CN112589086B - 一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备及使用方法，铸造炉一侧固定安装有安装板，在铸造炉的底部设置有排料管；排料管的下方活动设置有用于密封和打开排料管下口的间断放料组件，间断放料组件同安装在安装板上的动力结构连接；在安装板上还安装有用于对铸造炉内部抽真空的抽气组件，抽气组件连接动力结构；动力结构工作驱动抽气组件对铸造炉内进行抽真空，减少铸造炉内熔融的金属材料中夹杂的空气，从而降低工件铸造时产生的气孔数量；动力结构驱动间断放料组件往复开闭排料管的下口，使铸造炉内的熔融金属间断排出，由铸造翻斗承接，在排料管排放完毕后，通过推拉结构带动铸造翻斗翻转倾倒承接的熔融金属材料，自动浇注。

Description

一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备及使用方法

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备，具体是一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备及使用方法。

背景技术

浇铸也称重力铸造，是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺。将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件。

铸件自浇注冷却的铸型中取出后，带有有浇口、冒口、金属毛刺、披缝、气孔，砂型铸造的铸件还粘附着砂子，因此必须经过清理工序；其中最难处理的便是气孔，由于浇铸不均使得熔融的金属液体中夹杂不等的空气使得在成型过程中在工件表面或内部产生气孔，因此在浇注过程中应尽量减少浇注不均的问题。

目前现有的设备大多通过间断浇铸砂型完成连续生产，但是在浇铸过程中不可避免的存在排料管直接浇注不均的问题，在浇铸管打开的瞬间，熔融金属的压力最大，流出速度最快，而靠近尾段的金属熔融也常呈滴落排放，因此需要开发一种能够保证浇铸均匀的设备解决上述技术问题。

发明内容

基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备及使用方法。

本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：

一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，包括铸造炉，所述铸造炉一侧固定安装有安装板，在所述铸造炉的底部设置有用于将所述铸造炉内热熔的熔融金属排出的排料管；

所述排料管的下方活动设置有用于密封和打开排料管下口的间断放料组件，所述间断放料组件同安装在所述安装板上的动力结构连接；在所述安装板上还安装有用于对所述铸造炉内部抽真空的抽气组件，所述抽气组件连接所述动力结构；

所述间断放料组件下方摆动安装有用于浇注熔融金属材料的浇铸翻斗，所述浇铸翻斗通过推拉结构连接所述动力结构，所述浇铸翻斗在所述间断放料组件密封所述排料管下口时倾倒熔融金属，在所述间断放料组件打开所述排料管下口时承接熔融金属。

作为本发明进一步的方案：所述驱动结构包括安装在所述安装板上的动力装置、竖直转动设置并连接所述动力装置输出的蜗杆、以及与所述蜗杆啮合的蜗轮；

所述间断放料组件连接所述蜗杆，所述抽气组件和所述推拉结构均连接所述蜗轮。

作为本发明再进一步的方案：所述间断放料组件包括固定在所述安装板下部的套板、与所述套板水平滑动套合的密封件、以及用于连接所述蜗杆与所述密封件的曲柄滑块结构；

所述密封件的上表面同所述排料管的下口齐平，所述蜗杆穿过所述套板并与之转动连接，所述蜗轮转动安装在所述套板上。

作为本发明再进一步的方案：所述曲柄滑块结构包括固定在所述蜗杆下端的转盘和连接所述转盘边缘与所述密封件下部的连杆；所述连杆的一端同所述密封件的下表面转动连接，其另一端同所述转盘的边缘转动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述抽气组件包括安装在所述安装板上的真空泵、用于连接所述蜗轮与所述真空泵的第一传动件、以及安装在所述铸造炉外壁上并与之连通的单向阀；

