CN106625192A - 一种耐磨钢球生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨钢球生产系统，属于耐磨钢球生产技术领域。本发明包括顺工序依次设置的浇注装置、球砂分离装置、自动抛光装置和外观检验装置，浇注装置包括配合使用的造型模具和浇注模具，先对浇注腔进行精确造型，简单操作既能实现对钢球浇注模具进行造型的目的，而且批量生产时，造型一致，精度高；球砂分离装置、自动抛光装置和外观检验装置均利用钢球自重分别进行球砂分离、抛光和自滚检验。本发明通过造型模具和浇注模具配合使用，达到批量生产的钢球造型一致精度高的目的；并通过充分利用钢球自重原理分别进行球砂分离、抛光和自滚检验，提高了生产效率，从而解决了人工浇注生产精度差、效率低等问题。

Description

一种耐磨钢球生产系统

技术领域

本发明属于耐磨钢球生产技术领域，尤其涉及一种耐磨钢球生产系统。

背景技术

钢球是钢球、钢段及异形研磨体的泛称。从外形来分，可分为正圆形球、胶囊球、椭圆球、阴阳球、空心球、多面球、多缺球等。钢球生产方式一般有锻造、轧制、半固态成型及铸造四大类。由于历史沿习及选矿工业一些特殊的使用条件和综合环境、背景，在这些行业中，钢球与轧制球占有相当大的比例。半固态成型则具有非常规铸造，非简单压铸所能解释清的特点，以一种似铸、似锻，铸锻优点兼而有之的先进技术所形成的优异性能而引起人们的关注。而铸造钢球则以其简单、灵活、可靠的生产方式，易于实现低投资大规模生产的扩张优势，尤其是当专家和工程师面对炼钢炉运用各种先进工艺和合金成份设计，发挥无尽的想象力，去创造一个又一个更新颖、更先进的品种，来满足竞争需要所带来的成就感，更非常人所能体会。理所当然的钢球的高性价比与持续发展的潜力，使之成为当今粉碎工业尤其是水泥粉碎工业钢球生产方式中当仁不让的主力军。

随着科学技术的发展，现在耐磨钢球厂普遍采用流水线生产，在提高生产效率的同时降低了工人的劳动强度。但流水线生产过程中，铁水浇注到模具中难度极高，很容易因模具移动误差致使浇注事故产生，因此，在中小型企业来说，人工浇注还普遍存在，但人工浇注需要先对浇注模具用造型砂进行造型后才能进行浇注，现有的方式是人工在浇注模具中造型，造成精度差，效率低。

而且，钢球在加工的过程中，需要使用专门的设备对其进行打磨抛光，以达到钢球的最佳使用效果。规格较大的钢球一般使用砂轮打磨抛光，而规格较小的钢球一般使用掼桶打磨抛光，所谓掼桶是一种内腔设置有打磨层的圆筒形打磨箱，打磨箱转动时，让钢球在其内壁滚动，并与内壁摩擦达到打磨效果。但普通的打磨箱内壁是单纯的圆弧面，打磨面积小，打磨效率低。

由于钢球的分离、抛光过程中都没有进行次品挑选的步骤，打磨抛光出来的钢球会存在夹砂、夹渣、孔洞、错模等缺陷的次品存在，因此次品如何挑选也是技术人员需要考虑的技术问题，而钢球的密度较大，批量生产时，人工挑选和检验费时费力，而且检验时需要来回翻转整个球体，生产效率不高。现有的挑选平台是整体式结构，比较笨重，灵活性和机动性较差。

经检索，中国专利申请号201310607198.5，公开日2014.04.02的专利文献公开了一种耐磨钢球生产线辅助浇注装置，包括浇注熔炉和钢球模具，所述浇注熔炉固定在支架上，所述支架通过立杆与轨道相连，所述轨道平行于所述钢球模具运动方向，所述轨道上设有浇注小车，所述浇注小车中间部位安装有引流器。该发明的有益效果为：该发明通过浇注小车辅助耐磨钢球流水线浇注过程，通过调节浇注小车可方便的控制浇注精度，避免了流水线浇注过程中铁水易溅洒的问题，通过引流器的引流作用，提高了铁水对型腔的冲击力，从而提高了生产钢球的机械性能。该发明引流器虽然起到引流作用，但同时也起到钢水散热的作用，降低了浇注前的钢水温度，也会对钢球的机械性能造成不良影响。

