книги из ГПНТБ / Розанов Н.П. Технология изготовления гребных винтов малых размеров

ГЛАВА IV

ПРОЧИЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ГРЕБНЫХ ВИНТОВ

§ 20. Кокили для отливки гребных винтов

Кроме обычных отливок гребных винтов в земляные формы, формуемые по шаблонам или по моделям, применяется также

решать сложные конструктивные задачи, в особенности при раз­ работке конструкции кокиля для отливки широколопастных гребных винтов. Эта отливка имеет ряд технологических осо­ бенностей.

На рис. 32 показан кокиль широколопастного гребного винта. Металлическая форма (кокиль) состоит из чугунного литого кор­ пуса 1, съемных крышек лопастей 4, количество которых соответ­ ствует числу лопастей, соединительного стального кольца 2 с ко­ нусным отверстием, стягивающего верхние крышки формьи, ко­ нусного колпака 3, который центрует и скрепляет кокиль. Гри­ бообразная форма колпака делает возможным захват его при подъеме и переноске. Верхние крышки лопастей 4 имеют ручки 5 для подъема.

Корпус кокиля соединяется и скрепляется с крышками лопа­ стей 4 штырями 7 и клиньями 6. Для ограничения длины ступицы в корпус кокиля устанавливается выталкиватель 8, он одновре­ менно является дном формы, ступицы и используется как вытал­ киватель для извлечения отливки из кокиля.

Металлическая форма (кокиль) изготовляется из серого чу­ гуна. Нижняя часть формы (корпус) делается цельным, а верх­ ние крышки лопастей формы — отдельными для каждой лопасти.

Кроме кокилей с цельным нижним корпусом, существуют конструкции кокилей с составным нижним корпусом. На рис. 33

40

А-А

изображен кокиль с составным нижним корпусом для широко­ лопастного гребного винта диаметром 660 мм и шагом 900 мм с очень незначительным перекрытием в заготовке.

На нижней плите 1, в центровое отверстие которой установ­ лена центрирующая пробка 5, служащая одновременно и дном формы ступицы, собираются составные нижние секторы фор­ мы 2. Винтовые поверхности горок обработаны по шагу винта и имеют обхват сектора точно на 120° с прямым замком соедине­

крывали друг друга, то в нижних секторах формы были сделаны углубления.

Конструкции кокилей с цельными нижними корпусами в экс­ плуатации лучше составных кокилей, хотя их и труднее обраба­ тывать.

§ 21. Центробежная машина для отливки гребных винтов

На рис. 34 изображена схема центробежной машины с вер­ тикальной осью вращения. Машина размещается в яме 1. На раме 2 из швеллеров или двутавровых балок, забетонированных в стены ямы, смонтирован сварной корпус машины 8. На шпин­ деле 7, на верхнем его конце, укреплена планшайба 6, а на ниж­ нем конце шпинделя укреплен шкив 9. Вокруг планшайбы» уста­ новлен двойной защитный кожух 5. Между двойными стенками кожуха отсасываются газы, возникающие во время отливки. После установки на планшайбе машины кокиля 3 машина закры­ вается крышкой 4. Шпиндель машины получает вращение от электромотора 10.

42

§ 22. Приспособление для подогрева кокиля

Кокиль перед заливкой металлом необходимо подогреть до температуры 200—300° С. Большие размеры и сложная конфи­ гурация кокиля, необходимость равномерного нагрева всего кор­ пуса, в особенности внутренней его части, вызывают производ­ ственные трудности. Существует несколько способов подогрева кокиля.

Э л е к т р о п е ч ь (рис. 35). Конструктивно печь состоит из стального корпуса 1, обложенного внутри футеровкой из шамо­ тового кирпича 2. В футеровке сделаны три ряда кольцевых углублений, в которых расположены нагревательные спирали 3. Печь накрывается крышкой 4. Кокиль 5 опускается в печь кра­ ном и нагревается в ней. Кокиль выдерживается в печи до полу­ чения равномерного нагрева.

Э л е к т р о в о з д у ш н ы й п о д о г р е в а т е л ь . На рис. 36 изображена схема подогрева кокиля электровоздушным подогре­ вателем. Подогрев кокиля производится при помощи электровоздушного подогревателя 4, устанавливаемого в- литниковую во­ ронку 3. Для крепления электровоздушного подогревателя и уменьшения потери горячего воздуха между стенками воронки 3 и електроподогревателем 4 прокладывается резиновый шланг с отверстиями для установки термометра 11. От воздушной ма­ гистрали воздух подается по трубе 6. На пути воздуха устанав­ ливается влагоулавливатель 7. Для определения давления воз­ духа в магистрали устанавливают манометр 8.

