[實用新型]用于特高壓GIS開關設備大型耐壓鋁合金90°彎管殼體的鑄造裝置

有效

• 申請號: 201520137286.8
• 申請日: 2015-03-11
• 公開（公告）號: CN204842916U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 班春燕;席建東;曾鳴;王飛
• 申請（專利權）人: 江蘇華江科技有限公司
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 奚衡寶

技術領域

本實用新型涉及一種鋁合金鑄件低壓鑄造裝置，尤其是涉及一種應用于制造特高壓GIS開關設備關鍵零件大型耐壓鋁合金鑄造殼體的低壓鑄造工藝。

背景技術

特高壓電網具有大容量、長距離和低損耗送電的特點，能大大提升我國電網的輸送能力，特高壓GIS開關設備是國家重點開發項目，本實用新型涉及的鋁合金鑄造殼體是該產品的關鍵零件之一，該種零件均是大型的殼體類鑄件，目前制造方法多采用重力鑄造工藝，采用的材料又是具有氧化和針孔傾向較大的鑄造鋁合金ZL101A，因而鑄造工藝的難度很大，為此進行該類耐壓鋁合金鑄造殼體先進制造技術的研究很有必要。

如圖1所示，某特高壓開關設備用大型耐壓鋁合金鑄造殼體，其毛坯外形尺寸1360mm×1360mm×1204mm，且為彎管，毛坯重量400Kg，法蘭厚度達68mm，殼體壁厚為30mm，且要進行水壓、氣壓強度及氣密性試驗，氣密性試驗壓力為0.65MPa，例行水壓試驗壓力為1.3MPa，且要通過3.25MPa壓力的水壓破壞性試驗。

該零件目前采用的鑄造工藝是重力鑄造，為了保證造型、起模、合箱等過程不塌箱，鑄型材料選擇樹脂自硬砂。該工藝的澆注系統包括兩個澆口YJ01、YJ02和14個冒口YM01～YM14。為了保證鋁水的充填、排氣與排渣，兩個澆口YJ01、YJ02采用縫隙式澆注系統，但在澆注時要在兩個澆口YJ01、YJ02同時澆注，操作不方便，且兩個澆口的澆注速度不能保持一致，會導致鑄造質量差的問題；對于該工藝而言，澆口底部必須設計過濾網，但過濾網的放置很困難；同時，該工藝芯頭設計通過加大加長芯頭的方式來解決彎管狀芯子主芯不穩，下芯后容易偏皮的問題，但未考慮砂芯的吊裝問題。對生產的鑄件進行了各方面檢測，主要問題是水壓破壞性試驗壓力達不到設計要求。

本實用新型所涉及的大型耐壓鋁合金90°彎管鑄造殼體，與圖1所揭示的殼體形狀極為相似，毛坯外形尺寸略小，法蘭厚度為35mm，而殼體壁厚僅為12mm，壁厚減小很多，毛坯重量同步減輕為200Kg，由于壁厚太薄，鑄造難度比圖1所揭示的殼體更大，且要通過4MPa壓力的水壓破壞性試驗，對該零件的鑄造質量要求也更高。

因此，為了保證和提高該零件的質量，有必要提供一種更好的鑄造工藝方法，所以我們考慮到了低壓鑄造工藝，以改善零件的鑄造質量和滿足特高壓開關設備的綜合使用要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種制造大型耐壓鋁合金殼體，達到提高該零件的鑄造質量，保證該零件達到水壓破壞性試驗要求的壓力。

為此本實用新型采用的技術方案是：本實用新型的彎管殼體為90°彎管結構，兩端部設置法蘭，包括砂芯吊裝結構、芯盒；

所述砂芯吊裝結構包括吊鉤、和吊鉤連接的埋入支架，以及連接吊鉤和埋入支架的厚螺母；

所述芯盒上具有容置砂芯的容置槽和容置所述吊鉤的開槽，以及連通容置槽和開槽的通孔；

所述砂芯吊裝結構的埋入支架下端為十字型結構，所述十字型結構分別對砂芯的兩法蘭部進行定位，所述吊鉤實現對砂芯兩法蘭之間上部正中心部進行定位；

所述砂芯的內澆道包括若干立筒，所述立筒上連接有橫澆道和澆口。

所述砂芯的內澆道包括十一個立筒，其中每個法蘭處分別設置三個立筒；

各法蘭對應面的中部分別設有一個立筒，分別設置在殼體的充氣嘴、支撐地腳處；

兩法蘭連接的45°中心線上設三個立筒。

所述處于充氣嘴的立筒處的內澆口設計成上下分體設置的兩部。

所述處于支撐地腳的立筒處的內澆口設置在兩支撐地腳中間部位，并在支撐地腳的端部開設階梯式內澆口。

所述橫澆道包括一個主橫澆道和八個分支橫澆道，所述主橫澆道和兩法蘭呈45°布置，八個分支橫澆道對稱分布于主橫澆道兩側，所述澆口設置在主橫澆道的中心部位。

所述吊鉤下端、埋入支架的上端和厚螺母通過螺紋連接。

特高壓GIS開關設備大型耐壓鋁合金90°彎管殼體的低壓鑄造工藝，按照以下步驟進行：先將埋入支架與厚螺母連接，并置于芯盒中，然后將吊鉤從芯盒外側穿入與厚螺母的另一端連接，即可開始制作砂芯；

砂芯制作完成后，取下吊鉤，而埋入支架和厚螺母則留在砂芯中，打開芯盒、取出砂芯，再將吊鉤裝在砂芯中；

合箱時，將砂芯安放在砂型中后，取下吊鉤，然后進行澆鑄，并用石棉將吊鉤留在砂芯上的孔洞封閉，以防止澆注時鋁水進入該孔洞使厚螺母填滿鋁水而無法再次使用。