中国专利申请号201220681009.X，公开日2013.7.3的专利文献公开了一种钢球外观质量检验桌，包括桌子，桌子的边缘上方设有上围板、下围板和两边的侧围板，桌面和上围板、下围板和两边的侧围板构成盛装钢球的容器，桌面倾斜，相邻桌面的高处，设有一块用于输出钢球的低洼斜面，该斜面的最低位置为出口，还包括用于将底部钢球沿倾斜的桌面输送到出口的平口铲。还包括隔条，该隔条设置在倾斜的桌面上，将容器隔成存储区与检验区、低洼斜面，存储区与检验区之间靠近下围板设有用于通过钢球的通道。检验区的倾斜桌面为毛玻璃，该毛玻璃下安装有照明灯。检验区上方设有照明射灯。隔条平行于桌子侧围板且两者之间的距离大于平口铲的宽度。该实用新型倾斜桌面为毛玻璃，由于钢球密度较大，容易打破毛玻璃而造成该装置使用寿命不长。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中存在钢球生产流水线浇注难度高、风险大、人工浇注精度差、效率低，钢球抛光效率差、噪音大，抛光后检验过程中，人工挑选和检验费时费力以及现有挑选平台过于笨重而机动性差等问题，本发明提供了一种耐磨钢球生产系统。它通过造型模具和浇注模具配合使用，达到批量生产的钢球造型一致精度高的目的；并通过充分利用钢球自重原理分别进行球砂分离、抛光和自滚检验，提高了生产效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种耐磨钢球生产系统，包括顺工序依次设置的浇注装置、球砂分离装置、自动抛光装置和外观检验装置，所述浇注装置包括配合使用的造型模具和浇注模具，先对浇注腔进行精确造型，简单操作既能实现对钢球浇注模具进行造型的目的，而且批量生产时，造型一致，精度高；所述球砂分离装置、自动抛光装置和外观检验装置均利用钢球自重分别进行球砂分离、抛光和自滚检验，由于钢球自身密度较大，互相撞击时，能够产生足够的破坏力将模组中的钢球进行分离而实现球砂分离，抛光过程中，钢球间的互相打磨效果也好于一般的打磨装置，球砂分离和抛光只需要提供旋转的动力即可；挑选过程中，则只需要一个倾斜的平台，通过钢球自滚即可达到全方位观察挑选的目的。

优选的方案，所述造型模具包括动模、定模、方形支架、对称分布的顶杆、方形支架底部的2根横杆、连接2根横杆的连杆、传动杆、脚踏板和2个角板；所述浇注模具包括上模、下模，所述上模和下模上下对称设置，均呈圆台状、截面呈梯形结构，靠近边缘均匀分布有半球状下凹的钢水腔，能够尽量保证钢水腔至外界厚度的一致性和并能够降低该厚度，使钢水降温时散热快，达到急冷的效果，中部为下凹的环形的型砂腔，使造型砂在腔内造型，并通过造型模具引出钢水流道，中心处开有上下相通的入砂口；所述定模可拆卸固定于方形支架的顶端，动模置于定模的正上方；所述2个角板分别平置于2根横杆上表面，每个角板的一端和顶杆的一端固定连接，另一端和传动杆固定连接，2个角板通过传动杆固定连接；所述顶杆的另一端穿过定模上的定模穿孔后，和动模的底面相抵；所述脚踏板垂直固定连接于传动杆上；所述传动杆和连杆通过转向机构转动式连接，通过脚踏板施加力量于传动杆，转向机构将传动杆向上的力量转化为转动，带动角板转动，从而将顶杆提升，顶杆再将动模顶起，实现动模的升降，通过定模和动模的配合，实现钢球浇注模具的模和下模内部造型，操作简单，动作快，生产效率高；所述自动抛光装置包括抛光箱体和支座，所述抛光箱体通过轴承固定于支座上，并通过电机和皮带传动带动抛光箱体在支座上转动；抛光箱体上方开有进出料口；支座的底端固定于底盘上，抛光箱体为钢球的互相自打磨提供冲击力，互相打磨抛光，充分利用了钢球自身圆形和重量的属性，全方位打磨抛光，抛光效率高；所述外观检验装置包括钢球周转机构和挑选机构，钢球周转机构和挑选机构为在车间内行车下任意地点，随机组合的两部分，所述钢球周转机构的出料口正对挑选机构中挑选台的始端，以实现钢球在挑选台上的全方位挑选式质检。

进一步的技术方案，所述上模的顶部中心处设置有凸环台，既起到一定的引流作用，还可以用以区分上下模；所述转向机构是与传动杆间隙配合的螺母或者与传动杆紧配连接的轴承；螺母或轴承同连杆固定连接，使用螺母的设计，成本低；使用轴承的设计，省力，效率高，持续生产时间长；所述自动抛光装置设置于抛光室内，将噪音隔离，尽量减少钢球打磨产生的噪音污染，所述抛光室内壁全壁贴附除噪层，以进一步提高隔音降噪的效果；所述挑选台为下倾的斜台状、翘边式结构，充分利用钢球自重实现自由翻滚，无需手动式翻滚；翘边式结构能防止钢球滚落平台，挑选台末端连接收集箱，挑选台两旁放置次品回收箱，以便于及时收集正品和次品。

进一步的技术方案，所述浇注模具还包括插杆，所述上模和下模外壁均设置有两边对称的插槽，插杆和插槽配合使用，使人工操作更加容易和简单；所述造型模具还包括和方形支架的两边横向固定连接的导向杆，导向杆上洞穿有竖向的导向孔，所述顶杆穿过导向孔，将角板的斜向力引导为直向力，避免动模偏转而影响造型的精度；所述钢球周转机构包括周转箱支架以及和周转箱支架上部固定连接的周转箱，周转箱底部开有出料口；挑选台的始端设置暂存箱，暂存箱侧底部开有钢球出口，暂存箱顶部开口和周转箱底部的出料口相通，通过暂存箱的二次周转，避免过多钢球落于挑选台而来不及挑选。皮带的周围可以固定有带传动护罩，起到防护作用，并避免人身风险。