Воздух из магистрали поступает в подогреватель через от­

ками лопастей 12, создается зазор, для чего между ними уста­ навливаются подъемные ручки 13.

Температура кокиля измеряется термометрами 11 в каждой лопасти в двух точках. После подогрева кокиля до 200—300° С выключают ток электровоздушного подогревателя, закрывают кран воздушной магистрали и 'снимают подогреватель. Из подо­ гретого кокиля вынимают подъемные ручки 13, образующие за­ зор в местах разъема корпуса и крышек, и. кокиль подготов­ ляется к заливке.

П о д о г р е в г о р я ч и м в о з д у х о м . Змеевик устанавли­ вается в горн. Горн нагревают древесным углем. Холодный воз­ дух из магистрали подводится по трубе. Нагретый в змеевике воздух по трубе подается во внутреннюю полость кокиля. В ме­ стах разъема корпуса и крышек лопастей вставляют подъемные ручки, образуя этим необходимый зазор для движения воздуха.

43

Температура нагрева кокиля измеряется термометрами. Нагре­ тый кокиль поступает на дальнейшую подготовку к заливке. .

Оставлять.змеевик в горне после прекращения подачи холод­ ного воздуха не разрешается во избежание прогара трубы».

§ 23. Мерный ковш

Отливка гребного винта в кокиль требует точного количества металла. При недоливе гребной винт не. получится, и отливка пойдет в брак. При заливке лишнего металла расплавленный ме­ талл не поместится в форме, перельется и от центробежной силы разольется внутри машины и обольет кокиль. При обычной за­ ливке из ковша невозможно точно установить момент заполне­ ния формы металлом. Поэтому необходимо было изготовить специальный мерный ковш (рис. 37).

Ковш состоит из сварного корпуса, имеющего отверстие в центре, в котором установлено графитовое гнездо. Корпус ковша внутри футеруется огнеупорной массой. Отверстие гнезда закрывается графитовой пробкой. Плотное прилегание пробки к гнезду отверстия обеспечивается пружиной. Для выпуска ме­ талла поворотом рычага пробка поднимается, и металл выли­ вается через отверстие графитового гнезда. Для замера коли­ чества металла в ковше применяется съемная мерная линейка, которая в момент замера укладывается на борты ковша.

Внутренняя поверхность ковша делается ровной и гладкой без уступов и шероховатостей. Футеровка внутренней поверхности ковша производится по специальному шаблону и окрашивается графитовой краской.

Ковш просушивается и в конце сушки нагревается до крас­ ного каления футеровки. После нагрева ковш очищают метел­ кой и продувают сжатым воздухом. Стопор' плотно закрепляют, чтобы он не имел качаний. Особо тщательно должна быть при­ терта пробка к графитовому гнезду. Плотность пригонки пробки проверяют на просвет. При этом стопор с пробкой должен иметь хороший запор, и подъем его при нажатии рычага должен быть не менее 30 мм.

§ 24. Гидравлический съемник

Для раскрытия залитого металлом кокиля и извлечения из него отливки гребного винта применен специальный гидравли­ ческий съемник (рис. 38).

Гидросъемник состоит из корпуса 3, конструктивно представляющего собой цилиндр, в котором размещен подъемный пор­ шень 4. Корпус имеет посадочное место, в которое устанавли­ вается кокиль, закрепляемый на корпусе штырями, и клиньями.

45

46

-Для уплотнения поршня в цилиндре сделана расточка, в кото­ рую помещается сальник. Степень уплотнения сальника регули­ руется гайками на шпильках. В дне цилиндра имеется выступ, ограничивающий нижнее положение поршня. Вверху поршня установлен упор, осуществляющий выталкивание отливки из кокиля. Жидкость для подъема пор­ шня поступает в цилиндр через тру­ бу 5.

§ 25. Технология отливки гребных винтов в кокиль

доводочной обработки подвергают очистке песком. После очи­

Окрашенные поверхности горячего кокиля подвергают про­ сушке пламенем в течение 3—5 мин.

2. Вторичная окраска. Внутренние рабочие поверхности ра­ зобранного кокиля освобождают от нагара и окислов цинка про­ тиркой его сухой ветошью.

