CN108007096A - 一种顶升式砂芯微波烘干设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种顶升式砂芯微波烘干设备，主要包括：微波烘干腔体、顶升组件和砂芯托盘，所述顶升组件包括：两个支撑立柱和设置于所述两个支撑立柱之间的顶升密封托架，其中，每个所述支撑立柱上设有竖直线轨，所述顶升密封托架通过所述竖直线轨在所述支撑立柱上顶升和下降；所述顶升密封托架上设有内辊道，用于与外辊道配合，承载及运输所述砂芯托盘；所述微波烘干腔体位于所述支撑立柱的上方，所述微波烘干腔体的底部为入料开口，当所述顶升密封托架上升时，与所述入料开口密封连接。本发明通过顶升密封托架与上部的微波烘干腔体的配合密封，进行微波防泄漏，有效地解决了微波泄露，并高效实现了3D打印砂芯流涂、浸涂后的自动烘干。

Description

一种顶升式砂芯微波烘干设备

技术领域

本发明属于微波烘干设备领域，用于铸造3D打印砂芯自动烘干设备，尤其涉及一种顶升式砂芯微波烘干设备，适用于3D打印智能自动化铸造砂芯流涂、浸涂后的自动实时烘干。

背景技术

传统铸造砂芯通过天然气烘干窑等设备进行烘干，不仅烘干效率低下，烘干后砂芯表面强度较低，且烘干过程中产生各种粉尘杂质等，严重污染了工厂环境，对长期作业人员的健康有一定的损害。目前随着铸造3D打印技术的应用，微波烘干开始应用于铸造砂芯烘干，现有的砂芯微波烘干设备相比于传统的天然气炉窑，现有的微波设备具备以下特点：微波烘干效率高、能耗低、砂芯表面强度未被削弱、有效的改善了工厂作业环境。但是对于微波烘干设备来讲，微波泄露是制约其广泛应用的一个重要因素，特别是微波炉门处的微波泄露，由于工业用微波炉与家用微波炉无论是在体积大小还是微波的频段来说都有很大的差别，所以在微波防泄漏措施上还有待改进。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种顶升式砂芯微波烘干设备，避免了使用传统微波炉门的密封缺陷，通过顶升组件将砂芯及内辊道整体抬升，将砂芯送入上部的微波烘干腔体内，通过顶升密封托架与上部的微波烘干腔体的配合密封，进行微波防泄漏，有效地解决了微波泄露，并高效实现了3D打印砂芯流涂、浸涂后的自动烘干。

为至少解决上述技术问题之一，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种顶升式砂芯微波烘干设备，包括：微波烘干腔体、顶升组件和砂芯托盘，其中，所述顶升组件包括：两个支撑立柱和设置于所述两个支撑立柱之间的顶升密封托架，其中，每个所述支撑立柱上设有竖直线轨，所述顶升密封托架通过所述竖直线轨在所述支撑立柱上顶升和下降；所述顶升密封托架上设有内辊道，用于与外辊道配合，承载及运输所述砂芯托盘；所述微波烘干腔体位于所述支撑立柱的上方，所述微波烘干腔体的底部为入料开口，当所述顶升密封托架上升时，与所述入料开口密封连接。

进一步的，还包括：第一密封构件和第二密封构件，其中，所述第一密封构件包括：环形方槽、钢条和环形配合槽，所述环形方槽设置于所述顶升密封托架的上表面外沿，所述钢条设置于所述环形方槽内，所述环形配合槽设置于所述入料开口的下表面，当所述顶升密封托架与所述入料开口接触时，所述钢条嵌入所述环形配合槽中，实现一层密封。

进一步的，所述第二密封构件包括：环形槽和金属密封丝网，其中，所述环形槽分别设置于所述顶升密封托架的上表面和所述入料开口的下表面，用于安装所述金属密封丝网，实现二层密封。

