Усовершенствованный способ центробежного литья расплавленных материалов - RU2015114180A

1. Устройство для центробежного литья, которое содержит:

вращающийся узел, выполненный с возможностью вращаться вокруг оси вращения, при этом вращающийся узел включает:

литниковый канал, расположенный вокруг оси вращения, выполненный с возможностью принимать поставку расплавленного материала;

первый питатель, установленный для приема расплавленного материала из литникового канала в основном направлении центробежной силы;

второй питатель, установленный для приема расплавленного материала из литникового канала в основном направлении центробежной силы;

первую полость, установленную для приема расплавленного материала из первого питателя в основном направлении центробежной силы; и

вторую полость, установленную для приема расплавленного материала из второго питателя в основном направлении центробежной силы;

при этом первая полость и вторая полость расположены одна над другой.

2. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что первый питатель имеет диаметр больше, чем диаметр первой полости.

3. Устройство для центробежного литья по п. 2, отличающееся тем, что первый питатель имеет площадь поперечного сечения в диапазоне от 125% до 150% площади поперечного сечения первой полости и длину в диапазоне от 50% до 150% максимального размера поперечного сечения питателя.

4. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что первый питатель имеет объем больше, чем объем части прилежащей первой полости той же длины.

5. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что первая и вторая полости выполнены с возможностью способствовать направленному затвердеванию, в основном в направлении литникового канала.

6. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает изложницу, в которой сформированы первая и вторая полости, и отличающееся тем, что каждая из первой и второй полостей ограничена боковой стенкой и задней стенкой.

7. Устройство для центробежного литья по п. 6, отличающееся тем, что изложница включает переднюю сторону, и отличающееся тем, что литниковый канал по меньшей мере частично ограничен передней стороной изложницы.

8. Устройство для центробежного литья по п. 6, отличающееся тем, что изложница выполнена с возможностью раздельного управления отводом тепла из расплавленного материала в первой и второй полостях для содействия направленному затвердеванию от задней стенки, в основном, в направлении литникового канала и в направлении, в основном противоположном основному направлению центробежной силы.

9. Устройство для центробежного литья по п. 8, отличающееся тем, что толщина, по меньшей мере, одной из задних стенок больше, чем толщина, по меньшей мере, одной боковой стенки.

10. Устройство для центробежного литья по п. 8, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из задних стенок выполнена с возможностью обеспечивать наиболее полные условия для отвода тепла вдоль полости.

11. Устройство для центробежного литья по п. 8, отличающееся тем, что толщина по меньшей мере одной из боковых стенок составляет менее 1 дюйма.

12. Устройство для центробежного литья по п. 8, отличающееся тем, что изложница имеет один или более карманов, выполненных с возможностью изменять скорость отвода тепла из расплавленного материала к изложнице.

13. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что литниковый канал выполнен с возможностью поставлять расплавленный материал в первую и вторую полости по существу непрерывно, пока обе первая и вторая полости не заполнятся расплавленным материалом, и отличающееся тем, что первый и второй питатели выполнены с возможностью полного погружения в расплавленный материал при заполнении обеих полостей расплавленным материалом.

14. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна из первой и второй полостей выполнена с возможностью производить отливку, включающую множество деталей.

15. Устройство для центробежного литья по п. 1, отличающееся тем, что вращающийся узел включает ограничительное кольцо, при этом ограничительное кольцо имеет выступ относительно литникового канала.

16. Устройство для центробежного литья по п. 6, отличающееся тем, что вращающийся узел включает клин, составляющий основу для литника, где клин выполнен с возможностью уплотнять соединение с изложницей.

17. Изложница для центробежного литья, которая содержит:

переднюю сторону, выполненную с возможностью принимать поставку расплавленного материала;

заднюю сторону; и

первую полость и вторую полости, каждая из которых проходит от передней стороны в направлении задней стороны и ограничена боковой стенкой и задней стенкой, примыкающей к задней стороне изложницы, где первая и вторая полости расположены одна над другой и выполнены с возможностью принимать расплавленный материал в основном направлении центробежной силы;

при этом изложница выполнена с возможностью раздельно изолировать первую и вторую полости, так, чтобы скорость отвода тепла от расплавленного материала у задних стенок была выше, чем у боковых стенок, чтобы способствовать направленному затвердеванию от задней стенки, главным образом, в основном направлении центробежной силы.

18. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что изложница имеет один или более карманов, выполненных с возможностью изменять скорость отвода тепла от расплавленного материала к изложнице.

19. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что толщина ее задних стенок больше, чем толщина боковых стенок.

20. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что задняя стенка, ограничивающая одну из первой или второй полостей, выполнена с возможностью обеспечивать наиболее полные условия для отвода тепла вдоль соответствующей полости.

21. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что боковая стенка, ограничивающая одну из первой и второй полостей, имеет толщину менее 1 дюйма.

22. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что часть каждой из первой и второй полостей, примыкающая к передней стороне, конически сужается в направлении задней стенки.

23. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что передняя сторона выполнена с возможностью ограничивать по меньшей мере часть литникового канала.

24. Изложница для центробежного литья по п. 17, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй полостей выполнена с возможностью производить отливку, включающую множество деталей.

25. Изложница для центробежного литья по п. 24, отличающаяся тем, что вдоль осевой линии по меньшей мере одной из первой и второй полостей расположена центровая изложница.

26. Изложница для центробежного литья, которая содержит:

переднюю сторону, выполненную с возможностью принимать поставку расплавленного материала;

заднюю сторону;

первую полость, проходящую от передней стороны в направлении задней стороны, первую полость, ограниченную боковой стенкой и задней стенкой, примыкающей к задней стороне изложницы; и

первый питатель, выполненный в изложнице, расположенный между передней стороной и первой полостью.

27. Изложница для центробежного литья по п. 26, отличающаяся тем, что первый питатель имеет площадь поперечного сечения больше, чем площадь поперечного сечения первой полости, и тем, что первый питатель выполнен с возможностью принимать расплавленный материал в основном направлении центробежной силы.

28. Изложница для центробежного литья по п. 26, отличающаяся тем, что изложница выполнена с возможностью раздельного управления отводом тепла из расплавленного материала в первой полости для содействия направленному затвердеванию от задней стенки, в основном, в направлении первого питателя и в направлении, в основном, противоположном основному направлению центробежной силы.

29. Изложница для центробежного литья по п. 28, отличающаяся тем, что толщина задней стенки больше, чем толщина боковой стенки.

30. Изложница для центробежного литья по п. 28, отличающаяся тем, что задняя стенка обеспечивает все условия для отвода тепла.

31. Изложница для центробежного литья по п. 28, отличающаяся тем, что толщина по меньшей мере одной из боковых стенок составляет менее 1 дюйма.

32. Изложница для центробежного литья по п. 28, отличающаяся тем, что изложница имеет один или более карманов, выполненных с возможностью изменять скорость отвода тепла из расплавленного материала к изложнице.

33. Изложница для центробежного литья по п. 28, отличающаяся тем, что передняя сторона выполнена с возможностью ограничивать по меньшей мере часть литникового канала.

34. Изложница для центробежного литья по п. 26, отличающаяся тем, что первая полость выполнена с возможностью производить отливку, включающую множество деталей.

35. Изложница для центробежного литья по п. 26, отличающаяся тем, что изложница дополнительно имеет по меньшей мере одну дополнительную полость, проходящую от передней стороны в направлении задней стороны, и тем, что по меньшей мере одна дополнительная полость ограничена боковой стенкой и задней стенкой, примыкающей к задней стороне изложницы, и отличающаяся тем, что первая полость и по меньшей мере одна дополнительная полость располагаются одна над другой.

36. Способ производства отливки из металлического материала, который включает следующие стадии:

стадию установки вращающегося узла, содержащего множество питателей и множество полостей, расположенных около литникового канала, таким образом, чтобы множество питателей и множество полостей были приспособлены к приему расплавленного металлического материала из литникового канала в основном направлении центробежной силы, при этом каждый из множества питателей соединен с одной из множества полостей, и при этом, по меньшей мере, две из множества полостей располагаются одна над другой;

стадию вращения вращающегося узла; и

стадию доставки порции расплавленного материала в литниковый канал.

