CN111408684A - 一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造辅助用具技术领域，且公开了一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，包括底座，所述离心装置的前侧上部设置有控制装置，控制装置的内部设置有弧形金属片，离心装置的前侧连接有Z型杆，Z型杆的外侧端设置有与弧形金属片相对应的金属球，Z型杆的里侧端连接有收集网，离心装置的前端面与Z型杆的连接处设置有扭矩弹簧。通过砂粒上的惰性膜不断的脱落，惰性膜在浮力的作用下，移动到收集网的漏斗中，收集网的漏斗逐渐被封堵，收集网通过Z型杆带动金属球在弧形金属片上移动，金属球和弧形金属片电路中的电流发生改变，这一结构达到了判断砂粒的再生程度和设备的自动控制作业停止的效果。

Description

一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置

技术领域

本发明涉及铸造辅助用具技术领域，具体为一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置。

背景技术

铸造是指将固态金属熔化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等，我国是生产铸件的大国，铸造的产量位居世界前列，同时需要的原砂的数量也是非常庞大，而废砂的利用率只有20％到30％，因此，废砂的再生重新利用是我国铸造行业迫切关注的问题。

现有的浇铸过程中大都将金属液直接浇在原砂的模型中，原砂的外侧在铸造是产生一沉惰性膜，废砂再生就是通过物理和化学方法去除去原砂外层的惰性膜，由于化学废砂再生操作易产生化学污染，一般通过物理方法通过震动和离心将其分离，但是由于原砂的表面凹凸不均匀，因此形成的惰性膜吸附力较强，只使用单一的离心震动分离并不能达到较好的分离效果，从而导致废砂再生效率低，进一步影响废砂的重新使用，而且现有的废砂分离装置需要的离心力较大，从而导致成本过高和对设备的磨损较大的问题，为了解决这一问题我们提出了一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，具备分离效率高、成本低和减少设备磨损的优点，解决了现有的原砂分离装置分离效率低、成本高和设备易磨损的问题。

(二)技术方案

为实现上述具备分离效率高、成本低和减少设备磨损的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，包括底座，所述底座的左部上端固定连接有搅拌箱，搅拌箱的右部且在底座上设置有输料装置，底座的右部上侧固定连接有水箱，水箱的上部中侧设置有过滤板，底座的右部且在水箱的外侧设置有冷凝装置，底座的后侧且在水箱的正上方固定连接有离心装置，离心装置的上端与输料装置之间固定连接有斜管，水箱的右部上侧设置有水泵，水泵与离心装置的右部上侧固定连接有水管，离心装置的上端固定连接有驱动装置，离心装置的前侧上部设置有控制装置，控制装置的内部设置有弧形金属片，离心装置的前侧且在控制装置的位置转动连接有Z型杆，Z型杆的外侧端设置有与弧形金属片相对应的金属球，Z型杆的里侧端固定连接有收集网，离心装置的前端面与Z型杆的连接处设置有扭矩弹簧，搅拌箱的内部设置有砂粒，砂粒的外侧设置有惰性膜。

优选的，所述搅拌箱(2)的内部设置有加热装置，从而保证搅拌箱(2)内的物料受热膨胀。

优选的，所述输料装置的内部设置有转轴，且转轴的外侧设置有连续螺旋的输送叶，从而保证搅拌箱的物料在搅拌破裂后通过输料装置进入到离心装置中进一步分离。

优选的，所述输料装置的上部高度大于离心装置的上部高度，从而保证输料装置上端的物料在重力的作用下滑落到离心装置内。

优选的，所述离心装置的内部设置有转动轴和搅拌叶，从而带动离心装置中的水流对砂粒外侧的惰性膜进行冲刷。

优选的，所述离心装置设置有与Z型杆相对应的轴承和转动孔。

优选的，所述Z型杆和收集网之间通过螺栓活动连接，从而便于Z型杆和收集网的连接。

优选的，所述扭矩弹簧的里侧端与Z型杆的外侧固定连接，扭矩弹簧的外侧端与离心装置的表面固定连接，从而保证离心装置和Z型杆的复位。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，具备以下有益效果：

1、该基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，通过基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，在使用时，通过将需要再生的原砂倒入搅拌箱中进行离心搅拌摩擦，使其外侧的惰性膜破裂，且通过加热装置使其膨胀，由于惰性膜的膨胀系数大于原砂，此时，惰性膜在离心碰撞时更容易破裂，这一结构通过离心和热膨胀到达了快速使惰性膜破裂的效果，从而方便下一步的砂粒和惰性膜的分离。

