CN105290359B - 铜套离心铸造装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了铜套生产领域内的铜套离心铸造装置，包括机架、电机、气缸、铸型和模盖。机架上固定有支柱，支柱的顶端固定有悬臂，气缸固定在悬臂的自由端。模盖固定在气缸的输出端，模盖上设有若干电阻圈。机架中部穿设有主动轴，主动轴的周围呈环状均匀分布有多个传动轴，主动轴和传动轴上均设有齿轮。铸型有多个且分别固定在主动轴和传动轴的顶端，电阻圈与铸型一一对应。铸型为设有加热腔的双层结构。电机固定在机架的下方，电机的输出端与主动轴连接。本方案通成型的铜套补缩条件好，组织致密，密度均匀，在使用时不会因为应力集中而产生变形或裂缝，生产的铜套质量更好；能够同时完成对多个铜套的离心铸造成型，大大提高了铜套的生产效率。

Description

铜套离心铸造装置

技术领域

本发明涉及铜套生产领域，具体涉及一种铜套离心铸造装置。

背景技术

铜套是一个非常宽泛的名称。铜套是滑动转动机械当中使用的一种减少摩擦同时又要传动推力和起到支持固定作用的部件。铜套也被称为“铜轴承”, 是各种铜合金制作用来机械部位润滑的, 用于各种大型、重型机械上，是机械上的重要组成件。铜套一般使用的材料包括了ZCuSn10Pb1、ZCuSn10Pb5、ZCuPb10Sn10、ZCuPb15Sn8、ZCuZn38Mn2Pb2等。铜套一般通过金属型铸造、离心铸造、砂型铸造的等方式生产制造，其中离心铸造是将液态铜合金浇入旋转的铸型里，在离心力作用下充型并凝固成铜套的铸造方式。离心铸造的特点是液态铜合金在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件组织致密，机械性能好；铸造不需浇冒口，金属利用率可大大提高。然而现有的离心铸造设备中，液态铜合金浇注进铸型时已有部分冷却成块，使得成型后的铜套密度不均，使用过程中易因应力集中而产生变形或裂缝。而且一次只能对单个铜套进行浇铸，生产效率低，不利于批量生产，因此，需要设计一种新型的浇铸设备。

发明内容

本发明意在提供一种铜套离心铸造装置，以提高铜套质量，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：铜套离心铸造装置，包括机架、电机、气缸、铸型和模盖。所述机架的上方固定有支柱，支柱的顶端固定有悬臂，所述气缸固定在悬臂的自由端。所述模盖固定在气缸的输出端，模盖的下端设有若干电阻圈。所述机架上端的中部穿设有主动轴，主动轴的外侧呈环状均匀分布有多个传动轴，所述主动轴和传动轴上均固定有相互啮合的齿轮。所述铸型有多个，多个铸型分别固定在主动轴和传动轴的顶端，所述电阻圈与铸型一一对应。所述铸型为双层结构，铸型的内层与外层之间设有上端开口的圆环状加热腔。所述电机固定在机架的下方，电机的输出端与主动轴连接。

本方案的原理及优点是：操作时，将固态的铜合金放置在铸型内，通过气缸将模盖向下压使电阻圈一一对应伸入到铸型上的加热腔内。向电阻圈通电，电阻圈生热使铸型内的固态铜合金变成液态。启动电机使主动轴转动，主动轴通过齿轮传动使多个传动轴和铸型一起转动，转动过程中铸型内的液态铜合金在离心力的作用下被推向铸型的内壁形成均匀的铜合金层，停止向电阻圈供电使电阻圈、铸型逐渐降温冷却，铸型内的铜合金层冷却成型为铜套。本方案通过设置电阻圈对铸型持续加热，使原料保持液态，使离心铸造成型的铜套补缩条件好，组织致密，密度均匀，在使用时不会因为应力集中而产生变形或裂缝，生产的铜套质量更好。通过设置主动轴和多个传动轴，利用齿轮完成主动轴与多个传动轴之间的动力传输，使得多个铸型能够同时进行离心铸造，配合盖体上的多个电阻圈能够同时完成对多个铜套的离心铸造成型，大大提高了铜套的生产效率。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，所述机架的上端设有若干凹槽，每个凹槽内均固定有轴承，所述传动轴的底端与轴承的内圈之间通过过盈配合连接。这样设置使传动轴能够稳定牢固的固定在机架上，同时还能自由的转动使成型模能够完成离心浇铸成型。

优选方案二，作为优选方案一的一种改进，所述电机的输出端和主动轴的底端均固定有皮带轮，电机与主动轴通过皮带连接。通过皮带连接电机和主动轴，传动平稳无噪声、能缓冲、吸振，避免高速转动带来的振动影响离心浇铸成型的质量。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，所述电阻圈为丝状的Cr20Ni80螺旋缠绕而成。Cr20Ni80是电阻电热合金，此类合金组织稳定，电气物理特性稳定、高温力学性能好，冷变形塑性好，焊接性好，长期使用不会产生脆性断裂，使得电阻圈的使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

