CN112122546B - 一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备及加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备及加工工艺，包括研磨箱、研磨机构、筛分箱、筛分机构、砂粒收集框以及支撑架。本发明可以解决铸造工序固体废弃物再利用过程中所存在的以下难题：a.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要通过粉碎装置对废砂进行粉碎进而得到可再利用的芯砂，但目前的设备对废砂研磨粉碎效果并不好，不能高效的研磨回收，效率低，设备功能作用单一；b.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要是通过筛分过滤进而来得到芯砂，这种设备只能针对废砂表面没有黏土烧结膜，而且对于结团的废砂则不能进行筛分回收。

Description

一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备及加工工艺
技术领域
本发明涉及固体废弃物再利用加工技术领域，具体涉及一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备及加工工艺。
背景技术
湿型砂铸造是以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，其中钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得，为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料，由于湿型砂具有成本低、效率高、无污染等许多优点，使得湿型砂是砂型铸造的主要造型工艺，在湿型砂铸造生产中，产生大量的废砂是不可避免的，主要是湿型砂浇注后黏土在高温下烧结并包裹在砂粒表面，形成一层牢固的陶瓷层，从而使得废砂不能够直接利用。
目前，铸造工序固体废弃物再利用过程中所存在的以下难题：a.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要通过粉碎装置对废砂进行粉碎进而得到可再利用的芯砂，但目前的设备对废砂研磨粉碎效果并不好，不能高效的研磨回收，效率低，设备功能作用单一；b.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要是通过筛分过滤进而来得到芯砂，这种设备只能针对废砂表面没有黏土烧结膜，而且对于结团的废砂则不能进行筛分回收，使得铸造废砂回收再利用效率不高。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明提供了一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，可以解决铸造工序固体废弃物再利用过程中所存在的以下难题：a.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要通过粉碎装置对废砂进行粉碎进而得到可再利用的芯砂，但目前的设备对废砂研磨粉碎效果并不好，不能高效的研磨回收，效率低，设备功能作用单一；b.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要是通过筛分过滤进而来得到芯砂，这种设备只能针对废砂表面没有黏土烧结膜，而且对于结团的废砂则不能进行筛分回收，使得铸造废砂回收再利用效率不高。
（二）技术方案
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，包括研磨箱、研磨机构、筛分箱、筛分机构、砂粒收集框以及支撑架，所述的研磨箱整体为空心的矩形壳体结构，所述研磨箱上端面开设有入料口，所述研磨箱下端面开设有过滤口，所述研磨箱内部设置有研磨机构，所述研磨箱固定在支撑架上，所述研磨箱下方设置有筛分箱，所述筛分箱为上端开口的空心矩形状结构，所述筛分箱内部设置有筛分机构，所述筛分箱固定在支撑架上，所述筛分箱右侧方向上设置有砂粒收集框；其中：