进一步的技术方案，所述浇注模具还包括能够插入上模的入砂口的直管，以便于造型时预留钢水浇注口；所述脚踏板呈“Z”形板状，提高杠杆比，起到省力的效果；所述抛光箱体内壁固定有耐磨层，提高箱体的使用寿命，箱体截面形状为5～8边形，箱体圆形时，会造成钢球在箱体内的有规律的运动，钢球的体位和相互的参照位置变化不大，从而不利于钢球互相抛光；而如果箱体边角角度过小(箱体5边形以下)，则会造成钢球的体位和相互的参照位置变化过大，钢球来不及打磨抛光就产生巨大的变化，也不利于提高钢球的打磨抛光效果，甚至容易造成钢球的互相损伤；箱体边数越大，越接近圆形，进而也不利于打磨抛光效果的提高；因此，经过发明人多年的生产经验的积累和数据的采集、分析和总结，得出箱体截面呈5至8边形为打磨抛光效果较好的箱体边范围；所述周转箱底部的出料口横插有出料插板；暂存箱左侧竖插有流量控制板，进一步控制滚落于挑选台的钢球数量。

进一步的技术方案，上模底部端面还设置有定位凹槽，相应的下模的上端面设置有和定位凹槽配合使用的定位柱，以保证上下模合模时，上下钢水腔能够形成球形空腔，提高钢球制作精度；所述螺母或轴承至少2个，起到双重定位的效果，避免传动杆偏移；所述抛光室外侧固定连接相对设置的上下爬梯和除尘机构，能够减少钢球打磨产生的粉尘污染；所述挑选台底部固定连接有右高左低的挑选台支架，以提高挑选台的稳定性。

进一步的技术方案，所述定模上表面沿边缘垂直均匀设置有造型柱，中间为冒口突起；所述动模沿边缘均匀洞穿有造型孔，中间为冒口孔，造型孔和冒口孔相连；造型柱和造型孔配合设置，冒口突起和冒口孔大小形状一致，两者配合设置，形成造型砂的容腔，并产生钢水浇注时的流道和钢水的球形空腔；所述上模和下模的钢水腔均设置4至20个，和造型模具的造型柱和造型孔数量一致，根据钢球生产规格进行相应调整，提高通用性；所述除尘机构为布袋除尘，除尘效果好，包括吸风机、布袋和吸尘口；所述吸尘口设置于抛光室室内，并通过风管和吸风机连接，吸风机的底部出尘口和布袋相通并固定连接；布袋自然垂放于吸风机底部，原理简单，操作方便；所述周转箱下部为收口状箱底，避免落料不彻底，上部两侧连接有对称的挂耳，方便周转箱的起降和转运。

进一步的技术方案，所述上模和下模材质为高硅耐热铸铁，耐热效果好，防高温氧化，提高使用寿命；所述直管为塑料或金属材质；所述插杆为金属杆，成本低，容易获取或制造；所述定模上表面还设置有定位柱，相应的动模上洞穿有定位孔，操作工只需将两者对准即可，操作方便，精度高；所述吸尘口呈外开的喇叭口状，提高吸尘的工作面，进而提高工作效率；所述周转箱的外侧壁还连接有卸料平台，方便操作人员观察落料情况。

进一步的技术方案，定位凹槽和定位柱均设置有对称的2至4个，多重定位，精度更高；所述造型柱顶部中心处还穿有减压孔，避免造型砂压入时形成不必要的空隙而影响浇注精度；所述挑选台支架的左侧支柱连接升降器，以控制钢球滚动速度，方便挑选人员的及时质检；所述吸尘口为4个，分布于抛光室室内四个顶角的位置，对抛光室全方位除尘。

进一步的技术方案，插槽设置有对称的2至8中的偶数个，数量越多，分合模时越容易操作；所述冒口突起厚度和动模厚度一致，以保证钢球呈标准的球形；所述定位柱的长度略小于定位凹槽的深度，避免合模时不紧而产生缝隙；所述收口状箱底外侧固定有振动器B，防止钢球堵塞落料口；所述抛光室侧部外开有观察孔，方便观察设备的运转，顶部开有投料口。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种耐磨钢球生产系统，圆台状、截面呈梯形结构的上模和下模能够尽量保证钢水腔至外界厚度的一致性和并能够降低该厚度，使钢水降温时散热快，达到急冷的效果；型砂腔可以使造型砂在腔内造型，并通过造型模具引出钢水流道；造型模具使用时，通过脚踏板施加力量于传动杆，转向机构将传动杆向上的力量转化为转动，带动角板转动，从而将顶杆提升，顶杆再将动模顶起，实现动模的升降，通过定模和动模的配合，实现钢球浇注模具的内部造型，操作简单，动作快，生产效率高；抛光箱体为钢球的互相自打磨提供冲击力，互相打磨抛光，充分利用了钢球自身圆形和重量的属性，全方位打磨抛光，抛光效率高，再通过抛光室将噪音隔离，避免钢球打磨产生的噪音污染；而在车间内行车下任意地点，随机组合的钢球周转机构和挑选机构，相当于将原来的笨重的整体式结构的挑选平台进行了分拆，并充分利用了钢球周转机构的原来的机动性，从而提高了整个装置的机动性和灵活性；

(2)本发明的一种耐磨钢球生产系统，凸环台的设置起到一定的引流作用，还可以用以区分上下模；转向机构使用螺母的设计，成本低；转向机构使用轴承的设计，省力，效率高，持续生产时间长；斜台状挑选台能够充分利用钢球自重而实现自由翻滚，无需手动式翻滚；翘边式结构能防止钢球滚落平台；

