CN106799459B - 一种具有增强初混功能的混砂机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有增强的初混功能的混砂机，具有智能化的复合进料口，主混仓上安装了用于对供给的物料进行初步混合的多级初混盘，采用与主混机构不同的转速和转向，具有优化的曲面抛料结构，可以根据实际需要科学分配负荷，单独设计初混机构和主混机构的机械负载和功率，有效地提高了机械效能，在混砂机主混仓的中部或下部设专用送料口供给粘结剂和/或固化剂等，可很大程度减少主混机构的工作负荷和工作时间，也减少了初混机构的工作负担，另外，混砂机从定量进料到精确控温，实现了生产的可控，设备运行安全可靠。

Description

一种具有增强初混功能的混砂机

技术领域

本发明涉及一种铸造机械，具体地，是一种具有增强初混功能的混砂机。

背景技术

铸造中用来造型的材料是型砂，型砂一般由原砂、粘结剂和辅料等造型材料按一定的比例混合而成。混砂机是用以实现上述型砂材料混合的砂处理设备，混砂机按混砂工艺经常被分为几类：以辗压﹑搓研作用为主的辗轮式混砂机；以混合作用为主的叶片式混砂机；兼有搓研﹑混合作用的逆流式或称转子式混砂机和兼有辗压﹑混合作用的摆轮式混砂机。在实际应用中，由于使用场合和混合目的各不相同，常常是采用了更广泛和灵活的手段例如搅拌、辗压、震动、翻转或其组合的手段来适应各种具体需要，但其最主要的功能仍是通过将砂料与粘结剂或其它辅料混合均匀而获得可用于制造铸型的型砂，例如，覆膜砂的生产就是将砂料、树脂和固化剂混合，使树脂和固化剂均匀分布并包覆在砂粒表面。

在现有技术中，大型混砂机通用性好，且可以实现混砂作业的连续性，混砂效率高，混砂效果好，小型混砂机多为小批量定量混制铸造砂，灵活性高，便于制造及维修，尽管有着各自的优点，但上述各类混砂机在结构设计以及机械效能上还存在一定不足，例如，授权公告号CN2601135Y中国实用新型专利公开了一种双搅拌混砂机，其回转臂固定在主轴上端，两个搅拌器固定在回转臂的两端，由于用两个搅拌器替代了已有混砂机中的辗轮，从而可对树脂砂和水玻璃砂进行正常混料，在短时间内达到混合均匀，混料速度快，效率高，对提高型砂性能也能起到积极作用，该专利虽然在一定程度上提高了混砂效果和整机的稳定性，但仅关注了主混结构的改进，对整体结构和机械效能完全没有涉及；又如，授权公告号CN204396785U中国实用新型专利公开了一种覆膜砂混砂机，包括竖向设置在支架上面的顶部敞口的圆柱形外筒，圆柱形外筒的内部同轴设置有一个外径与所述外筒的内径大体相同的内筒，内筒外侧底部与外筒的内侧底部之间设置有震动电机，内筒周向的内侧壁上设置有多个向内筒中部延伸的第一搅拌叶片，该覆膜砂混砂机在搅拌时通过内外筒的正反间歇式高速旋转将带动其内物料粉碎和充分混合均匀，该技术通过设置复杂的内外筒和震动机构来实现物料的粉碎和混合，不但增加了成本，降低了设备运行的可靠性，而且机械效率较低。

发明内容

基于现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种混砂机，通过对现有混砂机进行改造，使其具有增强了的初混功能，并优化结构布局，合理搭配送料、初混、主混程序，可以显著解决现有混砂机机械效能低的问题，大幅提高工作效率和型砂质量，对于各类铸造型砂尤其是覆膜砂的混制效果突出。