所述的研磨机构包括移动研磨块、辅助研磨块、研磨板、固定轴、辅助块、弹簧杆、移动杆、驱动支链、连接杆以及一号复位弹簧，所述的研磨箱左右相对内侧壁上滑动安装有辅助研磨块，两个所述辅助研磨块中间设置有移动研磨块，所述移动研磨块与所述辅助研磨块相对两侧壁上固定安装有研磨板，两个所述辅助研磨块上端面为倾斜面，所述倾斜面为靠近研磨箱侧壁一侧高、远离研磨箱侧壁一侧底的倾斜结构，所述辅助研磨块上端面从前往后依次设置有辅助块，所述辅助块为半圆形结构，所述移动研磨块上端面为中间高两侧底的倾斜结构，所述移动研磨块上端面从前往后通过固定座依次设置有与所述辅助块相配合的固定轴，所述辅助研磨块下端面从前往后等间距开设有圆槽，所述圆槽内安装有弹簧杆一端，所述弹簧杆另一端固定在所述研磨箱内部下端面上，所述移动研磨块后端面与连接杆一端相固定连接，所述研磨箱后端面开设有圆孔槽，所述连接杆另一端穿过圆孔槽嵌套在研磨箱上，所述连接杆上套设有一号复位弹簧，所述移动研磨块前端面与移动杆一端相固定连接，所述研磨箱前端面开设有圆孔，所述移动杆另一端穿过圆孔与驱动支链相连接。
所述的筛分机构包括筛分板、连接块、气缸、安装槽、砂粒出料口以及废屑出料口，所述的筛分箱内部设置有筛分板，所述筛分板左侧高右侧底倾斜设置，所述筛分箱内部左侧壁和右侧壁上均开设有安装槽，所述筛分板左端固定连接有连接块，所述筛分板位于筛分箱右侧壁部分的下端面固定连接有连接块，前后侧的所述连接块下端面固定连接有气缸的输出端，所述气缸固定在安装槽内，所述筛分箱右侧壁上开设有砂粒出料口，所述筛分板右端穿过砂粒出料口，且位于砂粒收集框的上方，所述筛分箱左端面下端开设有废屑出料口。
优选的，所述的驱动支链包括驱动电机、驱动轴、凸轮、固定架、挡板、挡块以及二号复位弹簧，所述的挡板固定在所述研磨箱前端面上，所述移动杆穿过挡板，所述移动杆另一端固定连接有挡块，所述挡块为半圆形结构，所述移动杆在所述挡块和所述挡板之间套设有二号复位弹簧，所述挡板与固定架相连接，所述固定架固定在研磨箱前端面上，驱动轴通过轴承固定在固定架上，所述驱动轴一端焊接有凸轮，所述凸轮侧壁与所述挡块相接触，所述驱动轴另一端与驱动电机输出端通过联轴器相连接，所述驱动电机通过电机座固定在所述固定架上。
优选的，所述的筛分板位于筛分箱内部的端面从前往后以及从左往右等间距开设有过滤废屑的若干过滤孔。
优选的，所述辅助研磨块与所述研磨箱内侧壁上接触的侧壁设置有燕尾滑块，所述研磨箱内部前后端面以及两侧壁上均开设有与燕尾滑块相滑动配合的燕尾槽，所述燕尾槽两侧壁上设置有滚动钢珠。
优选的，所述的研磨板相对侧壁上镶嵌有研磨废砂的磨料颗粒。
（三）有益效果
1.本发明提供了一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，可以解决铸造工序固体废弃物再利用过程中所存在的以下难题：a.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要通过粉碎装置对废砂进行粉碎进而得到可再利用的芯砂，但目前的设备对废砂研磨粉碎效果并不好，不能高效的研磨回收，效率低，设备功能作用单一；b.目前现有的一些关于铸造废砂再利用加工设备，其主要是通过筛分过滤进而来得到芯砂，这种设备只能针对废砂表面没有黏土烧结膜，而且对于结团的废砂则不能进行筛分回收，使得铸造废砂回收再利用效率不高。
2.本发明设计的研磨机构实现多方位对废砂进行研磨，通过凸轮转动，间歇式推动推动挡块来推动移动杆，使得移动研磨块移动，在一号复位弹簧和二号弹簧的作用下，使得移动研磨块能够直线返回，进而实现移动研磨板直线往复运动研磨废砂，同时固定轴挤压辅助块，使得辅助研磨块向下移动，辅助研磨块底部的弹簧杆使得其能够向上移动，进而实现辅助研磨块上下往复运动研磨废砂。
3.本发明设计的筛分机构实现对研磨过的废砂进行筛分，通过气缸使得筛分板上下震动，一方面便于芯砂和废屑分离，确保废屑通过筛分板上的过滤孔排出，另一方面可以有效的给予芯砂降温冷却，倾斜的筛分板便于芯砂在筛分板上运输至砂粒收集框中。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的前视剖视图；
图2是本发明的侧视剖视图；
图3是本发明的俯视剖视图；
