Устройство для охлаждения отливок

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОТЛИВОК(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич Харьков Сергей Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для охлаждения отливок, включающее бак с размещенным в нем кольцевым коллектором, равноудаленным на расстояние 880 мм от охлаждаемой поверхности заготовки, отличающееся тем, что в коллекторе выполнены продольные сквозные пазы глубиной 0,20,9 его высоты с шириной 220 мм и шагом 480 мм. Полезная модель относится к литейному производству и предназначена для охлаждения заготовок из черных и цветных металлов в жидкой охлаждающей среде. Известно устройство для охлаждения изделий, содержащее бак с размещенными в нем кольцевыми коллекторами с соплами, патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости 1. Охлаждение заготовки происходит вследствие вращательного движения жидкости вокруг заготовки. Главными недостатками данного устройства являются сложность конструкции и относительно небольшая интенсивность потока охладителя вблизи стенки изделия, поскольку энергия струи в основном расходуется на вращение большой массы охладителя. 35702007.06.30 Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для охлаждения изделий 2. Данное устройство состоит из бака с размещенным в нем кольцевым коллектором с отверстиями, диаметром 430 мм с шагом по высоте и образующей 24 диаметра отверстий, равноудаленные на расстоянии 880 мм от охлаждаемой заготовки. Охлаждение заготовки осуществляется за счет затопленных струй, ударяющих перпендикулярно о наружную охлаждаемую поверхность отливки. Основным недостатком данного устройства является недостаточная интенсивность охлаждения заготовки вследствие того, что между струй охладителя из отверстий в коллекторе по вертикали существуют зоны с более низкой эффективностью охлаждения. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение интенсивности охлаждения получаемой отливки. Технический результат заключается в повышении производительности процесса кристаллизации отливок. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве для охлаждения отливок, включающем бак с размещенным в нем кольцевым коллектором, равноудаленным на расстояние 880 мм от охлаждаемой поверхности заготовки, в коллекторе выполнены продольные сквозные пазы глубиной 0,20,9 его высоты с шириной 220 мм и шагом 480 мм. При изготовлении сквозных пазов на глубины менее 0,2 высоты коллектора на поверхности заготовки увеличивается число зон с пониженной интенсивностью охлаждения,что снижает производительность процесса кристаллизации отливок. При глубине пазов более 0,9 высоты коллектора возникают большие трудности в изготовлении этих пазов. Ширина паза менее 2 мм увеличивает гидравлическое сопротивление системы охлаждения устройства для охлаждения отливок. При ширине паза более 20 мм снижается эффективность ударного действия затопленной струи охладителя. Если пазы в коллекторе выполнены с шагом менее 4 мм, то уменьшается давление и скорость напора охладителя,что приводит к снижению интенсивности охлаждения получаемой отливки. При изготовлении пазов с шагом более 80 мм на поверхности заготовки образуются зоны вне действия струйного механизма охлаждения. Это также снижает интенсивность охлаждения и уменьшает производительность процесса кристаллизации отливок. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства для охлаждения отливок. Данное устройство состоит из бака 1 с отводящим 2 и сливным 3 патрубками. Внутри бака располагается опорный стол 4, к которому крепится кольцевой коллектор 5 с подводящим патрубком 6 при помощи нижнего фланца 7. В коллекторе выполнены продольные сквозные пазы 8. Погружение заготовки 9 осуществляется с помощью захватного приспособления 10, на котором крепится крышка 11. Устройство работает следующим образом. Охладитель из патрубка 6 тангенциально поступает в кольцевой коллектор 5 и из него равномерно с одинаковой скоростью продавливается в виде затопленных щелевых струй через продольные пазы 8 коллектора. Это приводит к увеличению на поверхности охлаждаемой заготовки площади эффективного(максимального действия струй охладителя), что повышает интенсивность охлаждения получаемой отливки и увеличивает производительность процесса ее кристаллизации. Пример конкретной реализации устройства. Было изготовлено устройство для охлаждения отливок диаметром 50 мм с размещенным в нем кольцевым коллектором, в котором на глубине 0,4 его высоты выполнены продольные сквозные пазы шириной 6 мм с шагом 12 мм, последний был равноудален от охлаждаемой поверхности заготовки на 18 мм. По сравнению с охлаждением в устройстве с отверстиями в коллекторе, при прочих равных условиях, охлаждение отливок в опытном устройстве со сквозными пазами в коллекторе позволило увеличить производительность процесса кристаллизации отливок в среднем на 15 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.