CN112499478B - 一种高速钢浇铸用成型装置及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高速钢浇铸用成型装置及其成型方法，其中成型装置包括第一基座、液压缸、导轨、转运车、悬吊机构、钢水罐、钢熔炼炉、第二基座、夹持机构、第三基座、钢水引导模块、模具口清扫模块。本发明不仅能够保证钢水罐在转运过程中不会发生晃动，而且能够通过对浇筑模具的夹持以及钢水的引导避免在浇筑过程出现钢水外溅，烫伤浇筑工人的情况出现；浇筑效率快，在浇筑过程中不需要调整钢水罐的位置，通过传送浇筑模具和夹持机构的夹持紧固，保证在浇筑的稳定性和安全性；能够及时处理浇筑过程中浇筑模具开口处粘上的钢水，避免了钢水冷却凝固后使得脱模过程十分困难，且浇筑模具堵塞开口，影响到后续的浇筑的问题。

Description

一种高速钢浇铸用成型装置及其成型方法

技术领域

本发明属于高速钢领域，具体涉及一种高速钢浇铸用成型装置及其成型方法。

背景技术

高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

高速钢与传统钢一样，都是浇筑成型的。现有的浇筑成型过程一般都是用吊车吊起装有钢水的钢水罐，然后向模具内浇筑。在吊车悬吊钢水罐转运的时候，钢水罐极易发生晃动，而且在实际浇筑过程中由于吊绳的摆动使得钢水难以准确无误倒入模具内，由于钢水温度极高，浇筑过程一旦出现偏差，十分容易导致钢水外溅，对于浇筑工人的安全造成隐患。因此设计一种能够避免出现浇筑偏差，保障浇筑工人安全的浇筑成型装置是符合实际需要的。

针对上述提出的问题，现设计一种高速钢浇铸用成型装置及其成型方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高速钢浇铸用成型装置及其成型方法，解决了现有技术中使用吊绳悬吊钢水罐浇筑时，容易导致钢水外溅，对浇筑工人造成安全隐患的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高速钢浇铸用成型装置，包括第一基座，所述第一基座上设有液压缸，所述液压缸的输出端与导轨固定连接，所述导轨内设有转运车，所述转运车在导轨内自由滑动且不脱落。

进一步的，所述转运车的下端固定设有用于吊起钢水罐的悬吊机构，所述导轨的下方设有置于第一基座一侧的钢熔炼炉，所述钢熔炼炉的一侧设有第二基座，所述第二基座上设有夹持机构，所述第二基座的一侧设有用于运送浇筑模具的传送带，所述第二基座置于钢熔炼炉和传送带之间。

进一步的，所述传送带的一侧设有第三基座，所述第三基座上设有钢水引导模块和模具口清扫模块。

进一步的，所述转运车包括车体，所述车体的两端设有贯穿车体并与车体转动连接的转轴，所述转轴的两端固定设有置于导轨内的滚轮，一个所述转轴上设有第一锥齿轮，所述车体内设有第一电机，所述第一电机的输出端固定设有贯穿车体的转杆，所述转杆的一端固定设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。

进一步的，所述悬吊机构包括与车体下端固定连接的第一连杆，所述第一连杆的下端固定设有连接环，所述连接环的下端设有对称分布的第二连杆，所述第二连杆的下端固定设有连接臂，所述连接臂的下端固定设有悬吊杆，所述悬吊杆的下端设有用于悬吊钢水罐的吊钩。

进一步的，所述钢水罐包括罐体，所述罐体上设有与吊钩配合的固定件，所述罐体的外壁设有卡合块，所述卡合块内固定设有伸缩杆，所述伸缩杆的活动端一侧设有连接件，所述罐体的外壁上设有固定杆所述固定杆贯穿操作杆并与操作杆转动连接，所述操作杆的一端与连接件转动连接，所述伸缩杆的活动端与第三连杆的一端转动连接。

进一步的，所述罐体内设有导向板，所述导向板内设有挡板，所述挡板沿导向板自由滑动且不脱落，所述导向板上设有通槽，所述罐体内设有出液口，所述导向板的一端固定设有第四连杆，所述第四连杆的一端与第三连杆的另一端转动连接，所述罐体的下端设有与出液口连通的出液管道。

