CN108723337A - 一种金属耐磨介质铸造设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属耐磨介质铸造设备，该铸造设备包括升压水泵、第一水管、锻机、第二水管、蓄水装置、第三水管、换热装置及第四水管，锻机包括机架和铸锻筒，铸锻筒设置于机架上；铸锻筒内部具有水冷内腔，升压水泵出口与水冷内腔入口通过第一水管连通，第一水管一端与升压水泵出口密封连接、另一端与锻机通过第一旋转接头密封连接；水冷内腔出口与蓄水装置入口通过第二水管连通，第二水管一端与锻机通过第二旋转接头密封连接、另一端与蓄水装置入口连接；蓄水装置出口与换热装置入口通过第三水管连通，换热装置出口与升压水泵入口连通；本发明具有生产的铸锻质量高、锻机使用寿命长、生产效率高、生产环境安全、生产成本低等突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及铸造设备技术领域，更为具体来说，本发明为一种金属耐磨介质铸造设备。
背景技术
目前，金属耐磨锻是球磨机内使用的一种研磨介质，主要用于水泥、矿山、选矿、火力发电、化工等领域，是破碎、研细磨料的主要物料，而金属耐磨锻是通过铸造设备(即铸锻设备)生产的，其生产过程往往是：将铁水倒入模型中后，对模型进行快速冷却，再使铁水冷却后得到的块体脱离模型，即得到金属耐磨锻。
但是，传统的金属耐磨介质(即金属耐磨锻)铸造设备往往存在如下问题：(1)冷却使用的水容易产生作业现场的积水问题，造成极大的安全隐患；(2)资源浪费严重，在金属耐磨介质生产过程中会使用大量水，且增加了金属耐磨锻生产成本；(3)铸造设备整机模具一旦出现破损，需要进行整机更换，设备维护成本较高。
因此，如何有效提高金属耐磨介质铸造设备的安全性、减少资源浪费以及降低铸造设备维护成本，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
发明内容
为解决现有金属耐磨锻铸造设备存在的水资源浪费严重、安全性差、设备维护成本高等问题，本发明创新提供了一种金属耐磨介质铸造设备，对冷却水相关设备和锻机本身结构进行特殊设计，形成水循环系统和能量回收系统，实现对水资源的循环利用和热能的回收利用，并实现对锻机的有效保护和对金属耐磨锻质量的提升，从而极大降低了金属耐磨锻的生产成本和铸造设备的加工成本，进而彻底解决了现有金属耐磨介质铸造设备存在的诸多问题。
为实现上述技术目的，本发明公开了一种金属耐磨介质铸造设备，该铸造设备包括升压水泵、第一水管、锻机、第二水管、蓄水装置、第三水管、换热装置及第四水管，所述锻机包括机架和铸锻筒，所述铸锻筒设置于所述机架上；所述铸锻筒内部具有水冷内腔，升压水泵出口与水冷内腔入口通过第一水管连通，第一水管一端与升压水泵出口密封连接、另一端与锻机通过第一旋转接头密封连接；水冷内腔出口与蓄水装置入口通过第二水管连通，第二水管一端与锻机通过第二旋转接头密封连接、另一端与蓄水装置入口连接；蓄水装置出口与换热装置入口通过第三水管连通，换热装置出口与升压水泵入口通过第四水管连通。
基于上述的技术方案，本发明能够实现将高压冷却水抽到锻机内部的水冷内腔，高压冷却水能够实现充满锻机水冷内腔，实现对铸锻筒外壁的全面冷却和均匀冷却，以提高生产得到的耐磨介质的硬度；使用后的水可通入蓄水池，通过换热装置和升压水泵实现回收利用，从而实现水资源和热能回收利用；本发明通过旋转接头的连接方式极大降低了渗水的可能性，避免作业现场积水问题，较好地解决了现有技术存在的资源浪费等问题，进而极大降低了金属耐磨锻的生产成本。
进一步地，所述蓄水装置为封闭式蓄水池，所述升压水泵、所述第一水管、所述水冷内腔、所述第二水管、所述蓄水装置、所述第三水管、所述换热装置及所述第四水管形成密封循环水路。
进一步地，所述蓄水装置为敞口式蓄水池，所述敞口式蓄水池底部设置有排水口，所述排水口上安装有排水阀。
