CN107855486B - 滚筒式离心铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空心物的离心铸造设备技术领域，具体为滚筒式离心铸造装置，包括支撑机构、驱动机构和成型机构，支撑机构包括底座和两根立柱，两根立柱与底座固定连接；所述驱动机构包括水平的转轴，转轴上同轴花键连接有两个转动轮，两个转动轮以面积较小的一端相对设置，两个转动轮之间连接有拉簧；成型机构包括竖向的导轨，导轨与底座固定连接，导轨上沿竖向滑动连接有移动架，移动架与底座之间固设有弹簧，移动架上转动连接有水平的铸型，铸型的轴线与转轴的轴线位于同一竖直面内，铸型包括圆柱形的转筒和环形的端板，端板与转筒的端部可拆卸连接，转筒的两端与转动轮的侧壁摩擦配合。解决了现有技术中滚筒式离心铸造机的能耗较大的问题。
Description
技术领域
本方案涉及空心物的离心铸造设备技术领域。
背景技术
离心铸造是将液态金属浇入旋转的铸型里，在离心力作用下充型并凝固成铸件的铸造方法。离心铸造用的机器称为离心铸造机，卧式离心铸造机主要用于浇注各种管状铸件，如灰铸铁球墨铸铁的水管和煤气管，管径最小75毫米，最大可达3000毫米，此外可浇注造纸机用大口径铜辊筒，各种碳钢、合金钢管以及要求内外层有不同成分的双层材质钢轧辊，应用十分广泛。随着工业生产水平的不断提高，对铸造件的要求也越来越严格，然而现有的卧式离心铸造机均采用人工操作，特别是滚筒式离心铸造机，越来越不适应现在产品的质量需求，例如一般的滚筒式离心铸造机的转速恒定，不管什么时刻均以同样的转速运转，在空载时候，耗费很大电能，而在铸造一些较重的铸件时，随着浇铸液体的增加，转速会有变化，对铸件的成型造成影响；又如在浇铸液体的浇铸过程中，工作人员凭经验加入适量的液体金属，这样在铸造的过程中，容易出现浇铸液体过多或者过少的现象，这样就会对铸造件的质量产生一定的影响；这些不足，严重束缚了滚筒式离心铸造工艺的发展。
发明内容
本方案意在提供一种滚筒式离心铸造装置，以解决现有技术中滚筒式离心铸造机的能耗较大的问题。
本方案中的滚筒式离心铸造装置，包括支撑机构、驱动机构和成型机构，所述支撑机构包括底座和两根立柱，两根立柱与底座固定连接；所述驱动机构包括水平的转轴，转轴与立柱转动连接，转轴上同轴花键连接有两个转动轮，转动轮呈圆台形，两个转动轮以面积较小的一端相对设置，两个转动轮之间连接有拉簧；所述成型机构包括竖向的导轨，导轨与底座固定连接，导轨上沿竖向滑动连接有移动架，移动架与底座之间固设有弹簧，移动架上转动连接有水平的铸型，铸型的轴线与转轴的轴线位于同一竖直面内，铸型包括圆柱形的转筒和环形的端板，端板与转筒的端部可拆卸连接，转筒的两端与转动轮的侧壁摩擦配合；所述支撑机构上设有驱动转轴转动的电机。
工作原理：在进行离心铸造之前，两个转动轮在拉簧的作用下具有相互靠近的趋势，同时，弹簧通过移动架推动铸型与两个转动轮相抵，由于此时铸型内还没有浇注金属液体，所以整个的铸型的重量较轻，弹簧的长度较长，使铸型的两端与转动轮的接触位置靠近转动轮的面积较小的一端。控制电机带动转轴转动，转轴带动转动轮转动，转动轮通过摩擦力带动铸型转动。转动轮匀速转动时，从转动轮面积较小的一端到面积较大的一端，转动轮侧壁边缘的线速度逐渐增大。由于此时铸型与转动轮的接触位置靠近转动轮的面积较小的一端，所以，铸型在转动轮的作用下处于较慢的转动状态。当往铸型内浇注金属液体的时候，铸型的重量增大，从而使弹簧受到的压力增大并发生收缩，同时铸型下移。铸型下移的同时，拉簧带动两个转动轮相互靠近，使铸型与转动轮的接触位置往转动轮面积较大的一端移动，从而使铸型的转动速度增大，使铸型产生较大的离心力，进而使金属液体在离心力的作用下充型并形成工件。
与现有技术相比，本方案的优点在于：1、通过设置两个圆台形的转动轮，金属液体浇注到铸型的内部之前，铸型与转动轮的接触位置的线速度较小，从而使铸型以较慢的速度转动，当金属液体浇注到铸型中时，随着金属液体的增加，铸型下移，从而使铸型的转动速度增大，进而使铸型的转动速度满足工件成型的要求，实现了铸型因金属液体的多少自动进行转速调整的要求。2、铸型转动速度的调整无需通过对电机的转动速度进行调整来实现，从而可以使电机一直保持匀速转动，减少了需要对电机的转速进行调整而带来的工作负担。3、在将金属液体浇注进铸型前，铸型的转动速度较慢，从而所消耗的能量较小，进而实现了节约能源的目的。
进一步，所述移动架的底部固定连接有第一电磁铁，底座上固定连接有第二电磁铁，第一电磁铁与第二电磁铁异极相对。设置第一电磁铁和第二电磁铁，通过给第一电磁铁和第二电磁铁通电，使第一电磁铁与第二电磁铁相互吸引，从而克服弹簧的弹力使移动架下移，并保持位置不变，进而减少转动轮对铸型端部的遮挡，方便操作者将工件从铸型中取出。
