CN1063372C - 用于冷却充满熔融金属的铸型的冷却线装置 - Google Patents
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Abstract
一种简化的冷却线装置。许多冷却线(Z1-Z4)设置在两条平行作业线浇铸线(X)和铸型脱离线(V)之间。一条铸型送进线(Y)可使浇铸线的末端与冷却线的始端相连。一条铸型送出线(U)可使冷却线的末端与铸型脱离线的始端相连。第一输送装置(4)沿着铸型送进线工作，同时第二输送装置(6)沿着铸型送出线工作。相对的电动伺服缸(15，20)安装在第一输送装置的一个输送小车(9)和第二输送装置的一个输送小车(23)上。
Description
本发明涉及一种用于生产韧性铸件的一种自动化铸造设备上的冷却充满熔融金属的铸型的冷却线装置。
当生产需要一段长的冷却时间的诸如韧性铸件的产品时，最好设置许多冷却线，以便保持造型的生产率和在铸型中充填熔融金属的速率，以及将所需要的冷却线面积减至最小。日本专利B(KOKOKU),52-9576披露了一种具有许多冷却线的装置。在该装置中，沿着一条浇铸线输送的铸型移动到一条与该浇铸线横向设置的铸型送进线(moldsending-inline)上。然后，将在该浇铸线上充满熔融金属并且沿着铸型送进线移动的铸型输送到许多与铸型送进线横向设置并与浇铸线平行的冷却线。该铸型以它们在浇铸线上的移动方向相反的方向依次在每一条冷却线上进行输送，并且被输送到与冷却线的末端横向设置的一条铸型送出线(moldsending-outline)上。该铸型从该铸型送出线送出以进行下一个步骤。
在该装置的冷却线中，在每一条冷却线的始端和末端都设置一个推进器和一个减震器，推进器推动每一个充满熔融金属的铸型，而减震器减缓每一个铸型的惯性力。于是该装置因使用许多推进器和减震器而复杂化。
本发明是在考虑了这个缺陷后而提出的。本发明的目的是简化用于在生产韧性铸件时的一种自动化铸造设备上的冷却充满熔融金属的铸型的冷却线装置的结构。
为达到上述目的，本发明分别在铸型送进线和铸型送出线上采用一个第一和一个第二铸型输送装置。一个电动伺服缸安装在每一条铸型送进线和铸型送出线上。该电动伺服缸作为推动铸型的推进器，并且当它接收铸型时作为减震器。本发明的装置包括许多基本上与一条浇铸线平行设置的并且设置在该浇铸线与一条基本上与该浇铸线平行设置的铸型脱离线(mold-removingline)之间的冷却线，一条将该浇铸线的末端与该冷却线的始端相连的铸型送进线，一条将所述的冷却线的末端与所述的铸型脱离线的始端相连的铸型送出线。该装置还包括分别沿着铸型送进线和铸型送出线工作的一个第一和一个第二铸型输送装置。
该第一输送装置包括一个第一输送小车，一条安装在该第一输送小车上的并且可与所述的浇铸线的末端和所述的冷却线的始端相连的铁轨，并且一个运送铸型的小车沿着该铁轨运动，和设置在该铁轨后部的一个第一方向朝内的电动伺服缸。所述的第二输送装置包括一个第二输送小车，一条安装在该第二输送小车上的并且可与所述的冷却线的末端和铸型脱离线的始端相连的铁轨，并且一个运送铸型的小车沿着该铁轨运动，和设置在所述的第二输送装置的该铁轨后部的一个第二方向朝内的电动伺服缸。
利用第一和第二输送装置，充满熔融金属的铸型从浇铸线经过冷却线被输送到铸型脱离线。本发明没有为所有的冷却线准备推进器和减震器。因此冷却线被简化。
图1是用在一个自动化铸造设备上的本发明的装置的实施例的一个平面图。