(3)本发明的一种耐磨钢球生产系统，插杆和插槽配合使用，使操作更加容易和简单；导向孔能将角板的斜向力引导为直向力，避免动模偏转而影响造型的精度；除噪层能够进一步提高隔音降噪的效果；通过暂存箱的实现二次周转，避免过多钢球落于挑选台而来不及挑选；

(4)本发明的一种耐磨钢球生产系统，直管的设置，以便于造型时预留钢水浇注口；“Z”形板状脚踏板，能够提高杠杆比，起到操作时省力的效果；带传动护罩能起到防护作用，并避免人身风险；出料插板和流量控制板，能进一步控制滚落于挑选台的钢球数量，并能实现根据钢球规格调整钢球流量的目的；

(5)本发明的一种耐磨钢球生产系统，定位凹槽和定位柱配合使用，以保证上下模合模时，上下钢水腔能够形成球形空腔，提高钢球制作精度；螺母或轴承至少2个，起到双重定位的效果，避免传动杆偏移；耐磨层能提高箱体的使用寿命；箱体截面呈5至8边形为打磨抛光效果较好的箱体边范围；挑选台支架能够提高挑选台的稳定性；

(6)本发明的一种耐磨钢球生产系统，钢水腔数量根据钢球生产规格进行相应调整，提高通用性；造型柱和造型孔配合设置，冒口突起和冒口孔配合设置，形成造型砂的容腔，并产生钢水浇注时的流道和钢水的球形空腔；除尘机构的设置，能够减少钢球打磨产生的粉尘污染；收口状箱底可以避免落料不彻底；挂耳的设置，能够方便周转箱的起降和转运；

(7)本发明的一种耐磨钢球生产系统，高硅耐热铸铁材质的上模和下模，耐热效果好，防高温氧化，提高使用寿命；定位柱和定位孔配合设置，操作工只需将两者对准即可，操作方便，精度高；减压孔能够避免造型砂压入时形成不必要的空隙而影响浇注精度；布袋除尘应用方便，除尘效果好；卸料平台的设置，能够方便操作人员在顶部观察落料情况；

(8)本发明的一种耐磨钢球生产系统，2至4个定位凹槽和定位柱，能够多重定位，精度更高；吸尘口呈外开的喇叭口状，提高吸尘的工作面，进而提高工作效率；升降器能够控制钢球滚动速度，方便挑选人员的及时质检；

(9)本发明的一种耐磨钢球生产系统，插槽数量越多，分合模时越容易操作，冒口突起厚度和动模厚度一致，以保证钢球呈标准的球形；所述角板为废旧角钢段制作，成本低；振动器能防止钢球堵塞落料口；抛光室室内四个顶角的位置均设置吸尘口，对抛光室全方位除尘；观察孔方便观察设备的运转；顶部开有投料口，方便投料；

(10)本发明的一种耐磨钢球生产系统，定位柱的长度略小于定位凹槽的深度，以避免合模时不紧而产生缝隙；耐磨层为高锰钢合金，耐磨效果好，使用寿命长，吸音棉和隔音棉复合材料双重除音和吸音效果，进一步降低噪音污染；加强斜杆的设置，进一步提高了挑选台的稳定性。

