CN111069537B - 船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构 - Google Patents

Abstract

本发明船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构，涉及螺旋桨配件制造技术领域，尤其涉及一种船用调距螺旋桨油缸的倒置造型浇注结构。本发明包括：砂箱、冒口、I#砂芯、II#砂芯、冷铁、浇注系统；II#砂芯为油缸内胆砂芯，倒置于砂箱的中部，与砂箱的内箱型形成油缸型腔体；冒口置于砂箱内部，冒口上端面与砂箱上表面平齐，位于油缸型腔体的上部；I#砂芯置于冒口的中部，并位于油缸型腔体的上部；II#砂芯的外圈砂箱内设置有若干个冷铁；浇注系统与油缸型腔体的油缸法兰底沿处相通。冷铁环绕在油缸型腔体的油缸法兰的外沿，形成一个环形结构。本发明的技术方案解决了现有技术中的加工余量过大、二次加工费工费时、增加成本、成品率低等问题。

Description

船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构

技术领域

本发明船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构，涉及螺旋桨配件制造技术领域，尤其涉及一种船用调距螺旋桨油缸的倒置造型浇注结构。

背景技术

船用调距螺旋桨油缸是调距桨上一个主要的部件，它的内部充满油，做活塞缸体运动，以此来协助改变调距螺旋桨的螺距。依据设计单位调距桨用油缸通用技术条件和船级社规范要求，船用调距桨油缸产品的整个内腔在1dm²的参考面内允许存在的缺陷个数仅为12个，且单个缺陷的最大允许直径为1mm。若油缸内腔因超量超标的缺陷存在做焊接修补处理后使用，则该油缸不能耐高压，使用中易漏油且会发生变形，不能借助活塞缸体运动协助改变调距桨螺距，大大降低螺旋桨推进效率，减少油缸的使用寿命。更严重的是，当船航行在大海深处时，在危急时刻不能通过油缸内活塞缸体运动协助改变调距桨螺距，螺旋桨的失控促使船失去前进的动力，迫停在海中，危及人员生命和财产损失。如油缸用于军船上，迫停时极易被敌方攻击，造成船毁人亡的巨大损失。由此可见，油缸产品在调距桨中的重要作用，所以对油缸整个内腔质量的要求极高。

目前，船用调距螺旋桨油缸主要采用的正置式造型方法，因其为开放式造型方式，故存在如下缺点：

(1)开放式造型方式，使整个油缸内腔铸造缺陷严重，产品报废率高，超过50％。

(2)开放式造型方式，使油缸内腔缺陷超量超标，经焊接修补处理后，油缸不能耐高压，易漏油，易发生变形。

(3)开放式造型方式，使油缸内腔缺陷超量超标，经焊接修补处理，耗费大量人工工时、焊机焊条、电能源等资金开支。

(4)开放式造型方式，造型时必须人为加大油缸内腔加工余量，浇注时会消耗大量金属液，毛坯件内腔机械加工工作量大，降低工艺出品率，浪费材料，耗费人工工时。

(5)开放式造型方式，浇注时，油缸内腔与冒口连接，易使油缸内腔的金属液直接与空气接触，导致油缸内腔金属液易氧化从而产生铸造缺陷；同时，冒口补缩不当，易造成油缸内腔产生缩松缩孔缺陷。

(6)开放式造型方式，因油缸法兰厚大，不易建立合理的温度梯度，不能实现顺序凝固，易使油缸内腔产生铸造缺陷。

(7)开放式造型方式，浇注时氧化渣极易通过浇注系统直接进入到油缸底部，造成油缸内腔底部产生氧化夹渣缺陷。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的开放式浇注形式造成加工余量过大、二次加工费工费时、增加成本、成品率低等技术问题，而提供一种船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构。本发明主要采用倒置浇注的封闭式造型形式，从而达到的较少加工余量、降低制造成本、提高成品率的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构包括：砂箱、冒口、I#砂芯、II#砂芯、冷铁、浇注系统；II#砂芯为油缸内胆砂芯，倒置于砂箱的中部，与砂箱的内箱型形成油缸型腔体；冒口置于砂箱内部，冒口上端面与砂箱上表面平齐，位于油缸型腔体的上部；I#砂芯置于冒口的中部，并位于油缸型腔体的上部；II#砂芯的外圈砂箱内设置有若干个冷铁；浇注系统与油缸型腔体相通。

进一步地，冷铁环绕在油缸型腔体的油缸法兰的外沿，形成一个环形结构。

进一步地，浇注系统与油缸型腔体的油缸法兰底沿处相通。

浇注时，借助浇口杯金属液经由浇注系统首先进入到油缸型腔体的油缸法兰底沿，之后金属液缓慢上升至油缸法兰、油缸侧壁、油缸底部，最后到达冒口，形成一个完整的顺序凝固系统。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，油缸整体采用倒置式方法在砂箱内造型，避免浇注时油缸内腔中的高温金属液直接与空气接触，避免氧化的金属液直接进入到油缸内腔中，避免产生铸造缺陷；可以减少油缸内腔加工余量，II#砂芯起到支撑作用，提高工艺出品率。

