Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для крепления штока с поршнем на горизонтальной машине литья под давлением (ГМЛПД)

Изобретение относится к металлургическому производству и пригодно в ГМЛПД при изготовлении цветных отливок.

Известно устройство для крепления сборного штока с поршнем на ГМЛПД: его передний элемент имеет сферическую полость, на торце заднего элемента выполнен радиусный выступ и они соединены накидной гайкой, относительно которой могут поворачиваться (см. патент РФ 2633813 С1 от 05.04.2016). Оно сложно, но им устраняется проблема несоосности между штоком и камерой прессования при смещении механизма прессования машины.

Известно и другое упрощенное устройство для крепления штока с поршнем на ГМЛПД (см патент РФ 26356338 С2 от 14.11 2017). Оно содержит удлинитель штока механизма прессования этих машин, в полости которого размещены задняя часть штока с кольцевым упором, упирающимся им в передний торец полого диска; сам удлинитель соединен резьбой с передней частью механизма прессования.

Недостаток такого устройства: при замене штока с поршнем на другой необходимо свертывать удлинитель с механизма прессования, что продолжительно по времени, как и обратная операция; перекос поршня в камере прессования при смещении механизма прессования из начального положения при работе ГМЛПД из-за жесткого крепления задней части штока в удлинителе. Это приводит к заклиниванию поршня в камере прессования машины или повышенному износу их рабочих поверхностей, а также к ухудшению качества получаемых отливок по газовой пористости и поверхностной твердости вследствие уменьшения по этой причине усилия прессования.

Задачей предлагаемого решения является устранение этого недостатка с повышением стойкости поршня и камеры прессования и качества получаемых отливок по пористости и поверхностной твердости. Технический результат от него: сведение к минимуму перекоса штока с поршнем относительно линии центров машины от смещения механизма прессования ГМЛПД от начального положения, повышение стойкости поршня с камерой прессования и качества получаемых отливок.

Это достигается тем, что в устройстве для крепления штока с поршнем на горизонтальной машине литья под давлением (ГМЛПД), содержащем полый удлинитель штока механизма прессования, в котором размещены задняя часть первого штока с кольцевым упором и диск, упирающийся передним торцом в этот упор и контактирующий задним торцом с дном полости удлинителя, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО с переднего торца удлинителя штока механизма прессования выполнены полость меньшего диаметра, открытая в глухую полость большего диаметра с верхними продольными прорезями для размещения задней части штока со сферическим кольцевым упором, сопряженным передней частью со сферическим передним торцом полости большего диаметра удлинителя, а задней частью со сферическим передним торцом шайбы, упертой задним торцом в передний торец диска; сферический кольцевой упор задней части штока сопряжен передней частью со сферически задним торцом шайбы, размещенной на задней части штока и упирающейся плоским передним торцом в такой же передний торец полости большего диаметра удлинителя, а задней частью этот упор сопряжен со сферическим передним торцом шайбы этого устройства, упертой задним торцом в передний торец диска. Выполнением с переднего торца удлинителя полости меньшего диаметра, открытой в глухую полость большего диаметра, в которые открыты его продольные прорези, обеспечивается быстрое размещение в нем задней части штока поршня и других элементов устройства без съема удлинителя с механизма прессования ГМЛПД.

Образованием в задней части штока сферического кольцевого упора, контактирующего передней частью со сферическим передним торцом полости большего диаметрам удлинителя, необходимо для поворота передней части этого упора при смещении механизма прессования из начального положения при работе ГМЛПД относительно его.

Созданием сферического переднего торца шайбы, контактирующего со сферической задней частью кольцевого упора штока, необходимо для беспрепятственного поворота заднего торца штока в удлинителе при вышеуказанном смещении механизма прессования ГМЛПД.