本发明的混砂机具有底座和安装于底座上的主混仓，主混仓上部安装两个以上进料口，即可用于供给不同类型的型砂例如新砂和旧砂，也可用于同时供给型砂和粘结剂以及辅料，主混仓上部还安装用于对由混砂机进料口供给的物料进行初步混合的初混盘，该初混盘包括初混驱动机构、初混传动轴和安装于初混传动轴上的转动盘，初混传动轴穿过主混仓仓顶与位于主混仓仓顶外部的初混驱动机构相连，主混机构安装在所述初混盘下方，在工作状态下，初混驱动机构带动初混传动轴转动，以为所述转动盘提供与所述混砂机主混机构不同的转向或者不同的转速。本发明的初混盘，由于是安装在主混机构上方，能够对物料进行初混，由于是独立驱动，采用与主混机构不同的转速和转向，相对于传统技术中使用一根独立传动轴带动不同工作叶片的方式，可以更有效地使物料分散混合，提高了机械效能。

安装于所述初混传动轴上的转动盘至少为两个，优选为两个或三个，呈不同层级上下排列，尺寸递增，转动盘形状优选为圆形。本发明的初混盘，由于采用了不同尺寸的多级转动盘，可以使物料在初混过程中也先后经过多次混合，进一步提高混合效果。

上述转动盘至少上表面为由外周向中心平滑过渡的内凹曲面结构。该设计可以改善物料与转动盘的接触角，使其运动更复杂，相应的分散效果更好。

当安装于所述初混传动轴上的转动盘为两个时，第一级转动盘的外轮廓直径优选为第二级转动盘外轮廓直径的35～70％。

具体的，混砂机的主混机构可以安装在主混仓底部或者中部和底部，该主混机构包括安装在主混仓侧部或者底部或者侧部和底部的主混驱动机构和主混传动轴，以及安装在主混传动轴上的工作桨或工作轮，采用搅拌或者辗压或者搅拌与辗压相结合的手段进行型砂混制，所述进料口连接具有计量功能的定量送料装置，进料口的出口均朝向初混盘的第一级转动盘。

可在上述混砂机主混仓的中部或下部设专用送料口，当用于向型砂供给粘结剂和/或固化剂时，可以仅通过主混仓上部的进料口配给型砂骨料，而通过主混仓中部或下部的专用送料口供给粘结剂和/或固化剂，该方式可很大程度减少主混机构的工作负荷和工作时间。

可通过温度传感器实时监控混砂机工作温度，在混砂机主混仓至少局部位置以及混砂机底部设置带夹层的水冷结构，通入循环冷却水对混砂机进行温度调节。

上述初混盘和主混机构采用统一的逻辑控制单元进行控制，根据实际需要分配负荷，精确控制两者的传动参数和运行时序。

本发明的有益效果：

1、本发明的混砂机，在主混机构上方安装了初混盘，能够对物料进行初混，大大提高了混制效果和混制效率；

2、本发明的混砂机，由于初混盘是独立驱动，可以采用与主混机构不同的转速和转向，相对于传统技术中使用一根独立传动轴带动不同工作叶片的方式，可以更有效地使物料分散混合，同时由于初混减少了主混的负荷和工作时间，该设计不但未增加能耗，反而是提高了机械效能，采用了本发明的混砂机可以根据实际需要科学分配负荷，单独设计初混机构和主混机构的机械负载和功率，并由统一的逻辑控制单元精确控制两者的传动参数和运转时序；

3、本发明的初混盘采用了不同尺寸的多级转动盘，可以使物料在初混过程中也先后经过多次混合，进一步提高混合效果，将转动盘的截面至少上表面设置为由外周向中心平滑过渡的内凹曲面结构，其目的是改善物料与转动盘的接触角，使其运动更复杂，相应的分散效果更好，合理设计各级转动盘的尺寸比例可以使上述动态过程协同作用，使分散和混合效果一起达到最佳；

