CN107962185A - 一种回转连续铸造的同步控制装置及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转连续铸造的同步控制装置及其设备，所述回转连续铸造的同步控制装置，包括双轴输出同步器、回转工作台、环形汇流槽、脱模器和喷涂器；一种回转连续铸造设备，包括以上所述的同步控制装置、水箱、加粉器和配流器，水箱固定安装在同步控制装置的回转工作台上，加粉器和配流器设于环形汇流槽上方。本发明回转连续铸造的同步控制装置通过双轴输出同步器实现了转盘和直线输出轴同步，传动效率高，使凝固后的金属脱模快速准确。本发明的回转连续铸造设备，铁水成品率高达95％以上，劳动生产率高，从浇铸到成品仅仅需要2小时且运行性能稳定、产品质量高，能够实现自动化连续铸造，有利于铁水炉后的清洁生产。
Description
技术领域
本发明属于冶金和铸造领域，适用于连续生产脆性或高硬度材料的粒状合金。
技术背景
现有技术把高温液态金属转变为粒状合金，传统方法是先铸造为大铸锭，等待冷却后再由人工或机械破碎、分筛，得到合格的粒状合金。传统方法有以下缺点，一是在浇铸过程飞溅损失大和后续加工合金时变粉损失严重，铁水成品率低。二是在生产大铸锭时，高温液态金属直接冲刷到锭模底部，导致模子烧损严重、单位产品模具成本费用高；三是液态金属冷凝时间长，出现严重的成分偏析，成分差别达到20％以上；四是生产周期长；五是劳动生产率特别低。以铁合金浇铸到成品为例，铁水成品率大约为80％－90％，吨合金产品的模子费用达到20－50元，从出铁水到加工成合格的成品需要长达48-72小时，不同部位的产品成分偏差高达10％以上，每个熟练工每天只能加工2－3吨产品，一个日产1000吨的企业就需要300－400人进行合金加工。上述各项费用损失，导致企业吨产品损失200－500元。在劳动力严重不足和企业效益低下的今天，解决以上问题已经刻不容缓。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种回转连续铸造的同步控制装置及其设备，生成效率高，显著节约生产成本。
本发明的技术方案为：一种回转连续铸造的同步控制装置，包括双轴输出同步器、回转工作台、环形汇流槽、脱模器和喷涂器；所述双轴输出同步器传动连接回转工作台，所述回转工作台设于双轴输出同步器上方，所述环形汇流槽与回转工作台相连接；所述脱模器和喷涂器均设于回转工作台上方且分别与双轴输出同步器连接，所述脱模器的推杆和喷涂器的喷管在双轴输出同步器的作用下实现同步上下往复运动。
进一步地，所述双轴输出同步器包括托轮、柱销、转盘、压轮、直线输出轴、轮组、减速箱和电动机；所述转盘上设有与柱销数量相同的配套圆孔，均匀布置在转盘节圆上；所述转盘下方与托轮滑动连接，转盘壁上开设有用于安装压轮的凹槽，所述转盘上方设有回转工作台；所述电动机连接减速箱，所述减速箱的输出轴连接轮组，所述轮组的主动轴与直线输出轴相连接，通过直线输出轴带动脱模器的推杆和喷涂器的喷管作上下往复运动；所述轮组的主动轴还连接有被动轴，所述被动轴通过柱销带动转盘作圆周运动。
进一步地，所述轮组的主动轴通过偏心轮、惯性轮、曲轴或曲柄中的一种与直线输出轴相连接；所述轮组的被动轴中的齿轮、凸轮或涡轮中的一种与柱销连接带动转盘作圆周运动。