(11)本发明的一种耐磨钢球生产系统，整个操作过程简单省力，激冷效果好，尤其对于低铬钢球的生产来说，生产的低铬钢球表面硬度高，组织致密。

附图说明

图1为本发明的耐磨钢球生产系统装置顺序图；

图2本发明的耐磨钢球生产系统中上下模合模后示意图；

图3本发明的耐磨钢球生产系统中造型模具结构示意图；

图4为本发明的耐磨钢球生产系统中动模俯视图；

图5为本发明的耐磨钢球生产系统中定模俯视图；

图6为本发明的耐磨钢球生产系统中定模和动模分开时示意图；

图7为本发明的耐磨钢球生产系统中定模和动模合起时示意图；

图8为本发明的耐磨钢球生产系统中浇注模具截面示意图；

图9本发明的耐磨钢球生产系统中浇注模具侧视图；

图10为本发明中耐磨钢球生产系统中直管示意图；

图11为本发明中耐磨钢球生产系统中插杆示意图；

图12为本发明中耐磨钢球生产系统中上模俯视图；

图13为本发明中耐磨钢球生产系统中下模俯视图；

图14为实施例5的上下模合模后侧视图；

图15为本发明中耐磨钢球生产系统中球砂分离装置结构示意图；

图16为本发明中耐磨钢球生产系统中钢球周转机构和挑选机构组合后结构示意图；

图17为本发明中耐磨钢球生产系统中抛光机构结构示意图；

图18为本发明中耐磨钢球生产系统中抛光室侧视图；

图19为本发明中耐磨钢球生产系统抛光箱体截面示意图。

示意图中的标号说明：1、浇注装置；2、球砂分离装置；3、自动抛光装置；4、外观检验装置；11、上模；12、下模；13、动模；14、定模；15、方形支架；16、顶杆；17、角板；18、脚踏板；19、传动杆；110、转向机构；111、入砂口；112、钢水腔；113、型砂腔；114、插槽；115、凸环台；116、定位凹槽；117、直管；118、插杆；119、浇注台；120、工字钢；126、定位柱；131、造型孔；132、冒口孔；134、定位孔；141、造型柱；142、定模穿孔；143、冒口突起；144、定位柱；151、横杆；152、导向杆；153、连杆；1411、减压孔；1521、导向孔；211、框形支架；212、加料料斗；213、滚筒；214、滚轮；215、滚筒支撑平台；216、造型砂收集桶；217、盖板；218、振动器A；219、操作平台；2131、出砂缝；33、抛光室；35、除尘机构；331、除噪层；332、上下爬梯；333、观察孔；341、抛光箱体；342、轴承；343、支座；344、底盘；346、进出料口；351、吸风机；352、布袋；353、吸尘口；3411、耐磨层；41、钢球周转机构；42、挑选机构；411、周转箱支架；412、周转箱；413、收口状箱底；414、振动器B；415、卸料平台；421、挑选台支架；422、挑选台；423、暂存箱；424、收集箱；425、加强斜杆；426、升降器；427、次品回收箱；4121、挂耳；4122、出料插板；4231、流量控制板。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的耐磨钢球生产系统，如图1所示，包括顺工序依次设置的浇注装置1、球砂分离装置2、自动抛光装置3和外观检验装置4，所述浇注装置1包括配合使用的造型模具和浇注模具，先对浇注腔进行精确造型，简单操作既能实现对钢球浇注模具进行造型的目的，而且批量生产时，造型一致，精度高；所述球砂分离装置2、自动抛光装置3和外观检验装置4均利用钢球自重分别进行球砂分离、抛光和自滚检验，由于钢球自身密度较大，互相撞击时，能够产生足够的破坏力将模组中的钢球进行分离而实现球砂分离，抛光过程中，钢球间的互相打磨效果也好于一般的打磨装置，球砂分离和抛光只需要提供旋转的动力即可；挑选过程中，则只需要一个倾斜的平台，通过钢球自滚即可达到全方位观察挑选的目的。

实施例2

本实施例的耐磨钢球生产系统，基本结构及步骤同实施例1，不同和改进之处在于：如图3所示，造型模具包括动模13、定模14、方形支架15、对称分布的顶杆16、方形支架15底部的2根横杆151、连接2根横杆151的连杆153、传动杆19、脚踏板18和2个角板17；如图8所示，所述浇注模具包括上模11、下模12，所述上模11和下模12上下对称设置，均呈圆台状、截面呈梯形结构，靠近边缘均匀分布有半球状下凹的钢水腔113，能够尽量保证钢水腔113至外界厚度的一致性和并能够降低该厚度，使钢水降温时散热快，达到急冷的效果，中部为下凹的环形的型砂腔113，使造型砂在腔内造型，并通过造型模具引出钢水流道，中心处开有上下相通的入砂口111，如图10所示的直管117能够插入入砂口111，以便于造型时预留钢水浇注口；所述定模14可拆卸固定于方形支架15的顶端，动模13置于定模14的正上方，所述定模14上表面沿边缘垂直均匀设置有造型柱141，中间为冒口突起143；所述动模13沿边缘均匀洞穿有造型孔131，中间为冒口孔132，造型孔131和冒口孔132相连；造型柱141和造型孔131配合设置，冒口突起143和冒口孔132大小形状一致，两者配合设置，形成造型砂的容腔，并产生钢水浇注时的流道和钢水的球形空腔；所述上模11和下模12的钢水腔112均设置4至20个，和造型模具的造型柱141和造型孔131数量一致，根据钢球生产规格进行相应调整，提高通用性，本实施例生产规格为Φ80mm的钢球，造型柱141为4个，相应的造型孔131、钢水腔112也有4个；所述2个角板17分别平置于2根横杆151上表面，每个角板17的一端和顶杆16的一端固定连接，另一端和传动杆19固定连接，2个角板17通过传动杆19固定连接；所述顶杆16的另一端穿过定模14上的定模穿孔142后，和动模13的底面相抵；所述脚踏板18垂直固定连接于传动杆19上；所述传动杆19和连杆153通过转向机构110转动式连接，通过脚踏板18施加力量于传动杆19，转向机构110将传动杆19向上的力量转化为转动，带动角板17转动，从而将顶杆16提升，顶杆16再将动模13顶起，实现动模13的升降，通过14定模和动模13的配合，实现钢球浇注模具的模11和下模12内部造型，操作简单，动作快，生产效率高；如图11所示，所述浇注模具还包括插杆118，所述上模11和下模12外壁均设置有两边对称的插槽114，插杆118和插槽114配合使用，使人工操作更加容易和简单；如图15所示，球砂分离装置2包括框形支架211、加料料斗212、滚筒213、滚轮214和滚筒支撑平台215；所述加料料斗212固定于框形支架211上方，其底部开口和滚筒213的前端开口相通；滚筒213的下方为滚筒支撑平台215，两者之间为带动滚筒213转动的滚轮214；滚筒213筒壁开有出砂缝2131，外壁上固定有振动器A218；所述框形支架211的上方，加料料斗212的外侧设置有操作平台219。利用钢球本身重量互相敲击，将钢球模组分离，再利用钢球自身重力和圆形的形状，能够滚动，有别于冒口和造型砂而自动分离，出砂缝2131的设置，方便造型砂直接从缝中漏出；振动器A218如振动电机，能够避免钢球模组堵住进料口。如图17所示，所述自动抛光装置3包括抛光箱体341和支座343，所述抛光箱体341通过轴承342固定于支座343上，并通过电机和皮带传动带动抛光箱体341在支座343上转动；抛光箱体341上方开有进出料口346；支座343的底端固定于底盘344上，抛光箱体341为钢球的互相自打磨提供冲击力，互相打磨抛光，充分利用了钢球自身圆形和重量的属性，全方位打磨抛光，抛光效率高；所述外观检验装置4包括钢球周转机构41和挑选机构42，钢球周转机构41和挑选机构42为在车间内行车下任意地点，随机组合的两部分，所述钢球周转机构41的出料口正对挑选机构42中挑选台422的始端，以实现钢球在挑选台422上的全方位挑选式质检。

