CN106807909B - 一种离心铸造浇注机 - Google Patents

Abstract

一种离心铸造浇注机，其包括浇铸系统、冷却系统、主体及基础系统、制动系统、防护与排烟系统和电器控制系统；主体及基础系统的离心机底座上设置浇铸系统、电器控制系统，主体及基础系统包含主轴系统；浇铸系统浇注模具，模具连接主轴系统前端的连接盘，连接盘与模具之间设置过渡盘；主轴系统尾端连接电器控制系统；主轴系统尾侧还连接有制动系统，主轴系统侧面设置冷却系统；浇铸系统、主轴系统外部套有防护与排烟系统。主轴系统与浇铸模具连接方式上，增加过渡盘，防止由于系统过热而对主体的损害，延长主轴主体使用寿命。

Description

一种离心铸造浇注机

技术领域

本发明涉及一种离心铸造浇注机设计改进，属于离心铸造加工领域。

背景技术

当前，卧式离心铸造过程中，铸造过程自动化程度低，造成浇注模的使用寿命非常低，产品质量不稳定，影响铸件的表面质量，受人为因素控制太多。离心机结构不先进，使用寿命低。

存在浇注时连接盘易受热损坏，浇注系统中圆筒式浇道不便于清理铸造残留物等问题。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明对离心机的设计进行改进和发明。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种离心铸造浇注机，其包括包括浇铸系统、冷却系统、主体及基础系统、制动系统、防护与排烟系统和电器控制系统；主体及基础系统的离心机底座上设置浇铸系统、电器控制系统，主体及基础系统包含主轴系统；浇铸系统浇注模具，模具连接主轴系统前端的连接盘，连接盘与模具之间设置过渡盘；主轴系统尾端连接电器控制系统；主轴系统尾侧还连接有制动系统，主轴系统侧面设置冷却系统；浇铸系统、主轴系统外部套有防护与排烟系统。

浇注系统包括进料口、浇道管、浇道盖和旋转机构，进料口与浇道管连接，浇道管连接主轴系统；浇道管外设浇道盖，旋转机构通过管道连接进料口；所述的浇道盖包括浇道盖上合页、浇道盖下合页和浇道盖挂钩；浇道盖上合页和浇道盖下合页互相配合，以螺栓共同固定在浇道管上侧；浇道盖挂钩包括浇道盖挂钩一和浇道盖挂钩二，浇道盖挂钩一和浇道盖挂钩二互相配合锁紧，锁紧位置位于浇道管下侧；浇道盖挂钩在浇道管上固定处设置浇道盖挂钩盖及浇道盖挂钩底座；浇道盖挂钩一和浇道盖挂钩二打开，浇道盖翻开，浇铸系统的开口翻开。将原浇铸系统的圆筒式浇道改为开口可翻开式结构，便于清理铸造残留物。

旋转机构包括轴承心轴、固定插销、圆锥滚子轴承、轴承壳及支架总成、内骨架橡胶油封、轴承底座、底座和地脚座；轴承心轴的上下两侧分别设置对称的圆锥滚子轴承；轴承心轴下侧的圆锥滚子轴承设置内骨架橡胶油封，内骨架橡胶油封外侧设置轴承油封盖；设置圆锥滚子轴承的轴承心轴外侧包裹轴承壳及支架总成；轴承心轴底端固定在轴承底座上，轴承底座下端固定有底座及地脚座，底座与地脚座以螺栓固定，地脚座与地固定；轴承壳及支架总成与管道连接一侧设有固定插销，固定插销穿过管道和轴承底座，固定插销与管道固定处设有固定插销套。浇铸系统的旋转机构的密封设计骨架油封，使转臂轴承在多尘环境下延长寿命，旋转轻便。