进一步的，所述夹持机构包括置于第二基座上的气缸，所述气缸的输出端固定设有移动杆，所述移动杆贯穿配合件并与配合件滑动连接，所述配合件固定在支撑件上，所述支撑件与第二基座固定连接。

进一步的，所述移动杆与移动件固定连接，所述移动件与第五连杆的一端转动连接，所述第五连杆的另一端与第六连杆转动连接，所述第六连杆的另一端与夹板转动连接，所述支撑件与第七连杆的一端转动连接，所述第七连杆的另一端与夹板转动连接。

进一步的，所述钢水引导模块包括置于第三基座上的悬挂杆，所述悬挂杆的一端设有用于固定引流槽的卡口，所述悬挂杆上设有第一加强筋，所述悬挂杆的侧端设有阵列分布的第二加强筋，所述第二加强筋置于第三基座上。

进一步的，所述模具口清扫模块包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮均置于第三基座上且与第三基座转动连接，所述第一齿轮上设有第二电机，所述第二电机的输出端与第一齿轮固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮上固定设有圆杆，所述圆杆的一端固定设有清扫臂，所述清扫臂的一端设有清扫刷头。

一种高速钢浇铸用成型装置的成型方法，包括如下步骤：

S1、将浇筑模具运送至夹持机构的一端；

S2、使夹持机构夹紧固定浇筑模具；

S3、将钢水罐和悬吊机构连接；

S4、将钢熔炼炉内熔炼好的钢水转运至钢水罐内；

S5、将导轨抬升；

S6、使转运车带动悬吊机构和钢水罐移动至引流槽正上方；

S7、使钢水由钢水罐经过引流槽流入浇筑模具内，直至完成浇筑；

S8、使钢水不再流出，夹持机构松开浇筑模具；

S9、将浇筑模具传送至模具口清扫模块的一端；

S10、使模具口清扫模块将浇筑模具开口处粘上的钢水清除；

S11、将浇筑模具运送走。

本发明的有益效果：

1、本发明不仅能够保证钢水罐在转运过程中不会发生晃动，而且能够通过对浇筑模具的夹持以及钢水的引导避免在浇筑过程出现钢水外溅，烫伤浇筑工人的情况出现；

2、本发明浇筑效率快，在浇筑过程中不需要调整钢水罐的位置，通过传送浇筑模具和夹持机构的夹持紧固，保证在浇筑的稳定性和安全性；

3、本发明实用性强，不仅能够有效适用于高速钢的浇筑成型，对于其他浇筑成型领域也能够得到良好的应用；

4、本发明能够及时处理浇筑过程中浇筑模具开口处粘上的钢水，避免了钢水冷却凝固后使得脱模过程十分困难，且浇筑模具堵塞开口，影响到后续的浇筑的问题。

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作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的转运车、悬吊机构以及钢水罐的结构示意图；

图3是本发明实施例的钢水罐内部结构示意图；

图4是本发明实施例的钢水罐底部结构示意图；

图5是本发明实施例的夹持机构结构示意图；

图6是本发明实施例的钢水引导模块和模具口清扫模块结构示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

如图1所示，一种高速钢浇铸用成型装置，包括第一基座1，所述第一基座1上设有液压缸2，所述液压缸2的输出端与导轨3固定连接，所述导轨3内设有转运车4，所述转运车4在导轨3内自由滑动且不脱落。所述转运车4的下端固定设有用于吊起钢水罐6的悬吊机构5，所述导轨3的下方设有置于第一基座1一侧的钢熔炼炉7，所述钢熔炼炉7的一侧设有第二基座8，所述第二基座8上设有夹持机构9，所述第二基座8的一侧设有用于运送浇筑模具14的传送带13，所述第二基座8置于钢熔炼炉7和传送带13之间。所述传送带13的一侧设有第三基座10，所述第三基座10上设有钢水引导模块11和模具口清扫模块12。

