Opis
KOKILARKA NISKOCIŚNIENIOWA
1.1. Ogólna charakterystyka urządzenia
Kokilarka niskociśnieniowa hydrauliczna KHBJ-3 została wykonana przez Firmę Produkcyjno-Handlową „BRYDEX-B” w Choczni k/Wadowic.
Urządzenie składa się z:
– zasilacza hydraulicznego UHBJ-400/70/22
– pieca topliwego
– konstrukcji stalowej
– elementów układu hydraulicznego, pneumatycznego i chłodzenia kokilii.
1.2. Zasada działania
Ogólnie cykl pracy urządzenia można podzielić na kilka faz:
• Przygotowanie do procesu
• Zamknięcie kokilarki
• Wtrysk aluminium
• Krystalizacja
• Otwarcie kokili
• Wjazd rękawa odbierającego
• Wypchanie elementu
• Wyjazd rękawa z elementem
Ruchy robocze płyty ruchomej, rękawa, oraz wkładek kokili realizowane są za pomocą siłowników hydraulicznych dwustronnego działania. Wyjazd i podnoszenie pieca realizowane jest przy pomocy orbitalnych silników hydraulicznych dwukierunkowych. Zasilanie tych elementów jest realizowane z zasilacza hydraulicznego UHBJ-400/70/22.
Wtrysk aluminium realizowany jest poprzez napór sprężonego powietrza na taflę aluminium wewnątrz pieca. Za sterowanie parametrami dostarczanego powietrza odpowiada układ pneumatyczny z proporcjonalnym zaworem ciśnieniowym sprzężony z układem pomiarowy ciśnienia panującego wewnątrz pieca.
W kokilarce został też zamontowany wodny i powietrzny układ chłodzenia kokili. Składa się on zaworów sterowanych elektrycznie odcinających przepływ medium, zaworów ręcznych sterujących wielkością przepływu medium oraz rotametrów umożliwiających pomiar natężenia przepływu.
W zależności od rodzaju odlewanego elementów należy dokonać zmiany parametrów pracy urządzenia takich jak:
• Punktu zatrzymania płyty kokilarki podczas zwierania kokili
• Punktu rozpoczęcia hamowania przed zwarciem kokili
• Położenia płyty nad rękawem w momencie odbierania odlewu
• Górne położenie płyty kokili
• Ciśnień i czasów poszczególnych etapów wtrysku
• Ilości aluminium wtryskiwanego podczas pojedynczego wtrysku
• Punkty zamknięcia poszczególnych wkładek kokili
1.3. Dane techniczne.
Wymiary urządzenia:
– wysokość: 5600 mm
– szerokość: 3700 mm – bez siłownika wyjazdu pieca,
4600 mm – z siłownikiem wyjazdu pieca
– długość: 5600 mm
– maksymalny nacisk siłownika głównego: 250 kN (25 ton)
– maksymalny skok siłownika głównego: 900 mm
– maksymalna prędkość ruchu siłownika głównego w dół: 60 mm/s
– maksymalna prędkość siłownika głównego – ruchy ustawcze: 30 mm/s
– maksymalna prędkość ruchu siłownika głównego w górę: 108 mm/s
– pojemność tygla pieca: 880 kg
– maksymalne ciśnienie wtrysku aluminium: 0,1 MPa
– minimalna wysokości rękawa od płyty stałej: 239 mm
– maksymalna wysokość rękawa od płyty stałej: 489 mm
– głębokość wykopu: 1160 mm
Siłownik główny ma możliwość wykonywania ruchów z dowolną prędkością w cyklu automatycznym w zakresie do 60 mm/s ustawialną na pulpicie operatora.
Maca całkowita ok. 19 000 kg
Zasilanie urządzenia:
Zainstalowana moc elektryczna: 96 kW
Napięcie zasilania: 400V AC 50Hz (zasilanie przewodem 5 żyłowym – instaluje zamawiający)
Minimalne przyłącze powietrza: G ½”
Minimalne ciśnienie powietrza: 0,6 MPa
Powietrze musi być osuszone przed dostarczeniem do urządzenia.
Minimalne przyłącze wody: G ½”
Zakres ciśnienia i przepływu wody i powietrza chłodzących kokile określa technologia procesu odlewania wykonywana przez użytkownika.
