专利名称：立式离心铸造机铸型锁紧结构的强度校核方法
技术领域：
本发明属于离心铸造技术领域，具体涉及一种立式离心铸造机铸型锁紧结构的强度校核方法。
背景技术：
传统方法设计的铸型的金属筒套与盖板以及铸型与离心机底盘的锁紧方式是依靠铸型本身的螺钉或螺栓进行锁紧，在高温金属液体浇入铸型后，铸型温度急剧升高，螺钉处于高温工作状态，力学性能受到很大影响，当螺钉因为高温失效时，盖板被掀起，从而发生高温金属液的顶喷事故，造成极大的人员和财产损失；为此，专利申请号为201210256878. 2的中国发明专利申请公开了一种立式离心铸造机的铸型及铸型锁紧结构。该铸型包括底板、盖板和金属筒套三个部分，离心机底盘上设置有与立式离心机主轴同心的圆形凹槽，底板置于离心机底盘的相应圆形凹槽内定位，离心机底盘的圆形凹槽四周均布M个螺栓孔，金属筒套下部与所述底板接触，金属筒套上部与盖板接触，所述盖板上还设置一层对应型号压板，压板为圆环状，压板内圆直径大于对应型号盖板的浇口凸台外缘，压板外圆的直径大于盖板的直径，压板边缘设置多个开有螺栓槽的凸出部，每个螺栓槽与所述离心机底盘上的螺栓孔对应，并用锁紧螺栓将对应的底盘螺栓孔和压板螺栓槽锁紧。通常情况下，都是通过压板上的垫套用螺帽将锁紧螺栓和压板锁紧。传统方法设计的锁紧装置只是针对安装在铸型本身的螺钉及螺栓进行强度校核，而不是针对如专利号为201210256878. 2的专利所述的立式离心铸造机的铸型及铸型锁紧结构中位于铸型之外的锁紧螺栓与压板进行强度校核；传统校核方法只是以被损害部件在高温条件下的屈服强度作为强度校核依据，传统校核方法只是在发生安全事故后对损害部件进行事后鉴定，无法防止顶喷事故的发生。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是通过在铸型设计阶段对铸型锁紧结构进行强度校核，提供一种防止盖板被掀起，从而发生高温金属液顶喷事故的立式离心铸造机铸型锁紧结构的强度校核方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种立式离心铸造机铸型锁紧结构的强度校核方法，对锁紧结构的锁紧螺栓进行强度校核，I)、铸型没有破碎的状态下，当
权利要求
1.一种立式离心铸造机铸型锁紧结构的强度校核方法，其特征是，对所述锁紧结构的锁紧螺栓进行强度校核 I)、在铸型没有破碎的状态下，当 时，拉应力对锁紧螺栓没有产生破坏； 式中0 i为锁紧螺栓受到的拉应力，Pa ;[ 0 J为锁紧螺栓在高温下的许用应力，Pa ； P为金属液的密度，kg/m3 ；n为铸型转速，rpm ;R为铸件外圆半径，m ；r0为铸件内圆半径，m 为盖板的质量，kg Wjas为压板的质量，kg ；M为所选定压板的锁紧螺栓数量；Ststt为单根锁紧螺栓的有效面积； 2 )、在铸型碎块冲击或剪切锁紧螺栓的状态下，当 时，冲击应力对锁紧螺栓没有产生破坏； 式中0 U为锁紧螺栓材料的极限破坏应力，Pa ;对于塑性材料0 U取0 ^ 2，g为重力加速度，K为安全系数，K=9 11 ； 3)、在铸型破碎后高温金属液冲刷锁紧螺栓的状态下，对锁紧螺栓的强度校核公式为当 时，高温金属液导致部分锁紧螺栓失效而不会产生顶喷事故； 式中[O1]为锁紧螺栓在高温下的许用应力，Pa。
2.根据权利要求I所述的立式离心铸造机铸型锁紧结构的强度校核方法，其特征在于，对所述锁紧结构的压板进行强度校核 1)、对压板受到垫套剪应力进行校核，当 时，剪应力对压板没有产生破坏； 式中T为剪应力，Pa ； [ T ]为许用剪应力，Pa ;Sss为每个垫套与压板之间的有效剪切面积S垫套=(JiDfis- 2b) X 6压板，m2 ;D垫套为垫套外径，m ；b为压板凸出部螺栓槽的宽度，m ; S J5ft为压板厚度，m ； 2)、对压板受到盖板向上的弯应力进行校核，当时弯应力对压板没有产生破坏； 式中O 2为压板受到盖板向上的弯应力，Pa ； [ O 2]为许用弯应力，Pa !Sfias为压板内、外圆之间的投影面积(D2 - d2) / 4，m2 ;D为压板的外径，m;d为压板的内径，m。
全文摘要
本发明属于离心铸造技术领域，具体涉及一种立式离心铸型锁紧结构的强度校核方法，一是对所述锁紧结构的锁紧螺栓进行强度校核，在铸型没有破碎的状态下对锁紧螺栓进行强度校核，进一步在铸型破碎的状态下对锁紧螺栓进行强度校核，包括铸型碎块冲击或剪切锁紧螺栓及高温金属液冲刷锁紧螺栓两种异常状态下的强度校核。二是对所述锁紧结构的压板进行强度校核，包括对压板受到垫套剪应力进行校核及对压板受到盖板向上的弯应力进行校核。本发明的有益效果是通过在设计阶段对铸型锁紧结构进行强度校核，可有效地防止因锁紧结构的部件发生高温失效而导致的高温金属液顶喷事故发生，极大地增强了浇注过程中的安全性。
文档编号G01N3/00GK102809506SQ201210306929
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者杨为勤, 党旭亮, 邓学林, 张 浩 申请人:武昌造船厂集团有限公司