所述真空泵的进气端连通环境大气，出气端通过导管连通所述单向阀。

作为本发明再进一步的方案：所述推拉结构包括转动安装在所述套板下方的偏心轮、用于连接所述蜗轮与所述偏心轮的第二传动件、以及连接所述偏心轮与所述浇铸翻斗的翻转杆；

所述铸造炉的下方竖直固定安装有固定架，所述浇铸翻斗的尾端同所述固定架的下部铰接，所述翻转杆的一端同所述偏心轮的偏心处枢接，其另一端同所述浇铸翻斗的前端枢接。

作为本发明再进一步的方案：所述浇铸翻斗上开设有用于容纳熔融金属的空腔，所述空腔的底部呈倾斜状，靠近浇铸翻斗前端的高度高于靠近浇铸翻斗尾端的高度。

作为本发明再进一步的方案：所述铸造炉的上部一侧铰接有可密封开闭的投料门，所述铸造炉的上部另一侧设置有检修人孔，且在所述铸造炉的两侧对称设置有两个吊耳，在所述吊耳上开设有吊装孔。

一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，投料，打开投料门向铸造炉内投入金属粉末或颗粒原料，投料完成后严密关闭投料门；

步骤二，启动热熔，打开铸造炉内部设置的加热组件并对铸造炉内的金属原料加热处理并计算时间；

步骤三，工件砂型就位，将位于浇铸翻斗下方的工件砂型逐一等距排列，并准备启动输送工件；

步骤四，开始浇注，在加热一段时间后使金属原料全部热熔后同时启动动力装置和工件砂型输送装置，工件砂型输送装置将砂型逐一送至浇铸翻斗下方并停留一段时间，由浇铸翻斗向砂型内浇注熔融金属；

步骤五，关闭冷却，在铸造炉内的金属熔液全部排出后同时关闭动力装置和工件砂型输送装置，待铸造炉冷却一段时间后向铸造炉内注入清水清洗并进一步冷却铸造炉。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：当动力结构工作时驱动抽气组件对铸造炉内进行抽真空，减少铸造炉内熔融的金属材料中夹杂的空气，从而降低工件铸造时产生的气孔数量；同时，动力结构驱动间断放料组件往复开闭排料管的下口，使铸造炉内的熔融金属间断排出，并由铸造翻斗承接，在排料管排放完毕后，通过推拉结构带动铸造翻斗翻转倾倒承接的熔融金属材料，自动浇注，从而避免排料管直接浇注带来的浇注不均的问题。

附图说明

图1为用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备的结构示意图。

图2为用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备中浇铸翻斗和空腔的结构示意图。

图3为用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备中转盘和连杆的结构示意图。

图4为用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备中套板和密封件的结构示意图。

图中：1-铸造炉；2-吊耳；3-投料门；4-检修人孔；5-安装板；6-真空泵；7-第一传动件；8-单向阀；9-套板；10-动力装置；11-蜗杆；12-蜗轮；13-转盘；14-连杆；15-密封件；16-排料管；17-固定架；18-浇铸翻斗；19-第二传动件；20-偏心轮；21-翻转杆；22-空腔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，包括铸造炉1，所述铸造炉1一侧固定安装有安装板5，在所述铸造炉1的底部设置有用于将所述铸造炉1内热熔的熔融金属排出的排料管16；

具体来说，所述排料管16的下方活动设置有用于密封和打开排料管16下口的间断放料组件，所述间断放料组件同安装在所述安装板5上的动力结构连接；在所述安装板5上还安装有用于对所述铸造炉1内部抽真空的抽气组件，所述抽气组件连接所述动力结构；

进一步地，所述间断放料组件下方摆动安装有用于浇注熔融金属材料的浇铸翻斗18，所述浇铸翻斗18通过推拉结构连接所述动力结构，所述浇铸翻斗18在所述间断放料组件密封所述排料管16下口时倾倒熔融金属，在所述间断放料组件打开所述排料管16下口时承接熔融金属。

详细来说，当动力结构工作时驱动抽气组件对铸造炉1内进行抽真空，减少铸造炉1内熔融的金属材料中夹杂的空气，从而降低工件铸造时产生的气孔数量；同时，动力结构驱动间断放料组件往复开闭排料管16的下口，使铸造炉1内的熔融金属间断排出，并由铸造翻斗18承接，在排料管16排放完毕后，通过推拉结构带动铸造翻斗18翻转倾倒承接的熔融金属材料，自动浇注，从而避免排料管16直接浇注带来的浇注不均的问题。