进一步地，所述回转工作台包括轨道调节阀、支架、冷凝器和活动底盖；所述冷凝器包括凝固器和激冷器，所述凝固器为上下通孔的立柱形，其内腔为上小下大或上下一致的喇叭孔或直孔，内腔用于容纳液态金属；所述激冷器套设于凝固器的外部，其上下两端分别用一密封圈与凝固器的外壁保持密封，激冷器靠近底部设置有一冷却介质入口，靠近顶部设置有一冷却介质出口，所述冷却介质入口与所述冷却介质出口分别位于所述激冷器的相对两侧；所述活动底盖位于凝固器的底端，其包括销轴座、铰链轴和带铰链孔的盖体；所述轨道调节阀安装在冷却介质出口，所述支架的上端与环形汇流槽连接，下端与双轴输出同步器连接；所述销轴座固定连接在支架上，铰链轴水平横穿在销轴座的圆孔中，盖体安装在铰链轴上。
进一步地，所述环形汇流槽设于凝固器上方；所述环形汇流槽的结构由外到内依次包括外壳、耐火材料、汇流槽沟和圆柱孔，所述汇流槽沟横截面呈倒梯形，用于汇集飞溅的金属液体；在倒梯形的底部开设有圆柱孔，用于把浇铸的液态金属导入凝固器腔体内。
一种回转连续铸造设备，包括以上所述的同步控制装置、水箱、加粉器和配流器；所述水箱固定安装在同步控制装置的回转工作台上，所述加粉器和配流器设于环形汇流槽上方。
进一步地，所述回转连续铸造设备还包括液位探测仪，所述液位探测仪安装在配流器后面，用于检测液态金属是否达到设定的液面高度。
进一步地，加粉器的截面为圆形或方形，其内腔为倒喇叭形，加粉器的出口安装有流量调节阀门，用于调节粉料的加入量。
进一步地，所述配流器的结构由外到内依次为金属外壳、耐火材料层和配流器腔体；所述配流器腔体底部开设有垂直向下的流出口，流出口的数量至少2个以上，直径为10～150mm。
进一步地，还包括压痕机、裂变产品斗、粉料返回装置和震动筛；所述压痕机位于回转工作台下方并连接有震动筛，所述裂变产品斗和粉料返回装置均设于压痕机下方；所述裂变产品斗内置有控制冷却速度的风管和外接风机。
本发明的有益效果是：本发明的回转连续铸造的同步控制装置，通过双轴输出同步器实现了转盘和直线输出轴同步，直线输出轴带动脱模器的推杆和喷涂器的喷管作上下往复运动，传动效率高，使凝固后的金属脱模快速准确。本发明的回转连续铸造设备，铁水成品率高达95％以上，劳动生产率高，从浇铸到成品仅仅需要2小时且运行性能稳定、产品质量高；在高温下压痕需要力非常小，用其代替目前的常温下破碎，破碎能耗下降95％，且能够实现自动化连续铸造，有利于铁水炉后的清洁生产。
附图说明
图1为本发明的回转连续铸造设备的主视图。
图2为本发明的回转连续铸造设备的俯视图。
图3为双轴同步输出同步器的主视图。
图4为双轴同步输出同步器的俯视图。
图5为回转工作台及环形汇流槽的结构示意图。
图6为冷凝器的结构示意图。
图7为加粉器的结构示意图。
图8为配流器的结构示意图。
附图标记：双轴输出同步器1、回转工作台2、环形汇流槽3、脱模器4、喷涂器5、水箱6、加粉器7、配流器8、液位探测仪9、压痕机10、裂变产品斗11、粉料返回装置12、震动筛13、托轮1.1、柱销1.2、转盘1.3、压轮1.4、直线输出轴1.5、轮组1.6、减速箱1.7、电动机1.8、轨道调节阀2.1、支架2.2、冷凝器2.3、活动底盖2.4、流量调节阀门7.1、金属外壳8.1、耐火材料层8.2、配流器腔体8.3、凝固器2.3.1、激冷器2.3.2、密封圈2.3.3、流出口8.3.1、冷却介质入口2.3.2.1、冷却介质出口2.3.2.2。
具体实施方式
以下结合附图描述本发明的实施结构。
如图1和图2所示，本发明的回转连续铸造设备，包括轴输出同步器1、回转工作台2、环形汇流槽3、脱模器4、喷涂器5、水箱6、加粉器7、配流器8、液位探测仪9、压痕机10、裂变产品斗11、粉料返回装置12和震动筛13；双轴输出同步器1传动连接回转工作台2，回转工作台2设于双轴输出同步器1上方，环形汇流槽3与回转工作台2相连接；脱模器4和喷涂器5均设于回转工作台2上方且分别与双轴输出同步器1连接，脱模器4的推杆和喷涂器5的喷管喷管双轴输出同步器1的作用下实现同步上下往复运动。水箱6固定安装在回转工作台2上，加粉器7和配流器8设于环形汇流槽3上方，液位探测仪9安装在配流器8后面，用于检测液态金属是否达到设定的液面高度。压痕机10位于回转工作台2下方并连接有震动筛13，裂变产品斗11和粉料返回装置12均设于压痕机10下方；裂变产品斗11内置有控制冷却速度的风管和外接风机，通过调节风量控制合金的冷却速度，达到自动裂变为合格产品的目的。