主体及基础系统包括主体、主轴系统和离心机底座；离心机底座支撑主体和主轴系统；所述主轴系统包括过渡盘、连接盘、轴承一、轴承二和主轴，模具通过过渡盘与连接盘的一侧连接，连接盘的另一侧通过主轴连接制动系统；主轴与连接盘连接处设置轴承一，主轴与制动系统连接处设置轴承二；轴承一及轴承二外均设有轴承座，两个轴承座采用焊接方式连接在主体上。所述离心机底座采用钢板焊接结构，板厚30mm。主轴与浇铸模具连接方式上，增加过渡盘，主轴采用连接盘与主轴分开式结构，采用四键连接的方式；这样防止由于系统过热而对主体的损害，延长主轴主体使用寿命。同时亦可以将新老浇注模都能使用。主体与离心机的底座连接在一起。

主轴与轴承一的密封为迷宫式密封，主轴与轴承二的密封为迷宫式密封；适用多尘环境，保证轴承使用寿命。

制动系统包括制动器、制动盘和制动阀，制动器通过制动盘与主轴系统连接；制动器为气动钳盘式；制动阀包括高压制动阀、低压制动阀及手动泄压阀。制动阀控制采用双制动阀，进行高低压控制，一个安全防护，低压制动阀和手动泄压阀可以实现间歇制动，延长制动系统寿命。在实际使用的过程中，耐磨性达到了预期效果。

冷却系统包括主管道、喷水杆、主轴冷却水管和放水阀，主管道分别连接喷水杆、主轴冷却水管，喷水杆连接喷头，主轴冷却水冷却主轴系统；喷水杆及主轴冷却水管上设置放水阀。冷却系统的冷却方式包括自动分级冷却和同时冷却两种方式，喷头作用于不同部位，保证了每次浇铸及冷却时间的一致性，增加了放水阀，防止冬天停用时因管路存水而将管路冻坏。

喷水杆包括左喷水杆、右喷水杆和后喷水杆，喷水杆能分别启动，时间长短可控，能同时打开或关闭。

电器控制系统包括电动机和自动化系统，电动机与主轴系统连接；电器控制系统操控离心铸造浇注机正常运转，控制方式包括 PLC自动控制和手动控制；电器控制系统操作步骤如下：

a)PLC自动控制

旋转机构进入浇铸位置→主轴启动，平稳运行→设置浇铸时间，开始浇铸→冷却系统启动冷却→浇铸成型→制动开始时间→制动结束→主轴停→制动松开→旋转机构退出浇铸位置，固定旋转机构；

浇铸时自动控制，不受浇铸人员控制。

b) 参数设置

浇铸过程中直接显示参数，并能修改电动机转速、启动运行时间、主轴停止时间、制动时间参数；主轴制动为持续间歇制动，间歇次数可调；

c) 系统保护

系统气压不足则主轴电动机不能启动；防护与排烟系统工作，离心机防护门打开，主轴制止运动。以防止出现危险伤人。

步骤 a)PLC自动控制替换为手动控制方式，手动控制主轴开与停、制动器松开与夹紧、冷却开与停、刷涂料与清理模具残渣。

铸造是铜制轴承保持架的关键，所以离心机启动的时间、浇铸的转数及浇注的时间都严格控制，并且要保证浇铸时离心机速度平稳，不产生转速迅速下降的现象，所以电动机为功率55KW的变频电动机。