作为本实施例的说明，所述铸造炉1的内部设置有用于向金属原料加热的加热组件，所述加热组件具体包括但不限于电加热组件或燃烧加热组件等。

为了，提高铸造炉1整体的保温性能，在本实施例中，所述铸造炉1的内外壁上均涂覆有一层硅砂层或镁砂层以及轻质保温料层。

在本发明的一个实施例中，所述驱动结构包括安装在所述安装板5上的动力装置10、竖直转动设置并连接所述动力装置10输出的蜗杆11、以及与所述蜗杆11啮合的蜗轮12；

所述间断放料组件连接所述蜗杆11，所述抽气组件和所述推拉结构均连接所述蜗轮12；

作为本实施例的说明，当动力装置10工作时带动蜗杆11转动，转动的蜗杆11驱动蜗轮12转动，其中，蜗轮12带动抽气组件和推拉结构动作，而蜗杆11带动间断放料组件开闭。

此外，在本实施例中，所述动力装置10包括但不限于电动机、液压马达、以及气动马达等常规动力装置。

在本发明的另一个实施例中，所述间断放料组件包括固定在所述安装板5下部的套板9、与所述套板9水平滑动套合的密封件15、以及用于连接所述蜗杆11与所述密封件15的曲柄滑块结构；

所述密封件15的上表面同所述排料管16的下口齐平，所述蜗杆11穿过所述套板9并与之转动连接，所述蜗轮12转动安装在所述套板9上；

作为本实施例的说明，在蜗杆11转动时利用曲柄滑块结构带动所述密封件15在所述套板9的约束下往复作水平运动，当密封件9从所述排料管16的下口抽离时，铸造炉1中熔融的金属流出并滴落至浇铸翻斗18上；反之则将排料管16的下口封闭。

在本发明的又一个实施例中，所述曲柄滑块结构包括固定在所述蜗杆11下端的转盘13和连接所述转盘13边缘与所述密封件15下部的连杆14；所述连杆14的一端同所述密封件15的下表面转动连接，其另一端同所述转盘13的边缘转动连接；

作为本实施例的说明，通过蜗杆11转动带动转盘13跟随同步转动，同步转动的转盘13驱动连杆14的一端作圆周运动，其另一端带动密封件15顺着套板9往复作水平运动，将排料管16的下口间断密封。

在本发明的又一个实施例中，所述抽气组件包括安装在所述安装板5上的真空泵6、用于连接所述蜗轮12与所述真空泵6的第一传动件7、以及安装在所述铸造炉1外壁上并与之连通的单向阀8；

所述真空泵6的进气端连通环境大气，出气端通过导管连通所述单向阀8；

作为本实施例的说明，在蜗轮12转动时利用第一传动件7带动真空泵6工作，真空泵6不断将铸造炉1内的空气通过单向阀8排出，从而对铸造炉1进行抽真空。

作为进一步的说明，所述真空泵6采用叶轮泵，所述第一传动件7连接所述叶轮泵的叶轮轴。

在本发明的又一个实施例中，所述推拉结构包括转动安装在所述套板9下方的偏心轮20、用于连接所述蜗轮12与所述偏心轮20的第二传动件19、以及连接所述偏心轮20与所述浇铸翻斗18的翻转杆21；

所述铸造炉1的下方竖直固定安装有固定架17，所述浇铸翻斗18的尾端同所述固定架17的下部铰接，所述翻转杆21的一端同所述偏心轮20的偏心处枢接，其另一端同所述浇铸翻斗18的前端枢接；

作为本实施例的说明，利用转动的蜗轮12通过第二传动件19带动偏心轮20转动，转动的偏心轮20借助翻转杆21带动浇铸翻斗18绕其与固定架17的铰接中心处来回翻转，在密封板15放出排料管16的下口时，翻转杆21带动浇铸翻斗18向上倾斜承接熔融金属，在密封板15将排料管16的下口封堵时，翻转杆21带动浇铸翻斗18向下倾斜倾倒熔融金属。