37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что у каждого из множества питателей поперечное сечение больше, чем поперечное сечение полости, с которой он соединен.

38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что доставка порции расплавленного металлического материала включает заливку поставки расплавленного металлического материала в литниковый канал до тех пор, пока расплавленный металлический материал не зальет полностью множество питателей.

39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что по меньшей мере две расположенные одна над другой полости находятся в изложнице, выполненной с возможностью раздельного управления отводом тепла из расплавленного металлического материала в по меньшей мере двух расположенных одна над другой полостях, так что расплавленный металлический материал претерпевает направленное затвердевание, в основном, в направлении литникового канала и в направлении, в основном, противоположном основному направлению центробежной силы.

40. Способ сборки устройства для центробежного литья, который включает следующие стадии:

стадию, на которой клин помещают на вращающуюся ось;

стадию, на которой по меньшей мере две изложницы вводят в плотное соединение с клином, где каждая из по меньшей мере двух изложниц включает переднюю сторону и имеет по меньшей мере две полости, проходящие от передней стороны в изложницу; и

стадию, на которой устанавливают литниковый канал, выполненный с возможностью приема расплавленного материала, где по меньшей мере часть литникового канала ограничена по меньшей мере частью передних сторон по меньшей мере двух изложниц.

41. Способ по п. 40, отличающийся тем, что клин помещен на донный торец литникового канала, и тем, что способ дополнительно включает установку ограничительного кольца на верхнем торце литникового канала.

42. Изложница для центробежного литья, которая содержит:

переднюю сторону, включающую первый вход для поставки материала, выполненный с возможностью принимать поставку расплавленного материала;

заднюю сторону;

первую полость, проходящую от первого входа для поставки материала в направлении задней стороны, где первая полость ограничена боковой стенкой и задней стенкой, примыкающей к задней стороне изложницы; и

первую полость, имеющую уменьшающуюся площадь поперечного сечения вдоль длины полости.

43. Изложница для центробежного литья по п. 42, отличающаяся тем, что уменьшающаяся площадь поперечного сечения включает первое поперечное сечение и второе поперечное сечение, где первое поперечное сечение находится у или около входа для поставки материала, и где второе поперечное сечение находится на большем расстоянии от входа для подачи материала, чем первое поперечное сечение.

44. Изложница для центробежного литья по п. 43, отличающаяся тем, что площадь поперечного сечения первого поперечного сечения больше, чем площадь поперечного сечения второго поперечного сечения.

45. Изложница для центробежного литья по п. 42, отличающаяся тем, что передняя сторона включает второй вход для поставки материала, выполненный с возможностью принимать поставку расплавленного материала, и тем, что изложница дополнительно включает вторую полость, проходящую от второго входа для поставки материала в направлении задней стороны, где вторая полость ограничена боковой стенкой и задней стенкой, примыкающей к задней стороне изложницы, и отличающаяся тем, что вторая полость имеет уменьшающуюся площадь поперечного сечения вдоль длины полости.

46. Изложница для центробежного литья по п. 42, отличающаяся тем, что изложница выполнена с возможностью способствовать направленному затвердеванию от задней стороны к передней стороне.

47. Изложница для центробежного литья по п. 42, отличающаяся тем, что передняя сторона выполнена с возможностью присоединения к литниковому каналу.

48. Изложница, выполненная с возможностью функциональной связи с вращающимся узлом устройства для центробежного литья, которая содержит:

по меньшей мере одну полость, имеющую входное отверстие, выполненное с возможностью принимать расплавленный материал в основном направлении центробежной силы, генерируемой вращением вращающегося узла.

питатель, связанный с входным отверстием полости, при этом питатель включает по меньшей мере один конусный участок, примыкающий к входному отверстию полости.

49. Изложница по п. 48, дополнительно содержащая конусный участок, включающий множественные конусные подучастки.

50. Изложница по п. 48, отличающаяся тем, что конусный участок проходит вокруг, по существу, всей площади поперечного сечения питателя, примыкающего к входному отверстию полости.

51. Изложница по п. 48, отличающаяся тем, что конусный участок проходит продольно на расстояние от входного отверстия полости.

