CN111347012B - 一种风电主机架的随型砂箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风电主机架的随型砂箱，包括下中圈砂箱、下底砂箱和上盖砂箱；根据风电主机架铸件模具的侧面外轮廓形状，设计所述下中圈砂箱的内框的形状；所述下底砂箱的外轮廓和内框Ⅱ以及所述上盖砂箱的外轮廓及内框Ⅲ的形状分别与所述下中圈砂箱的外轮廓及内框Ⅰ的形状相同；所述内框Ⅱ和所述内框Ⅲ内部分别设置有由T型板制成的网带Ⅰ和网带Ⅱ；根据风电主机架铸件模具的底面和顶面外轮廓的形状，分别设计所述网带Ⅰ和所述网带Ⅱ的形状，使所述网带Ⅰ和所述网带Ⅱ能够分别与风电主机架铸件模具的底面和顶面相匹配。本发明解决了现有铸造用砂箱铸造造型过程中树脂砂填充量大，生产效率低且吊运过程易变形的问题。

Description

一种风电主机架的随型砂箱

技术领域

本发明涉及风电铸件铸造砂箱领域，具体而言，尤其涉及一种风电主机架的随型砂箱。

背景技术

现有技术中，风电主机架外轮廓复杂，铸造生产时使用的砂箱多为常规的长方形或者正方形，且全部使用钢板组焊制成，结构笨重，制造成本高昂，而且内部与外部缺结构简单，砂箱内部空间体积大，砂箱整体重量大，因而，铸造造型过程中树脂砂填充量大，操作工时长，生产效率低，生产成本高，吊运过程易变形。

发明内容

根据上述提出现有铸造用砂箱内部空间体积大、整体重量大，铸造造型过程中树脂砂填充量大，生产效率低且吊运过程易变形的技术问题，而提供一种能够降低风电主机架铸造树脂砂用量的风电主机架的随型砂箱。本发明主要对砂箱的结构进行优化，减少砂箱制作钢材使用量，同时提高砂箱整体强度，降低调运过程变形量，防止砂型开裂破损。

本发明采用的技术手段如下：

一种风电主机架的随型砂箱，包括下中圈砂箱、下底砂箱和上盖砂箱；

根据风电主机架铸件模具的侧面外轮廓形状，设计所述下中圈砂箱的外轮廓及内部的内框Ⅰ的形状，使所述下中砂箱的外轮廓与风电主机架铸件模具的侧面外轮廓形状相同，并按照设计的内框形状采用25-30mm的钢板通过焊接制成所述内框Ⅰ，所述下中圈砂箱的外侧壁焊接方形钢管作为支撑结构，通过分别焊接于所述内框Ⅰ和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；

所述下底砂箱的外轮廓及内部的内框Ⅱ的形状分别与所述下中圈砂箱的外轮廓及内框Ⅰ的形状相同；所述下底砂箱的外侧壁焊接所述方形钢管，通过分别焊接于所述内框Ⅱ和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；所述内框Ⅱ内部设置有由T型板制成的网带Ⅰ，所述T型板采用高度为150-200mm的竖筋板与宽度为50-80mm的横筋板焊制成；所述网带Ⅰ的网格宽度为600-800mm；根据风电主机架铸件模具的底面外轮廓的形状，设计所述网带Ⅰ的形状，使所述网带Ⅰ能够与风电主机架铸件模具的底面相匹配；

所述上盖砂箱的外轮廓及内部的内框Ⅲ的形状分别与所述下中圈砂箱的外轮廓及内框Ⅰ的形状相同；所述上盖砂箱的外侧壁焊接所述方形钢管，通过分别焊接于所述内框Ⅲ和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；所述内框Ⅲ内部设置有由所述T型板制成的网带Ⅱ；所述网带Ⅱ的网格宽度为700-800mm；根据风电主机架铸件模具的顶面外轮廓的形状，设计所述网带Ⅱ的形状，使所述网带Ⅱ能够与风电主机架铸件模具的顶面相匹配；