2、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，油缸法兰底沿处与浇注系统连接，避免了浇注时油缸底面卷入不纯净的金属液。

3、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，油缸法兰外沿均布多段冷铁，可以加快油缸法兰厚大部位的凝固速率。

4、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，油缸型腔体底面与冒口连接，冒口中间放置I#砂芯，可以避免冒口因过度收缩导致油缸底面产生缩孔缺陷，同时充分发挥冒口的补缩作用。

5、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，油缸型腔体底面与冒口连接，油缸法兰底沿处与浇注系统连接，油缸法兰外沿放置冷铁，可使油缸型腔体整体建立下冷上热的温度梯度，可实现顺序凝固。

6、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，油缸内腔不直接与空气接触，不会导致金属液氧化进入到油缸内腔，可实现产品零报废，明显改善了产品质量；

7、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，浇注时，第一股金属液不会直接流入到油缸底部内腔，金属液浮渣会随着金属液面缓慢上升，最终进入到冒口部位，可实现产品内部无残渣，达到零报废，明显改善了产品质量；

8、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，油缸法兰外沿加放多段冷铁，加快法兰厚大部位凝固，热的金属液缓慢上升至冒口，从下至上形成了下冷上热的温度梯度，冒口可以充分起到对铸件的补缩作用，铸造收缩主要集中在冒口位置，可实现产品零报废，明显改善了产品质量；

9、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，制造的多件油缸产品，直径从Φ250mm-Φ1500mm之间的所有油缸产品，使用倒置式造型方法浇注后，油缸内腔机械加工后着色探伤均为发现存在铸造缺陷，故此处表述为使用该方法后，油缸内腔几乎无铸造缺陷，无需焊接修补处理，节省人工工时、焊机焊条、电能源等方面的大量资金开支；

10、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，造型时油缸内腔加工余量极少，浇注时无需过多金属液，毛坯件内腔不需要机械加工，提高工艺出品率，节省材料和人工工时；

11、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，浇注时，避免了油缸内腔金属液直接与空气接触，降低因金属液氧化而产生铸造缺陷的风险；

12、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，油缸法兰外沿处放置冷铁可加快金属液的凝固速度，加之冒口在上，有利于建立合理的温度梯度，可实现下冷上热的顺序凝固，能够避免铸造缺陷的产生；

13、本发明一种船用调距螺旋桨油缸的倒置式造型方法，由于采用了封闭方式造型，浇注时，避免氧化渣经由浇注系统直接进入油缸底部，不会使油缸底部内腔产生氧化夹渣缺陷。

综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的加工余量过大、二次加工费工费时、增加成本、成品率低等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为现有油缸正置造型结构。

图中：1、砂箱 2、冒口 3、I#砂芯 4、II#砂芯 5、加工余量 6、油缸法兰 7、冷铁 8、浇注系统 9、油缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1、2所示，本发明提供了一种船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构包括：砂箱1、冒口2、I#砂芯3、II#砂芯4、冷铁7、浇注系统8；

II#砂芯4为油缸内胆砂芯，倒置于砂箱1的中部，与砂箱1的内箱型形成油缸型腔体9；

冒口2置于砂箱1内部，冒口2上端面与砂箱1上表面平齐，位于油缸型腔体9的上部；

I#砂芯3置于冒口2的中部，并位于油缸型腔体9的上部；

II#砂芯4的外圈砂箱1内设置有若干个冷铁7；冷铁7环绕在油缸型腔体9的油缸法兰6的外沿，形成一个环形结构；

浇注系统8与油缸型腔体9的油缸法兰6底沿处相通。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (1)

1.一种船用调距螺旋桨油缸倒置造型结构，其特征在于，所述的倒置造型结构包括：砂箱(1)、冒口(2)、I#砂芯(3)、II#砂芯(4)、冷铁(7)、浇注系统(8)；

II#砂芯(4)为油缸内胆砂芯，倒置于砂箱(1)的中部，与砂箱(1)的内箱型形成油缸型腔体(9)；

冒口(2)置于砂箱(1)内部，冒口(2)上端面与砂箱(1)上表面平齐，位于油缸型腔体(9)的上部；

I#砂芯(3)置于冒口(2)的中部，并位于油缸型腔体(9)的上部；

II#砂芯(4)的外圈砂箱(1)内设置有若干个冷铁(7)；冷铁(7)环绕在油缸型腔体(9)的油缸法兰(6)的外沿，形成一个环形结构；

浇注系统(8)与油缸型腔体(9)的油缸法兰(6)底沿处相通。

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