图2是在图1中沿着箭头A-A的一个剖面图。
现将详细描述本发明的实施例。
在图1中表示出一条浇铸线X。在其上游端部该浇铸线与一个造型工位(图中没有表示)相连。一组运送铸型1的小车2通过它们的车轮30在浇铸线X的铁轨(图中没有表示)上排成一排(见图2)。运送铸型的小车2被一个推进装置(一个液压缸，图中没有表示)在箭头a所示的方向上一个接着一个依次推动，并且运送铸型的小车2在一个浇铸工位(图中没有表示)充满熔融金属，该浇铸工位位于浇铸线X的中间。
图1中的Z表示与浇铸线X平行排列的许多冷却线。在这些冷却线上运送充满熔融金属的铸型的多组小车2如在图2中所示沿着铁轨3排列。小车2在冷却线上停留一段预定的时期以冷却充满熔融金属的铸型。作业线Z的号码是根据铸型的冷却阶段来确定的。在本实施例中，如图1所示，四条作业线用Z1-Z4来表示。
Y表示一条将浇铸线X的末端(下游端部)与冷却线Z1-Z4的始端(上游端部)相连的铸型送进线。在铸型送进线Y上设置一个第一输送装置4，使之在铸型送进线Y的铁轨上工作，以将作业线Y上的运送铸型的小车2输送到每一条冷却线Z1-Z4上。
V表示一条与浇铸线X平行设置的铸型脱离线，使得冷却线Z1-Z4位于浇铸线X和铸型脱离线V之间。一组运送冷却铸型的小车2在铸型脱离线V的铁轨(图中没有表示)上排成一排。小车2在箭头c的方向上沿着铸型脱离线V依次输送，并且在一个脱型工位上将铸型的型砂从铸件上去除。
U表示一条将冷却线Z1-Z4的末端(下游端部)与铸型脱离线V的始端(上游端部)相连的铸型送出线。设置一个第二输送装置6，使之在铸型送出线U的铁轨7上工作，以便将每一条冷却线Z1-Z4上的运送铸型的小车2输送到铸型脱离线V上。
观将详细描述第一输送装置4。该装置4包括一个通过其车轮8沿着铁轨5运动的一个运输小车9。一个齿轮12，一个伺服马达10，以及一个减速装置11被固定在运输小车9的一侧。在伺服马达10和减速装置11的作用下驱动齿轮12，使之在一个水平面上旋转。齿轮12与沿着铁轨5延伸的齿条13啮合。当驱动伺服马达10时，运输小车9在铁轨5上往复运动。运输小车9可在浇铸线X的末端与每一条冷却线Z1-Z4的始端停止运动。
铁轨14设置在运输小车9的左侧(内侧)上。铁轨14可与浇铸线X的铁轨(图中没有表示)的末端和每一条冷却线Z1-Z4的铁轨3的始端相连。只有一个运送铸型的小车2能沿着铁轨14移动。具有一个方向朝内的杆头的一个方向朝内的电动伺服缸15安装在运输小车9的右侧上。
利用伺服马达17的顺时针和逆时针旋转使电动伺服缸15动作，以使活塞杆18伸缩。控制器19转换伺服马达17的旋转方向。伺服马达17的转速，即活塞杆18的伸缩速率，通过一个变频器20(改变使伺服马达通电的频率的一个装置)由控制器19控制。进一步地，伺服马达17的转数，即活塞杆18的伸缩量，通过一个编码装置21(测定伺服马达17的转数的一个装置)由控制器19控制。
为电动伺服缸15编制程序，以便当第一输送装置4在浇铸线X的末端时它作为一个减振器，而当第一输送装置4在冷却线Z1-Z4其中一条上时它作为一个推进器。
现将详细描述第二输送装置6。该装置6包括一个通过其车轮22沿着铁轨7运动的一个运输小车23。一个齿轮26，一个伺服马达24，以及一个减速装置25被固定在运输小车23的一侧。在伺服马达24和减速装置25的作用下，在一个水平面上驱动齿轮26。齿轮26与沿着铁轨7延伸的齿条27啮合，以便当驱动伺服马达24时运输小车23在铁轨7上往复运动。运输小车23可在每一条冷却线Z1-Z4的末端与铸型脱离线V的始端停止运动。