本实施例的一种耐磨钢球生产系统的生产工艺，步骤为：

A、下模扣模：将钢球浇注模具的下模12倒扣于定模14和动模13合模的上方；

B、下模造型：通过下模12中部预留的入砂口111将造型砂倒入下模12，并将砂捣实；

C、下模起模：脚踩脚踏板18，如图6所示，顶杆16再将动模13顶起，下模12和造型柱141脱离，将下模12从动模13上取下翻转后置于浇注台119上；

D、动模回位：松开脚踏板18，动模13回位，如图7所示，动模13和定模14合模；

E、上模扣模：将钢球浇注模具的上模11倒扣于动模13和定模14合模的上方；

F、上模造型：先在上模11中部预留的入砂口111中部竖插一直管117，再沿直管117外壁通过入砂口111将造型砂倒入上模11，并将砂捣实后，抽出直管117，形成钢水的浇注口；

G、上模起模：脚踩脚踏板18，顶杆16将动模13顶起，如图6所示，上模11和造型柱141脱离，将上模11从动模13上取下；

H、上下模合模：将G步骤的上模11取下后直接倒扣于下模12上，完成造型后的合模；重复以上步骤，如图2所示，在浇注台119上完成批量合模；

I、浇注：用钢水浇注包通过F步骤形成的浇注口依次浇注入H步骤的合模内部，完成浇注；

J、冷却：在浇注台119上完成冷却，为了加速冷却，可以设置大功率风扇进行吹风，以保证钢球表面硬度；

K、脱模：操作人员用插杆118对称式插入插槽114，先将上模11打开，再将下模12翻转完成钢球模组的脱模；

L、球砂分离：将若干脱模后钢球模组通过周转箱412转入加料料斗212内，启动球砂分离装置2，滚筒213转速为30转/分，钢球模组在滚筒213内通过自重互相撞击后，钢球模组开裂，钢球、冒口和造型砂分开；其中，造型砂通过出砂缝2131漏至造型砂收集桶216内；分离后的钢球和冒口通过滚筒213的出口出料；

M、抛光：再将L步骤中分离后的钢球转入自动抛光装置3中，启动抛光箱体341的电机，转动抛光箱体341，转速为50转/分，箱体内钢球互相打磨抛光后，转入周转箱412内；

N、挑选：通过行车将周转箱412转移至挑选台422上方后，出料至挑选台422实现挑选；也可以将挑选台422通过行车转移至周转箱412底部，两者能够随机组合。

实施例3

本实施例的耐磨钢球生产系统，基本结构及步骤同实施例1，不同和改进之处在于：如图9所示，所述上模11的顶部中心处设置有凸环台115，既起到一定的引流作用，还可以用以区分上下模；所述转向机构110是与传动杆19间隙配合的螺母或者与传动杆19紧配连接的轴承；螺母或轴承同连杆153固定连接，使用螺母的设计，成本低；使用轴承的设计，省力，效率高，持续生产时间长；所述加料料斗212上设置有推拉式盖板217，减少分离时的扬尘；所述自动抛光装置3设置于抛光室33内，将噪音隔离，尽量减少钢球打磨产生的噪音污染，所述抛光室33内壁全壁贴附除噪层331，以进一步提高隔音降噪的效果；如图16所示，所述挑选台422为下倾的斜台状、翘边式结构，充分利用钢球自重实现自由翻滚，无需手动式翻滚；翘边式结构能防止钢球滚落平台，挑选台422末端连接收集箱424，挑选台422两旁放置次品回收箱427，以便于及时收集正品和次品，挑选台支架421和挑选台422之间还可以斜向固定连接加强斜425，进一步提高挑选台的稳定性。所述造型模具还包括和方形支架15的两边横向固定连接的导向杆152，导向杆152上洞穿有竖向的导向孔1521，所述顶杆14穿过导向孔1521，将角板的斜向力引导为直向力，避免动模偏转而影响造型的精度；所述钢球周转机构41包括周转箱支架411以及和周转箱支架411上部固定连接的周转箱412，周转箱412底部开有出料口；挑选台422的始端设置暂存箱423，暂存箱423侧底部开有钢球出口，暂存箱423顶部开口和周转箱412底部的出料口相通，通过暂存箱的423二次周转，避免过多钢球落于挑选台422而来不及挑选。皮带的周围可以固定有带传动护罩，起到防护作用，并避免人身风险。

如图12和13所示，本实施例上模11和下模12的钢水腔13为8个，如图4和5所示，和造型模具的造型柱141和造型孔131数量一致，可以生产规格为Φ50mm的钢球。