进一步的，还包括：烘干炉体，其中部设有安装通道，所述顶升组件设置于所述安装通道内。

进一步的，所述微波烘干腔体设置于所述烘干炉体的上部，所述微波烘干腔体的侧面和顶部均设有多个磁控管组件。

进一步的，所述微波烘干腔体的侧面上相对的所述磁控管组件错位布置，避免所述磁控管组件中的磁控管对射损坏。

进一步的，所述微波烘干腔体的顶部设有多个抽风小孔，所述微波烘干腔体的侧面设有多个送风小孔。

进一步的，所述抽风小孔和送风小孔均位于护罩内，所述护罩的接口分别与抽风机和送风机相连，使得所述微波烘干腔体内形成抽风正压。

进一步的，所述顶升组件还包括：伺服电机、滚珠丝杆、滑块和连接板，其中，所述伺服电机设置于每一个所述支撑立柱的一侧，用于带动所述滚珠丝杆转动；所述滑块设置于所述竖直线轨上，且与所述滚珠丝杆相连；所述连接板分别与所述滑块和所述顶升密封托架相连。

进一步的，还包括：湿度传感器和温度传感器，均设置于所述微波烘干腔体内，用于检测烘干状态。

本发明至少包括以下有益效果：

1）本发明设备上部的微波烘干腔体为五面工作结构，除底部密封配合面无磁控管布置外，其余五个面均布置有磁控管组件，此结构不仅很大程度上节省了烘干时间，提高了烘干效率，而且该结构更有利于砂芯的均匀烘干，有效的保证了砂芯烘干后的表面强度；

2）本发明相比现有传统微波设备，在结构上完全不同，通过顶升组件及密封构件，不仅很好的解决了微波泄露问题，而且没有了微波设备的门体结构，该结构工艺性更好，更加利于加工制造，一定程度减少了设备加工成本；

3）本发明相比隧道式天然气等方法烘干，该设备很大程度上改善了现场作业环境，节约了能源，减少了环境污染；

4）本发明通过湿度、温度等检测更有利于烘干工艺的确认，实现了自动化启停，减少了人为的影响；

5）本发明可根据砂芯的大小及形状，合理的对磁控管组件进行选择性开关，不仅节约了电能、且减少了磁控管的无用损耗，提高了磁控管的使用寿命。

附图说明

图1为本发明烘干设备立体图。

图2为本发明烘干设备主视图。

图3为本发明烘干设备俯视图。

图4为本发明顶升组件结构示意图。

其中，微波烘干腔体1，磁控管组件101，送风小孔102，护罩103，接口104，烘干炉体2，安装通道201，顶升组件3，支撑立柱301，顶升密封托架302，竖直线轨303，内辊道304，伺服电机305，滑块306，连接板307，承载底板308，砂芯托盘4，环形方槽5，环形槽6。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

根据本发明的实施例，图1为本发明烘干设备立体图，图2为本发明烘干设备主视图，图3为本发明烘干设备俯视图，图4为本发明顶升组件结构示意图，参照图1-4所示，本发明所述烘干设备包括：微波烘干腔体、烘干炉体、顶升组件、砂芯托盘、湿度传感器和温度传感器。

根据本发明的实施例，参照图1和图2所示，本发明所述微波烘干腔体设置于所述烘干炉体的上部框架上，更具体的，位于所述烘干炉体的中部设有的安装通道的上方，且与所述支撑立柱的顶部相连，所述微波烘干腔体为五面工作结构，其侧面和顶部均设有多个磁控管组件，通过五面布局进行全方位烘干，所述微波烘干腔体的底部为入料开口，当所述顶升密封托架上升时，与所述顶升密封托架密封连接。

根据本发明的一些实施例，本发明所述微波烘干腔体为型材框架及不锈钢板焊接而成。

根据本发明的一些实施例，本发明所述磁控管组件包括：磁控管、波导、硅片和风扇，其中，所述微波烘干腔体的侧面上相对的所述磁控管组件错位布置，避免所述磁控管对射，造成损坏。

