[發明專利]一種燃氣輪機壓氣機軸承座的鑄造工藝及其澆注系統

有效

• 申請號: 201310096303.3
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103170580A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 徐德民;楊明強;何敏峰
• 申請（專利權）人: 上海宏鋼電站設備鑄鍛有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C9/20
• 代理公司: 上海寶鼎專利代理有限公司 31222
• 代理人: 龔崢嶸

技術領域

本發明涉及一種澆注方法及其澆注系統，尤其涉及一種燃氣輪機壓氣機軸承座的鑄造工藝及其澆注系統。

背景技術

上海汽輪機廠是國內最早設計、生產燃氣輪機的廠家之一。在21世紀初，上海電氣迎來了燃氣輪機發展的又一重大機遇。在2000年我國開始實施“西氣東輸”工程時，上海電氣就明確了燃氣輪機新高地建設的目標，提出了上海要建成一個綜合性的能為用戶全方位服務的燃氣輪機生產基地的目標。2001年，在國家“以市場換技術”的大背景下，上海電氣與西門子建立了合作伙伴關系，從西門子引進了一系列燃氣輪機技術。

本公司試制的F級燃氣輪機壓氣機軸承座上半鑄件，單重13500kg，外形長4008mm，寬2004mm，高1267mm，呈喇叭形（見圖1）。鑄件高壓力區執行德國TLV技術標準，鑄件整體進行無損檢測，其中超聲波檢測須達到DIN?EN?1268-3標準中的2級要求；磁粉檢測須達到DIN?EN?1369標準中的3級要求，即要求在鑄件內部不得有影響鑄件使用的縮孔、縮松和表面不得有浮渣、裂紋等缺陷。要完成如此高質量的鑄件，澆注系統的設計尤其重要，若采用傳統的澆注系統，顯然不能保證質量。因為傳統的澆注系統無論是封閉式、半封閉式還是開放式，都無法保證金屬液在整個澆注過程中的平穩流動，容易卷氣、紊流，導致浮渣、裂紋以及縮松類缺陷。為了保證鑄件的質量，就必須設計一種能滿足高質量要求的鑄件的澆注系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種合理巧妙的燃氣輪機壓氣機軸承座的鑄造工藝及其澆注系統，設置二級分流分配結構，經過多級緩沖、減壓、抑制紊流之后的金屬液通過內澆口從鑄件的底部平穩地流入，大大提高鑄件的質量。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是：

一種燃氣輪機壓氣機軸承座的鑄造工藝，該鑄件主體呈內外圈喇叭形，該工藝為砂型鑄造工藝，該工藝采用樹脂砂造型，其澆注系統包括一個定量澆口杯、一根直澆道、一根分配橫澆道、兩根分配澆道、一根橫澆道、若干帶有耐火陶瓷過濾片的過濾包和若干內澆口，內澆口位于鑄件底部；所述橫澆道設置在鑄件內、外圈的中間部位，若干內澆口均分地交替連接于橫澆道底部和鑄件內、外圈的底部，所述橫澆口與內澆口之間設置有帶有耐火陶瓷過濾片的過濾包；所述直澆道到橫澆道的結構為兩級平均分流分配結構，所述直澆道通過一根分配橫澆道一級分流分配到兩根分配澆道，兩根分配澆道為二級分流分配，所述分配澆道的4個出口均分地設置于所述橫澆道頂部；所述的直澆道、橫澆道和內澆口在樹脂砂造型時通過樹脂砂造型獲得，所述分配橫澆道和分配澆道為陶瓷管預制構成，在樹脂砂造型時直接埋入樹脂砂中與所述直澆道和橫澆道接合成型。

該工藝造型時，所述過濾包及內澆口位于底箱中，部分所述直澆道位于蓋箱中，其余部分所述直澆道位于坭芯中。

從所述直澆道、分配橫澆道到分配澆道之前為全開放式澆口，從所述分配澆道、橫澆道到內澆道為先封閉后開放式澆口。

進一步的，所述直澆道、分配橫澆道、分配澆道、橫澆道和內澆口的最小截面積之比為：0.71:0.99:1.27:1:1.86。

更優的，所述直澆道有效截面直徑為120mm，所述分配橫澆道有效截面直徑為100mm，所述分配澆道有效截面直徑為80mm。

所述內澆口最好平均布置15道，并且所述內澆口截面呈進一步滿足開放式澆口設置要求的橢圓形變直徑形狀。

本發明同時提供了一種用于燃氣輪機壓氣機軸承座樹脂砂鑄造的澆注系統，包括一個定量澆口杯、一根直澆道、一根分配橫澆道、兩根分配澆道、一根橫澆道、若干帶有耐火陶瓷過濾片的過濾包和若干內澆口，內澆口位于鑄件底部；所述橫澆道設置在鑄件內、外圈的中間部位，若干內澆口均分地交替連接于橫澆道底部和鑄件內、外圈的底部，所述橫澆口與內澆口之間設置有帶有耐火陶瓷過濾片的過濾包；所述直澆道到橫澆道的結構為兩級平均分流分配結構，所述直澆道通過一根分配橫澆道一級分流分配到兩根分配澆道，兩根分配澆道為二級分流分配，所述分配澆道的4個出口均分地設置于所述橫澆道頂部；所述的直澆道、橫澆道和內澆口通過樹脂砂造型獲得，所述分配橫澆道和分配澆道由直接埋設入樹脂砂型中的陶瓷管構成。

從所述直澆道、分配橫澆道到分配澆道之前為全開放式澆口，從所述分配澆道、橫澆道到內澆道為先封閉后開放式澆口。

進一步的，所述直澆道、分配橫澆道、分配澆道、橫澆道和內澆口的最小截面積之比為：0.71:0.99:1.27:1:1.86。