CN107737910A - 振动器 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于气缸铸造模具配套设备技术领域，具体公开了一种振动器，包括储水箱、振动箱和导气管，储水箱和振动箱通过导气管连通，储水箱的顶部连通有导气管，振动箱包括箱体、弹簧、弹簧片、挡块和活塞，箱体的侧壁上开有泄压孔和进气口，弹簧的一端固定连接在箱体内壁顶部，弹簧的另一端固定连接在活塞上，活塞与箱体间隙配合，活塞只受弹簧的拉力和自身重力的情况下，活塞的位置位于泄压孔的下方，弹簧片的一端连接在活塞上，弹簧片的另一端连接在挡块上，挡块设置在进气口下方，导气管的一端连通至储水箱的顶部，导气管的另一端连通至箱体的进气口。本方案可以解决汽车缸体、缸盖铸造过程中，液态金属内残留有气泡的问题。

Description

振动器

技术领域

本发明属于气缸铸造模具配套设备技术领域，具体公开了一种振动器。

背景技术

汽车缸体和缸盖属于发动机的核心零部件，对发动机的性能影响较大。而缸体和缸盖都是用铸造模具浇注而成的，在浇注时，会产生一些气体或者混入一些空气，导致铸造出来的产品在表面上、皮下和内壁留有气孔。而汽车对缸体和缸盖的质量要求都特别高，导致有部分缸体和缸盖无法使用，造成大量的浪费。如果在液态金属的冷却过程中使其产生的振动，则可以将液态金属中残留的气泡排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振动器，以解决汽车缸体、缸盖铸造过程中，液态金属内残留有气泡的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种振动器，包括储水箱、振动箱和导气管，所述储水箱和振动箱通过导气管连通，所述储水箱上设有进水口，所述进水口上设有进水阀，储水箱的顶部连通有导气管，所述振动箱包括箱体、弹簧、弹簧片、挡块和活塞，所述箱体的侧壁上开有泄压孔和进气口，所述弹簧的一端固定连接在箱体内壁顶部，弹簧的另一端固定连接在活塞上，所述活塞与箱体间隙配合，所述活塞只受弹簧的拉力和自身重力的情况下，活塞的位置位于泄压孔的下方，所述弹簧片的一端连接在活塞上，弹簧片的另一端连接在挡块上，所述挡块与活塞之间的距离等于泄压孔与进气口的距离，所述导气管的一端连通至储水箱的顶部，所述导气管的另一端连通至箱体的进气口。

本基础方案的工作原理在于：使用时，将储水箱贴合设置在铸造模具的侧壁上，将振动箱固定设置在铸造模具上，通过进水口向储水箱内加水，由于浇注后的铸造模具温度非常高，储水箱内的水经高温之后形成水蒸气，然后水蒸气通过导气管进入到振动箱的底部，此时振动箱内产生高压，高压水蒸气推动活塞向上运动，同时活塞带动弹簧片和挡块向上运动，当活塞移动至泄压孔上方时，挡块将进气口挡住，储水箱内的高压水蒸气无法进入振动箱，同时高压水蒸气就从泄压孔中泄出。当振动箱内的压力减少后，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹性恢复力以及活塞的重力驱动活塞向下运动继而堵住泄压孔。同时活塞在向下运动时，弹簧片也会向下运动，但是由于挡块呈三棱柱形，是挡块的斜面阻挡了进气口，所以弹簧片向下运动时不会即时地将挡块向下推动，此时的弹簧片会弯曲变形，而弹簧片的弹性恢复力会向挡块施加压力，挡块在受到弹簧片压力的同时也会受到进气口对其施加的向上的反作用力。但是由于进气口处有高压水蒸气，所以挡块在受到水蒸气的推力和弹簧片的压力作用下先离开进气口，再向下运动，而此时挡块的运动与活塞的运动不同步，挡块运动滞后。在挡块向下运动后，高温水蒸气再进入到振动箱内，高温水蒸气排泄不出去，振动箱内继续产生高压，导致活塞不断地上下运动，在此过程中振动箱会有一段时间只进气，也会有一段时间只出气，所以弹簧和活塞不会达到力的平衡而不产生振动。由于弹簧是固定连接在振动箱上，振动箱设置在铸造模具上，当活塞向上运动时，弹簧受到压力进而将压力传递到振动箱上，再将压力传递到铸造模具上，当活塞向下运动时，弹簧受到拉力进而将拉力传递到振动箱上，再将拉力传递到铸造模具上。铸造模具在压力和拉力的不断作用下就会产生上下振动，将铸造模具内液态金属中的气泡排出。

