CN104313501A - 船用无缝电机外壳及其铸造工艺 - Google Patents

Abstract

一种船用无缝电机外壳，涉及船用电气技术领域，是由以下重量份数的组分构成：生铁70-80份、再生钢4-6份、碳化硅4-6份、石墨烯1.5-2.5份、煅烧高岭土1.5-2.5份、稀土混合物1.5-2.5份、氧化锆1.5-2.5份、非晶态石英颗粒0.5-1.5份、锑0.5-1.5份、钨酸钾0.5-1.5份、硫铁矿烧渣1.5-2.5份；本发明对传统电机外壳的配方做出了较大的调整，加入石墨烯、稀土等物质，改变了外壳的性能，使得外壳的强度和硬度都很高，在遭到破坏时不能产生二次杀伤。

Description

船用无缝电机外壳及其铸造工艺

技术领域

本发明涉及船用电气技术领域，具体涉及一种船用无缝电机外壳及其铸造工艺。 

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源；由此，电机的应用范围非常的广；每年所需制造的数量也极为庞大。电机在工作过程中会产生一定的热量，为了提高电机的散热效率以保证电机能正常工作；如Y系列三相电机壳体的外侧面上设置有多条散热条；但该壳体主要依靠模具翻砂浇筑成型毛坯。 

目前船用电机壳市场绝大部分采用钢材焊接而成，它的主要缺点有：外表不规整，导致产品不能保持它的一致性；生产过程缓慢，生产效率不高；使用时噪音大。还有采用灰口铸铁工艺生产电机壳，灰口铸铁的力学性能、基体的组织和石墨的形态有关。灰口铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰口铸铁的抗拉强度，塑性和韧性远低于钢，同时石墨片粗大，强度和硬度最低。在发生破坏时容易产生二次杀伤。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种质量好，使用安全可靠的船用无缝电机外壳。 

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 

一种船用无缝电机外壳，是由以下重量份数的组分构成：生铁70-80份、再生钢4-6份、碳化硅4-6份、石墨烯1.5-2.5份、煅烧高岭土1.5-2.5份、稀土混合物1.5-2.5份、氧化锆1.5-2.5份、非晶态石英颗粒0.5-1.5份、锑0.5-1.5份、钨酸钾0.5-1.5份、硫铁矿烧渣1.5-2.5份；

上述各组分的较佳重量份数为：生铁75份、再生钢5份、碳化硅5份、石墨烯2份、煅烧高岭土2份、稀土混合物2份、氧化锆2份、非晶态石英颗粒1份、锑1份、钨酸钾1份、硫铁矿烧渣2份。

本发明的另一个目的是提供一种铸造上述船用无缝电机外壳的工艺，其工艺步骤如下： 

1）熔炼

按组分配方称取上述原材料，并送入熔炼炉熔炼成浇铸溶液，并流入浇铸系统中待用；

2）振砂

采用振砂机对上一批次成型后的铸造模进行振动，在振动过程中，成型的外壳与砂型模分离，外壳通过输出装置输送出来，砂型模在振动中破碎成原始的砂粒，砂粒从振砂机底部出口落入到输送机上；

3）砂分离

输送机将振动分离出来的砂粒输送到添砂机内，添砂机将砂粒按需要送入到砂分离装置内，在砂分离装置内首先对砂粒进行冷却，冷却完成后对砂粒进行过滤，通过分离筛将砂粒中的杂质分离出来，合格的成品砂进入储砂箱储存，不合格的输送到外部的收集装置内；

4）混料

按需要将储砂箱内的成品砂送入到混料机内，并将造型需要的添加剂加入到混料机，混料机将成品砂与添加剂混合均匀，制备成造型砂待用；

5）加料

混料机制备好的造型砂由出口出来经输送机将造型砂输送到多个自动加砂斗中储存，由自动加砂斗对应的将造型砂按需要的量加入到造型机；

6）造型

在造型机上制备电机外壳模型和电机内壳模型，然后将电机外壳模型和电机内壳模型进行复合形成铸造模；

7）浇铸

将制备好的铸造模依次放入到输送系统上，并输送到浇铸系统，由浇铸系统对铸造模进行浇铸成型，成型后的铸造模依次由输送系统输送到振砂机上进行分离，分离后的外壳体进入成品区，分离后的砂粒进入砂分离装置循环利用。

本发明的有益效果是：本发明对传统电机外壳的配方做出了较大的调整，加入石墨烯、稀土等物质，改变了外壳的性能，使得外壳的强度和硬度都很高，在遭到破坏时不能产生二次杀伤。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 

一种船用无缝电机外壳，是由以下重量份数的组分构成：生铁75份、再生钢5份、碳化硅5份、石墨烯2份、煅烧高岭土2份、稀土混合物2份、氧化锆2份、非晶态石英颗粒1份、锑1份、钨酸钾1份、硫铁矿烧渣2份。 

其制备工艺步骤如下： 

1）熔炼

按组分配方称取上述原材料，并送入熔炼炉熔炼成浇铸溶液，并流入浇铸系统中待用；

2）振砂

采用振砂机对上一批次成型后的铸造模进行振动，在振动过程中，成型的外壳与砂型模分离，外壳通过输出装置输送出来，砂型模在振动中破碎成原始的砂粒，砂粒从振砂机底部出口落入到输送机上；

3）砂分离

输送机将振动分离出来的砂粒输送到添砂机内，添砂机将砂粒按需要送入到砂分离装置内，在砂分离装置内首先对砂粒进行冷却，冷却完成后对砂粒进行过滤，通过分离筛将砂粒中的杂质分离出来，合格的成品砂进入储砂箱储存，不合格的输送到外部的收集装置内；