本发明的有益效果为：主轴系统与浇铸模具连接方式上，增加过渡盘，防止由于系统过热而对主体的损害，延长主轴主体使用寿命。

附图说明

图1，一种离心铸造浇注机结构示意图；

图2，一种离心铸造浇注机整体结构示意图；

图3，浇铸系统的浇道管主视示意图；

图4，浇铸系统的浇道管侧视示意图；

图5，浇铸系统的旋转机构示意图；

图6，主体及基础系统示意图；

图7，制动系统电路示意图；

图8，冷却系统结构示意图；

图中，1、浇铸系统，2、冷却系统，3、主体及基础系统，4、制动系统，5、防护与排烟系统，6、电器控制系统，7、离心机底座，8、主轴系统，9、模具，10、进料口，11、浇道管，12、浇道盖，13、旋转机构，14、管道，15、浇道盖上合页，16、浇道盖下合页，17、浇道盖挂钩一，18、浇道盖挂钩二，19、螺栓，20、浇道盖挂钩盖，21、浇道盖挂钩底座，22、轴承心轴，23、固定插销，24、圆锥滚子轴承，25、轴承壳及支架总成，26、内骨架橡胶油封，27、轴承底座，28、底座，29、地脚座，30、轴承油封盖，31、主体，32、过渡盘，33、连接盘，34、轴承一，35、主轴，36、轴承二，37、前轴承座，38、制动器，39、制动盘，40、高压制动阀，41、低压制动阀，42、手动泄压阀，43、主管道，44、喷水杆，45、主轴冷却水管，46、放水阀，47，喷头，48、电动机，49、左喷水杆，50、右喷水杆，51、后喷水杆，52、轴承盖，53、地脚螺栓，54、固定插销套。

具体实施方式

一种离心铸造浇注机，其包括包括浇铸系统1、冷却系统2、主体及基础系统3、制动系统4、防护与排烟系统5和电器控制系统6；主体及基础系统3的离心机底座7上设置浇铸系统1、电器控制系统6，主体及基础系统3包含主轴系统8；浇铸系统1浇注模具9，模具9连接主轴系统8前端的连接盘33，连接盘33与模具9之间设置过渡盘32；主轴系统8尾端连接电器控制系统6；主轴系统8尾侧还连接有制动系统4，主轴系统8侧面设置冷却系统2；浇铸系统1、主轴系统8外部套有防护与排烟系统5。

浇注系统1包括进料口10、浇道管11、浇道盖12和旋转机构13，进料口10与浇道管11连接，浇道管11连接主轴系统8；浇道管11外设浇道盖12，旋转机构13通过管道14连接进料口10；所述的浇道盖12包括浇道盖上合页15、浇道盖下合页16和浇道盖挂钩；浇道盖上合页15和浇道盖下合页16互相配合，以螺栓19共同固定在浇道管11上侧；浇道盖挂钩包括浇道盖挂钩一17和浇道盖挂钩二18，浇道盖挂钩一17和浇道盖挂钩二18互相配合锁紧，锁紧位置位于浇道管11下侧；浇道盖挂钩在浇道管11上固定处设置浇道盖挂钩盖20及浇道盖挂钩底座21；浇道盖挂钩一17和浇道盖挂钩二18打开，浇道盖12翻开，浇铸系统1的开口翻开。

旋转机构13包括轴承心轴22、固定插销23、圆锥滚子轴承24、轴承壳及支架总成25、内骨架橡胶油封26、轴承底座27、底座28和地脚座29；轴承心轴22的上下两侧分别设置对称的圆锥滚子轴承24；轴承心轴22下侧的圆锥滚子轴承24设置内骨架橡胶油封26，内骨架橡胶油封26外侧设置轴承油封盖30；设置圆锥滚子轴承24的轴承心轴22外侧包裹轴承壳及支架总成25；轴承心轴22底端固定在轴承底座27上，轴承底座27下端固定有底座28及地脚座29，底座28与地脚座29以螺栓19固定，地脚座29与地固定；轴承壳及支架总成25与管道14连接一侧设有固定插销23，固定插销23穿过管道14和轴承底座27，固定插销23与管道14固定处设有固定插销套54。浇铸系统的旋转机构的密封设计骨架油封，使转臂轴承在多尘环境下延长寿命，旋转轻便。

主体及基础系统3包括主体31、主轴系统8和离心机底座7；离心机底座7支撑主体31和主轴系统8；所述主轴系统8包括过渡盘32、连接盘33、轴承一34、轴承二36和主轴35，模具9通过过渡盘32与连接盘33的一侧连接，连接盘33的另一侧通过主轴35连接制动系统4；主轴35与连接盘33连接处设置轴承一34，主轴35与制动系统4连接处设置轴承二36；轴承一34及轴承二36外均设有轴承座，两个轴承座采用焊接方式连接在主体上。所述离心机底座7采用钢板焊接结构，板厚30mm。主轴35与浇铸模连接方式上，增加连接过渡盘32，主轴35采用连接盘33与主轴35分开式结构，采用四键连接的方式；这样防止由于系统过热而对主体的损害，延长主轴主体使用寿命。同时亦可以将新老浇注模都能使用。主体与离心机底座连接在一起，主体与离心机底座用12个M24的10.9级螺栓连接，组装在一起，便于制造与维修，主轴材质40Cr，调质HB241-286。