本基础方案的有益效果在于：与现有技术相比，本发明可以使铸造模具发生上下振动，当液态金属上下振动时排出气泡的效率比液态金属左右振动排出气泡的效率更高，可以将铸造模具内部的液态金属中的气泡完全排出，提高产品的成品率和成品质量。同时利用铸造模具本身的热量来产生振动的能量无需消耗外部能源，节能环保。本方案中设置有弹簧片和挡块，这两个零件的设置是为了防止振动箱内活塞、弹簧在一边充入水蒸气一边放出水蒸气的过程中达到力的平衡，导致活塞和弹簧不会再上下运动。设置弹簧片和挡块之后，在活塞向上运动后，活塞会带动挡块向上运动，挡块可以挡住进气口使水蒸汽无法进入振动箱内，此时振动箱只排气不进气。当排气过程完成后，活塞向下运动，此时由于在活塞的推力和进气口处水蒸气的压力作用下，挡块向下运动，振动箱内只进气不排气，在振动箱内气体压力足够高时活塞继续向上运动，如此反复，振动箱内活塞和弹簧不会达到力的平衡状态，振动箱会不断地产生振动。

优选方案一：作为基础方案的优选，所述活塞的初始位置位于泄压孔的下方2cm处。采用本方案，活塞与泄压孔距离较近，当活塞向泄压孔方向运动2cm之后泄压孔就暴露出来，高压水蒸气就可以从泄压孔中泄出，只有当水蒸气的压力减小后，活塞才会在弹性恢复力的作用下复位，此时活塞上下的运动距离很小，但是由于水蒸气的压力没有变化，所以活塞运动频率会增大，进而使铸造模具的振动频率增大，能够更好地使液态金属内的气泡被排出。

优选方案二：作为优选方案一的优选，所述导气管上设有单向阀。单向阀可以防止振动箱内的水蒸气倒流回储水箱内。

优选方案三：作为优选方案二的优选，所述箱体的底部还设有出水口，出水口上设有出水阀。当铸造模具内液态金属中的气泡排出之后，就无需振动器产生振动了，振动器冷却下来后，会有部分高温水蒸气残留在振动箱内冷却成液态水，此时振动箱内就会留有积水。积水长时间留在振动箱中会使振动箱的内壁生锈，所以本方案设置的出水口就可以将水排出，防止振动箱内壁生锈，延长振动箱的使用寿命。

优选方案四：作为基础方案的优选，所述弹簧的弹性系数为1.5~3kgf/mm。将弹簧的弹性系数设置在该区间可以匹配不同大小的铸造模具，保证振动器的振动效果。

优选方案五：作为基础方案的优选，所述振动箱上设有电磁铁。采用电磁铁是为了能够将振动箱固定在铸造模具上。采用其他固定方式比如螺纹固定，拆卸和安装的时候十分不便，而使用电磁铁只需通电即可将振动箱固定到铸造模具上，断电即可将振动箱从铸造模具上卸下。

附图说明

图1是本发明振动器实施例的结构示意图；

图2是图1中储水箱的结构示意图；

图3是图1中振动箱的结构示意图；

图4是当活塞运动到泄压孔上方时的状态图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：储水箱1、进水口2、出气口3、振动箱4、进气口5、泄压孔6、弹簧7、出水口8、活塞9、导气管10、铸造模具11、弹簧片12、挡块13。