如图2所示，所述转运车4包括车体41，所述车体41的两端设有贯穿车体41并与车体41转动连接的转轴42，所述转轴42的两端固定设有置于导轨3内的滚轮461。一个所述转轴42上设有第一锥齿轮43，所述车体41内设有第一电机45，所述第一电机45的输出端固定设有贯穿车体41的转杆46，所述转杆46的一端固定设有第二锥齿轮44，所述第一锥齿轮43与第二锥齿轮44啮合。

所述悬吊机构5包括与车体41下端固定连接的第一连杆51，所述第一连杆51的下端固定设有连接环52，所述连接环52的下端设有对称分布的第二连杆53，所述第二连杆53的下端固定设有连接臂54，所述连接臂54的下端固定设有悬吊杆55，所述悬吊杆55的下端设有用于悬吊钢水罐6的吊钩56。

所述钢水罐6包括罐体61，所述罐体61上设有与吊钩56配合的固定件62。所述罐体61的外壁设有卡合块63，所述卡合块63内固定设有伸缩杆64，所述伸缩杆64的活动端一侧设有连接件65，所述罐体61的外壁上设有固定杆66所述固定杆66贯穿操作杆67并与操作杆67转动连接，所述操作杆67的一端与连接件65转动连接。所述伸缩杆64的活动端与第三连杆68的一端转动连接。

如图3所示，所述罐体61内设有导向板611，所述导向板611内设有挡板612，所述挡板612沿导向板611自由滑动且不脱落。所述导向板611上设有通槽613，所述罐体61内设有出液口610，所述导向板611的一端固定设有第四连杆69，所述第四连杆69的一端与第三连杆68的另一端转动连接。

如图4所示，所述罐体61的下端设有与出液口610连通的出液管道614。

自然情况下，伸缩杆64的活动端受重力影响伸出，则带动操作杆67与连接件65连接的一端下降，另一端翘起，直至处于平衡状态。此时第三连杆68带动第四连杆69移动，使得导向板611阻断出液口610，此时罐体61内的钢水不会泄露出去。当使用外力将操作杆67翘起的一端向下压，此时操作杆67原本位置偏低的一端则向上运动，进而带动伸缩杆64的活动端收缩，则第三连杆68带动第四连杆69反向移动，进而使得出液口610与通槽613连通，从而使得罐体61内的钢水经出液管道614流出。

如图5所示，所述夹持机构9包括置于第二基座8上的气缸91，所述气缸91的输出端固定设有移动杆92，所述移动杆92贯穿配合件94并与配合件94滑动连接。所述配合件94固定在支撑件93上，所述支撑件93与第二基座8固定连接。所述移动杆92与移动件95固定连接，所述移动件95与第五连杆96的一端转动连接，所述第五连杆96的另一端与第六连杆97转动连接，所述第六连杆97的另一端与夹板99转动连接。所述支撑件93与第七连杆98的一端转动连接，所述第七连杆98的另一端与夹板99转动连接。

当气缸91的输出端伸出时，移动杆92带动移动件95移动，进而带动第五连杆96、第六连杆97和第七连杆98转动，进而使得夹板99相向运动，进而完成对浇筑模具14的夹持动作。反之，当气缸91的输出端收缩时，夹板99反向运动，进而不再对浇筑模具14固定限位。

如图6所示，所述钢水引导模块11包括置于第三基座10上的悬挂杆111，所述悬挂杆111的一端设有用于固定引流槽113的卡口112，所述悬挂杆111上设有第一加强筋114，所述悬挂杆111的侧端设有阵列分布的第二加强筋115，所述第二加强筋115置于第三基座10上。

所述模具口清扫模块12包括第一齿轮121和第二齿轮122，所述第一齿轮121和第二齿轮122均置于第三基座10上且与第三基座10转动连接，所述第一齿轮121上设有第二电机123，所述第二电机123的输出端与第一齿轮121固定连接，所述第一齿轮121与第二齿轮122啮合。所述第二齿轮122上固定设有圆杆124，所述圆杆124的一端固定设有清扫臂125，所述清扫臂125的一端设有清扫刷头126。