进一步地，所述排水阀与循环水暖气装置的供水口连接，循环水暖气装置的出水口与第四水管连通。
基于上述改进的技术方案，本发明还能够将使用后的高温水作为暖气设备的循环水使用，为工人宿舍楼或居民楼实现供暖，从而实现高效率的能量回收利用，而且减少了煤炭等资源的过多使用，达到节约资源、保护环境等目的；暖气设备使用后的低温水还可循环回升压水泵的输入端，以实现水资源的循环再利用，避免了水资源浪费等问题。
进一步地，该铸造设备还包括供水装置和供水管，供水装置出口与所述第四水管连通，供水管一端与所述供水装置出口连接、另一端与所述第四水管连接，所述供水装置具有阀开关，供水装置出口与第四水管的连接点、换热装置出口之间的第四水管管路上设置有水阀。
进一步地，所述水冷内腔呈圆筒形或环筒形。
进一步地，在所述铸锻筒包括圆柱筒本体及设置于圆柱筒本体两侧的端盖，两个端盖与圆柱筒本体围成圆筒形的水冷内腔，所述端盖上开有用于连通水冷内腔与大气的通孔，所述通孔上安装有安全阀。
基于上述改进的技术方案，在水冷内腔中的水无法正常流动，即可能发生事故之前，本发明能够通过打开安全阀的方式进行排气、排水，从而避免安全事故发生，提高了金属耐磨介质生产作业的安全性。
进一步地，端盖与圆柱筒本体之间设置有耐热密封圈，以实现端盖与圆柱筒本体之间的密封。
进一步地，所述铸锻筒还包括套设于所述圆柱筒本体侧壁的铸锻模，所述铸锻模呈套筒状。
基于上述改进的技术方案，在铸造设备整机模型出现破损时，本发明只需要将铸锻模替换即可，避免了整机铸锻筒更换问题，从而极大降低了设备维护成本。
进一步地，该铸造设备还包括用于驱动所述铸锻筒沿轴向旋转的变频减速电机，所述变频减速电机吊装于所述铸锻筒旁侧。
进一步地，所述换热装置为板式换热器。
进一步地，在水冷内腔出口与蓄水装置入口之间还串联设置有冷却塔。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种封闭式可循环冷却铸造设备，采用高压冷却水进行冷却，使冷却效果得到极大提高，铸锻硬度得到极大提高，粘模现象明显降低，铸锻筒使用寿命增加；本发明实现冷却水全部回收利用，避免了水资源的浪费且回收了热能；通过旋转接头的连接方式实现了较好的密封，有效降低了渗水的可能性，解决了作业现场积水问题。通过套筒状的铸锻模设计，本发明降低了整体设备的投入成本，检修以及更换铸锻品种不影响正常生产。综上所述，本发明具有生产的金属耐磨锻质量高、锻机的使用寿命长、生产效率高、生产环境安全、生产成本低等突出优点。
附图说明
图1为本发明涉及的金属耐磨介质铸造设备的结构示意图。
图2为本发明涉及的锻机的左视示意图。
图3为本发明涉及的锻机的俯视示意图。
图中，
1、升压水泵；2、第一水管；20、第一旋转接头；3、锻机；30、机架；31、铸锻筒；310、圆柱筒本体；311、铸锻模；32、安全阀；33、变频减速电机；4、第二水管；40、第二旋转接头；5、蓄水装置；6、第三水管；7、换热装置；8、第四水管；80、阀门；9、供水装置；90、供水管。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明所提供的金属耐磨介质铸造设备进行详细的解释和说明。
实施例一：
如图1至3所示，本实施例具体公开了一种金属耐磨介质铸造设备，不仅能够提高设备安全性、极大减小资源浪费、降低设备维护成本，而且能够有效提高耐磨介质产品质量和铸造设备寿命，具体地，本发明可以为球磨机用耐磨介质生产设备，该铸造设备包括升压水泵1、第一水管2、锻机3、第二水管4、蓄水装置5、第三水管6、换热装置7及第四水管8，锻机3包括机架30和铸锻筒31，铸锻筒31设置于机架30上；铸锻筒31内部具有水冷内腔，水冷内腔可以呈圆筒形或环筒形，本实施例提供的是圆筒形，但出于结构设计和空间优化角度，本发明可在贴靠铸锻筒内壁的内部设置圆筒形的水冷内腔；具体地，升压水泵1出口与水冷内腔入口通过第一水管2连通，第一水管2一端与升压水泵1出口密封连接、另一端与锻机3通过第一旋转接头20密封连接，以实现锻机3与进水管的密封，第一水管2一端与升压水泵1出口之间也可通过旋转接头连接；水冷内腔出口与蓄水装置5入口通过第二水管4连通，第二水管4一端与锻机3通过第二旋转接头40密封连接、另一端与蓄水装置5入口连接，以实现锻机3与出水管的密封；蓄水装置5出口与换热装置7入口通过第三水管6连通，且换热装置7出口与升压水泵1入口通过第四水管8连通。