала иа одном из входов племента ИЛИ 71 и соответственно от- г.рытом ключе 75 на вход формировател  78 импульсов поступает очередной сигнал, формируетс  импульс на входе трпггера 79 со счетным входом, кото316

рый переключаетс , чем оПеснечивает- с  продолжение цикла работы предлагаемого устройства.

В случае, если в замкнутой конту- ре теплоносител  объем теплоносител  недостаточен, поршни 42 (фиг.1) в нагнетател х 8 и 9 не достигают крайних положений. При этом верх- пи/ 1;онечнрл1Й В1 1ключатель 48 не нажимаетс . В результате срабатывает элемент 89 задержки (фиг.6), врем  которого больше рабочего времени одного такта перекачки теплоносител  и через нормально закрытый контакт 91

верхнего конечного выключател  48 включаютс  на линии 95 (фиг.1) пус- катель насосной станпии 10 и элек- тромаг нит вентил  с электромагнитом 59. При этом теплоноситель нагнетаетс  насосной ста1И1ией 10 (фиг.4) из гидробака 56 через открытыГ| вентиль с электромагнитом 59 (фиг.1) по трубопроводу 61 в замкнуты контур теплоносител . Поршень 42 разделител 

поднимаетс  до уровн , при котором нажимаетс  верхний конечньи выключатель 48, нормально закрытый контакт 91 которого отключает пускатель на- сосн(,1Й стандии 10 и закрывает вентиль с электромагнитом 59. На этом заканчиваетс  процесс пополнени  теплоносителем замкпутог о Koirrypa теплоносител .

Если в замкнутом контуре теплоносител  оказалс  избыточный объем

теплоносител , то прп движении поршн  42 (фпг.1) нагнетател  9 вниз нижний конечный выключатель 49 не выжимаетс , срабатывает элемент 90

задержки (фиг.6) и через нормально зак1М,1тый контакт 92 ижнeгo конечного выключател  49 включаетс  по лишп 96 электромагнит воп ил  с электромагнитом 58, открыва  иоследПИЙ дл  слива теплоносител  но трубопроводу 60 из замкнутого контура теплоносител  в г идробак 56 (фиг.4) гасосной стандии 10. Поршень 42 (фиг.1) нагнетател  9 вытесн ет излишки теплоносител  в гидробак 56 и в конце хода нажимает нижний конечньш выключатель 49, нормально закрытый контакт 92 (фиг.6) которого отключает электромагнит вентил  с

электромагнитом 58. Слив теплоносител  71рекращаетс .

Перемещение теплоносител  в полост х 4 и 5 теплообмена (фиг.1) лиTciinofi формы t ii в двух направлени х путем поочерел.ной подлчи сжатого воздуха в нагнетатели 8 и 9 продолжаетс  до тех пор, пока температура литейной формы 1 не достиг нет нижнего уровни установленного интервала температур . После этого блок 66 режима снимает камаиду на нагреп и блогк 67 управлени  нагревом отключает паг реио; л 1 101 и 102 сж, 1ТМ11 H( и i« чение нремс ни, достаточног-о дч  лп леии  остатков охчаждакмде жилкосги из HojiocTeii охладители 1 теп. менн1тко11.

Смена jniTei nibix форм в нa.чaдoчнo производитс  в следуинцеГ гки; ледовательности.

Дл  уменьшени  объема слипаемоп натели 26 теплообменников 6 м 7. Блок 10 теплоносител  перед демонтажем ли- 10 реверсивной подачи теплоносител  теГ пюй формы 1 перекрывают вентили отключает подачу сжатого воздуха в нагнетатели 8 и 9, прекрав;аетс  принудительное перемещение теплоносител  через полости теплообмеиа 4 и 5 литейной формы 1.

Если ц процессе получени  отливок температура JПIтeйнoй формы 1 достигнет верхнего уров}   установленного

1.5

38 и 39 (фиг.1) на теплообменниках 6 и 7. При этом объем теплоносител  наход щийс  в полост х теплообмена 4 и 5 литейно11 формы 1 и каналах трубопроводов 14-17, оказ,1ваетс  Bi) делениым из общего объема замкнутог контура теплоносител . Затем открывают Beimijib с электромагнитом 58 и вентили 62 и 63, соедин   полости теплообмена 4 и 5 и полости указанных трубопроводов с гидробаком 56 насосной станции 10 и с источником сжатого воздуха по трубопроводу 64. После этого иерекрывают вентиль 63 отсека  подачу сжатого воздуха, про извод т смену литейно) формы 1 , открывают вентиль с электромагнитом 5 п включают пасосную ста;и1.ию 10 дл  заполнени  полости теплообмена 4 п .-1птс1П ой формы 1 и каналов трубопро водов 14-17 теплоносителем. Затем включают насосную станцию 10, закры вают вептитп с электромагнитом 59

интервала температур, то блок 66 ре- жима по сигналу датчика 65 температуры включает по линии 84 блоки 70 и 68 реверсивной подачи теплоносител  и управлени  охла:кдением. Блок 70 реверсивной подачи тепло 1осител  осу- ществл ет поочередную подачу сжатого воздуха по трубопроводам 85 и 86 в нагнетатели 8 и 9, которые прокачивают тепло}юситель через полости 4 и 5 теплообмена литейно формы 1 из теплообменника 6 п теплообменник 7 и обратно, подобно тому, как это проиг ходит при работе предлагаемого устройства в ре л-1ме нагрева. При этом

блок 68 управлени  осуществл ет пода-35 и 58, а также вентиль 62 и открывают чу охлаждающей жидкости по трубопроводам 101 и 102 в полости подвода охладител  22 теплообмешшков 6 и 7 и далее через трубчатые охладители 24 в полости отвода охладител  23, 40 откуда охлаждающа  жидкость попадает в слив 40. Охлаждающа  жидкость отбирает теплоту у теплоносител  в теплообменниках 6 и 7. Проход  при прокдч- ке через полости теплообмена 4 и 5 45 литейной формы 1, охлажденный теплоноситель понижает температуру литейной формы 1.

