CN105108058A - 一种型砂冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明申请公开了一种属于铸造工业领域的型砂冷却装置，对现有型砂冷却过程中冷却效率低，冷却后的型砂不够干燥的问题做出了改善。具体包括装料斗，冷凝装置，冷源；冷凝装置和冷源位于装料斗外，装料斗的上端设有进料口。在装料斗内设有若干竖直设置的中空管，中空管之间设有间隙，所述中空管的下端与冷源相连，冷源中的冷却液在中空管中从下向上流动与下落的型砂形成对流并进行热交换；使冷却效率更高，冷却效果更好。中空管的上端与冷凝装置的进水口相连接，冷凝装置的出水口与冷源相连接，使用后的冷却液经过冷凝装置冷凝后可以再次使用，减少了冷却液的使用量，节约了成本。

Description

一种型砂冷却装置

技术领域

本发明涉及铸造工业领域，具体涉及一种型砂冷却装置。

背景技术

在铸造加工领域，消失模铸造技术作为一种先进的铸件成型方法，近年来在世界上得到了迅速的发展，尤其是在汽车制造行业中，可广泛用于生产有色及黑色金属动力系统的零件，如汽缸体、汽缸盖、曲轴、变速箱、进气管、排气管及刹车毂等铸件。消失模铸造是采用泡沫塑料模和干砂造型，金属液浇注后通过铸型冷却凝固成铸件。在此过程中，金属液大部分热量将传递于砂型上，使得砂子的温度升高，特别是与铸件接触的局部砂温甚至可高达几百度。实际生产中，消失模铸造生产中型砂可反复重新使用，以降低零部件加工工艺成本，但如果回用的砂子温度得不到有效控制，采用高温型砂造型就会造成泡沫模型损坏，因此消失模铸造在大规模连续生产中，型砂的冷却显得尤为重要。目前，现有的型砂冷却大多采用水冷和风冷配合的方式，先在使用后带有高温的型砂上喷洒水雾降低型砂的温度，然后通过风机等装置提供风吹过型砂来使型砂降温。虽然这种冷却方式可以有效地降低表面层的型砂的温度，但是位于中间部分的型砂的冷却效果并不理想，冷却效率低，冷却过程中浪费大量水资源，增加了成本。而且冷却后的型砂含有较大的水分，在反复使用过程中会使铸件表面在铸造过程中与水分接触而发生氧化或者产生气泡，降低了铸件的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却效率高、不浪费资源的型砂冷却装置。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种型砂冷却装置，包括装料斗，冷凝装置，冷源；冷凝装置和冷源位于装料斗外，装料斗的上端设有进料口，其特征在于，在装料斗内设有若干竖直设置的中空管，中空管之间设有间隙，所述中空管的两端连接有一级分流管，一级分流管的一端固定在装料斗内，另一端伸出装料斗连接有二级分流管，下端的二级分流管与冷源相连接，冷源中的冷却液充满中空管；上端的二级分流管与冷凝装置的进水口相连接，冷凝装置的出水口与冷源相连接。

本方案的原理：操作时，将经过筛选后的高温型砂倒入装料斗内储存，型砂下落通过中空管之间的间隙与中空管的外壁充分接触，然后通过冷源向二级分流管中充入冷却液，二级分流管将冷却液分流给一级分流管，一级分流管中的冷却液进入中空管在其中从下向上流动并通过中空管与型砂进行热交换使型砂温度降低，经过热交换后的冷却液从中空管的上端通过一级分流管和二级分流管汇总后进入冷凝装置，经过冷凝装置冷却后的冷却液进入到冷源后再次进入装料斗对型砂进行冷却，持续向中空管内充入冷却液使型砂持续降温直至中空管中流出的冷却液的温度达到所需要的温度。

