一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统及型壳固定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统及型壳固定装置，可以减小涡轮心部晶粒和提高心部机械性能，满足大型涡轮的设计和使用要求。型壳固定装置包括砂箱，所述砂箱内设有涡轮型壳，涡轮型壳的底部与砂箱的底壁之间留有间隔距离，所述砂箱、涡轮型壳之间填筑有石英砂，石英砂的上表面覆盖水玻璃砂。真空熔炼浇注系统包括型壳固定装置，还包括适配真空熔炼炉的中间漏包、离心装置、振动装置，所述中间漏包用于向涡轮型壳浇注合金液，所述离心装置用于对涡轮型壳内的合金液进行离心破坏结晶时晶粒生长，所述振动装置用于对涡轮型壳内的合金液进行振动凝固。对涡轮型壳内的合金液进行振动凝固。对涡轮型壳内的合金液进行振动凝固。

【技术实现步骤摘要】
一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统及型壳固定装置


[0001]本技术涉及涡轮熔模铸造
，特别是涉及一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统及型壳固定装置。

技术介绍

[0002]现有技术生产的涡轮重量较小，心部热节圆直径也小，按照常规熔炼浇注工艺铸造的涡轮心部性能差异不大，能够满足设计和使用要求。按照真空重熔后直接浇注的铸造工艺可以生产出满足设计要求的涡轮毛坯。随着增压器的发展，生产的径流增压器功率越大，涡轮作为增压器的核心部件，其重量、外形尺寸、轮毂的厚度也越大。按以前的熔炼浇注工艺进行生产，即使浇注温度控制得很低，经过解剖对比，大型涡轮心部的本体强度比以前生产的涡轮强度低9.03％，不同部位偏差6.12％，满足不了设计要求。对涡轮本体进行解剖后分析各部位的性能和晶粒，发现各部位性能差异较大，心部存在显微疏松，晶粒从轮毂边缘至心部逐渐变粗大。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统及型壳固定装置，可以减小涡轮心部晶粒和提高心部机械性能，满足大型涡轮的设计和使用要求。
[0004]本技术的目的是这样实现的：
[0005]一种大型径流涡轮的型壳固定装置，包括砂箱，所述砂箱内设有涡轮型壳，涡轮型壳的底部与砂箱的底壁之间留有间隔距离，所述砂箱、涡轮型壳之间填筑有石英砂，石英砂的上表面覆盖水玻璃砂。
[0006]优选地，所述型壳包括型壳本体，所述型壳本体的底部设有冷铁安放位置，所述冷铁安放位置内安装有冷铁。
[0007]优选地，所述型壳本体上设有附铸试样。
[0008]优选地，所述冷铁安放位置的底部依次设有腰形孔、圆形腔体，所述冷铁包括从上往下依次设置的冷铁本体、定位块、腰形块，所述定位块为圆柱状，定位块的直径与腰形孔的宽度适配，所述腰形块用于穿过腰形孔并定位于圆形腔体。
[0009]优选地，所述冷铁本体上设有螺孔，所述定位块上设有螺柱，定位块通过螺柱与冷铁本体上的螺孔连接。
[0010]一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统，包括型壳固定装置，还包括适配真空熔炼炉的中间漏包、离心装置、振动装置，所述中间漏包用于向涡轮型壳浇注合金液，所述离心装置用于对涡轮型壳内的合金液进行离心破坏结晶时晶粒生长，所述振动装置用于对涡轮型壳内的合金液进行振动凝固。
[0011]优选地，所述中间漏包中安装有塞杆装置，所述塞杆装置包括塞杆和塞杆座，所述塞杆座密封固定在中间漏包底部，塞杆座上设有浇注孔，所述塞杆通过上下移动机构安装
于真空熔炼炉，用于开关浇注孔。
[0012]优选地，所述离心装置包括离心底盘以及多个挡块，离心底盘上对应多个挡块设有多个滑槽，各滑槽内分别设有螺孔，所述多个挡块分别固定在对应的滑槽内，多个挡块之间形成型壳固定装置的定位空间。
[0013]优选地，所述中间漏包中安放有镧铈稀土。
[0014]由于采用了上述技术方案，本技术在中间漏包中安放镧铈稀土和固定塞杆装置，在型壳固定装置中的型壳内安放冷铁，送入离心装置上固定，熔炼后合金液倒入中间漏包中进行保温与稀土合金化，测温到浇注温度时开启离心装置转动，提升塞杆，合金液通过塞杆座的孔流入涡轮型壳中，浇注完毕离心速度调制较低转速，旋动离心装置控制按钮，实现正反转离心，破坏真空，取出型壳固定装置放在振动装置上振动至凝固结束。