2、该基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，通过输料装置将搅拌箱中的砂粒和惰性膜混合物输送到离心装置中，此时，砂粒上脱离的惰性膜漂浮在离心装置的水面上侧，砂粒上未脱离的惰性膜随着原砂一起沉到水面下侧，通过驱动装置带动转轴和扇叶对离心装置中的水进行搅拌，同时，通过冷凝装置对离心装置中的水进行冷却，此时如图所示：在砂粒凹槽中的惰性膜受冷收缩变小，通过离心装置中的水流冲刷砂粒凹槽和表面的惰性膜，且表面的惰性膜收到的冲刷力较大，表面的惰性膜同样可以拉动凹槽处的惰性膜，这一结构通过受冷收缩的原理达到了清除砂粒凹槽和表面的惰性膜，从而解决了现有的原砂分离装置分离效率低，且须要较大的离心力，进一步导致成本高和设备易磨损的问题。

3、该基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，通过驱动装置带动离心装置中的水推动收集网倾斜，由于驱动装置的转速稳定，收集网在水流的作用下偏移一定的角度，随着砂粒上的惰性膜不断的脱落，惰性膜在浮力的作用下，且移动到收集网的漏斗中，收集网的漏斗逐渐被封堵，此时，收集网的偏移角度增大，收集网通过Z型杆带动金属球在弧形金属片上移动，金属球和弧形金属片电路中的电流发生改变，通过电流的改变可以判断废砂的再生程度，且可以根据金属球在弧形金属片上的偏移角度来控制驱动装置的停止，这一结构达到了判断砂粒的再生程度和设备的自动控制作业停止的效果，从而方便了操作者的工作，且使得整批次的废砂再生质量达到一定的指标要求。

附图说明

图1为本发明整体正面结构示意图；

图2为本发明图1中A-A处的结构剖视图；

图3为本发明图2中B-B出的结构剖视图；

图4为本发明图2中C出的结构放大图；

图5为本发明收集网初时位置结构的状态示意图；

图6为本发明收集网工作时结构的状态示意图；

图7为本发明砂粒为再生前的结构示意图；

图8为本发明现有惰性膜的结构示意图；

图9为本发明砂粒原有装置的再生结构示意图。

图中：1底座、2搅拌箱、3输料装置、4水箱、401过滤板、5冷凝装置、6离心装置、601下料口、7斜管、8水泵、9水管、10驱动装置、11控制装置、1101弧形金属片、12Z型杆、1201金属球、13收集网、14扭矩弹簧、15砂粒、16惰性膜。

具体实施方式

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。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。

请参阅图1-9，一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，包括底座1，所述底座1的左部上端固定连接有搅拌箱2，搅拌箱2的右部且在底座1上设置有输料装置3，底座1的右部上侧固定连接有水箱4，水箱4的上部中侧设置有过滤板401，底座1的右部且在水箱4的外侧设置有冷凝装置5，底座1的后侧且在水箱4的正上方固定连接有离心装置6，输料装置3的内部设置有转轴，且转轴的外侧设置有连续螺旋的输送叶，从而保证搅拌箱2的物料在搅拌破裂后通过输料装置3进入到离心装置6中进一步分离，输料装置3的上部高度大于离心装置6的上部高度，从而保证输料装置3上端的物料在重力的作用下滑落到离心装置6内。离心装置6的上端与输料装置3之间固定连接有斜管7，水箱4的右部上侧设置有水泵8，水泵8与离心装置6的右部上侧固定连接有水管9，离心装置6的上端固定连接有驱动装置10。

离心装置6的前侧上部设置有控制装置11，控制装置11的内部设置有弧形金属片1101，离心装置6的前侧且在控制装置11的位置转动连接有Z型杆12，离心装置6设置有与Z型杆12相对应的轴承和转动孔。Z型杆12的外侧端设置有与弧形金属片1101相对应的金属球，Z型杆12的里侧端固定连接有收集网13，Z型杆12和收集网13之间通过螺栓活动连接，从而便于Z型杆12和收集网13的连接。离心装置6的前端面与Z型杆12的连接处设置有扭矩弹簧14，扭矩弹簧14的里侧端与Z型杆12的外侧固定连接，扭矩弹簧14的外侧端与离心装置6的表面固定连接，从而保证离心装置6和Z型杆12的复位。搅拌箱2的内部设置有砂粒15，砂粒15的外侧设置有惰性膜16，离心装置6的内部设置有转动轴和搅拌叶，从而带动离心装置6中的水流对砂粒15外侧的惰性膜16进行冲刷。