实施例4

本实施例的耐磨钢球生产系统，基本结构和步骤同实施例2，不同和改进之处在于：如图3所示，所述脚踏板18呈“Z”形板状，提高杠杆比，起到省力的效果；如图19所示，所述抛光箱体341内壁固定有耐磨层3411，提高箱体的使用寿命，箱体截面形状为5～8边形，箱体圆形时，会造成钢球在箱体内的有规律的运动，钢球的体位和相互的参照位置变化不大，从而不利于钢球互相抛光；而如果箱体边角角度过小箱体5边形以下，则会造成钢球的体位和相互的参照位置变化过大，钢球来不及打磨抛光就产生巨大的变化，也不利于提高钢球的打磨抛光效果，甚至容易造成钢球的互相损伤；箱体边数越大，越接近圆形，进而也不利于打磨抛光效果的提高；因此，经过发明人多年的生产经验的积累和数据的采集、分析和总结，得出箱体截面呈5至8边形为打磨抛光效果较好的箱体边范围；所述周转箱412底部的出料口横插有出料插板4122；暂存箱423左侧竖插有流量控制板4231，进一步控制滚落于挑选台422的钢球数量。如图12所示，上模11底部端面还设置有定位凹槽116，如图13所示，相应的下模12的上端面设置有和定位凹槽116配合使用的定位柱126，以保证上下模合模时，上下钢水腔能够形成球形空腔，提高钢球制作精度；所述螺母或轴承至少2个，起到双重定位的效果，避免传动杆19偏移；所述抛光室33外侧固定连接相对设置的上下爬梯332和除尘机构35，能够减少钢球打磨产生的粉尘污染；所述挑选台422底部固定连接有右高左低的挑选台支架421，以提高挑选台422的稳定性。

本实施例上模11和下模12的钢水腔113为12个，可以生产规格为Φ40mm的钢球。

实施例5

本实施例的耐磨钢球生产系统，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于：所述除尘机构35为布袋除尘，除尘效果好，包括吸风机351、布袋352和吸尘口353；所述吸尘口353设置于抛光室33室内，并通过风管和吸风机351连接，吸风机351的底部出尘口和布袋352相通并固定连接；布袋352自然垂放于吸风机351底部，原理简单，操作方便；所述周转箱412下部为收口状箱底413，避免落料不彻底，上部两侧连接有对称的挂耳4121，方便周转箱412的起降和转运。所述上模11和下模12材质为高硅耐热铸铁，耐热效果好，防高温氧化，提高使用寿命；所述直管117为塑料或金属材质；所述插杆118为金属杆，成本低，容易获取或制造；如图4、5所示，所述定模14上表面还设置有定位柱144，相应的动模13上洞穿有定位孔134，操作工只需将两者对准即可，操作方便，精度高；所述吸尘口353呈外开的喇叭口状，提高吸尘的工作面，进而提高工作效率；所述周转箱412的外侧壁还连接有卸料平台415，方便操作人员观察落料情况。

本实施例上模11和下模12的钢水腔13为20个，可以生产规格为Φ10mm的钢球。

实施例6

本实施例的耐磨钢球生产系统，基本结构同实施例5，不同和改进之处在于：定位凹槽116和定位柱126均设置有对称的2至4个，多重定位，精度更高；所述造型柱141顶部中心处还穿有减压孔1411，避免造型砂压入时形成不必要的空隙而影响浇注精度；所述挑选台支架421的左侧支柱连接升降器426，以控制钢球滚动速度，方便挑选人员的及时质检；所述吸尘口353为4个，分布于抛光室33室内四个顶角的位置，对抛光室全方位除尘。插槽114设置有对称的2至8中的偶数个，数量越多，分合模时越容易操作；所述冒口突起143厚度和动模13厚度一致，以保证钢球呈标准的球形；所述定位柱126的长度略小于定位凹槽116的深度，避免合模时不紧而产生缝隙；所述收口状箱底413外侧固定有振动器B414，防止钢球堵塞落料口；如图18所示，所述抛光室33侧部外开有观察孔333，方便观察设备的运转，顶部开有投料口。

在本实施例中，如图14所示，浇注台119为工字钢120，选用工字钢120的优点是，利用其特殊的工字形散热面和导热效率，结合圆台状、截面梯形的上下合模，能够提激冷的效果。

本实施例的一种耐磨钢球生产系统，步骤J稍作改进：

J、冷却：在工字钢120端头处，摆放5KW的风扇，顺着工字钢120竖向吹风，能够进一步提高钢球激冷的效果，生产的钢球表面硬度经检测高达75—85HRC。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种耐磨钢球生产系统，包括顺工序依次设置的浇注装置(1)、球砂分离装置(2)、自动抛光装置(3)和外观检验装置(4)，其特征在于：所述浇注装置(1)包括配合使用的造型模具和浇注模具；所述球砂分离装置(2)、自动抛光装置(3)和外观检验装置(4)均利用钢球自重分别进行球砂分离、抛光和自滚检验。

2.根据权利要求1所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：

所述造型模具包括动模(13)、定模(14)、方形支架(15)、对称分布的顶杆(16)、方形支架(15)底部的2根横杆(151)、连接2根横杆(151)的连杆(153)、传动杆(19)、脚踏板(18)和2个角板(17)；所述浇注模具包括上模(11)、下模(12)，所述上模(11)和下模(12)上下对称设置，均呈圆台状、截面呈梯形结构，靠近边缘均匀分布有半球状下凹的钢水腔(113)，中部为下凹的环形的型砂腔(113)，中心处开有上下相通的入砂口(111)；所述定模(14)可拆卸固定于方形支架(15)的顶端，动模(13)置于定模(14)的正上方；所述2个角板(17)分别平置于2根横杆(151)上表面，每个角板(17)的一端和顶杆(16)的一端固定连接，另一端和传动杆(19)固定连接，2个角板(17)通过传动杆(19)固定连接；所述顶杆(16)的另一端穿过定模(14)上的定模穿孔(142)后，和动模(13)的底面相抵；所述脚踏板(18)垂直固定连接于传动杆(19)上；所述传动杆(19)和连杆(153)通过转向机构(110)转动式连接；