4、本发明的混砂机，适合制备各种复杂配方的铸造型砂，也适应不同的型砂混合方式，例如新砂和旧砂的混合，不同型砂骨料的混合，型砂骨料与粘结剂或者辅料的混合；

5、当制备带有粘结剂的普通型砂或者覆膜砂时，现有技术通常会采用不同的多种混制设备对材料进行初混，采用了本发明的混砂机，由于在初混盘的作用下，型砂骨料已经得到了一定程度的分散混合，可在混砂机主混仓的中部或下部设专用送料口供给粘结剂和/或固化剂等，该方式可很大程度减少主混机构的工作负荷和工作时间，也减少了初混机构的工作负担；

6、本发明的混砂机从定量进料到精确控温，实现了生产的可控，设备运行安全可靠。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的混砂机结构示意图；

图2为本发明混砂机的多级初混盘的变型实施方式传动结构示意图；

图3为本发明混砂机的多级初混盘的另一变型实施方式传动结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1所示，本发明的混砂机具有底座1和安装于底座上的主混仓2，主混仓2上部安装三个进料口3，即可用于供给不同类型的型砂例如新砂和旧砂，也可用于同时供给型砂和粘结剂以及辅料，上述进料口3还连接有具有计量功能的定量送料装置(图中未示出)，主混仓上部还安装用于对由混砂机进料口供给的物料进行初步混合的初混盘，该初混盘包括初混驱动机构4、初混传动轴5和安装于初混传动轴上的转动盘，初混传动轴5穿过主混仓2仓顶与位于主混仓2仓顶外部的初混驱动机构4相连。

在该实施例中，安装于所述初混传动轴5上的转动盘为两个，分别为第一级转动盘6和第二级转动盘7，进料口3的出口均朝向第一级转动盘6，两个转动盘上下排列，尺寸递增，每个转动盘形状为圆形，上表面为由外周向中心平滑过渡的内凹曲面结构，第一级转动盘的外轮廓直径优选为第二级转动盘外轮廓直径的35～70％，以略高于50％最佳，例如55％，初混驱动机构4可以选择变频电机。本实施例的二级初混盘的初混驱动机构4带动初混传动轴5转动，部分物料先落在第一级转动盘6上，后落在第二级转动盘7上，经过曲面接触，沿着不同角度反弹或回旋，大大提高了分散和混合效果。

所述主混机构安装在上述初混盘下方，主混机构包括安装在主混仓2底部的纵向搅拌机构，该纵向搅拌机构包括主混驱动机构8和纵向主混传动轴9，以及安装在纵向主混传动轴9上的带叶片的搅拌杆10。

在工作状态下，初混驱动机构4带动初混传动轴5转动，以为所述转动盘提供与混砂机主混机构不同的转向或者不同的转速，初混盘和主混机构采用统一的逻辑控制单元16进行控制，根据实际需要分配负荷，精确控制两者的传动参数和运行时序。

在该混砂机主混仓的中部或下部设有专用送料口11，该专用送料口11用于供给粘结剂和/或固化剂等，设备运行时，由于在初混盘的作用下，型砂骨料已经得到了一定程度的分散混合，此时通过该专用送料口供给粘结剂和/或固化剂等，可很大程度减少主混机构的工作负荷和工作时间，也减少了初混机构的工作负担。

在可选的实施例中，带叶片的搅拌杆10上方还安装有锤式搅拌杆12。

在另一可选实施例中，主混机构还包括安装在主混仓2侧部的横向搅拌机构，该横向搅拌机构包括横向主混传动轴13以及安装在横向主混传动轴13上的工作叶片14，横向搅拌机构的传动轴也由独立的驱动机构驱动(图中未示出)。

在本实施例中，主混仓2上设有温度传感器(图中未示出)，在混砂机主混仓2仓筒部位以及底部设置夹层式水冷结构15，设备运行时，根据温度传感器所获取的温度信息控制通入循环冷却水，对混砂机进行温度调节。