所述下中圈砂箱、所述下底砂箱和所述上盖砂箱能够通过法兰结构互相连接。

进一步地，根据铸造工艺的浇注系统结构，在所述网带Ⅱ上分别预留冒口和直浇道口，在所述网带Ⅰ上分别预留直浇道口和内浇道口。

进一步地，所述下中圈砂箱、所述下底砂箱和所述上盖砂箱的内框吃砂量均保证在100-300mm之间。

进一步地，所述方形钢管的规格为100-200mm。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的风电主机架的随型砂箱，根据铸件铸造工艺模型外轮廓尺寸，在保证必要吃砂量100-300mm前提下，先设计砂箱内框轮廓尺寸，实现砂箱在垂直方向上树脂砂使用量最少，同时，砂箱外围采用方形钢管支撑，增大砂箱上下端面支撑面积，提高砂箱整体强度；根据铸造工艺直浇道、冒口和浇注系统位置分别设计上盖砂箱和下底砂箱结构，实现上盖砂箱和下底砂箱水平方向树脂砂使用量最少，同时，砂箱网带结构采用“T”型板焊接成型，增加挂砂有效面积，防止砂型变形开裂。

基于上述理由本发明可在铸件铸造生产中的砂箱设计等领域广泛推广。

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为所述风电主机架的随型砂箱结构示意图。

图2为所述下中圈砂箱俯视结构示意图。

图3为所述下中圈砂箱立体结构示意图。

图4为所述下底砂箱俯视结构示意图。

图5为所述下底砂箱侧面剖视图。

图6为所述上盖砂箱俯视结构示意图。

图7为所述下底砂箱立体结构示意图。

图8为所述上盖砂箱立体结构示意图。

图9为所述下中圈砂箱结构示意图。

图10为所述上盖砂箱结构示意图。

图11为所述下底砂箱结构示意图。

图12为所述风电主机架的随型砂箱垂直方向省砂区域示意图。

图13为所述风电主机架的随型砂箱水平方向省砂区域示意图。

图中：1、下中圈砂箱；2、上盖砂箱；3、下底砂箱；4、内框Ⅰ；5、方形钢管；6、内框Ⅱ；7、网带Ⅰ；8、内框Ⅲ；9、网带Ⅱ；10、风电主机架铸件模具；11、挂砂横筋；12、直浇道口Ⅰ；13、冒口；14、直浇道口Ⅱ；15、内浇道口；16、T型板。

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，任向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。

实施例1

如图1-11所示，本发明提供了一种风电主机架的随型砂箱，包括下中圈砂箱1、下底砂箱3和上盖砂箱2；

设计所述下中圈砂箱1的外轮廓及内部的内框Ⅰ4的形状，使所述下中砂箱1的外轮廓与风电主机架铸件模具10的侧面外轮廓形状相同，在实际操作过程中，可以结合砂箱实际制作难易情况，确定所述内框Ⅰ4的边数，按照设计的内框形状采用25-30mm的钢板通过焊接制成所述内框Ⅰ4，所述下中圈砂箱1的外侧壁焊接方形钢管5作为支撑结构，能够提高砂箱整体刚度；通过分别焊接于所述内框Ⅰ4和所述方形钢管5的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；采用这种结构设计能够降低砂箱整体重量，节约制作成本；

所述下底砂箱3的外轮廓及内部的内框Ⅱ6的形状分别与所述下中圈砂箱1的外轮廓及内框Ⅰ4的形状相同；所述下底砂箱3的外侧壁焊接所述方形钢管5，通过分别焊接于所述内框Ⅱ6和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；所述内框Ⅱ6内部设置有由T型板制成的网带Ⅰ7，所述T型板16采用高度为150-200mm的竖筋板与宽度为50-80mm的横筋板焊制成；所述网带Ⅰ7的网格宽度为600-800mm，能够增加挂砂有效面积，固定树脂砂，防止砂型变形开裂；根据风电主机架铸件模具10的底面外轮廓的形状，设计所述网带Ⅰ7的形状，使所述网带Ⅰ7能够与风电主机架铸件模具10的底面相匹配；

所述上盖砂箱2的外轮廓及内部的内框Ⅲ8的形状分别与所述下中圈砂箱1的外轮廓及内框Ⅰ4的形状相同；所述上盖砂箱2的外侧壁焊接所述方形钢管5，通过分别焊接于所述内框Ⅲ8和所述方形钢管5的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；所述内框Ⅲ8内部设置有由所述T型板16制成的网带Ⅱ9；所述网带Ⅱ9的网格宽度为700-800mm；根据风电主机架铸件模具10的顶面外轮廓的形状，设计所述网带Ⅱ9的形状，使所述网带Ⅱ9能够与风电主机架铸件模具10的顶面相匹配；