在实际浇筑过程中，罐体61向浇筑模具14内倒入钢水时，浇筑模具14的开口处难免会粘上钢水，若不及时处理待钢水冷却凝固后使得脱模过程十分困难，而且还会堵塞开口，影响到后续的浇筑。使用模具口清扫模块12对浇筑后的浇筑模具14开口处进行清理能够避免上述情况的发生。

使用时，先将浇筑模具14置于传送带13上，然后启动传送带13，将浇筑模具14运送至夹持机构9的一端，然后控制气缸91的输出端伸出，使得夹板99夹紧浇筑模具14，此时引流槽113置于浇筑模具14开口的正上方。接着将固定件62与吊钩56配合，将钢水罐6和悬吊机构5连接。然后将钢熔炼炉7内熔炼好的钢水转运至钢水罐6内，接着控制液压缸2的输出端伸出，进而将导轨3抬升一段高度。接着启动第一电机45，使得转运车4带动悬吊机构5和钢水罐6沿导轨3移动，直至出液管道614置于引流槽113正上方。然后由浇筑工人向下按动操作杆67翘起的一端，使得钢水由钢水罐6经过引流槽113流入浇筑模具14内，浇筑完成之后，浇筑工人松手使得钢水不再流出，然后控制气缸91的输出端收缩，使得夹板99松开浇筑模具14，然后启动传送带13将其传送至模具口清扫模块12的一端，接着启动第二电机123，使得清扫刷头126将浇筑模具14开口处粘上的钢水清除，最后再次启动传送带13将浇筑模具14运送走即可。

综上所述，一种高速钢浇铸用成型装置的成型方法，包括如下步骤：

S1、将浇筑模具14运送至夹持机构9的一端；

S2、使夹持机构9夹紧固定浇筑模具14；

S3、将钢水罐6和悬吊机构5连接；

S4、将钢熔炼炉7内熔炼好的钢水转运至钢水罐6内；

S5、将导轨3抬升；

S6、使转运车4带动悬吊机构5和钢水罐6移动至引流槽113正上方；

S7、使钢水由钢水罐6经过引流槽113流入浇筑模具14内，直至完成浇筑；

S8、使钢水不再流出，夹持机构9松开浇筑模具14；

S9、将浇筑模具14传送至模具口清扫模块12的一端；

S10、使模具口清扫模块12将浇筑模具14开口处粘上的钢水清除；

S11、将浇筑模具14运送走。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种高速钢浇铸用成型装置，包括第一基座（1），其特征在于，所述第一基座（1）上设有液压缸（2），所述液压缸（2）的输出端与导轨（3）固定连接，所述导轨（3）内设有转运车（4），所述转运车（4）在导轨（3）内自由滑动且不脱落；

所述转运车（4）的下端固定设有用于吊起钢水罐（6）的悬吊机构（5），所述导轨（3）的下方设有置于第一基座（1）一侧的钢熔炼炉（7），所述钢熔炼炉（7）的一侧设有第二基座（8），所述第二基座（8）上设有夹持机构（9），所述第二基座（8）的一侧设有用于运送浇筑模具（14）的传送带（13），所述第二基座（8）置于钢熔炼炉（7）和传送带（13）之间；

所述传送带（13）的一侧设有第三基座（10），所述第三基座（10）上设有钢水引导模块（11）和模具口清扫模块（12）；

所述转运车（4）包括车体（41），所述车体（41）的两端设有贯穿车体（41）并与车体（41）转动连接的转轴（42），所述转轴（42）的两端固定设有置于导轨（3）内的滚轮（461），一个所述转轴（42）上设有第一锥齿轮（43），所述车体（41）内设有第一电机（45），所述第一电机（45）的输出端固定设有贯穿车体（41）的转杆（46），所述转杆（46）的一端固定设有第二锥齿轮（44），所述第一锥齿轮（43）与第二锥齿轮（44）啮合；