根据本发明的一些实施例，参照图1所示，所述微波烘干腔体的顶部设有多个抽风小孔，所述微波烘干腔体的侧面设有多个送风小孔，并且所述抽风小孔和送风小孔均位于护罩内，所述护罩的接口分别与抽风机和送风机相连，通过所述送风机经送风小孔向所述微波烘干腔体内送风，通过所述抽风机经抽风小孔向所述微波烘干腔体内抽风，将所述微波烘干腔体内的蒸汽进行外排，使用所述抽风机和送风机时，应使所述微波烘干腔体内形成抽风正压，保证蒸汽外排的通畅性。

根据本发明的实施例，参照图1-4所示，本发明所述烘干炉体的中部设有安装通道，所述顶升组件设置于所述安装通道内，所述顶升组件包括：承载底板、两个支撑立柱、顶升密封托架、伺服电机、滚珠丝杆、滑块和连接板。可以理解的是，本发明所述顶升组件位于所述烘干炉体内。

根据本发明的实施例，参照图4所示，所述两个支撑立柱分别沿竖直方向设置于所述承载底板上表面的两端，每个所述支撑立柱上设有竖直线轨，在所述竖直线轨上设有所述滑块，所述滑块通过所述连接板与所述顶升密封托架相连，并且，所述滑块与所述滚珠丝杆相连，参照图3所示，所述伺服电机为两台，分别设置于每一个所述支撑立柱的一侧，根据本发明的一些实施例，本发明所述伺服电机可以通过联轴器与所述滚珠丝杆相连，带动所述滚珠丝杆转动，也可以通过伺服电机带动同步带围绕同步带轮传动，从而带动所述滚珠丝杠转动，实现所述滑块在所述竖直线轨上的移动，进而带动所述顶升密封托架在在所述支撑立柱上顶升和下降。

根据本发明的实施例，参照图1和2所示，所述顶升密封托架上设有内辊道，通过链式输送机与外辊道对接配合，承载及运输所述砂芯托盘，更具体的，当所述烘干设备处于初始状态时，所述顶升密封托架处于低位，内辊道与外辊道处于同一水平高度并定位搭载在顶升密封托架上，当搭载砂芯的砂芯托盘由外辊道传输至内辊道上的设定位置后，内辊道停止运转，伺服电机将所述顶升密封托架顶起，将砂芯送入微波烘干腔体内，所述顶升密封托架与所述微波烘干腔体的入料开口密封连接，防止烘干时的微波泄漏。

根据本发明的一些实施例，本发明根据波长及漏波间隙计算结果，设置了双层密封保护：第一密封构件：机械配合密封；第二密封构件：填充密封材质密封；有效地防止了微波从所述顶升密封托架与所述入料开口的密封连接间隙处泄露。

根据本发明的实施例，参照图1和4所示，本发明所述第一密封构件包括：环形方槽、钢条和环形配合槽，所述环形方槽设置于所述顶升密封托架的上表面外沿，所述钢条设置于所述环形方槽内，所述环形配合槽设置于所述微波烘干腔体的入料开口的下表面，当所述顶升密封托架顶升与所述入料开口接触时，安装在所述顶升密封托架上的所述钢条嵌入所述微波烘干腔体的环形配合槽中，机械配合所预留的间隙符合微波扼流所需的标准，防止微波泄露，实现第一层机械配合密封。

根据本发明的实施例，参照图1和4所示，本发明所述第二密封构件包括：环形槽和金属密封丝网，其中，所述环形槽分别设置于所述顶升密封托架的上表面和所述微波烘干腔体的入料开口的下表面，所述环形槽安装所述金属密封丝网，所述金属密封丝网具有良好的塑形和回弹量，当所述顶升密封托架与微波烘干腔体入料开口接触时，所述金属密封丝网被压缩在可变形范围内，防微波泄露，实现第二层填充密封材质密封。