如图1所示，出于结构设计和功能设计考虑，本实施例中的水冷内腔与水管之间不是直接连接，而是间接地通过水冷内腔两端的水管连接，另外，本发明还可在在水冷内腔出口与蓄水装置入口之间串联设置冷却塔。
本实施例中，提供了一种封闭式可循环冷却铸锻机构，该蓄水装置5为封闭式蓄水池，升压水泵1、第一水管2、水冷内腔、第二水管4、蓄水装置5、第三水管6、换热装置7以及第四水管8形成密封循环水路，即循环水系统。为实现较好的水资源供给，该铸造设备还可包括供水装置9和供水管90，供水装置9出口与第四水管8连通，供水管90一端与供水装置9出口连接、另一端与第四水管8连接，供水装置9具有用于水流开和关的阀开关，供水装置9出口与第四水管8的连接点、换热装置7出口之间的第四水管8管路上设置有阀门80，即：阀门80设于供水装置9与换热装置7之间的第四水管8上。当然，本发明也可将供水装置9出口与蓄水装置5密封连接，将原始的冷却水放入蓄水装置5中，以供冷却金属耐磨锻使用。
如图2、3所示，铸锻筒31包括圆柱筒本体310及设置于圆柱筒本体310两侧的端盖，端盖与圆柱筒本体310之间可以设置有耐热密封圈，以实现端盖与圆柱筒本体310之间的密封，两个端盖与圆柱筒本体310围成圆筒形的水冷内腔，端盖上开有用于连通水冷内腔与大气的通孔，通孔上安装有安全阀32，在铁水浇注过程中，如出现误操作或设备故障导致水冷内腔中的水无法正常流动时，可通过自动或手动开启安全阀，进行排水、排气，从而彻底避免了安全事故的发生。如图3所示，铸锻筒31还包括套设于圆柱筒本体310侧壁的铸锻模311，铸锻模311呈套筒状且铸锻模311延伸方向与圆柱筒本体310的轴线平行，由于本发明创新采用了套筒状的铸锻模311，在铸锻筒31需要检修或产品型号更换时，直接将套筒拆下、进行检修或更换即可，从而较好克服了现有技术在检修时往往需要整机更换的问题。如图1至3所示，该铸造设备还可包括用于驱动铸锻筒31沿轴向旋转的变频减速电机33，通过变频减速电机33，本发明能根据铸锻种类(铸锻种类不同导致浇注速度不同)对铸锻筒31的转动速度进行合理的控制，使浇筑时间与转动时间一致，变频减速电机33可通过吊环吊装于铸锻筒31旁侧。本实施例中，换热装置7为板式换热器。
本实施例可按照如下方式实施：在具体应用过程中，浇注作业开始前开启水循环系统，依照当前段模型号启动变频减速机铸段机构开始转动，操作工进行浇注作业，当铸段机构转动到下部时，经过激冷的金属耐磨段可以迅速脱模落到收料斗内，完成浇注成型过程，继续下一批生产；冷却水在充满水冷内腔时开始向外出水到蓄水池内，蓄水池内的水通过换热器降温后可重新利用，通过升压水泵抽取进行后再回收利用，形成一个循环流动的冷却系统。
实施例二：
本实施例与实施例一基于相同的发明构思，设备整体结构基本相同，其区别在于：本实施例中的蓄水装置5可为敞口式蓄水池，敞口式蓄水池底部设置有排水口，排水口上安装有排水阀。排水阀与循环水暖气装置的供水口连接，以实现为暖气装置提供热能，减少了煤炭等资源的使用，以节约能源、保护环境，循环水暖气装置的出水口与第四水管8连通。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，除非另有明确的限定。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。