所述自动抛光装置(3)包括抛光箱体(341)和支座(343)，所述抛光箱体(341)通过轴承(342)固定于支座(343)上，并通过电机和皮带传动带动抛光箱体(341)在支座(343)上转动；抛光箱体(341)上方开有进出料口(346)；支座(343)的底端固定于底盘(344)上；

所述外观检验装置(4)包括钢球周转机构(41)和挑选机构(42)，钢球周转机构(41)和挑选机构(42)为在车间内行车下任意地点，随机组合的两部分，所述钢球周转机构(41)的出料口正对挑选机构(42)中挑选台(422)的始端。

3.根据权利要求2所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：

所述上模(11)的顶部中心处设置有凸环台(115)；所述转向机构(110)是与传动杆(19)间隙配合的螺母或者与传动杆(19)紧配连接的轴承；螺母或轴承同连杆(153)固定连接；

所述自动抛光装置(3)设置于抛光室(33)内，所述抛光室(33)内壁全壁贴附除噪层(331)；

所述挑选台(422)为下倾的斜台状、翘边式结构，挑选台(422)末端连接收集箱(424)，挑选台(422)两旁放置次品回收箱(427)。

4.根据权利要求3所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：

所述浇注模具还包括插杆(118)，所述上模(11)和下模(12)外壁均设置有两边对称的插槽(114)，插杆(118)和插槽(114)配合使用；

所述造型模具还包括和方形支架(15)的两边横向固定连接的导向杆(152)，导向杆(152)上洞穿有竖向的导向孔(1521)，所述顶杆(14)穿过导向孔(1521)；

所述钢球周转机构(41)包括周转箱支架(411)以及和周转箱支架(411)上部固定连接的周转箱(412)，周转箱(412)底部开有出料口；挑选台(422)的始端设置暂存箱(423)，暂存箱(423)侧底部开有钢球出口，暂存箱(423)顶部开口和周转箱(412)底部的出料口相通。

5.根据权利要求4所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：

所述浇注模具还包括能够插入上模(11)的入砂口(111)的直管(117)；所述脚踏板(18)呈“Z”形板状；

所述抛光箱体(341)内壁固定有耐磨层(3411)，箱体截面形状为5～8边形；

所述周转箱(412)底部的出料口横插有出料插板(4122)；暂存箱(423)左侧竖插有流量控制板(4231)。

6.根据权利要求4所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：所述上模(11)底部端面还设置有定位凹槽(116)，相应的下模(12)的上端面设置有和定位凹槽(116)配合使用的定位柱(126)；所述螺母或轴承至少2个；

所述抛光室(33)外侧固定连接相对设置的上下爬梯(332)和除尘机构(35)；

所述挑选台(422)底部固定连接有右高左低的挑选台支架(421)。

7.根据权利要求6所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：

所述定模(14)上表面沿边缘垂直均匀设置有造型柱(141)，中间为冒口突起(143)；所述动模(13)沿边缘均匀洞穿有造型孔(131)，中间为冒口孔(132)，造型孔(131)和冒口孔(132)相连；造型柱(141)和造型孔(131)配合设置，冒口突起(143)和冒口孔(132)大小形状一致，配合设置；所述上模(11)和下模(12)的钢水腔(112)均设置4至20个，和造型模具的造型柱(141)和造型孔(131)数量一致；

所述除尘机构(35)为布袋除尘，包括吸风机(351)、布袋(352)和吸尘口(353)；所述吸尘口(353)设置于抛光室(33)室内，并通过风管和吸风机(351)连接，吸风机(351)的底部出尘口和布袋(352)相通并固定连接；布袋(352)自然垂放于吸风机(351)底部；

所述周转箱(412)下部为收口状箱底(413)，上部两侧连接有对称的挂耳(4121)。

8.根据权利要求7所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：

所述上模(11)和下模(12)材质为高硅耐热铸铁；所述直管(117)为塑料或金属材质；所述插杆(118)为金属杆；所述定模(14)上表面还设置有定位柱(144)，相应的动模(13)上洞穿有定位孔(134)；所述吸尘口(353)呈外开的喇叭口状；所述周转箱(412)的外侧壁还连接有卸料平台(415)。

9.根据权利要求7所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：所述定位凹槽(116)和定位柱(126)均设置有对称的2至4个；所述造型柱(141)顶部中心处还穿有减压孔(1411)；所述挑选台支架(421)的左侧支柱连接升降器(426)；所述吸尘口(353)为4个，分布于抛光室(33)室内四个顶角的位置。

10.根据权利要求9所述的耐磨钢球生产系统，其特征在于：所述插槽(114)设置有对称的2至8中的偶数个；所述冒口突起(143)厚度和动模(13)厚度一致；所述定位柱(126)的长度略小于定位凹槽(116)的深度；所述收口状箱底(413)外侧固定有振动器B(414)；所述抛光室(33)侧部外开有观察孔(333)，顶部开有投料口。