图4是本发明说明书附图1的A向局部放大图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
如图1至图4所示，一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，包括研磨箱1、研磨机构2、筛分箱3、筛分机构4、砂粒收集框5以及支撑架6，所述的研磨箱1整体为空心的矩形壳体结构，所述研磨箱1上端面开设有入料口11，所述研磨箱1下端面开设有过滤口12， 所述研磨箱1内部设置有研磨机构2，所述研磨箱1固定在支撑架6上，所述研磨箱1下方设置有筛分箱3，所述筛分箱3为上端开口的空心矩形状结构，所述筛分箱3内部设置有筛分机构4，所述筛分箱3固定在支撑架6上，所述筛分箱3右侧方向上设置有砂粒收集框5，具体工作时，高温煅烧过的废砂从研磨箱1入料口11倒入研磨机构2中，在研磨机构2的作用下，会将废砂研磨打磨，去除其表面的黏土烧结膜以及其他物质，研磨好的废砂会从研磨箱1底部的过滤口12流出，进而掉落到筛分箱3内部的筛分机构4中，经过筛分机构4的筛分过滤以及对高温废砂的冷却，最后将研磨过的废砂引导进入砂粒收集框5中。
所述的研磨机构2包括移动研磨块21、辅助研磨块22、研磨板23、固定轴24、辅助块25、弹簧杆26、移动杆27、驱动支链28、连接杆29以及一号复位弹簧20，所述的研磨箱1左右相对内侧壁上滑动安装有辅助研磨块22，两个所述辅助研磨块22中间设置有移动研磨块21，所述移动研磨块21与所述辅助研磨块22相对两侧壁上固定安装有研磨板23，两个所述辅助研磨块22上端面为倾斜面，所述倾斜面为靠近研磨箱1侧壁一侧高、远离研磨箱1侧壁一侧底的倾斜结构，所述辅助研磨块22上端面从前往后依次设置有辅助块25，所述辅助块25为半圆形结构，所述移动研磨块21上端面为中间高两侧底的倾斜结构，所述移动研磨块21上端面从前往后通过固定座依次设置有与所述辅助块25相配合的固定轴24，所述辅助研磨块22下端面从前往后等间距开设有圆槽，所述圆槽内安装有弹簧杆26一端，所述弹簧杆26另一端固定在所述研磨箱1内部下端面上，所述移动研磨块21后端面与连接杆29一端相固定连接，所述研磨箱1后端面开设有圆孔槽，所述连接杆29另一端穿过圆孔槽嵌套在研磨箱1上，所述连接杆29上套设有一号复位弹簧20，所述移动研磨块21前端面与移动杆27一端相固定连接，所述研磨箱1前端面开设有圆孔，所述移动杆27另一端穿过圆孔与驱动支链28相连接，具体工作时，高温煅烧过的废砂从研磨箱1入料口11倒入时，废砂会进入两个研磨板23之间的缝隙中，启动驱动支链28，在驱动支链28的带动下，推动移动杆27带动移动研磨块21做直线运动，在一号复位弹簧20的作用下，使得移动研磨块21在移动到最边沿的位置时连接杆29推动移动研磨块21往相反的方向移动，进而实现移动研磨块21座直线往复运动，使得研磨板23开始研磨废砂，去除其表面的物质，同时在移动研磨块21座往复移动时固定轴24会挤压辅助块25，使得辅助块25向下移动，使得辅助研磨块22也同步向下移动，当固定块不在挤压辅助块25时，在弹簧杆26的作用下，使得辅助研磨块22向上移动，从而实现移动研磨块21和辅助研磨块22对废砂从不同方位进行研磨，确保废砂研磨完全，研磨完成的废砂从研磨箱1的过滤口12中掉落。
所述的驱动支链28包括驱动电机281、驱动轴282、凸轮283、固定架284、挡板285、挡块286以及二号复位弹簧287，所述的挡板285固定在所述研磨箱1前端面上，所述移动杆27穿过挡板285，所述移动杆27另一端固定连接有挡块286，所述挡块286为半圆形结构，所述移动杆27在所述挡块286和所述挡板285之间套设有二号复位弹簧287，所述挡板285与固定架284相连接，所述固定架284固定在研磨箱1前端面上，驱动轴282通过轴承固定在固定架284上，所述驱动轴282一端焊接有凸轮283，所述凸轮283侧壁与所述挡块286相接触，所述驱动轴282另一端与驱动电机281输出端通过联轴器相连接，所述驱动电机281通过电机座固定在所述固定架284上，具体工作时，启动驱动电机281，驱动电机281输出端通过联轴器带动驱动轴282转动，驱动轴282带动焊接在其上的凸轮283转动，通过凸轮283转动挤压与其侧壁切除的挡块286，使得挡块286座直线运动，同时推动移动杆27一起做移动，进而推动移动研磨块21移动，同时开始压缩二号复位弹簧287，当移动研磨块21移动到最边沿时，在二号复位弹簧287以及一号复位弹簧20的带动下，使得移动研磨块21向着相反的方向移动，使得移动杆27和挡块286回到初始位置，从而在驱动电机281的带动下利用凸轮283、二号复位弹簧287和一号复位弹簧20使得移动研磨块21座直线往复运动。