根据本发明的一些实施例，本发明所述湿度传感器和温度传感器均设置于所述微波烘干腔体内，用于对烘干状态进行监控，以便实现烘干设备的自动启停，保证烘干效果。

根据本发明的一些实施例，本发明还包括：控制系统，用于控制本发明所述设备的自动运行，其具体的控制方式不受限制。

根据本发明的一些实施例，本发明所述烘干设备的工作过程为：所述烘干设备处于初始状态时，所述顶升密封托架处于低位，内辊道与外辊道处于同一水平高度并定位搭载在顶升密封托架上，当搭载砂芯的砂芯托盘由外辊道传输至内辊道上的设定位置后，内辊道停止运转，伺服电机控制所述顶升密封托架顶升，将砂芯送入微波烘干腔体内，待所述顶升密封托架与所述微波烘干腔体的入料开口配合密封到位后，所述伺服电机控制所述顶升密封托架停止上升并保持动作，此时，微波烘干腔体上安装的磁控管组件开始工作，对砂芯进行实时烘干，在烘干过程中，送风机提供送风正压，抽风机将腔体内的蒸汽进行抽排，并通过湿气检测和温度检测对腔内烘干状态进行监控，以便实现烘干设备的自动启停，保证烘干效果，待完成烘干后，磁控管组件、送风机和抽风机停止工作，所述伺服电机控制所述顶升密封托架下降，回到初始位置，砂芯由内辊道传输至外辊道并实现成品转运。

发明人发现，根据本发明所述的顶升式砂芯微波烘干设备，避免了使用传统微波炉门的密封缺陷，通过顶升组件将砂芯及内辊道整体抬升，将砂芯送入上部的微波烘干腔体内，通过顶升密封托架与上部的微波烘干腔体的配合密封，进行微波防泄漏，有效地解决了微波泄露，并高效实现了3D打印砂芯流涂、浸涂后的自动烘干。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，包括：微波烘干腔体、顶升组件和砂芯托盘，其中，

所述顶升组件包括：两个支撑立柱和设置于所述两个支撑立柱之间的顶升密封托架，其中，每个所述支撑立柱上设有竖直线轨，所述顶升密封托架通过所述竖直线轨在所述支撑立柱上顶升和下降；

所述顶升密封托架上设有内辊道，用于与外辊道配合，承载及运输所述砂芯托盘；

所述微波烘干腔体位于所述支撑立柱的上方，所述微波烘干腔体的底部为入料开口，当所述顶升密封托架上升时，与所述入料开口密封连接。

2.根据权利要求1所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，还包括：第一密封构件和第二密封构件，其中，所述第一密封构件包括：环形方槽、钢条和环形配合槽，所述环形方槽设置于所述顶升密封托架的上表面外沿，所述钢条设置于所述环形方槽内，所述环形配合槽设置于所述入料开口的下表面，当所述顶升密封托架与所述入料开口接触时，所述钢条嵌入所述环形配合槽中，实现一层密封。

3.根据权利要求2所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，所述第二密封构件包括：环形槽和金属密封丝网，其中，所述环形槽分别设置于所述顶升密封托架的上表面和所述入料开口的下表面，用于安装所述金属密封丝网，实现二层密封。

4.根据权利要求2所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，还包括：烘干炉体，其中部设有安装通道，所述顶升组件设置于所述安装通道内。

5.根据权利要求4所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，所述微波烘干腔体设置于所述烘干炉体的上部，所述微波烘干腔体的侧面和顶部均设有多个磁控管组件。

6.根据权利要求5所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，所述微波烘干腔体的侧面上相对的所述磁控管组件错位布置，避免所述磁控管组件中的磁控管对射损坏。

7.根据权利要求5所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，所述微波烘干腔体的顶部设有多个抽风小孔，所述微波烘干腔体的侧面设有多个送风小孔。

8.根据权利要求7所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，所述抽风小孔和送风小孔均位于护罩内，所述护罩的接口分别与抽风机和送风机相连，使得所述微波烘干腔体内形成抽风正压。

9.根据权利要求1所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，所述顶升组件还包括：伺服电机、滚珠丝杆、滑块和连接板，其中，所述伺服电机设置于每一个所述支撑立柱的一侧，用于带动所述滚珠丝杆转动；所述滑块设置于所述竖直线轨上，且与所述滚珠丝杆相连；所述连接板分别与所述滑块和所述顶升密封托架相连。

10.根据权利要求4所述的顶升式砂芯微波烘干设备，其特征在于，还包括：湿度传感器和温度传感器，均设置于所述微波烘干腔体内，用于检测烘干状态。