52. Изложница по п. 51, отличающаяся тем, что указанное расстояние простирается от входного отверстия полости до литникового канала вращаемого устройства.

53. Изложница по п. 48, отличающаяся тем, что конусный участок простирается вокруг менее чем всей площади поперечного сечения участка питателя, примыкающего к входному отверстию полости.

54. Изложница по п. 48, дополнительно содержащая конусный участок, определяющий угол конуса в диапазоне от больше нуля градусов до 90 градусов.

55. Изложница по п. 48, отличающаяся тем, что среднее поперечное сечение, ограниченное коническим участком питателя, больше площади поперечного сечения, ограниченного входным отверстием полости.

56. Изложница по п. 55, отличающаяся тем, что средняя площадь поперечного сечения, ограниченного коническим участком питателя, находится в диапазоне от более 100% до 150% площади поперечного сечения, ограниченного входным отверстием полости.

57. Изложница по п. 48, отличающаяся тем, что по меньшем мере одна из полостей включает по меньшей мере один конический участок.

58. Изложница, выполненная с возможностью функциональной связи с вращающимся узлом устройства для центробежного литья, которая содержит:

по меньшей мере одну полость, имеющую входное отверстие, выполненное с возможностью принимать расплавленный материал в основном направлении центробежной силы, генерируемой вращением вращающегося узла.

растянутый питатель, связанный со входным отверстием полости; и,

отличающаяся тем, что полость выполнена с возможностью производства литого компонента, пригодного для разделения на множество подкомпонентов.

59. Изложница по п. 58, отличающаяся тем, что каждый подкомпонент имеет соотношение сторон в диапазоне от двух до десяти.

60. Изложница по п. 58, дополнительно содержащая растянутый питатель, включающий по меньшей мере один конусный участок, примыкающий к входному отверстию полости.

61. Изложница по п. 60, отличающаяся тем, что конусный участок определяет угол конуса в диапазоне от более нуля градусов до 90 градусов.

62. Изложница, выполненная с возможностью функциональной связи с вращающимся узлом устройства для центробежного литья, которая содержит:

по меньшей мере две полости, каждая из которых имеет входное отверстие, выполненное с возможностью приема расплавленного металлического материала в основном направлении центробежной силы, генерируемой вращением вращающегося узла; и,

общий питатель, связанный с обоими входными отверстиями полостей.

63. Изложница по п. 62, дополнительно содержащая общий питатель, включающий по меньшей мере один конусный участок, примыкающий к по меньшей мере одному из входных отверстий полостей, которые делят общий питатель.

64. Изложница, выполненная с возможностью функциональной связи с вращающимся узлом устройства для центробежного литья, которая содержит:

по меньшей мере одну полость, имеющую входное отверстие, выполненное с возможностью принимать расплавленный материал в основном направлении центробежной силы, генерируемой вращением вращающегося узла;

часть основного корпуса, состоящую из первого материала;

часть задней стенки, которую можно прикреплять и снимать с части основного корпуса, где часть задней стенки состоит из второго материала; и,

при этом первый материал представляет тип материала, отличный от второго материала.

65. Изложница по п. 64, отличающаяся тем, что один из первого и второго материалов включает металлический материал.

66. Изложница по п. 64, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из полостей конически сужается на величину угла конуса.

67. Изложница по п. 64, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из полостей имеет трапециевидную форму, квадратную форму или прямоугольную форму.

68. Изложница по п. 64, дополнительно содержащая питатель, связанный с по меньшей мере одной из полостей, отличающаяся тем, что питатель имеет трапециевидную форму, квадратную форму или прямоугольную форму.

69. Изложница, выполненная с возможностью функциональной связи с вращающимся узлом устройства для центробежного литья, которая содержит:

по меньшей мере одну полость, имеющую входное отверстие, выполненное с возможностью принимать расплавленный материал от питателя в основном направлении центробежной силы, генерируемой вращением вращающегося узла; и,

паз, выполненный примыкающим ко входному отверстию полости, где прорезь выполнена с возможностью вставлять и извлекать из нее боковую стенку питателя.

70. Изложница по п. 69, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна боковая стенка состоит из материала, который отличается от материала, из которого состоит по меньшей мере другая часть изложницы.