所述辅助研磨块22与所述研磨箱1内侧壁上接触的侧壁设置有燕尾滑块，所述研磨箱1内部前后端面以及两侧壁上均开设有与燕尾滑块相滑动配合的燕尾槽，所述燕尾槽两侧壁上设置有滚动钢珠，设置燕尾滑块，使得辅助研磨块22沿着研磨箱1侧壁能够平稳的上下移动，避免出现左右震动偏位，确保研磨板23对废砂的有效研磨。
所述的研磨板23相对侧壁上镶嵌有研磨废砂的磨料颗粒，在研磨板23上设置磨料颗粒，提高研磨板23工作效率，确保废砂能够被完全研磨。
所述的筛分机构4包括筛分板41、连接块42、气缸43、安装槽44、砂粒出料口45以及废屑出料口46，所述的筛分箱3内部设置有筛分板41，所述筛分板41左侧高右侧底倾斜设置，所述筛分箱3内部左侧壁和右侧壁上均开设有安装槽44，所述筛分板41左端固定连接有连接块42，所述筛分板41位于筛分箱3右侧壁部分的下端面固定连接有连接块42，前后侧的所述连接块42下端面固定连接有气缸43的输出端，所述气缸43固定在安装槽44内，所述筛分箱3右侧壁上开设有砂粒出料口45，所述筛分板41右端穿过砂粒出料口45，且位于砂粒收集框5的上方，所述筛分箱3左端面下端开设有废屑出料口46，具体工作时，从研磨箱1过滤口12掉落的废砂会引导进入筛分板41上，启动气缸43，在气缸43的作用下，使得筛分板41上下震动，一反面将废砂充分震动，确保将其中的废屑从筛分板41上分离出去，另一方面，通过震动使得废砂与空气充分接触，可以有效的对废砂进行降温冷却，过滤完成的废砂沿着筛分板41滑落，经过砂粒出料口45掉落到砂粒收集框5中，筛分板41底部的废屑从废屑出料口46排出。
所述的筛分板41位于筛分箱3内部的端面从前往后以及从左往右等间距开设有过滤废屑的若干过滤孔411，经过研磨过的废砂中含有可再利用的芯砂和各种废屑，通过筛分板41上的过滤孔411确保各种废屑都能够从中掉落到下方，同时可再利用的芯砂不能从过滤孔411掉落，进而实现芯砂与废屑的分离。
此外，本发明还提供了一种固体废弃物再利用加工工艺，主要由上述一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备配合完成，包括以下步骤：
第一步：将高温煅烧过的废砂从研磨箱1入料口11中倒入；
第二步：启动驱动电机281，使得凸轮283转动，带动移动杆27移动，在一号复位弹簧20和二号复位弹簧287的作用下，使得移动研磨块21做往复运动，进而带动研磨板23研磨废砂，同时通过固定轴24和辅助块25使得辅助研磨块22向下移动，在弹簧杆26的作用下使得辅助研磨块22能够上移，实现其上下往复移动研磨废砂。
第三步：研磨完成的废砂通过研磨箱1过滤口12掉落到筛分箱3的筛分板41上，通过气缸43带动，筛分板41上下震动，使得废屑通过筛分板41上的过滤孔411分离，芯砂通过筛分板41掉落到砂粒收集框5中，废屑从废屑出料口46排出。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，包括研磨箱(1)、研磨机构(2)、筛分箱(3)、筛分机构(4)、砂粒收集框(5)以及支撑架(6)，其特征在于：所述的研磨箱(1)整体为空心的矩形壳体结构，所述研磨箱(1)上端面开设有入料口(11)，所述研磨箱(1)下端面开设有过滤口(12)，所述研磨箱(1)内部设置有研磨机构(2)，所述研磨箱(1)固定在支撑架(6)上，所述研磨箱(1)下方设置有筛分箱(3)，所述筛分箱(3)为上端开口的空心矩形状结构，所述筛分箱(3)内部设置有筛分机构(4)，所述筛分箱(3)固定在支撑架(6)上，所述筛分箱(3)右侧方向上设置有砂粒收集框(5)；其中：