4）混料

按需要将储砂箱内的成品砂送入到混料机内，并将造型需要的添加剂加入到混料机，混料机将成品砂与添加剂混合均匀，制备成造型砂待用；

5）加料

混料机制备好的造型砂由出口出来经输送机将造型砂输送到多个自动加砂斗中储存，由自动加砂斗对应的将造型砂按需要的量加入到造型机；

6）造型

在造型机上制备电机外壳模型和电机内壳模型，然后将电机外壳模型和电机内壳模型进行复合形成铸造模；

7）浇铸

将制备好的铸造模依次放入到输送系统上，并输送到浇铸系统，由浇铸系统对铸造模进行浇铸成型，成型后的铸造模依次由输送系统输送到振砂机上进行分离，分离后的外壳体进入成品区，分离后的砂粒进入砂分离装置循环利用。

实施例2 

一种船用无缝电机外壳，是由以下重量份数的组分构成：生铁70份、再生钢6份、碳化硅4份、石墨烯2.5份、煅烧高岭土1.5份、稀土混合物2.5份、氧化锆1.5份、非晶态石英颗粒1.5份、锑0.5份、钨酸钾1.5份、硫铁矿烧渣1.5份；

其制备工艺步骤如下：

1）熔炼

按组分配方称取上述原材料，并送入熔炼炉熔炼成浇铸溶液，并流入浇铸系统中待用；

2）振砂

采用振砂机对上一批次成型后的铸造模进行振动，在振动过程中，成型的外壳与砂型模分离，外壳通过输出装置输送出来，砂型模在振动中破碎成原始的砂粒，砂粒从振砂机底部出口落入到输送机上；

3）砂分离

输送机将振动分离出来的砂粒输送到添砂机内，添砂机将砂粒按需要送入到砂分离装置内，在砂分离装置内首先对砂粒进行冷却，冷却完成后对砂粒进行过滤，通过分离筛将砂粒中的杂质分离出来，合格的成品砂进入储砂箱储存，不合格的输送到外部的收集装置内；

4）混料

按需要将储砂箱内的成品砂送入到混料机内，并将造型需要的添加剂加入到混料机，混料机将成品砂与添加剂混合均匀，制备成造型砂待用；

5）加料

混料机制备好的造型砂由出口出来经输送机将造型砂输送到多个自动加砂斗中储存，由自动加砂斗对应的将造型砂按需要的量加入到造型机；

6）造型

在造型机上制备电机外壳模型和电机内壳模型，然后将电机外壳模型和电机内壳模型进行复合形成铸造模；

7）浇铸

将制备好的铸造模依次放入到输送系统上，并输送到浇铸系统，由浇铸系统对铸造模进行浇铸成型，成型后的铸造模依次由输送系统输送到振砂机上进行分离，分离后的外壳体进入成品区，分离后的砂粒进入砂分离装置循环利用。

产品浇注完成后，经清磨、抛丸处理，检测人员对其外观、尺寸进行了检测。结果显示外观和尺寸方面满足要求。根据产品要求要进行热处理，热处理完成后进行低温冲击试验及其它性能试验。结果显示：-40℃、-50℃、-60℃冲击功均≥12J，室温抗拉强度、硬度、化学成分、金相均合格。 

低温抗冲击性能及主要力学性能与国家标准和现有产品的对比结果件下表： 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种船用无缝电机外壳，其特征在于，由以下重量份数的组分构成：生铁70-80份、再生钢4-6份、碳化硅4-6份、石墨烯1.5-2.5份、煅烧高岭土1.5-2.5份、稀土混合物1.5-2.5份、氧化锆1.5-2.5份、非晶态石英颗粒0.5-1.5份、锑0.5-1.5份、钨酸钾0.5-1.5份、硫铁矿烧渣1.5-2.5份。

2.根据权利要求1所述的船用无缝电机外壳，其特征在于，由以下重量份数的组分构成：生铁75份、再生钢5份、碳化硅5份、石墨烯2份、煅烧高岭土2份、稀土混合物2份、氧化锆2份、非晶态石英颗粒1份、锑1份、钨酸钾1份、硫铁矿烧渣2份。

3.一种铸造权利要求1或2所述船用无缝电机外壳的工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

1）熔炼

按组分配方称取上述原材料，并送入熔炼炉熔炼成浇铸溶液，并流入浇铸系统中待用；

2）振砂

采用振砂机对上一批次成型后的铸造模进行振动，在振动过程中，成型的外壳与砂型模分离，外壳通过输出装置输送出来，砂型模在振动中破碎成原始的砂粒，砂粒从振砂机底部出口落入到输送机上；

3）砂分离

输送机将振动分离出来的砂粒输送到添砂机内，添砂机将砂粒按需要送入到砂分离装置内，在砂分离装置内首先对砂粒进行冷却，冷却完成后对砂粒进行过滤，通过分离筛将砂粒中的杂质分离出来，合格的成品砂进入储砂箱储存，不合格的输送到外部的收集装置内；

4）混料

按需要将储砂箱内的成品砂送入到混料机内，并将造型需要的添加剂加入到混料机，混料机将成品砂与添加剂混合均匀，制备成造型砂待用；

5）加料

混料机制备好的造型砂由出口出来经输送机将造型砂输送到多个自动加砂斗中储存，由自动加砂斗对应的将造型砂按需要的量加入到造型机；

6）造型

在造型机上制备电机外壳模型和电机内壳模型，然后将电机外壳模型和电机内壳模型进行复合形成铸造模；

7）浇铸

将制备好的铸造模依次放入到输送系统上，并输送到浇铸系统，由浇铸系统对铸造模进行浇铸成型，成型后的铸造模依次由输送系统输送到振砂机上进行分离，分离后的外壳体进入成品区，分离后的砂粒进入砂分离装置循环利用。