Полуавтоматическая линия изготовления точнолитых заготовок (рисунок), выполненная в виде замкнутого-прямоугольника, включает в себя проходные газовые прокалочные печи 1 с механизмами загрузки и выгрузки; четырехручьевую камеру охлаждения /2; механизмы загрузки 13 и выгрузки 11 камеры; кантователь поддонов с опоками; сепаратор 7 сухого наполнителя; пневмоформовочный агрегат 4 и вибростол 5. Все агрегаты линии связаны между собой семью пластинчатыми конвейерами, осуществляющими плавный перенос поддонов с заформованными оболочками с одной технологической позиции на другую. Точный останов поддона достигается конечными выключателями, снабженными в некоторых случаях специальными передаточными механизмами. Эти механизмы исключают влияние ошибок изготовления узлов, износа направляющих, перекоса оснастки и т. п. на точность остановки.
После окончания формовки поддоны с опоками последовательно перемещаются конвейером 3 под толкатели печных механизмов загрузки 2. Силовым органом этих механизмов являются гидравлические цилиндры, развивающие усилие до 98 кН (Юте). Загрузка поддона осуществляется за два рабочих хода механизма. При первом ходе поддон сталкивается с конвейера 3 и останавливается перед печной заслонкой. При втором ходе, которому предшествует подъем печной заслонки, происходит проталкивание всего поезда опок по литым неохлаждаемым печным стелюгам, выполненным из жаропрочного сплава ЭИ450. Печные механизмы выгрузки 15 могут по требованию оператора выдавать на конвейер заливки 14 от одной до четырех опок одновременно.
Заливка оболочек производится с параллельного конвейеру бирельса из ковшей, установленных в механизированных подвесках. Далее поддон с залитой опокой перемещается к камере охлаждения, где соответствующим механизмом перегружается на один из четырех конвейеров-накопителей 10, работающих в шаговом режиме. Величина шага регулируется и равна примерно ширине поддона. После прохождения камеры охлаждения поддоны последовательно перегружаются на конвейер 9 для транспортировки к кантователю. Кантователь фиксирует гидрозажимами опоку и поворачивает ее на 180° для сбрасывания литья и наполнителя на решетку сепаратора. Отсюда литье направляется на удаление остатков керамической оболочки, отрезку прибылей и т. д., а наполнитель возвращается пневмотранспортером в бункер формовочного агрегата. Некондиционная крошка и пыль по мере накопления в специальной таре удаляются как отходы производства.
Все транспортные и передаточные механизмы электрифицированы и гидрофицированы. Управление отдельными группами механизмов, связанными между собой по циклу, полностью автоматизировано. Предусмотрен также ручной режим управления каждым механизмом.
Техническая характеристика линии ЭМ 77-0021
Производительность, олок/ч............... 7,5—18,7
(650 — 800 т/год)
Габаритные размеры оснастки, мм................ 1180X420X600
Мощность электродвигателей, кВт................... 132
Расход топлива (природный газ), мэ/ч . . 720
Габаритные размеры линии, м................... 33X19,7X8,9
Масса, т................................. 84,9
Стоимость линии с монтажом и наладкой, тыс. руб....................................... 125
Режимы работы линии: совмещенный, для ответственного литья (прокалка без наполнителя, контроль форм, подогрев под заливку с наполнителем); без наполнителя, для литья общего назначения.
Годовой экономический эффект составил 135 тыс. руб.
В новой линии учтены недостатки линии ЭМ 77-002,
выявленные в процессе двухгодичной эксплуатации, а некоторые узлы спроектированы заново.
В частности, усовершенствована система теплозащиты конвейеров (теперь охлаждаются не только направляющие, но и траки пластинчатого настила). Расход воды само-регулируется в зависимости от тепловой нагрузки в любом месте конвейера.
Спроектирован датчик точной остановки поддона в прокалочной печи перед выходной заслонкой, где температура достигает 950 °С. Применение датчика ликвидирует сбои в работе печного механизма выгрузки. Собачки этого механизма захватывают поддон снизу за передний кант. При неточной остановке поддона захват происходит за средние ребра, расположенные по литейным условиям в шахматном порядке. При вытаскивании поддон разворачивается вокруг одной из собачек и возникает аварийная ситуация. Практикой установлено, что поддон останавливается с отклонением от номинального положения ~150 мм, поэтому описанные ситуации все еще нередки.
В датчике использовано явление пневмоудара (по аналогии с гидроударом) газовой струи, перекрываемой движущимся поддоном. Аппарат не имеет движущихся частей, его рабочая часть выполнена из жаропрочной стали.
Довольно неустойчивым в работе оказался пневмотранспортер, подающий шамот-наполнитель из-под выбивной решетки кантователя в бункер агрегата формовки. При периодическом наполнении подрешеточного бункера трудно поддерживать постоянный состав аэросмеси во всасывающем патрубке, поэтому подача материала пульсирует или прекращается совсем. Большие скорости транспортирования предопределяют повышенный износ трубопроводов, циклонов и вентиляторов. Кроме того, нередки зависания материала в поворотных коленах из-за металлического немагнитного скрапа, образующегося при заливке оболочек. В таких условиях более надежен цепной элеватор, однако к задаче отделения скрапа добавляется проблема охлаждения шамота. Эти вопросы удалось решить установкой под выбивную решетку агрегата псевдокипящего слоя. Поступающий в него шамот интенсивно охлаждается во взвешенном состоянии и, «переливаясь» через перегородку, направляется в приемный патрубок элеватора. При этом металлический скрап оседает на дно агрегата и периодически удаляется.
Повышена также надежность печных загрузчиков: вместо сложного двухходового агрегата с гравитационными упорами и призматическими направляющими спроектирован толкатель в виде сдвоенных параллельных друг другу гидроцилиндров, штоки которых наглухо скреплены нажимным башмаком, скользящим по настилу конвейера и печным направляющим. Благодаря шарнирной подвеске корпусов цилиндров башмак «копирует» неровности пути движения, уменьшая тряску поддонов.
Формовочный стол выполнен в опускном варианте, что значительно повышает удобство установки керамических оболочек в опоку высотой 1 м.