При понижении температуры литейной формы 1 до нижнего уровн  уста- 50 новленного интервала температур блок 66 ре.жима снимает команду на охлаждение , блок 68 управлени  охлажде- inieM отключает подачу охлаждающей мщкости в теплообменники 6 и 7, 55

вентили 38 и 39 тегшообме пшков 6 и 7. VcTpoiicTBO готово к эксплуатации.

Преимущество устройства дл  регулировани  температуры литейной фор- М1)1 состоит в том, что оно позвол ет поддерживать посто нный объем теплоносител  в устройстве. Восполнение недостающего объема теплоноси- те. 1Я или 1астичный слив его при избыточном объеме производитс  в авто- г- атическом режиме, без участи  обслуживающего персонала. При этом сокращаетс  продолжлтельность выполн емых операций, увеличиваетс  коэффициент использовани  устройства, улучшаютс  услови  труда.

Эконрми  рабочего времени от выполнени  каждоГ дозаттравки устройства теплоносителем в автоматическом режиме составл ет 0,3-0,5 ч.

блок 69 продувки подает по трубопроио; л 1 101 и 102 сж, 1ТМ11 H( и i« - чение нремс ни, достаточног-о дч  лп- леии  остатков охчаждакмде жилкосги из HojiocTeii охладители 1 теп. менн1тко11.

Смена jniTei nibix форм в нa.чaдoчнo( производитс  в следуинцеГ гки;- ледовательности.

Дл  уменьшени  объема слипаемоп теплоносител  перед демонтажем ли- теГ пюй формы 1 перекрывают вентили

38 и 39 (фиг.1) на теплообменниках 6 и 7. При этом объем теплоносител , наход щийс  в полост х теплообмена 4 и 5 литейно11 формы 1 и каналах трубопроводов 14-17, оказ,1ваетс  Bi)i- делениым из общего объема замкнутого контура теплоносител . Затем открывают Beimijib с электромагнитом 58 и вентили 62 и 63, соедин   полости теплообмена 4 и 5 и полости указанных трубопроводов с гидробаком 56 насосной станции 10 и с источником сжатого воздуха по трубопроводу 64. После этого иерекрывают вентиль 63 отсека  подачу сжатого воздуха, производ т смену литейно) формы 1 , открывают вентиль с электромагнитом 59 п включают пасосную ста;и1.ию 10 дл  заполнени  полости теплообмена 4 п 5 .-1птс1П ой формы 1 и каналов трубопроводов 14-17 теплоносителем. Затем включают насосную станцию 10, закрывают вептитп с электромагнитом 59

и 58, а также вентиль 62 и открываю

вентили 38 и 39 тегшообме пшков 6 и 7. VcTpoiicTBO готово к эксплуатации

Преимущество устройства дл  регулировани  температуры литейной фор- М1)1 состоит в том, что оно позвол ет поддерживать посто нный объем теплоносител  в устройстве. Восполнение недостающего объема теплоноси- те. 1Я или 1астичный слив его при избыточном объеме производитс  в авто- г- атическом режиме, без участи  обслуживающего персонала. При этом сокращаетс  продолжлтельность выполн емых операций, увеличиваетс  коэффициент использовани  устройства, улучшаютс  услови  труда.

Эконрми  рабочего времени от выполнени  каждоГ дозаттравки устройства теплоносителем в автоматическом режиме составл ет 0,3-0,5 ч.

ли

п а

ФигМ

Фиг. 5

п

35

ВНИИПИ Заказ А56А/11

Произв.-полигр. пр-тие; г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Тираж 757 Подписное

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, содержащее датчик температуры литейной формы* соединенный с входом блока режима, первый выход которого соединен с входами блока продувки, блока управления охлаждением и первым входом блока реверсивной подачи теплоносителя, второй выход блока режима соединен с вторым входом блока реверсивной подачи теплоносителя и входом блока управления нагревом, выходы которого соединены с нагревателями двух теплообменников, первый выход блока продувки и первый выход блока управления охлаждением трубопроводами соединены с первым теплообменником, второй выход блока продувки и второй выход блока управления охлаждением трубопроводами соединены с вторым теплообменником, первый и второй выходы блока реверсивной подачи теплоносителя соединены трубопроводами соответственно с первым и вторым нагнетателями, первый и второй нагнетатели соединены трубопроводами соответственно с первым и вторым теплообменником, теплообменники соединены между собой трубопроводами через полость теплообмена литейной формы, отличающееся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования устройства, оно дополнительно содержит два конечных выключателя с нормально открытыми и нормально закрытыми контактами, насосную станцию с пускателем, два вентиля с электромагнитами, конечные выключатели, блок

   С5 автоматического поддержания заданного <g объема теплоносителя, причем насосная станция соединена двумя выходами через вентили с трубопроводами, соединяющими первый теплообменник с полостью литейной формы, третий и четвертый выходы блока реверсивной подачи теплоносителя соединены соответственно с первым и вторым входами блока автоматического поддержания заданного объема теплоносителя, первый и второй выходы которого соединены с электромагнитами вентилей, а первый выход соединен.также с пускателем насосной станции, один из нагнетателей содержит тягу с упорами, коединенную с поршнем и выполненную с возможностью взаимодействия с конечными выключателями.

   SU „„1252031