进一步地，如图3和图4所示，双轴输出同步器1包括托轮1.1、柱销1.2、转盘1.3、压轮1.4、直线输出轴1.5、轮组1.6、减速箱1.7和电动机1.8；转盘1.3上设有与柱销1.2数量相同的配套圆孔，柱销1.2由调质钢或轴承钢制成，数量不小于10个，均匀布置在转盘1.3节圆上；柱销1.2可以上安装有滚动或滑动轴承以减少转盘转动的摩擦力。转盘1.3下方与托轮1.1滑动连接，转盘1.3壁上开设有用于安装压轮1.4的凹槽，压轮1.4与凹槽的紧密接触，对转盘1.3绕中心转动起定位作用并防止转盘1.3垂直向上串动；转盘1.3上方设有回转工作台2，电动机1.8连接减速箱1.7，减速箱1.7的输出轴连接轮组1.6，轮组1.6的主动轴与直线输出轴1.5相连接，通过直线输出轴1.5带动脱模器4的推杆和喷涂器5的喷管作上下往复运动；轮组1.6的主动轴还连接有被动轴，被动轴通过柱销1.2带动转盘1.3作圆周运动。
进一步地，轮组1.6的主动轴通过偏心轮、惯性轮、曲轴或曲柄中的一种与直线输出轴1.5相连接；轮组1.6的被动轴中的齿轮、凸轮或涡轮中的一种与柱销1.2连接带动转盘作圆周运动。
进一步地，如图5和图6所示，回转工作台2包括轨道调节阀2.1、支架2.2、冷凝器2.3和活动底盖2.4；冷凝器2.3包括凝固器2.3.1和激冷器2.3.2，凝固器2.3.1为上下通孔的立柱形，其内腔为上小下大或上下一致的喇叭孔或直孔，内腔用于容纳液态金属；激冷器2.3.2套设于凝固器2.3.1的外部，其上下两端分别用一密封圈2.3.3与凝固器2.3.1的外壁保持密封，激冷器2.3.2靠近底部设置有一冷却介质入口2.3.2.1，靠近顶部设置有一冷却介质出口2.3.2.2，冷却介质入口2.3.2.1与冷却介质出口2.3.2.2分别位于激冷器2.3.2的相对两侧；活动底盖2.4位于凝固器2.3.1的底端，其包括销轴座、铰链轴和带铰链孔的盖体；轨道调节阀2.1安装在冷却介质出口2.3.2.2，支架2.2的上端与环形汇流槽4连接，下端与双轴输出同步器1连接；销轴座固定连接在支架2.2上，铰链轴水平横穿在销轴座的圆孔中，盖体安装在铰链轴上。环形汇流槽3设于凝固器2.3.2上方；环形汇流槽3的结构由外到内依次包括外壳、耐火材料、汇流槽沟和圆柱孔，所述汇流槽沟横截面呈倒梯形，用于汇集飞溅的金属液体；在倒梯形的底部开设有圆柱孔，用于把浇铸的液态金属导入凝固器2.3.2腔体内。
进一步地，如图7所示，加粉器7的截面为圆形或方形，其内腔为倒喇叭形，加粉器7的出口安装有流量调节阀门7.1，用于调节粉料的加入量。
进一步地，如图8所示，配流器8的结构由外到内依次为金属外壳8.1、耐火材料层8.2和配流器腔体8.3；配流器腔体8.3底部开设有垂直向下的流出口8.3.1，流出口8.3.1的数量至少2个以上，直径为10～150mm。
本发明的回转连续铸造设备的工作原理如下：