Перед каждой заливкой на рабочие поверхности нагретого до температуры 200°—300° С кокиля наносят два слоя двух красок А и 15. Состав и порядок приготовления красок приведен в табл. 6.

После окраски кокиль выдерживают до полного удаления паров с окрашенной поверхности. Краску на поверхности кокиля

47

наносят с помощью пульверизатора, а в случае отсутствия его — кисточкой или ветошью. Особенно тщательно окрашивают дно и стенки ступицы, а также галтели перехода от ступицы к ло­ пастям.

Появившиеся от продолжительной эксплуатации на внутрен­ ней рабочей поверхности кокиля трещины и сетки разгара заде­ лывают пастой, состоящей из 50% огнеупорной глины и 50% шамотового порошка. Шамот и глина размалываются, просеи­ ваются через сито и размешиваются с жидким стеклом до сме­ танообразного состояния.

Сборка кокиля (см. рис. 32) производится следующим обра­ зом. На корпус кокиля 1 накладывают крышки лопастей 4 в соответствии с их нумерацией. Вставляют штыри 7 с клиньями 6, но не крепят. Надевают стягивающее кольцо 2, для того чтобы все крышки стали на свое место. Устанавливают конусный кол­

пак 3 и вставляют клинья. Все клинья должны быть расслаб­ лены.

Для образования зазора в местах разъема крышек с корпу­ сом вставляют подъемные ручки, и кокиль подвергают нагреву до температуры 200—300° С одним из описанных выше способов.

Подогретый кокиль раскрывают, окрашивают, проверяют по­ верхности корпуса и крышек, чтобы не было отдельных жирных пятен от краски, и производят окончательную сборку и полное

крепление кокиля, забивают клинья, крепящие крышку лопастей и конусный колпак.

После крепления во внутреннюю полость кокиля опускают электролампу и проверяют зазоры в местах разъема. Места разъема, имеющие просветы, промазывают пастой, состоящей из

48

50% огнеупорной глины и 50% шамотового порошка, разведен­

ных жидким стеклом.

Кокиль поднимают краном и устанавливают на планшайбу центробежной машины. На рис. 37 представлена схема заливки кокиля на центробежной машине. Кокиль к планшайбе машины крепится на штырях клиньями. Машина закрывается крышкой, и на нее на специальных колонках устанавливают литниковую воронку.

П о д г о т о в к а к о в ш а и з а л и в к а . Латунь марки ЛМцЖ55-3-1 из печи в ковш выдается при температуре

Количество металла в ковше замеряется линейкой 7 (см. рис. 37). До начала заливки производится выдержка металла в течение 5—10 сек., чтобы всплыли шлаки.

Заливку кокиля производят сплавом марки ЛМцЖ55-3-1 при температуре 1010—1040° С, сплавом марки ЛАМцЖ67-5.-2-2— при температуре 1110—1140° С при скорости вращения машины 100—120 об/мин. Наращивание чисел оборотов машины до 300—350 об/мин. производится с момента поступления жидкого металла в кокиль. Вращение кокиля продолжают в течение 5—8 мин. до полного затвердевания металла. Направление вра­ щения кокиля во время заливки должно быть противоположным направлению вращения гребного винта. Если смотреть сверху вниз, то для винтов правого вращения вращение кокиля должно быть против часовой стрелки, а для винтов левого вращения — по часовой стрелке.

Как только из ковша выльется весь металл, ковш немед­ ленно снимают и вынимают из формы литниковую воронку, пока еще металл находится в жидком состоянии.

. крепящие Кокиль к планшайбе машины, и при помощи специаль­ ного съемника-захвата кокиль совместно с отливкой снимают с машины и ставят на отведенное для его разборки место на гид­ равлический съемник (см. рис. 38).

Закрепляют клиньями кокиль на гидросъемнике, выбивают клинья из всех штырей. Снимают колпак и стягивающее кольцо. С помощью ручного насоса нагнетают жидкость под поршень съемника и отделяют отливку вместе с крышками кокиля, сни­ мают крышки лопастей кокиля, затем захватывают краном от­ ливку и снимают ее с кокиля. '

С б о р к а к о к и л я д л я п о с л е д у ю щ е й о т л и в к и . После выемки отливки гребного винта кокиль очищают от при­ горевшей краски и окрашивают двумя слоями красок, и опера­ ции повторяются, как описано выше.