工作原理：该基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，在使用时，通过将需要再生的原砂倒入搅拌箱2中进行离心搅拌摩擦，使其外侧的惰性膜16破裂，且通过加热装置使其膨胀，由于惰性膜16的膨胀系数大于原砂，此时，惰性膜16在离心碰撞时更容易破裂，这一结构通过离心和热膨胀到达了快速使惰性膜16破裂的效果，从而方便下一步的砂粒15和惰性膜16的分离。通过输料装置3将搅拌箱2中的砂粒15和惰性膜16混合物输送到离心装置6中，此时，砂粒15上脱离的惰性膜16漂浮在离心装置6的水面上侧，砂粒15上未脱离的惰性膜16随着原砂一起沉到水面下侧，通过驱动装置10带动转轴和扇叶对离心装置6中的水进行搅拌，同时，通过冷凝装置5对离心装置6中的水进行冷却，此时如图9所示：在砂粒15凹槽中的惰性膜16受冷收缩变小，通过离心装置6中的水流冲刷砂粒15凹槽和表面的惰性膜16，且表面的惰性膜16收到的冲刷力较大，表面的惰性膜16同样可以拉动凹槽处的惰性膜，这一结构通过受冷收缩的原理达到了清除砂粒15凹槽和表面的惰性膜16，从而解决了现有的原砂分离装置分离效率低，且须要较大的离心力，进一步导致成本高和设备易磨损的问题。通过驱动装置10带动离心装置6中的水推动收集网13倾斜，由于驱动装置10的转速稳定，收集网13在水流的作用下偏移一定的角度，随着砂粒15上的惰性膜16不断的脱落，惰性膜16在浮力的作用下，且移动到收集网13的漏斗中，收集网13的漏斗逐渐被封堵，此时，收集网13的偏移角度增大，收集网13通过Z型杆12带动金属球1201在弧形金属片1101上移动，金属球1201和弧形金属片1101电路中的电流发生改变，通过电流的改变可以判断废砂的再生程度，且可以根据金属球1201在弧形金属片1101上的偏移角度来控制驱动装置10的停止，这一结构达到了判断砂粒的再生程度和设备的自动控制作业停止的效果，从而方便了操作者的工作，且使得整批次的废砂再生质量达到一定的指标要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的左部上端固定连接有搅拌箱(2)，搅拌箱(2)的右部且在底座(1)上设置有输料装置(3)，底座(1)的右部上侧固定连接有水箱(4)，水箱(4)的上部中侧设置有过滤板(401)，底座(1)的右部且在水箱(4)的外侧设置有冷凝装置(5)，底座(1)的后侧且在水箱(4)的正上方固定连接有离心装置(6)，离心装置(6)的上端与输料装置(3)之间固定连接有斜管(7)，水箱(4)的右部上侧设置有水泵(8)，水泵(8)与离心装置(6)的右部上侧固定连接有水管(9)，离心装置(6)的上端固定连接有驱动装置(10)，离心装置(6)的前侧上部设置有控制装置(11)，控制装置(11)的内部设置有弧形金属片(1101)，离心装置(6)的前侧且在控制装置(11)的位置转动连接有Z型杆(12)，Z型杆(12)的外侧端设置有与弧形金属片(1101)相对应的金属球，Z型杆(12)的里侧端固定连接有收集网(13)，离心装置(6)的前端面与Z型杆(12)的连接处设置有扭矩弹簧(14)，搅拌箱(2)的内部设置有砂粒(15)，砂粒(15)的外侧设置有惰性膜(16)。

2.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所述搅拌箱(2)的内部设置有加热装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所输述料装置(3)的内部设置有转轴，且转轴的外侧设置有连续螺旋的输送叶。

4.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所述输料装置(3)的上部高度大于离心装置(6)的上部高度。

5.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所述离心装置(6)的内部设置有转动轴和搅拌叶。

6.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所述离心装置(6)设置有与Z型杆(12)相对应的轴承和转动孔。

7.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所述Z型杆(12)和收集网(13)之间通过螺栓活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于热胀冷缩原理的铸造废砂再生装置，其特征在于：所述扭矩弹簧(14)的里侧端与Z型杆(12)的外侧固定连接，扭矩弹簧(14)的外侧端与离心装置(6)的表面固定连接。

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