接通电源后，电动机1.8带动减速箱1.7，减速箱1.7输出轴再带动轮组1.6主动轴，轮组主动轴一方面通过偏心轮或曲轴或惯性轮带动直线输出轴1.5作上下往复直线运动，通过直线输出轴1.5带动脱模器4推杆和喷涂器5的喷管作上下往复直线运动，把凝固后的金属推出凝固器2.3.1内腔和对脱模后的凝固器2.3.1内腔进行表面喷涂；另一方面主动轴又同时带动被动轴转动，安装在被动轴上的齿轮或凸轮或涡轮带动转盘1.5作圆周转动。各部件的工作顺序如下：首先喷涂器4对凝固器2.3.1的内壁喷涂涂料；接着，加粉器7向喷涂后的凝固器2.3.1下部的活动底盖2.4表面定量铺放粉料；浇铸车连续注入液态金属到配流器8中；配流器8中的液态金属从配流器8下面的流出口8.3.1流下，再通过环形汇流槽3的圆柱孔，平稳、均匀、连续注入凝固器2.3.1中；当液位探测仪9可探测到金属液面到达设定的高度时，液位探测仪9输出电信号控制浇铸车降低浇铸速度；在开机浇铸时，先打开水箱6向冷凝器2.3.2供给冷却剂。液态金属在凝固器2.3.1自身的激冷作用和冷却介质的快冷下快速结晶，得到致密的组织，即凝固的合金铸棒；最后，在合金凝固后，凝固器2.3.1到达脱模工位时，活动底盖2.4打开，脱模器4的推杆快速向下运动，将合金棒顶出凝固器2.3.1。脱模器4的推杆、喷涂器5的喷管在双轴输出同步器1的直线输出轴1.5的带动作上下垂直运动，回转工作台2则在双轴输出同步器1的转盘1.3带动下作水平间歇或匀速转动，二者保持同步。当凝固器2.3.1转位时，脱模器4的推杆、喷涂器5的喷管和液位探测仪9的电极都刚好离开凝固器2.3.1的上表面；当转位停止时，脱模器4的推杆、喷涂器5的喷管和液位探测仪9的电极又从凝固器2.3.1的上端进入凝固器2.3.1的内腔，分别冲击已经凝固的合金铸棒脱离凝固器2.3.1、对凝固器2.3.1内壁喷涂金属模涂料和探测液面高度；合金铸棒脱模后，凝固器2.3.1即进入下一个循环，即喷涂金属模涂料—关闭活动底盖－给活动底盖平面铺设合金粉料－液态金属浇铸入凝固器—脱模－喷涂金属模涂料。脱模后铸棒直接进入压痕机10，经压痕机10轻轻压痕后进入裂变产品斗11，通过控制裂变产品斗11的冷却速度，并冷却到室温后就能得到合格的料状产品。经压痕机10压痕时产生的少量小颗粒粉料经振动筛13分筛后进入粉料返回装置12并由吊车或提升机送回到加粉器7中，作为凝固器2.3.1的铺底料。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或简单替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种回转连续铸造的同步控制装置，其特征在于：包括双轴输出同步器(1)、回转工作台(2)、环形汇流槽(3)、脱模器(4)和喷涂器(5)；所述双轴输出同步器(1)传动连接回转工作台(2)，所述回转工作台(2)设于双轴输出同步器(1)上方，所述环形汇流槽(3)与回转工作台(2)相连接；所述脱模器(4)和喷涂器(5)均设于回转工作台(2)上方且分别与双轴输出同步器(1)连接，所述脱模器(4)的推杆和喷涂器(5)的喷管在双轴输出同步器(1)的作用下实现同步上下往复运动。
2.根据权利要求1所述的回转连续铸造的同步控制装置，其特征在于：所述双轴输出同步器(1)包括托轮(1.1)、柱销(1.2)、转盘(1.3)、压轮(1.4)、直线输出轴(1.5)、轮组(1.6)、减速箱(1.7)和电动机(1.8)；所述转盘(1.3)上设有与柱销(1.2)数量相同的配套圆孔，均匀布置在转盘(1.3)节圆上；所述转盘(1.3)下方与托轮(1.1)滑动连接，转盘(1.3)壁上开设有用于安装压轮(1.4)的凹槽，所述转盘(1.3)上方设有回转工作台(2)；所述电动机(1.8)连接减速箱(1.7)，所述减速箱(1.7)的输出轴连接轮组(1.6)，所述轮组(1.6)的主动轴与直线输出轴(1.5)相连接，通过直线输出轴(1.5)带动脱模器(4)的推杆和喷涂器(5)的喷管作上下往复运动；所述轮组(1.6)的主动轴还连接有被动轴，所述被动轴通过柱销(1.2)带动转盘(1.3)作圆周运动。