如图1、图2所示，本发明振动器包括储水箱1和振动箱4，所述储水箱1的顶部开有进水口2和出气口3，所述进水口2上设有进水阀。所述振动箱上设有电磁铁。所述振动箱4上开有进气口5，所述出气口3和进气口5通过导气管10连通，所述导气管10上还设有单向阀。所述振动箱4的底部还开有出水口8，所述出水口8上设有出水阀。如图3所示，振动箱4的侧壁上还设有泄压孔6，振动箱4内还间隙配合有活塞9，活塞9的初始位置位于泄压孔6下方2cm处。振动箱4内还设有弹簧7，所述弹簧的弹性系数为2kgf/mm，所述弹簧7的一端固定在振动箱4内壁顶部，另一端固定在活塞9上。振动箱内还包括弹簧片12和挡块12，弹簧片12的一端固定连接在活塞9靠近进气口5的一端上，弹簧片12的另一端固定连接在挡块上，弹簧片12的长度等于进气口5与泄压孔6的垂直距离相等。当振动器还未工作时，活塞9的位置位于泄压孔6的下方2cm处，挡块13位于进气口5下方2cm处，此时弹簧7为拉伸状态。

具体实施时，将储水箱1贴合在铸造模具11的侧壁上，且使用螺纹固定在一起，同时将振动箱4上的电磁铁通电，固定在铸造模具11的其他侧壁上。使用时，打开进水阀，从进水口2处向储水箱1内部加水，加水完毕后关闭进水阀。由于铸造模具11表面温度极高，储水箱1是贴合在铸造模具11上的，大量热量被传导到储水箱1内，储水箱1内的水经过加热后产生水蒸气，水蒸气通过导气管10进入到振动箱4内部。如图4所示，随着水蒸气的进入，振动箱4内部形成高压，将活塞9向上推动，弹簧7压缩，同时活塞9带动挡块13向上运动，活塞9运动到泄压孔6上方时，泄压孔6暴露出来，同时挡块13就会堵住进气口5，高压水蒸气就只通过泄压孔6流出。此时振动箱4内压力逐渐减少，活塞9在弹簧7的拉力、以及自身重力的作用下向下运动，此时泄压孔6再被堵住，同时活塞9带动弹簧片12向下运动，挡块13就在弹簧片12以及进气口5的水蒸气压力作用下离开进气口5并向下运动，此时振动箱内压力无法外泄，继而导致活塞9又向上运动。活塞9在反复地上下运动时，弹簧7也反复地拉伸和压缩，再此过程中弹簧7就会将自身受到的拉力和推力传递给振动箱4进而传递给铸造模具11，带动铸造模具11振动。当振动器工作完成后，振动器冷却下来，振动箱内的水蒸气也逐渐冷却成液态水，此时打开出水口8上的出水阀，液态水就从出水口8中流出，将水排出完毕后再将出水阀关闭。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.振动器，其特征在于，包括储水箱、振动箱和导气管，所述储水箱和振动箱通过导气管连通，所述储水箱上设有进水口，所述进水口上设有进水阀，储水箱的顶部连通有导气管，所述振动箱包括箱体、弹簧、弹簧片、挡块和活塞，所述箱体的侧壁上开有泄压孔和进气口，所述弹簧的一端固定连接在箱体内壁顶部，弹簧的另一端固定连接在活塞上，所述活塞与箱体间隙配合，所述活塞只受弹簧的拉力和自身重力的情况下，活塞的位置位于泄压孔的下方，所述弹簧片的一端连接在活塞上，弹簧片的另一端连接在挡块上，所述挡块呈三棱柱形，所述挡块与活塞之间的距离等于泄压孔与进气口的距离，所述导气管的一端连通至储水箱的顶部，所述导气管的另一端连通至箱体的进气口。

2.如权利要求1所述的振动器，其特征在于，所述活塞的未工作状态时，位置位于泄压孔的下方2cm处。

3.如权利要求2所述的振动器，其特征在于，所述导气管上设有单向阀。

4.如权利要求3所述的振动器，其特征在于，所述箱体的底部还设有出水口，出水口上设有出水阀。

5.如权利要求1所述的振动器，其特征在于，所述弹簧的弹性系数为1.5~3kgf/mm。

6.如权利要求1所述的振动器，其特征在于，所述振动箱上设有电磁铁。