主轴35与轴承一34的密封为迷宫式密封，主轴35与轴承二36的密封为迷宫式密封；适用多尘环境，保证轴承使用寿命；

制动系统4包括制动器38、制动盘39和制动阀，制动器38通过制动盘39与主轴系统8连接；制动器38为气动钳盘式，最大制动力矩1600N.m.，制动盘材料40Cr，热处理采用调质HB285-306；制动阀包括高压制动阀40、低压制动阀41及手动泄压阀42。制动阀控制采用双制动阀，进行高低压控制，一个安全防护，并可以实现间歇制动，延长制动系统寿命。在实际使用的过程中，耐磨性达到了预期效果。

冷却系统2包括主管道43、喷水杆44、主轴冷却水管45和放水阀46，主管道43分别连接喷水杆44、主轴冷却水管45，喷水杆44连接喷头47，主轴冷却水冷却主轴系统8；喷水杆44及主轴冷却水管45上设置放水阀46；冷却系统的冷却方式包括自动分级冷却和同时冷却两种方式，喷头作用于不同部位，保证了每次浇铸及冷却时间的一致性，增加了放水阀，防止冬天停用时因管路存水而将管路冻坏。

喷水杆44包括左喷水杆49、右喷水杆50和后喷水杆51，喷水杆能分别启动，时间长短可控，能同时打开或关闭。

电器控制系统6包括电动机48和自动化系统，电动机与主轴系统连接，电动机为功率55KW的变频电动机，电器控制系统操控离心铸造浇注机正常运转，电器控制系统操作步骤如下：

a)PLC自动控制

旋转机构进入浇铸位置，清理浇铸残渣→主轴启动，平稳运行→设置浇铸时间，开始浇铸→冷却系统启动冷却→冷却开始，冷却停→浇铸成型→制动开始时间→制动结束→主轴停→制动松开→旋转机构退出浇铸位置，固定旋转机构；

浇铸时自动控制，不受浇铸人员控制。

b) 参数设置

浇铸过程中直接显示参数，并能修改电动机转速、启动运行时间、主轴停止时间、制动时间参数；主轴制动为持续间歇制动，间歇次数可调；

c)系统保护

系统气压不足则主轴电动机不能启动；防护与排烟系统工作，离心机防护门打开，主轴制止运动。以防止出现危险伤人。

铸造是铜制轴承保持架的关键，所以离心机启动的时间、浇铸的转数及浇注的时间都严格控制，并且要保证浇铸时离心机速度平稳，不产生转速迅速下降的现象，所以电动机为功率55KW的变频电动机。

步骤 a)PLC自动控制还可采用手动控制方式，手动控制主轴开与停、制动器松开与夹紧、冷却开与停、刷涂料与清理模具残渣。

离心机试运行后，浇铸工件，一次达到技术要求，产品质量稳定。

Claims (10)

1.一种离心铸造浇注机，其特征在于：包括浇铸系统、冷却系统、主体及基础系统、制动系统、防护与排烟系统和电器控制系统；主体及基础系统的离心机底座上设置浇铸系统、电器控制系统，主体及基础系统包含主轴系统；浇铸系统浇注模具，模具连接主轴系统前端的连接盘，连接盘与模具之间设置过渡盘；主轴系统尾端连接电器控制系统；主轴系统尾侧还连接有制动系统，主轴系统侧面设置冷却系统；浇铸系统、主轴系统外部套有防护与排烟系统。