1.4. Przeznaczenie
Kokilarka przeznaczona jest do wykonywania odlewów aluminiowych metodą wtrysku niskociśnieniowego wcześniej przygotowanego ciekłego stopu aluminium. Odlew wykonywany jest w kokilach stalowych dwudzielnych z maksymalnie 4 wkładkami ruchomymi. Maksymalny rozmiar kokili 1500 mm x 1500 mm x 800 mm a jej ciężar nie może przekroczyć 10000 kg , część górna nie może przekroczyć wagi 5000 kg.
Kokila powinna zostać przykręcona do powierzchni roboczych płyt w sposób zapewniający bezpieczne i bezawaryjne jej użytkowanie. Nie dopuszcza się użytkowania kokil bez odpowiedniego mocowania przewidzianego przez jej konstruktora.
Zabrania się używania kokilarki do celów innych niż wykonywanie odlewów, a w szczególności przetłaczania, tłoczenia, wyciskania i wytłaczania elementów do i z zespołów.
Zabronione jest używania pieca do topienia i rafinacji stopów aluminium. Wsad powinien zostać dostarczony gotowy do wtryśnięcia do formy.
Do chłodzenia należy używać wody z ujęcia przemysłowego oraz odprowadzać ją do przemysłowej oczyszczalni ścieków, ewentualnie korzystać z zamkniętego biegu czynnika chłodzącego.
1.5. Obsługa Kokilarki
Kokilarka została przygotowana do obsługi przez jedną osobę. Strefę niebezpieczną odgradza z 2 stron osłona stała a z 2 stron kurtyna bezpieczeństwa. Wejście w strefę niebezpieczną przez wiązkę kurtyny zatrzymuje ruchy kokilarki, nie zatrzymuje odliczania czasu krystalizacji.
W trakcie prac ustawczych i serwisowych obsługa może przebywać w strefie zagrożenia lecz powinna zachować szczególną ostrożność podczas wykonywania ruchów przez poszczególne elementy.
W trakcie procesu uzupełniania poziomu metalu w piecu operator musi zachować szczególną ostrożność, tak aby nie zostać poparzonym przez nie kontrolowany rozbryzg cieczy, nie zostać przygniecionym przez opadającą, podnoszącą się płytę dolną kokilarki. Należy zwrócić szczególną uwagę na osoby postronne aby zanadto nie zbliżały się do pieca podczas procesu .
W celu zapewnienia bezpieczeństwa każdy ruch niebezpieczny poprzedzony został sygnałem dźwiękowym.
W trakcie prac związanych z wyjazdem pieca należy zachować następującą kolejność operacji:
Do wyjazdu:
1. usunąć blachę zakrywającą siłownik (na rys. 1 po prawej stronie)
2. usunąć blachę osłaniającą przy piecu (na rys. 1 po lewej stronie puszki przyłączeniowej pieca)
3. otworzyć podest do oporu (do samego końca) – sterowany z pulpitu
4. usunąć 2 najazdy, po których wyjeżdża podest (rys. 2)
5. wyjazd pieca – sterowany z pulpitu.
Do wjazdu pieca:
1. wjazd pieca – sterowany z pulpitu
2. założyć 2 najazdy, po których wyjeżdża podest (rys. 2)
3. zamknąć podest do oporu (do samego końca) – sterowany z pulpitu
4. założyć blachę osłaniającą przy piecu (na rys. 1 po lewej stronie puszki przyłączeniowej pieca)
5. założyć blachę zakrywającą siłownik (na rys. 1 po prawej stronie)
Niestosowanie się do kolejności w/w czynności przy ruchu pieca może spowodować uszkodzenia mechaniczne elementów kokilarki.
Poniżej przedstawiono miejsca bezpieczne dla obsługi. Kolorem zielonym oznaczono miejsca bezpiecznej obsługi, kolorem pomarańczowym oznaczono miejsca niebezpieczne, w których obsługa może przebywać tylko podczas prac serwisowych i ustawczych.
Obsługa podczas prac powinna pamiętać o używaniu podstawowych środków ochrony indywidualne jak okulary, kaski, rękawice zabezpieczające przed skutkami nieprzewidzianych czynników szkodliwych.
1.6. Opis elementów składowych kokilarki
1.6.1. Konstrukcja nośna
Kokilarka spoczywa na Konstrukcji nośnej która wykonana jest z elementów stalowych połączonych w procesie spawania. na konstrukcji zostały zamontowane słupy prowadzące kokilarki.