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：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、传动轴2、铸型3、支柱4、悬臂5、气缸6、模盖7、电阻圈8、齿轮9、主动轴10、电机11。

实施例基本如附图1所示：铜套离心铸造装置，包括机架1、电机11、气缸6、铸型3和模盖7。所述机架1的上方右侧固定有竖向的支柱4，支柱4的顶端固定有横向的悬臂5，所述气缸6固定在悬臂5的自由端。所述模盖7为圆形的氮化硅陶瓷件，所述模盖7固定在气缸6的输出端，模盖7的下端设有若干由丝状的Cr20Ni80螺旋缠绕而成的电阻圈8。所述支柱4、悬臂5和模盖7的内部均设有供电线通过的空腔。所述机架1上端的中部穿设有主动轴10，主动轴10的外侧呈环状均匀分布有多个传动轴2，所述主动轴10和传动轴2上均固定有齿轮9，所述主动轴10上的齿轮9与传动轴2上的齿轮9相互啮合。所述铸型3有多个，多个铸型3分别固定在主动轴10和传动轴2的顶端，所述电阻圈8与铸型3一一对应。所述铸型3为双层结构，铸型3的内层与外层之间设有上端开口的圆环状加热腔。所述电机11固定在机架1的下方，电机11的输出端和主动轴10的底端均固定有皮带轮，电机11与主动轴10通过皮带连接。所述机架1的上端设有若干凹槽，每个凹槽内均固定有轴承，所述传动轴2的底端与轴承的内圈之间通过过盈配合连接。

本实施例中，操作时，将固态的铜合金放置在铸型3内，通过气缸6将模盖7向下压使电阻圈8一一对应伸入到铸型3上的加热腔内。向电阻圈8通电，电阻圈8生热使铸型3内的固态铜合金变成液态。启动电机11，电机11通过皮带使主动轴10转动，主动轴10通过齿轮9传动使多个传动轴2和铸型3一起转动，转动过程中铸型3内的液态铜合金在离心力的作用下被推向铸型3的内壁形成均匀的铜合金层，停止向电阻圈8供电使电阻圈8、铸型3逐渐降温冷却，铸型3内的铜合金层冷却成型为铜套。在机架1上设置凹槽和轴承使传动轴2能够稳定牢固的固定在机架1上，同时还能自由的转动使成型模能够完成离心浇铸成型。通过皮带连接电机11和主动轴10，传动平稳无噪声、能缓冲、吸振，避免高速转动带来的振动影响离心浇铸成型的质量。Cr20Ni80是电阻电热合金，此类合金组织稳定，电气物理特性稳定、高温力学性能好，冷变形塑性好，焊接性好，长期使用不会产生脆性断裂，使得电阻圈8的使用寿命更长。本方案通过设置电阻圈8对铸型3持续加热，使原料保持液态，使离心铸造成型的铜套补缩条件好，组织致密，密度均匀，在使用时不会因为应力集中而产生变形或裂缝，生产的铜套质量更好。通过设置主动轴10和多个传动轴2，利用齿轮9完成主动轴10与多个传动轴2之间的动力传输，使得多个铸型3能够同时进行离心铸造，配合盖体上的多个电阻圈8能够同时完成对多个铜套的离心铸造成型，大大提高了铜套的生产效率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或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 (1)

1.铜套离心铸造装置，包括机架、电机、气缸、铸型和模盖；其特征在于，所述机架的上方固定有竖向的支柱，支柱的顶端固定有悬臂，所述气缸固定在悬臂的自由端；所述模盖固定在气缸的输出端，模盖的下端设有若干电阻圈，模盖为圆形的氮化硅陶瓷件；所述机架上端的中部穿设有主动轴，主动轴的外侧呈环状均匀分布有多个传动轴，所述主动轴和传动轴上均固定有相互啮合的齿轮；所述铸型有多个，多个铸型分别固定在主动轴和传动轴的顶端，所述电阻圈与铸型一一对应；所述铸型为双层结构，铸型的内层与外层之间设有上端开口的圆环状加热腔；所述电机固定在机架的下方，电机的输出端与主动轴连接；所述机架的上端设有若干凹槽，每个凹槽内均固定有轴承，所述传动轴的底端与轴承的内圈之间通过过盈配合连接；所述电机的输出端和主动轴的底端均固定有皮带轮，电机与主动轴通过皮带连接；所述电阻圈为丝状的Cr20Ni80螺旋缠绕而成，支柱、悬臂和模盖的内部均设有供电线通过的空腔。