2.根据权利要求1所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的浇注系统包括进料口、浇道管、浇道盖和旋转机构，进料口与浇道管连接，浇道管连接主轴系统；浇道管外设浇道盖，旋转机构通过管道连接进料口；所述的浇道盖包括浇道盖上合页、浇道盖下合页和浇道盖挂钩；浇道盖上合页和浇道盖下合页互相配合，以螺栓共同固定在浇道管上侧；浇道盖挂钩包括浇道盖挂钩一和浇道盖挂钩二，浇道盖挂钩一和浇道盖挂钩二互相配合锁紧，锁紧位置位于浇道管下侧；浇道盖挂钩在浇道管上固定处设置浇道盖挂钩盖及浇道盖挂钩底座；浇道盖挂钩一和浇道盖挂钩二打开，浇道盖翻开，浇铸系统的开口翻开。

3.根据权利要求2所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的旋转机构包括轴承心轴、固定插销、圆锥滚子轴承、轴承壳及支架总成、内骨架橡胶油封、轴承底座、底座和地脚座；轴承心轴的上下两侧分别设置对称的圆锥滚子轴承；轴承心轴下侧的圆锥滚子轴承设置内骨架橡胶油封，内骨架橡胶油封外侧设置轴承油封盖；设置圆锥滚子轴承的轴承心轴外侧包裹轴承壳及支架总成；轴承心轴底端固定在轴承底座上，轴承底座下端固定有底座及地脚座，底座与地脚座以螺栓固定，地脚座与地固定；轴承壳及支架总成与管道连接一侧设有固定插销，固定插销穿过管道和轴承底座，固定插销与管道固定处设有固定插销套。

4.根据权利要求1所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的主体及基础系统包括主体、主轴系统和离心机底座；离心机底座支撑主体和主轴系统；所述主轴系统包括过渡盘、连接盘、轴承一、轴承二和主轴，模具通过过渡盘与连接盘的一侧连接，连接盘的另一侧通过主轴连接制动系统；主轴与连接盘连接处设置轴承一，主轴与制动系统连接处设置轴承二；轴承一及轴承二外均设有轴承座，两个轴承座采用焊接方式连接在主体上。

5.根据权利要求4所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的主轴与轴承一的密封为迷宫式密封，主轴与轴承二的密封为迷宫式密封。

6.根据权利要求1所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的制动系统包括制动器、制动盘和制动阀，制动器通过制动盘与主轴系统连接；制动器为气动钳盘式；制动阀包括高压制动阀、低压制动阀及手动泄压阀。

7.根据权利要求1所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的冷却系统包括主管道、喷水杆、主轴冷却水管和放水阀，主管道分别连接喷水杆、主轴冷却水管，喷水杆连接喷头，主轴冷却水冷却主轴系统；喷水杆及主轴冷却水管上设置放水阀。

8.根据权利要求7所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述喷水杆包括左喷水杆、右喷水杆和后喷水杆；喷水杆能分别启动，也能同时打开或关闭。

9.根据权利要求1所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述的电器控制系统包括电动机和自动化系统，电动机与主轴系统连接；电器控制系统操控离心铸造浇注机正常运转；电器控制系统操作步骤如下：

a)PLC自动控制

旋转机构进入浇铸位置→主轴启动，平稳运行→设置浇铸时间，开始浇铸→冷却系统启动冷却→浇铸成型→制动开始时间→制动结束→主轴停→制动松开→旋转机构退出浇铸位置，固定旋转机构；

b)参数设置

浇铸过程中直接显示参数，并能修改电动机转速、启动运行时间、主轴停止时间、制动时间参数；主轴制动为间歇制动，间歇次数可调；

c)系统保护

系统气压不足则主轴电动机不能启动；防护与排烟系统工作，离心机防护门打开，主轴制止运动。

10.根据权利要求9所述的一种离心铸造浇注机，其特征在于：所述步骤a)PLC自动控制替换为手动控制方式，手动控制主轴开与停、制动器松开与夹紧、冷却开与停、刷涂料与清理模具残渣。