进一步，所述底座上设有浇注小车，浇注小车上固设有支撑杆，支撑杆上固设有与铸型配合的浇注管。通过设置浇注小车，使浇注小车带动浇注管移动，从而方便将金属液体通过浇注管注入铸型内；同时，浇注小车可以移动，当浇注完成后可以使浇注小车带动浇注管远离铸型，避免了浇注管对工件的取出造成影响。
进一步，所述支撑杆为伸缩杆。将支撑杆设置为伸缩杆，方便对浇注管的竖向位置进行调节，进而使浇注管适应铸型位置的变化。
进一步，所述电机与转轴之间通过齿轮传动机构连接。齿轮传动机构可以承受一定的高温环境，从而使电机与转轴之间可以稳定的传动。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：立柱1、转轴2、转动轮3、拉簧4、电机5、端板6、转筒7、立板8、弹簧9、支撑板10、导轨11。
实施例基本如附图1所示：滚筒式离心铸造装置，包括支撑机构，支撑机构包括底座，底座上固设有支架，支架包括两根立柱1，立柱1的下端与底座焊接。两根立柱1之间设有驱动机构和成型机构，成型机构位于驱动机构的下侧。驱动机构包括水平设置的转轴2，转轴2与立柱1转动连接；转轴2上同轴设置有两个圆台形的转动轮3，转动轮3与转轴2花键连接；两个转动轮3以面积较小的一端相对设置；两个转动轮3之间连接有拉簧4；转轴2的右端同轴平键连接有从动齿轮，立柱1上固定安装有电机5，电机5的输出轴上同轴平键连接有与从动齿轮啮合的主动齿轮。成型机构包括竖向设置的导轨11，导轨11的下端与底座焊接；导轨11上设有沿竖向滑动的移动架，移动架包括水平的支撑板10和两块竖向平行的立板8，立板8的下端与支撑板10焊接；支撑板10上焊接有与导轨11滑动连接的滑块；支撑板10与底座之间设有弹簧9，弹簧9的下端与底座焊接；支撑板10的底部固定连接有第一电磁铁，底座上固定连接有第二电磁铁，第一电磁铁与第二电磁铁异极相对；支撑板10的上方水平设置有铸型，铸型包括转筒7和两块环形的端板6，端板6通过定位销设置于转筒7的两端；转筒7的轴线与转轴2的轴线位于同一竖直面内，转筒7的两端穿过立板8并与立板8转动连接；转筒7的端部与转动轮3的侧壁相抵。转筒7的左侧设有浇铸小车，浇注小车上固设有支撑杆，支撑杆为伸缩杆；支撑杆上固设有浇注管，浇注管的左端设有进料斗，浇注管的右端穿过端板6伸入铸型内。
使用时，在进行离心铸造之前，两个转动轮3在拉簧4的作用下具有相互靠近的趋势，同时，弹簧9通过移动架推动铸型与两个转动轮3相抵，由于此时铸型内还没有浇注金属液体，所以整个的铸型的重量较轻，弹簧9的长度较长，使铸型的两端与转动轮3的接触位置靠近转动轮3的面积较小的一端。控制电机5带动转轴2转动，转轴2带动转动轮3转动，转动轮3通过摩擦力带动铸型转动。转动轮3匀速转动时，从转动轮3面积较小的一端到面积较大的一端，转动轮3侧壁边缘的线速度逐渐增大。由于此时铸型与转动轮3的接触位置靠近转动轮3的面积较小的一端，所以，铸型在转动轮3的作用下处于较慢的转动状态。当往铸型内浇注金属液体的时候，铸型的重量增大，从而使弹簧9受到的压力增大并发生收缩，同时铸型下移。铸型下移的同时，拉簧4带动两个转动轮3相互靠近，使铸型与转动轮3的接触位置往转动轮3面积较大的一端移动，使转动轮3驱动铸型转动的位置的线速度增大，从而使铸型的转动速度增大，使铸型产生较大的离心力，进而使金属液体在离心力的作用下形成工件。
Claims (5)
1.滚筒式离心铸造装置，包括支撑机构、驱动机构和成型机构，其特征在于：所述支撑机构包括底座和两根立柱，两根立柱与底座固定连接；所述驱动机构包括水平的转轴，转轴与立柱转动连接，转轴上同轴花键连接有两个转动轮，转动轮呈圆台形，两个转动轮以面积较小的一端相对设置，两个转动轮之间连接有拉簧；所述成型机构包括竖向的导轨，导轨与底座固定连接，导轨上沿竖向滑动连接有移动架，移动架与底座之间固设有弹簧，移动架上转动连接有水平的铸型，铸型的轴线与转轴的轴线位于同一竖直面内，铸型包括圆柱形的转筒和环形的端板，端板与转筒的端部可拆卸连接，转筒的两端与转动轮的侧壁摩擦配合；所述支撑机构上设有驱动转轴转动的电机；在进行离心铸造之前，两个转动轮在拉簧的作用下具有相互靠近的趋势，同时，弹簧通过移动架推动铸型与两个转动轮相抵。
2.根据权利要求1所述的滚筒式离心铸造装置，其特征在于：所述移动架的底部固定连接有第一电磁铁，底座上固定连接有第二电磁铁，第一电磁铁与第二电磁铁异极相对。
3.根据权利要求2所述的滚筒式离心铸造装置，其特征在于：所述底座上设有浇注小车，浇注小车上固设有支撑杆，支撑杆上固设有与铸型配合的浇注管。
4.根据权利要求3所述的滚筒式离心铸造装置，其特征在于：所述支撑杆为伸缩杆。
5.根据权利要求4所述的滚筒式离心铸造装置，其特征在于：所述电机与转轴之间通过齿轮传动机构连接。
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