Размещением такой шайбы между задним торцом штока и передним торцом диска необходимо для создания шарнирного соединения между штоком и удлинителем, зафиксированного в последнем диском, упирающимся передним торцом в шайбу, а задним торцом в дно полости большего диаметра удлинителя.

Выполнением полой с переднего торца шайбы необходимо для упрощения изготовления ее сферического торца и передачи усилия прессования от сферического кольцевого упора штока к такому торцу шайбы и далее диску

Установкой другой шайбы, надетой на заднюю часть штока и упертой передним торцом в плоский передний торец полости большего диаметра удлинителя, а задним сферическим торцом в сферический кольцевой упор штока, упрощается изготовление удлинителя и использование этого решения без доработки последнего в эксплуатируемых ГМЛПД.

Сравнение предлагаемого с известными сейчас решениями показывает, что оно ново, существенно отличается от них, промышленно пригодно и соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ.

Это решение поясняется чертежом, где на фиг. 1, 2 и 3 (верхняя часть ее) приведено решение п. 1 формулы, на фиг. 2 (нижняя часть ее) решение п. 2. Оно содержит удлинитель 1 не показанного штока механизма прессования ГМЛПД, имеющий с переднего торца полость 2 меньшего диаметра, открытая в другую глухую полость 3 большего диаметра с расположенными сверху его продольными прорезями, представленными их поверхностями соответственно 4 и 5 (вид Б), для размещения в них задней части штока 6 со сферическим кольцевым упором 7; передняя часть этого упора сопряжена со сферическим передним торцом 8 полости 3 большего диаметра удлинителя 1, а задняя часть его сопряжена со сферическим передним торцом полой шайбы 9, размещенной между торцами штока 6 и диска 10, упирающегося при работе МЛПД задним торцом в дно 11 полости 3 большего диаметра удлинителя 1 и расположенного в ней с показанным на фиг. 1 и 3 осевым зазором не более миллиметра, необходимым для свободного размещения диска 10, устанавливаемого последним в удлинитель 1; п. 2 формулы имеют общие и поэтому не показанные на фиг 3 с предыдущими позиции 1-11 и отличаются от этих фигур плоским передним торцом 12 полости большего диаметра, в который упирается таким же торцом другая шайба 13, имеющая на заднем торце сферическую поверхность, контактирующую с передней частью сферического кольцевого упора 7 штока 6; этот упор, как и шайбы 9, 13 и диск 10 базируется своей боковой периферией на боковой нижней поверхности полости 3 большего диаметра удлинителя 1, а между боковыми поверхностями задней части штока 6 и полости 2 меньшего диаметра удлинителя 1 имеется зазор, гарантирующий беспрепятственный поворот этой части штока относительно удлинителя 1 при смещении механизма прессования в процессе работы ГМЛПД.

Предлагаемое функционирует так: при смещении механизма, прессования относительно начального положения в вертикальной или горизонтальной плоскостях или одновременно в обеих от создаваемого им усилия запрессовки в 16-300 тонн (в зависимости от мощности этих машин) сферический кольцевой упор 7 штока 6 поворачивается относительно сферических торцевых поверхностей шайб 9 и 13 (п. 2 формулы) или сферического торца 8 полости большего диаметра удлинителя 1 (п. 1 формулы) или сферического торца шайбы 13, сохраняя при этом первоначальное положение оси штока 6 с исключением заклинивания или перекоса поршня в камере прессования (не показанных на чертеже) и связанного с этим повышенного износа их рабочих поверхностей. Кроме того, при перекосе возрастают силы трения между поршнем и камерой прессования, уменьшающие усилие и давление запрессовки сплава из этой камеры им в пресс-форму, чем ухудшается качество получаемых отливок по пористости и поверхностной твердости.

Таким образом, предлагаемым сохраняется первоначальное положение оси штока, исключающее перекос поршня в камере прессования и повышенный износ последних при работе, создается максимальное давление запрессовки сплава в пресс-форму и поэтому обеспечивается качество получаемых отливок.