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“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须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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：该铸造设备包括升压水泵(1)、第一水管(2)、锻机(3)、第二水管(4)、蓄水装置(5)、第三水管(6)、换热装置(7)及第四水管(8)，所述锻机(3)包括机架(30)和铸锻筒(31)，所述铸锻筒(31)设置于所述机架(30)上；所述铸锻筒(31)内部具有水冷内腔，升压水泵(1)出口与水冷内腔入口通过第一水管(2)连通，第一水管(2)一端与升压水泵(1)出口密封连接、另一端与锻机(3)通过第一旋转接头(20)密封连接；水冷内腔出口与蓄水装置(5)入口通过第二水管(4)连通，第二水管(4)一端与锻机(3)通过第二旋转接头(40)密封连接、另一端与蓄水装置(5)入口连接；蓄水装置(5)出口与换热装置(7)入口通过第三水管(6)连通，换热装置(7)出口与升压水泵(1)入口通过第四水管(8)连通。
2.根据权利要求1所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：所述蓄水装置(5)为封闭式蓄水池，所述升压水泵(1)、所述第一水管(2)、所述水冷内腔、所述第二水管(4)、所述蓄水装置(5)、所述第三水管(6)、所述换热装置(7)及所述第四水管(8)形成密封循环水路。
3.根据权利要求1所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：所述蓄水装置(5)为敞口式蓄水池，所述敞口式蓄水池底部设置有排水口，所述排水口上安装有排水阀。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：该铸造设备还包括供水装置(9)和供水管(90)，供水装置(9)出口与所述第四水管(8)连通，供水管(90)一端与所述供水装置(9)出口连接、另一端与所述第四水管(8)连接，所述供水装置(9)具有阀开关，供水装置(9)出口与第四水管(8)的连接点、换热装置(7)出口之间的第四水管(8)管路上设置有阀门(80)。
5.根据权利要求4所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：所述水冷内腔呈圆筒形或环筒形。
6.根据权利要求5所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：在所述铸锻筒(31)包括圆柱筒本体(310)及设置于圆柱筒本体(310)两侧的端盖，两个端盖与圆柱筒本体(310)围成圆筒形的水冷内腔，所述端盖上开有用于连通水冷内腔与大气的通孔，所述通孔上安装有安全阀(32)。
7.根据权利要求1或6所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：所述铸锻筒(31)还包括套设于所述圆柱筒本体(310)侧壁的铸锻模(311)，所述铸锻模呈套筒状。
8.根据权利要求7所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：该铸造设备还包括用于驱动所述铸锻筒(31)沿轴向旋转的变频减速电机(33)，所述变频减速电机(33)吊装于所述铸锻筒(31)旁侧。
9.根据权利要求1或8所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：所述换热装置(7)为板式换热器。
10.根据权利要求3所述的金属耐磨介质铸造设备，其特征在于：所述排水阀与循环水暖气装置的供水口连接，循环水暖气装置的出水口与第四水管(8)连通。
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