CN106734926B - 一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构 - Google Patents

一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构，包括用于成型传动箱体的型腔、浇注系统和冷铁，型腔的顶面与传动箱体突台对应位置设置保温冒口；浇注系统包括中央竖直浇道和由中央竖直浇道向四周延伸呈水平布置的内浇道，内浇道包括上浇道、中浇道和下浇道，各浇道数量相同且延伸方向一致，上浇道出口与保温冒口连接，中浇道出口与型腔的内侧壁连接，下浇道出口与型腔的环形底面连接；冷铁包括侧冷铁和底冷铁，侧冷铁设置于所述型腔的外侧壁的表面并呈竖直布置，底冷铁设置于所述型腔的环形底面的表面并呈环形布置，型腔的内侧壁倾斜设置。该铸造结构有利于铸造零件由于表面开裂、脱落、局部过热、冲砂等造成的夹砂、裂纹等问题。

Description

一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构
技术领域
本发明涉及一种采煤机部件的铸造结构，特别是涉及一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构，属于金属加工工艺技术领域。
背景技术
传动箱体是快速掘进机成套设备中的重要组成部件，外形为圆柱状，两端为法兰结构，零件结构尺寸复杂，所有表面均需加工。由于快速掘进机为大型机械，传动箱体也具有较大体积和重量，通常传动箱体的重量达数吨，属于大型零件，采用常规铸造工艺难以满足铸造质量要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构，解决大型零件浇注易产生由于表面开裂、脱落、局部过热、冲砂等造成的夹砂、裂纹等问题。
本发明技术方案如下：一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构，包括用于成型传动箱体的型腔、浇注系统和冷铁，所述型腔的顶面与传动箱体突台对应位置设置保温冒口；所述浇注系统包括中央竖直浇道和由中央竖直浇道向四周延伸呈水平布置的内浇道，所述内浇道包括上浇道、中浇道和下浇道，所述上浇道、中浇道和下浇道的浇道数量相同且延伸方向一致，所述上浇道出口与所述保温冒口连接，所述中浇道出口与所述型腔的内侧壁连接，所述下浇道出口与型腔的环形底面连接；所述冷铁包括侧冷铁和底冷铁，所述侧冷铁设置于所述型腔的外侧壁的表面并呈竖直布置，所述底冷铁设置于所述型腔的环形底面的表面并呈环形布置，所述型腔的内侧壁倾斜设置。
为了进一步的避免冒口及中间凸台的接触热节与铸件的几何热节重合，所述保温冒口设有四个，所述保温冒口与型腔的顶面连接处为缩口的台阶状。
为了进一步增强冒口以外的补缩效果，所述侧冷铁设置于相邻的所述保温冒口之间。
优选的，所述型腔的内侧壁与垂直方向的倾斜角度为2.7°。
优选的，所述内浇道以切线的形式连接型腔。
本发明所提供的技术方案的优点在于：采用阶梯式浇注系统，优化了冒口及冷铁布置，实施快速浇注，内浇道以切线的形式进入型腔，使钢液平稳上升，避免出现紊流现象，一方面可减小“流动热节”对铸件垂直方向的顺序凝固的不利影响，另一方面也能减少铸型长时间处于钢液辐射的热作用，进而减少表面开裂、脱落、局部过热、冲砂等造成的夹砂、裂纹等缺陷。
附图说明
图1为快速掘进机用传动箱体结构示意图。
图2为本发明铸造结构示意图。
图3为本发明铸造结构俯视示意图。
图4为图2的B-B剖视示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，本实施例需浇注的快速掘进机用传动箱体外形为圆柱状，两端为法兰结构，零件结构尺寸复杂，所有表面均需加工。轮廓形状φ1663×1076mm，中间布置4个120mm厚，R200mm的半圆形突台1形成热节，铸件壁厚不均匀，主体壁厚70～87mm。
结合图2、图3及图4，本实施例所涉及的快速掘进机用传动箱体的铸造结构，包括用于成型传动箱体的型腔2、浇注系统和冷铁。型腔2的顶面与传动箱体突台对应位置设置四个保温冒口3，保温冒口3与型腔2的顶面连接处2a为缩口的台阶状。浇注系统包括中央竖直浇道4和由中央竖直浇道4向四周延伸呈水平布置的内浇道，内浇道以切线的形式连接型腔2。内浇道包括上浇道5、中浇道6和下浇道7，上浇道5、中浇道6和下浇道7的浇道数量相同且延伸方向一致。具体的上浇道5、中浇道6和下浇道7分别具有四条，上浇道5出口与保温冒口3连接且两者轴线位于同一垂直方向。中浇道6出口与型腔2的内侧壁上部连接，具体的是在型腔2构建突台位置与型腔2的顶面之间。下浇道7出口与型腔2的环形底面连接。型腔2的内侧壁倾斜角度为2.7°。冷铁包括侧冷铁8和底冷铁9，侧冷铁8设置于型腔2的外侧壁的表面并呈竖直布置，位于相邻的保温冒口3之间设置一组侧冷铁8，每组侧冷铁8包括6块200mm×100mm×100mm的铁件。底冷铁9为32块100mm×100mm×80mm的铁件，设置于型腔2的环形底面的表面并呈环形布置。
整个铸造砂型结构制作及浇注过程如下：为了保证铸件外形尺寸，木模制成空心实样结构，芯盒采用脱落式结构，同时要求结构牢固、合理，尺寸形状稳定精确，表面光洁，不变形。为保证冒口、浇道、补贴及外冷铁规范放置，模具制作时，刻出放置位置线。未来便于木模起模，表面要求刷脱模剂。对于铸件的尖角适当做圆角处理，R值取值范围20-30mm。
为了保证铸件的质量及尺寸精度，铸件的砂型均采用树脂砂，砂型表面采用醇基锆英粉涂料。涂料采用刷涂方式，分3次刷涂，其刷涂厚度为0.5～1mm，易粘砂部位增加两次刷涂，保证光滑均匀。涂料在每刷一遍后用明火点燃，使其自然干燥，最后一遍涂料刷完后，待酒精挥发一段时间后，用煤气烘干，直至涂层曾桔黄色。在砂型的易粘砂部位及圆角处，放置铬铁矿砂。
壳体浇铸所需钢液14.3吨，浇注前对钢液包进行烘烤预热，避免因耐火爱恋蓄热不好而使钢液保温过程降温过快，钢液包在保温过程中的平均温降是0.7～1.0℃/min；浇注时，当钢液上升到冒口的1/2高度时，缓流同时添加覆盖剂及发热剂，以增强冒口的补缩能力；浇注温度控制在1540～1560℃。
铸件落砂后先进行退火处理，消除应力后切割冒口。切割冒口后马上进行正、回火处理。正火温度为900-～920℃，回火温度550～650℃。