1.6.2. Kokilarka
Kokilarka jest urządzeniem o napędzie hydraulicznym umożliwiającym zamknięcie i otwarcie kokili z określoną siłą. Konstrukcja kokilarki zapewnia równoległe przesuwanie płyty ruchomej po 4 słupach prowadzących. Przejazd płyty ruchomej realizowany jest za pomocą siłownika głównego przymocowanego do płyty górnej. Siłownik ten jest wyposażony w układ zaworów zapobiegający opadaniu płyty i spadkowi ciśnienia podczas odlewania. Zamontowano w nim także układ pomiaru położenia tłoka, za pomącą którego możemy kontrolować położenie płyty ruchomej kokilarki. W dnie siłownika zamontowano przekaźnik ciśnienia w celu kontroli nadmiernego wzrostu ciśnienia.
Z płytą dolną powiązany został także rękaw odbierający gotowy odlew. Napęd rękawa realizowany jest przy pomocy siłownika hydraulicznego, zaś jego skrajne położenia sygnalizują krańcówki elektryczne. Rękaw ma możliwość regulacji wysokości względem płyty dolnej realizowany za pomocą siłownika hydraulicznego.
Płyta ruchoma dodatkowo została wyposażona w system zabezpieczający przed opadnięciem w razie awarii siłownika, którego elementy wykonawcze znajdują się na płycie górnej. Mechanizm ryglujący otwierany jest przy inicjacji ruchów płyty ruchomej.
Na płycie ruchomej umieszczono płytę wypychaczy która napędzana jest dwoma siłownikami hydraulicznymi. Skok płyty wypychaczy określa położeni powiązanych z nią krańcówek elektrycznych.
1.6.3. Piec topliwy
Piec topliwy wykonany jest jako szczelna konstrukcja stalowa wyłożona wewnątrz materiałem izolacyjnym. Elementy grzejne ułożone są na kształtkach szamotowych tworzących okrąg. Wewnątrz pieca znajduje się tygiel do którego wlewane jest aluminium.
Piec został wyposażony w czujnik zwarciowy sygnalizujący wylanie aluminium lub wystąpieniu pary wewnątrz pieca. Sygnał z czujnika powoduje zatrzymanie pracy całego urządzenia, kasując wszystkie jego nastawy.
Piec został wyposażony również w zawór Awaryjnego spustu powietrza. Znajduje się na stanowisku operatora i jest dostępny z poziomu posadzki.
Piec wyposażono w dwa układy pomiaru ciśnienia w piecu. Jeden z nich znajduje się bezpośrednio na piecu drugi na zasilaczu hydraulicznym. Sterowanie zasilaniem powietrzem pica znajduje się na zasilaczu hydraulicznym.
Parametry:
– napięcie zasilania: 3×400 V, 50 Hz,
– moc zainstalowana: 9 grzałek x 8 kW
– temperatura: 800 oC
– ciśnienie powietrza: 0,3 bar
Wykaz elementów zamiennych pieca
– sznur ø7x 4103 mm (płyta górna pieca)
– sznur ø7x 3978 mm (płyta górna pieca)
– o-ring ø20 x 3 mm (izolacja grzałki)
– o-ring ø12x 2 mm (izolacja grzałki)
– o-ring ø 4 x 3 mm (czujnik zwarciowy)
– łożysko kulkowe kółek pieca: 6305-2Z – 2 szt./kpl.
– płyta zamykająca właz pieca: 150 x 150 x 25,4 mat. INSURAL 140
– Spirala grzejna z płaskownika wg rys. 624.025.000.10
Piec dla celów remontowych i konserwacyjnych ma możliwość wyjazdu z pod kokilarki. Wyjeżdża on na kołach podnoszących piec do góry przy pomocy 4 siłowników hydrauliczny. Następnie siłownik teleskopowy dwustronnego działania wysuwa lub wsuwa piec.
2. ZASILACZ HYDRAULICZNY UHBJ-400/70/22
Do napędu i sterowania kokilarką KHBJ-3 służy zasilacz hydrauliczny typu
UHBJ-400/70/22. Został on wykonany według schematu (rys 624.025.000.01).
2.1. Dane eksploatacyjne zasilacza
B) ciecz robocza: olej hydrauliczny PETROFER ULTRA SAFE 620 ROT lub inny o zbliżonych własnościach
– skład: woda/glikol HFC
C) maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze agregatu: 13 MPa
D) pojemność nominalna zbiornika: 400 dm3
E) parametry elektryczne:
– napięcie zasilania: 3×400 V, 50 Hz,
– moc zainstalowana: 24 kW
– napięcie sterowania elektromagnesów: napięcie stałe 24 V