铁轨28设置在运输小车23的右侧(内侧)上，以便只有一个运送铸型的小车2能沿着铁轨28移动。铁轨28可与每一条冷却线Z1-Z4的铁轨3的末端和铸型脱离线V的铁轨(图中没有表示)的始端相连。具有一个方向朝内的杆头16a的一个方向朝内的电动伺服缸29设置在运输小车23的左侧上。
由于电动伺服缸29的结构与电动伺服缸15的结构相同，因此相同的元件用相同的标号表示，只是在标号后附加字母＂a″。
伺服马达17a的顺时针和逆时针旋转使电动伺服缸29的活塞杆18a伸缩。控制器19转换伺服马达17a的旋转方向。伺服马达17a的转速，即活塞杆18a的伸缩速率，通过一个变频器31(改变使伺服马达通电的频率的一个装置)由控制器19控制。进一步地，伺服马达17a的转数，即活塞杆18a的伸缩量，通过一个编码装置21a(测定伺服马达17a的转数的一个装置)由控制器19控制。
为电动伺服缸29编制程序，以便当第二输送装置6在冷却线Z1-Z4其中一条的末端时它作为一个减振器，而当第二输送装置6在铸型脱离线V的始端时它作为一个推进器。
在上述自动化铸造设备中，第一步，第一输送装置4与浇铸线X的末端相连，并且电动伺服缸15的活塞杆18伸出以使活塞杆18几乎与浇铸线X上的一组运送铸型的小车2的前导小车2接触。接着，第二步，一个推进器(图中没有表示)的活塞杆伸出，此时电动伺服缸15的伺服马达17逆时针旋转使其活塞杆18缩回。于是运送铸型的小车2如箭头a所示向右移动，将前导小车2送至第一输送装置4的铁轨14上。
此时，控制使伺服马达17通电的频率，以便按照时间-速率曲线减小活塞杆18的缩回速率，此时被推进器(液压缸)推动的小车2在惯性力的作用下高速移动。于是前导小车2被强有力推到电动伺服缸15的杆头16上。结果，伺服马达17以高于其本身初始速率的一个速率转动。伺服马达17的一个反作用力，即与伺服马达17的转动方向相反的一个扭矩，使前导小车2减速。于是在浇铸线X上的该组运送铸型的小车2的速度逐渐减小，最终小车停止移动。因此，当前导小车2被强有力推到电动伺服缸15的杆头16上时，前导小车2在没有由于震动而导致的任何损害的情况下被移到第一输送装置4上。第三步，一个反推装置(图中没有表示)将浇铸线X上的除了前导小车以外的所有小车2推回，使其它小车与前导小车分开并在它们之间形成一个间隔。
第四步，启动第一输送装置4的伺服马达10使装置4移动到冷却线Z1的始端，此时电动伺服缸15的伺服马达17顺时针旋转。第五步，电动伺服缸15的活塞杆18伸出到最大值，从而将在第一输送装置4的铁轨14上的运送铸型的小车2推到冷却线Z1的铁轨3上。然后，活塞杆18缩回。通过重复步骤1至步骤5，使一些运送铸型的小车2在冷却线Z1上排成一排。类似地，使一些运送铸型的小车2在冷却线Z2,Z3，和Z4上排成一排。
接下来，说明将冷却线Z1-Z4上的运送铸型的小车2输送到铸型脱离线V上的步骤。步骤6中，接到一个新的运送铸型的小车2的第一输送装置4与冷却线Z1的始端相连，并且电动伺服缸15的伺服马达17转换到顺时针旋转状态。步骤7中，第二输送装置6与冷却线Z1的末端相连，并且装置6的电动伺服缸29的活塞杆18a伸出以使杆头16几乎与一组运送铸型的小车2的前导小车2接触。电动伺服缸29的伺服马达17a转换到逆时针旋转状态(此状态在图1中表示)。