3.根据权利要求2所述的回转连续铸造的同步控制装置，其特征在于：所述轮组(1.6)的主动轴通过偏心轮、惯性轮、曲轴或曲柄中的一种与直线输出轴(1.5)相连接；所述轮组(1.6)的被动轴中的齿轮、凸轮或涡轮中的一种与柱销(1.2)连接带动转盘作圆周运动。
4.根据权利要求1所述的回转连续铸造的同步控制装置，其特征在于：所述回转工作台(2)包括轨道调节阀(2.1)、支架(2.2)、冷凝器(2.3)和活动底盖(2.4)；所述冷凝器(2.3)包括凝固器(2.3.1)和激冷器(2.3.2)，所述凝固器(2.3.1)为上下通孔的立柱形，其内腔为上小下大或上下一致的喇叭孔或直孔，内腔用于容纳液态金属；所述激冷器(2.3.2)套设于凝固器(2.3.1)的外部，其上下两端分别用一密封圈(2.3.3)与凝固器(2.3.1)的外壁保持密封，激冷器(2.3.2)靠近底部设置有一冷却介质入口(2.3.2.1)，靠近顶部设置有一冷却介质出口(2.3.2.2)，所述冷却介质入口(2.3.2.1)与所述冷却介质出口(2.3.2.2)分别位于所述激冷器(2.3.2)的相对两侧；所述活动底盖(2.4)位于凝固器(2.3.1)的底端，其包括销轴座、铰链轴和带铰链孔的盖体；所述轨道调节阀(2.1)安装在冷却介质出口(2.3.2.2)，所述支架(2.2)的上端与环形汇流槽(4)连接，下端与双轴输出同步器(1)连接；所述销轴座固定连接在支架(2.2)上，铰链轴水平横穿在销轴座的圆孔中，盖体安装在铰链轴上。
5.根据权利要求4所述的回转连续铸造的同步控制装置，其特征在于：所述环形汇流槽(3)设于凝固器(2.3.2)上方；所述环形汇流槽(3)的结构由外到内依次包括外壳、耐火材料、汇流槽沟和圆柱孔，所述汇流槽沟横截面呈倒梯形，用于汇集飞溅的金属液体；在倒梯形的底部开设有圆柱孔，用于把浇铸的液态金属导入凝固器(2.3.2)腔体内。
6.一种回转连续铸造设备，其特征在于：包括如权利要求1～5任一所述的同步控制装置、水箱(6)、加粉器(7)、配流器(8)和液位探测仪(9)；所述水箱(6)固定安装在同步控制装置的回转工作台(2)上，所述加粉器(7)和配流器(8)设于环形汇流槽(3)上方。
7.根据权利要求6所述的回转连续铸造设备，其特征在于：还包括液位探测仪(9)，所述液位探测仪(9)安装在配流器(8)后面，用于检测液态金属是否达到设定的液面高度。
8.根据权利要求6所述的回转连续铸造设备，其特征在于：所述加粉器(7)的截面为圆形或方形，其内腔为倒喇叭形，加粉器(7)的出口安装有流量调节阀门(7.1)。
9.根据权利要求6所述的回转连续铸造设备，其特征在于：所述配流器(8)的结构由外到内依次为金属外壳(8.1)、耐火材料层(8.2)和配流器腔体(8.3)；所述配流器腔体(8.3)底部开设有垂直向下的流出口(8.3.1)，流出口(8.3.1)的数量至少2个以上，直径为10～150mm。
10.根据权利要求6或7所述的回转连续铸造设备，其特征在于：还包括压痕机(10)、裂变产品斗(11)、粉料返回装置(12)和震动筛(13)；所述压痕机(10)位于回转工作台(2)下方并连接有震动筛(13)，所述裂变产品斗(11)和粉料返回装置(12)均设于压痕机(10)下方；所述裂变产品斗(11)内置有控制冷却速度的风管和外接风机。
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