实施例2：

作为对本发明的改进，在该实施例中，针对初混盘，可以设置二个以上位于同一层级的第一级转动盘6，并且每个第一级转动盘6都以与第二级转动盘7不同的转速和转向运动，如图2所示，其可通过以下方式实现传动连接：原初混传动轴分化为一个主动传动轴和若干个从动传动轴，每个第一级转动盘6都具有各自独立的从动传动轴，轴端连接从动齿轮17，第二级转动盘7的主动传动轴轴端连接主动齿轮18，主动传动轴在初混驱动机构4的驱动下带动主动齿轮18转动，主动齿轮18带动从动齿轮17转动，从动齿轮17带动从动传动轴转动，最终实现所有转动盘的运动。

该实施例除了每个第一级转动盘6的外沿处直径R1相对于实施例1适当调小外，其它结构包括混砂机结构与实施例1相同，经过优化计算，每个第一级转动盘6的外沿处直径R1优选为第二级转动盘7外沿处直径R2的25～60％，尤以35‐45％更佳。

实施例3：

与实施例2不同，作为对本发明初混盘的改进，在该实施例中，可以在不增加新轴位的情况下实现第一级转动盘6和第二级转动盘7的异速控制，如图3所示，其可通过以下方式实现传动连接：原初混传动轴分化为主动传动内轴和从动传动外轴，第二级转动盘7连接主动传动内轴，第一级转动盘6连接从动传动外轴，主动传动内轴轴端连接主动齿轮18，从动传动外轴轴端连接齿圈19，主动传动内轴在初混驱动机构4的驱动下带动主动齿轮18转动，主动齿轮18通过中间齿轮20带动齿圈19转动，齿圈19带动从动传动外轴转动，最终实现第一级转动盘6和第二级转动盘7的异速运动。

该实施例其它结构包括混砂机结构与实施例1相同。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种混砂机，具有底座和安装于底座上的主混仓，主混仓上部安装两个以上进料口，还具有安装在主混仓底部和/或中部的主混机构，所述主混机构采用搅拌和/或辗压的方式进行型砂混制，位于主混仓上部、主混机构的上方还安装有用于对由混砂机进料口供给的物料进行初步混合的初混盘，该初混盘包括初混驱动机构、初混传动轴和安装于初混传动轴上的转动盘，其中，初混传动轴穿过主混仓仓顶与位于主混仓仓顶外部的初混驱动机构相连，其特征在于：所述初混驱动机构能够带动初混传动轴转动，为所述转动盘提供与混砂机的所述主混机构不同的转向或者不同的转速，安装于所述初混传动轴上的转动盘至少为两个，呈不同层级上下排列，尺寸递增，所述进料口的出口均朝向初混盘的第一级转动盘；每个转动盘至少上表面为由外周向中心平滑过渡的内凹曲面结构，该内凹曲面结构能够使得落在当前层级转动盘上的物料反弹和回旋后至少部分地落到另一层级的转动盘上，从而使物料得到多次抛洒混合，所述初混盘和主混机构采用统一的逻辑控制单元进行控制，根据实际需要分配负荷，精确控制两者的传动参数和运行时序。

2.根据权利要求1所述的混砂机，其特征在于：所述转动盘为圆形。

3.根据权利要求1或2所述的混砂机，其特征在于：所述混砂机主混仓的中部或下部设有专用送料口，用于在向型砂供给粘结剂和/或固化剂时，仅通过主混仓上部的进料口配给型砂骨料，而通过主混仓中部或下部的专用送料口供给粘结剂和/或固化剂。

4.根据权利要求1或2所述的混砂机，其特征在于：所述进料口为三个，进料口还连接有具有计量功能的定量送料装置。

5.根据权利要求1或2所述的混砂机，其特征在于：主混机构包括安装在主混仓底部的纵向搅拌机构，该纵向搅拌机构包括主混驱动机构和纵向主混传动轴，以及安装在纵向主混传动轴上的带叶片的搅拌杆。

6.根据权利要求5所述的混砂机，其特征在于：所述带叶片的搅拌杆上方还安装有锤式搅拌杆。