[0015]本技术用于大型径流涡轮的真空熔炼浇注工艺，涡轮心部的晶粒直径大部分小于2mm，偶尔晶粒小于4mm，涡轮本体强度提高11.37％，轮毂各部位强度偏差为2.36％，涡轮摩擦焊后的抗拉强度提高21.48％，屈服强度提高21.05％，超过以前生产的涡轮强度。
附图说明
[0016]图1是本实施例中待熔炼浇注涡轮的型壳剖面图；
[0017]图2是涡轮浇注所需装置的结构示意图；
[0018]图3是图2的爆炸图；
[0019]图4是塞杆装置的爆炸图；
[0020]图5是型壳固定装置的剖面图；
[0021]图6是冷铁的爆炸图；
[0022]图7是离心装置的爆炸图。
[0023]附图标记
[0024]附图中，1
‑
中间漏包；2
‑
塞杆装置；21
‑
塞杆；22
‑
定塞杆底座；3
‑
型壳定位装置；31
‑
砂箱；32
‑
砂箱吊耳；33
‑
涡轮型壳；331
‑
涡轮型壳本体；332
‑
附铸试样；333
‑
冷铁安放位置；334
‑
腰形孔；335
‑
圆形腔体34
‑
水玻璃砂；35
‑
石英砂；4
‑
冷铁；41
‑
冷铁本体；42
‑
定位块；43
‑
螺孔；44
‑
螺柱；45
‑
腰形块；5
‑
离心装置；51
‑
离心底盘；52
‑
挡块；53
‑
螺孔；54
‑
挡块固定孔；55
‑
六角螺钉；56
‑
滑槽；6
‑
振动装置。
具体实施方式
[0025]如图1～图7所示，一种大型径流涡轮的真空熔炼浇注系统，包括中间漏包1、塞杆装置2、型壳定位装置3、冷铁4、离心装置5、振动装置6、镧铈稀土7；所述中间漏包1为设备自有，所述中间漏包1中放镧铈稀土7和安装塞杆装置2；所述塞杆装置2包括塞杆21、塞杆座22；所述塞杆21与塞杆座22配合实现密封，所述塞杆21提升，实现合金液浇注；所述型壳定位装置3设置有砂箱31，所述砂箱31上设置有砂箱吊耳32，涡轮型壳33放入所述砂箱31中部，填石英砂35，所述石英砂35上部覆盖水玻璃砂34固定；所述型壳固定装置3安放在离心装置5上，所述离心装置5设有离心底盘51，所述离心底盘51设有三个滑槽56，滑槽内56设有多个螺孔53，挡块52安放在滑槽56内，六角螺钉55通过挡块固定孔54与螺孔53连接固定；
[0026]所述涡轮型壳33上设有附铸试样332、冷铁安放位置333、腰形孔334和圆形腔体
335，冷铁4通过腰形孔334进入圆形腔体335，然后冷铁4旋转一定角度实现冷铁4定位。
[0027]所述冷铁4设有冷铁本体41、定位块42，所述冷铁本体4上设有螺孔43，所述定位块42上设有螺柱44，所述定位块42底部设置为腰形块45，定位块42通过螺柱44与冷铁41上的螺孔43连接。
[0028]进一步为了适应不同大小的涡轮熔炼浇注工艺，塞杆座22与中间漏包1的连接设计为嵌入式，保持塞杆座22外形尺寸不变时，可以根据涡轮需要的浇注速度设计塞杆座22的孔的大小，保持灵活更换气流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型径流涡轮的型壳固定装置，其特征在于：包括砂箱(31)，所述砂箱(31)内设有涡轮型壳(33)，涡轮型壳(33)的底部与砂箱(31)的底壁之间留有间隔距离，所述砂箱(31)、涡轮型壳(33)之间填筑有石英砂(35)，石英砂(35)的上表面覆盖水玻璃砂(34)。2.根据权利要求1所述的一种大型径流涡轮的型壳固定装置，其特征在于：所述型壳(33)包括型壳本体(331)，所述型壳本体(331)的底部设有冷铁安放位置(333)，所述冷铁安放位置(333)内安装有冷铁(4)。3.根据权利要求2所述的一种大型径流涡轮的型壳固定装置，其特征在于：所述型壳本体上设有附铸试样(332)。4.根据权利要求2所述的一种大型径流涡轮的型壳固定装置，其特征在于：所述冷铁安放位置(333)的底部依次设有腰形孔(334)、圆形腔体(335)，所述冷铁(4)包括从上往下依次设置的冷铁本体(41)、定位块(42)、腰形块(45)，所述定位块(42)为圆柱状，定位块(42)的直径与腰形孔(334)的宽度适配，所述腰形块(45)用于穿过腰形孔(334)并定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏洪举，牛兴军，罗卫东，
申请(专利权)人：重庆江增船舶重工有限公司，
类型：新型
国别省市：