Claims (5)

1.一种快速掘进机用传动箱体的铸造结构，其特征在于，包括用于成型传动箱体的型腔、浇注系统和冷铁，所述型腔的顶部与传动箱体突台对应位置设置保温冒口；所述浇注系统包括中央竖直浇道和由中央竖直浇道向四周延伸呈水平布置的内浇道，所述内浇道包括上浇道、中浇道和下浇道，所述上浇道、中浇道和下浇道的浇道数量相同且延伸方向一致，所述上浇道出口与所述保温冒口连接，所述中浇道出口与所述型腔的内侧壁连接，所述下浇道出口与型腔的环形底面连接；所述冷铁包括侧冷铁和底冷铁，所述侧冷铁设置于所述型腔的外侧壁的表面并呈竖直布置，所述底冷铁设置于所述型腔的环形底面的表面并呈环形布置，所述型腔的内侧壁倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的快速掘进机用传动箱体的铸造结构，其特征在于，所述保温冒口设有四个，所述保温冒口与型腔的顶面连接处为缩口的台阶状。
3.根据权利要求1所述的快速掘进机用传动箱体的铸造结构，其特征在于，所述侧冷铁设置于相邻的所述保温冒口之间。
4.根据权利要求1所述的快速掘进机用传动箱体的铸造结构，其特征在于，所述型腔的内侧壁与垂直方向的倾斜角度为2.7°。
5.根据权利要求1所述的快速掘进机用传动箱体的铸造结构，其特征在于，所述内浇道以切线的形式连接型腔。
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