所述悬吊机构（5）包括与车体（41）下端固定连接的第一连杆（51），所述第一连杆（51）的下端固定设有连接环（52），所述连接环（52）的下端设有对称分布的第二连杆（53），所述第二连杆（53）的下端固定设有连接臂（54），所述连接臂（54）的下端固定设有悬吊杆（55），所述悬吊杆（55）的下端设有用于悬吊钢水罐（6）的吊钩（56）；

所述钢水罐（6）包括罐体（61），所述罐体（61）上设有与吊钩（56）配合的固定件（62），所述罐体（61）的外壁设有卡合块（63），所述卡合块（63）内固定设有伸缩杆（64），所述伸缩杆（64）的活动端一侧设有连接件（65），所述罐体（61）的外壁上设有固定杆（66）所述固定杆（66）贯穿操作杆（67）并与操作杆（67）转动连接，所述操作杆（67）的一端与连接件（65）转动连接，所述伸缩杆（64）的活动端与第三连杆（68）的一端转动连接；

所述罐体（61）内设有导向板（611），所述导向板（611）内设有挡板（612），所述挡板（612）沿导向板（611）自由滑动且不脱落，所述导向板（611）上设有通槽（613），所述罐体（61）内设有出液口（610），所述导向板（611）的一端固定设有第四连杆（69），所述第四连杆（69）的一端与第三连杆（68）的另一端转动连接，所述罐体（61）的下端设有与出液口（610）连通的出液管道（614）。

2.根据权利要求1所述的一种高速钢浇铸用成型装置，其特征在于，所述夹持机构（9）包括置于第二基座（8）上的气缸（91），所述气缸（91）的输出端固定设有移动杆（92），所述移动杆（92）贯穿配合件（94）并与配合件（94）滑动连接，所述配合件（94）固定在支撑件（93）上，所述支撑件（93）与第二基座（8）固定连接；

所述移动杆（92）与移动件（95）固定连接，所述移动件（95）与第五连杆（96）的一端转动连接，所述第五连杆（96）的另一端与第六连杆（97）转动连接，所述第六连杆（97）的另一端与夹板（99）转动连接，所述支撑件（93）与第七连杆（98）的一端转动连接，所述第七连杆（98）的另一端与夹板（99）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种高速钢浇铸用成型装置，其特征在于，所述钢水引导模块（11）包括置于第三基座（10）上的悬挂杆（111），所述悬挂杆（111）的一端设有用于固定引流槽（113）的卡口（112），所述悬挂杆（111）上设有第一加强筋（114），所述悬挂杆（111）的侧端设有阵列分布的第二加强筋（115），所述第二加强筋（115）置于第三基座（10）上。

4.根据权利要求1所述的一种高速钢浇铸用成型装置，其特征在于，所述模具口清扫模块（12）包括第一齿轮（121）和第二齿轮（122），所述第一齿轮（121）和第二齿轮（122）均置于第三基座（10）上且与第三基座（10）转动连接，所述第一齿轮（121）上设有第二电机（123），所述第二电机（123）的输出端与第一齿轮（121）固定连接，所述第一齿轮（121）与第二齿轮（122）啮合，所述第二齿轮（122）上固定设有圆杆（124），所述圆杆（124）的一端固定设有清扫臂（125），所述清扫臂（125）的一端设有清扫刷头（126）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述一种高速钢浇铸用成型装置的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将浇筑模具（14）运送至夹持机构（9）的一端；

S2、使夹持机构（9）夹紧固定浇筑模具（14）；

S3、将钢水罐（6）和悬吊机构（5）连接；

S4、将钢熔炼炉（7）内熔炼好的钢水转运至钢水罐（6）内；

S5、将导轨（3）抬升；

S6、使转运车（4）带动悬吊机构（5）和钢水罐（6）移动至引流槽（113）正上方；

S7、使钢水由钢水罐（6）经过引流槽（113）流入浇筑模具（14）内，直至完成浇筑；

S8、使钢水不再流出，夹持机构（9）松开浇筑模具（14）；

S9、将浇筑模具（14）传送至模具口清扫模块（12）的一端；

S10、使模具口清扫模块（12）将浇筑模具（14）开口处粘上的钢水清除；

S11、将浇筑模具（14）运送走。

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