所述下中圈砂箱1、所述下底砂箱3和所述上盖砂箱2能够通过法兰结构互相连接。

进一步地，根据铸造工艺的浇注系统结构，在所述网带Ⅱ9上分别预留冒口13和直浇道口Ⅰ12，在所述网带Ⅰ7上分别预留直浇道口Ⅱ14和内浇道口15。

进一步地，所述内框Ⅰ4的内壁设置挂砂横筋。

进一步地，所述下中圈砂箱1、所述下底砂箱3和所述上盖砂箱2的内框吃砂量(模具外轮廓与砂箱内框之间距离)均保证在100-300mm之间。

进一步地，所述方形钢管5的规格为100-200mm。

下面根据图12-13说明本申请所述风电主机架的随型砂箱与常规砂箱相比的减砂原理，图12和图13中左侧为常规方形砂箱，右侧为通过法兰连接组装好的本申请所述的风电主机架的随型砂箱，根据图12可以看出由于本申请所述下中圈砂箱1、所述下底砂箱3和所述上盖砂箱2的侧面外轮廓均与风电主机架铸件模具10的侧面形状相匹配，因此在垂直方向能够保证树脂砂使用量最少，实现了垂直方向上的减砂；根据图13，可以看出所述下底砂箱3和所述上盖砂箱2形成的底面及顶面的形状也与风电主机架铸件模具10的底面及顶面的形状相匹配，因此在水平方向能够保证树脂砂使用量最少，实现了水平方向上的减砂。

本申请主要是根据铸造工艺解决风电主机架铸造用树脂砂量大，生产成本高，操作效率低的问题，从砂箱垂直和水平两个方向实施省砂措施，本申请包括上、中、下三层砂箱，并且根据铸造工艺风电主机架最大外型轮廓，在垂直方向上设计随型结构，同时，上盖砂箱、下底砂箱在保证必要吃砂量前提下，设计水平方向随型结构，从而实现垂直与水平方向同时省砂，降低生产成本，提升操作效率。此外，本申请采用方形钢管、“T”型网带等结构降低砂箱钢板使用量，减少砂箱重量，提高砂箱整体刚度。

最后应说明的是：以上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实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种风电主机架的随型砂箱，其特征在于，包括下中圈砂箱、下底砂箱和上盖砂箱；

根据风电主机架铸件模具的侧面外轮廓形状，设计所述下中圈砂箱的外轮廓及内部的内框Ⅰ的形状，使所述下中圈砂箱的外轮廓与风电主机架铸件模具的侧面外轮廓形状相同，并按照设计的内框形状采用25-30mm的钢板通过焊接制成所述内框Ⅰ，所述下中圈砂箱的外侧壁焊接方形钢管作为支撑结构，通过分别焊接于所述内框Ⅰ和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；

所述下底砂箱的外轮廓及内部的内框Ⅱ的形状分别与所述下中圈砂箱的外轮廓及内框Ⅰ的形状相同；所述下底砂箱的外侧壁焊接所述方形钢管，通过分别焊接于所述内框Ⅱ和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；所述内框Ⅱ内部设置有由T型板制成的网带Ⅰ，所述T型板采用高度为150-200mm的竖筋板与宽度为50-80mm的横筋板焊制成；所述网带Ⅰ的网格宽度为600-800mm；根据风电主机架铸件模具的底面外轮廓的形状，设计所述网带Ⅰ的形状，使所述网带Ⅰ能够与风电主机架铸件模具的底面相匹配；

所述上盖砂箱的外轮廓及内部的内框Ⅲ的形状分别与所述下中圈砂箱的外轮廓及内框Ⅰ的形状相同；所述上盖砂箱的外侧壁焊接所述方形钢管，通过分别焊接于所述内框Ⅲ和所述方形钢管的顶部及底部的30-40mm的钢板形成上法兰与下法兰；所述内框Ⅲ内部设置有由所述T型板制成的网带Ⅱ；所述网带Ⅱ的网格宽度为700-800mm；根据风电主机架铸件模具的顶面外轮廓的形状，设计所述网带Ⅱ的形状，使所述网带Ⅱ能够与风电主机架铸件模具的顶面相匹配；

所述下中圈砂箱、所述下底砂箱和所述上盖砂箱能够通过法兰结构互相连接。

2.根据权利要求1所述的风电主机架的随型砂箱，其特征在于，根据铸造工艺的浇注系统结构，在所述网带Ⅱ上分别预留冒口和直浇道口，在所述网带Ⅰ上分别预留直浇道口和内浇道口。

3.根据权利要求1所述的风电主机架的随型砂箱，其特征在于，所述下中圈砂箱、所述下底砂箱和所述上盖砂箱的内框吃砂量均保证在100-300mm之间。

4.根据权利要求1所述的风电主机架的随型砂箱，其特征在于，所述方形钢管的规格为100-200mm。