步骤8中，第一输送装置4的电动伺服缸15的伺服马达17顺时针旋转使活塞杆18伸出，此时第二输送装置6的电动伺服缸29的伺服马达17a逆时针旋转使活塞杆18a缩回。通过这些操作，冷却线Z1上的该组运送铸型的小车2利用第一输送装置4上的运送铸型的小车2在箭头b所示的方向上移动。
在小车2移动时，控制伺服马达17a通电的频率，以便按照时间-速率曲线减小活塞杆18a的缩回速率，并且该组运送铸型的小车2在惯性力的作用下高速移动。于是前导小车2被强有力推到电动伺服缸29的杆头16a上。结果，伺服马达17a以高于其本身初始速率的一个速率转动。伺服马达17的一个反作用扭矩使该组运送铸型的小车2减速。于是该组运送铸型的小车2的速度逐渐减小，并且最终停止移动。因此，前导小车2在没有由于震动而导致的任何损害的情况下被移到第二输送装置6上。
步骤9中，一个反推装置(图中没有表示)将除了前导小车以外的所有小车2推回，使其它小车与前导小车分开并在它们之间形成一个间隔。步骤10中，第二输送装置6移动到铸型脱离线V的始端，并且装置6的电动伺服缸29的伺服马达17a转换到顺时针旋转状态。步骤11中，电动伺服缸29的活塞杆18a伸出以将第二输送装置6上的运送铸型的小车2推动到铸型脱离线V上。然后，活塞杆18a缩回。
通过重复步骤6至步骤11，在冷却线Z1上的该组运送铸型的小车2被输送到铸型脱离线V上。小车2从冷却线Z1被移动后，一组新的运送铸型的小车2从浇铸线X输送到冷却线Z1上。类似地，在冷却线Z2,Z3，和Z4上的该组运送铸型的小车2被输送到铸型脱离线V上。
本领域普通技术人员将理解本发明除了所描述的实施例以外还可采用其它的实施方式。例如，为使第一和第二输送装置沿着它们的铁轨移动，采用一种滚珠螺杆和螺母代替齿条和齿轮。所描述的实施例是用来阐述本发明而不是对本发明的限制，本发明只被下列权利要求所限定。
Claims (2)
1．一种用于冷却充满熔融金属的铸型的冷却线装置，它包括许多基本上与一条浇铸线(X)平行设置的并且设置在该浇铸线(X)与一条基本上与该浇铸线(X)平行设置的铸型脱离线(V)之间的冷却线(Z1-Z4)，一条将所述的浇铸线的末端与所述的冷却线的始端相连的铸型送进线(Y)，以及一条将所述的冷却线的末端与所述的铸型脱离线的始端相连的铸型送出线(U)，其特征在于该装置还包括：
沿着所述的铸型送进线(Y)运动的一个第一输送装置(4)，所述的第一输送装置(4)包括一个第一输送小车(9)，一条安装在所述的第一输送小车(9)上的并且可与所述的浇铸线的末端和所述的冷却线的始端相连的铁轨(14)，并且一个运送铸型的小车(2)沿着所述的铁轨(14)运动，和设置在所述的铁轨(14)后部的一个第一方向朝内的电动伺服缸(15)，以及
沿着所述的铸型送出线(U)运动的一个第二输送装置(6)，所述的第二输送装置(6)包括一个第二输送小车(23)，一条安装在所述的第二输送小车(23)上的并且可与所述的冷却线的末端和铸型脱离线的始端相连的铁轨(28)，并且一个运送铸型的小车(2)沿着所述的铁轨(28)运动，和设置在所述的第二输送装置的所述的铁轨(28)后部的一个第二方向朝内的电动伺服缸(29)。
2．一种如权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括用于控制所述的第一和第二电动伺服缸的活塞杆伸缩的速度和量的装置(19,20,21,21a,31)。
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