本方案的优点是：在装料斗内部设置竖直的中空管，将冷却液从下向上充入中空管内使冷却液与下落的高温型砂形成对流，使得型砂能够充分的与冷却液进行热交换来进行降温，提高了冷却效率。本方案中将与型砂进行热交换后的冷却液通过冷凝装置冷凝后再次进入装料斗对型砂进行冷却，使冷却液可循环使用，减少了冷却液的使用量，节约了资源。而且型砂并没有与水分接触，经过降温后的型砂在装料斗中保持干燥状态可直接用于下一次的铸造。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，所述中空管为翅片管。采用翅片管利用翅片增加型砂与中空管的热交换面积，使得热交换更加充分、快捷，进一步提高了冷却效率。

优选方案二，作为基础方案的一种改进，所述中空管由铝制成。同样的条件下铝的热导率仅次于银和铜，而且铝是常用的工业材料，相比与其它材料铝的性价比更好，大大降低了成本。

优选方案三，作为基础方案或优选方案一或优选方案二的一种改进，所述装料斗的底部是30°角倾斜设置，在装料斗底部的底端设有出料口。采用这样的设置在打开出料口时装料斗内的型砂能够快速流出，不会堵塞、残留在装料斗内。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是图1中分流管的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

实施例1，如附图1所示：一种型砂冷却装置，包括装料斗1，冷凝装置2，冷源3；冷凝装置2和冷源3位于装料斗1外，装料斗1的上端设有进料口4，在装料斗1内设有若干竖直设置的中空管5，中空管5之间设有间隙，所述中空管5的两端连接有一级分流管7，一级分流管7的一端固定在装料斗1内，另一端伸出装料斗1连接有二级分流管8，下端的二级分流管8与冷源3相连接，冷源3中的冷却液充满中空管5；上端的二级分流管8与冷凝装置2的进水口相连接，冷凝装置2的出水口与冷源3相连接。装料斗1的底部是30°角倾斜设置，在装料斗1底部的底端设有出料口6。本实施例优选的冷却液是温度在30摄氏度以下的水，30摄氏度以下的水是最方便取用的使得成本低，而且水的比热容能达到4200J/(Kg.℃)可以大量吸收型砂中的热能，进一步提高了冷却效率。优选的中空管5是由铝制成的，相比与其它材料铝的性价比更好，大大降低了成本。。

本实施例中，操作时，将经过筛选后的高温型砂倒入装料斗1内储存，型砂下落通过中空管5之间的间隙与中空管5的外壁充分接触，然后通过冷源3向二级分流管8中充入冷却液，二级分流管8将冷却液分流给一级分流管7，一级分流管7中的冷却液进入中空管5在其中从下向上流动使冷却水与下落的高温型砂形成对流，使得型砂能够充分的与冷却水进行热交换来进行降温，提高了冷却效率。通过中空管5与型砂进行热交换使型砂温度降低，经过热交换后的冷却液从中空管5的上端通过一级分流管7和二级分流管8汇总后进入冷凝装置2，经过热交换后的冷却水从中空管5的上端流出进入冷凝装置2，经过冷凝装置2冷却后的冷却水进入到冷源3后再次进入装料斗1对型砂进行冷却，充分利用了冷却水，减少了冷却水的使用量，节约了成本。持续向中空管5内充入冷却水使型砂持续降温直至中空管5中流出的冷却水的温度达到所需要的温度。整个过程中型砂并没有与水分接触，经过降温后的型砂在装料斗中保持干燥状态可直接用于下一次的铸造。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种型砂冷却装置，包括装料斗，冷凝装置，冷源；冷凝装置和冷源位于装料斗外，装料斗的上端设有进料口，其特征在于，在装料斗内设有若干竖直的中空管，中空管之间设有间隙，所述中空管的两端连接有一级分流管，一级分流管的一端固定在装料斗内，另一端伸出装料斗连接有二级分流管，靠近中空管下端的二级分流管与冷源相连接，冷源中的冷却液充满中空管；靠近中空管上端的二级分流管与冷凝装置的进水口相连接，冷凝装置的出水口与冷源相连接。

2.根据权利要求1所述的型砂冷却装置，其特征在于，所述中空管为翅片管。

3.根据权利要求1所述的型砂冷却装置，其特征在于，所述中空管由铝制成。

4.根据权利要求1至3所述的型砂冷却装置，其特征在于，所述装料斗的底部是30°角倾斜设置，在装料斗底部的底端设有出料口。