所述的研磨机构(2)包括移动研磨块(21)、辅助研磨块(22)、研磨板(23)、固定轴(24)、辅助块(25)、弹簧杆(26)、移动杆(27)、驱动支链(28)、连接杆(29)以及一号复位弹簧(20)，所述的研磨箱(1)左右相对内侧壁上滑动安装有辅助研磨块(22)，两个所述辅助研磨块(22)中间设置有移动研磨块(21)，所述移动研磨块(21)与所述辅助研磨块(22)相对两侧壁上固定安装有研磨板(23)，两个所述辅助研磨块(22)上端面为倾斜面，所述倾斜面为靠近研磨箱(1)侧壁一侧高、远离研磨箱(1)侧壁一侧底的倾斜结构，所述辅助研磨块(22)上端面从前往后依次设置有辅助块(25)，所述辅助块(25)为半圆形结构，所述移动研磨块(21)上端面为中间高两侧底的倾斜结构，所述移动研磨块(21)上端面从前往后通过固定座依次设置有与所述辅助块(25)相配合的固定轴(24)，所述辅助研磨块(22)下端面从前往后等间距开设有圆槽，所述圆槽内安装有弹簧杆(26)一端，所述弹簧杆(26)另一端固定在所述研磨箱(1)内部下端面上，所述移动研磨块(21)后端面与连接杆(29)一端相固定连接，所述研磨箱(1)后端面开设有圆孔槽，所述连接杆(29)另一端穿过圆孔槽嵌套在研磨箱(1)上，所述连接杆(29)上套设有一号复位弹簧(20)，所述移动研磨块(21)前端面与移动杆(27)一端相固定连接，所述研磨箱(1)前端面开设有圆孔，所述移动杆(27)另一端穿过圆孔与驱动支链(28)相连接；
所述的筛分机构(4)包括筛分板(41)、连接块(42)、气缸(43)、安装槽(44)、砂粒出料口(45)以及废屑出料口(46)，所述的筛分箱(3)内部设置有筛分板(41)，所述筛分板(41)左侧高右侧底倾斜设置，所述筛分箱(3)内部左侧壁和右侧壁上均开设有安装槽(44)，所述筛分板(41)左端固定连接有连接块(42)，所述筛分板(41)位于筛分箱(3)右侧壁部分的下端面固定连接有连接块(42)，前后侧的所述连接块(42)下端面固定连接有气缸(43)的输出端，所述气缸(43)固定在安装槽(44)内，所述筛分箱(3)右侧壁上开设有砂粒出料口(45)，所述筛分板(41)右端穿过砂粒出料口(45)，且位于砂粒收集框(5)的上方，所述筛分箱(3)左端面下端开设有废屑出料口(46)。
2.根据权利要求1所述一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，其特征在于：所述的驱动支链(28)包括驱动电机(281)、驱动轴(282)、凸轮(283)、固定架(284)、挡板(285)、挡块(286)以及二号复位弹簧(287)，所述的挡板(285)固定在所述研磨箱(1)前端面上，所述移动杆(27)穿过挡板(285)，所述移动杆(27)另一端固定连接有挡块(286)，所述挡块(286)为半圆形结构，所述移动杆(27)在所述挡块(286)和所述挡板(285)之间套设有二号复位弹簧(287)，所述挡板(285)与固定架(284)相连接，所述固定架(284)固定在研磨箱(1)前端面上，驱动轴(282)通过轴承固定在固定架(284)上，所述驱动轴(282)一端焊接有凸轮(283)，所述凸轮(283)侧壁与所述挡块(286)相接触，所述驱动轴(282)另一端与驱动电机(281)输出端通过联轴器相连接，所述驱动电机(281)通过电机座固定在所述固定架(284)上。
3.根据权利要求1所述一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，其特征在于：所述的筛分板(41)位于筛分箱(3)内部的端面从前往后以及从左往右等间距开设有过滤废屑的若干过滤孔(411)。
4.根据权利要求1所述一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，其特征在于：所述辅助研磨块(22)与所述研磨箱(1)内侧壁上接触的侧壁设置有燕尾滑块，所述研磨箱(1)内部前后端面以及两侧壁上均开设有与燕尾滑块相滑动配合的燕尾槽，所述燕尾槽两侧壁上设置有滚动钢珠。
5.根据权利要求1所述一种铸造废砂固体废弃物再利用加工设备，其特征在于：所述的研磨板(23)相对侧壁上镶嵌有研磨废砂的磨料颗粒。
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