在本发明的又一个实施例中，所述浇铸翻斗18上开设有用于容纳熔融金属的空腔22，所述空腔22的底部呈倾斜状，靠近浇铸翻斗18前端的高度高于靠近浇铸翻斗18尾端的高度；

作为本实施例的说明，利用空腔22和倾斜的底部可防止浇铸翻斗18在承接熔融金属时溢出。

在本发明的又一个实施例中，所述铸造炉1的上部一侧铰接有可密封开闭的投料门3，所述铸造炉1的上部另一侧设置有检修人孔4，且在所述铸造炉1的两侧对称设置有两个吊耳2，在所述吊耳2上开设有吊装孔；

本实施例中，利用可密封开闭的投料门3方便向铸造炉1内投放金属原料，包括金属粉末、金属颗粒等原料，而检修人孔4的设置便于人工检查和维修铸造炉1，吊耳2和吊装孔的设置方便安装和起吊铸造炉1。

在本发明的又一个实施例中，一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，投料，打开投料门向铸造炉内投入金属粉末或颗粒原料，投料完成后严密关闭投料门；

步骤二，启动热熔，打开铸造炉内部设置的加热组件并对铸造炉内的金属原料加热处理并计算时间；

步骤三，工件砂型就位，将位于浇铸翻斗下方的工件砂型逐一等距排列，并准备启动输送工件；

步骤四，开始浇注，在加热一段时间后使金属原料全部热熔后同时启动动力装置和工件砂型输送装置，工件砂型输送装置将砂型逐一送至浇铸翻斗下方并停留一段时间，由浇铸翻斗向砂型内浇注熔融金属；

步骤五，关闭冷却，在铸造炉内的金属熔液全部排出后同时关闭动力装置和工件砂型输送装置，待铸造炉冷却一段时间后向铸造炉内注入清水清洗并进一步冷却铸造炉。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

Claims (7)

1.一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，包括铸造炉（1），其特征在于，所述铸造炉（1）一侧固定安装有安装板（5），在所述铸造炉（1）的底部设置有用于将所述铸造炉（1）内热熔的熔融金属排出的排料管（16）；

所述排料管（16）的下方活动设置有用于密封和打开排料管（16）下口的间断放料组件，所述间断放料组件同安装在所述安装板（5）上的动力结构连接；在所述安装板（5）上还安装有用于对所述铸造炉（1）内部抽真空的抽气组件，所述抽气组件连接所述动力结构；

所述间断放料组件下方摆动安装有用于浇注熔融金属材料的浇铸翻斗（18），所述浇铸翻斗（18）通过推拉结构连接所述动力结构，所述浇铸翻斗（18）在所述间断放料组件密封所述排料管（16）下口时倾倒熔融金属，在所述间断放料组件打开所述排料管（16）下口时承接熔融金属；

所述动力结构包括安装在所述安装板（5）上的动力装置（10）、竖直转动设置并连接所述动力装置（10）输出的蜗杆（11）、以及与所述蜗杆（11）啮合的蜗轮（12）；

所述间断放料组件连接所述蜗杆（11），所述抽气组件和所述推拉结构均连接所述蜗轮（12）；

所述间断放料组件包括固定在所述安装板（5）下部的套板（9）、与所述套板（9）水平滑动套合的密封件（15）、以及用于连接所述蜗杆（11）与所述密封件（15）的曲柄滑块结构；

所述密封件（15）的上表面同所述排料管（16）的下口齐平，所述蜗杆（11）穿过所述套板（9）并与之转动连接，所述蜗轮（12）转动安装在所述套板（9）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，其特征在于，所述曲柄滑块结构包括固定在所述蜗杆（11）下端的转盘（13）和连接所述转盘（13）边缘与所述密封件（15）下部的连杆（14）；所述连杆（14）的一端同所述密封件（15）的下表面转动连接，其另一端同所述转盘（13）的边缘转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，其特征在于，所述抽气组件包括安装在所述安装板（5）上的真空泵（6）、用于连接所述蜗轮（12）与所述真空泵（6）的第一传动件（7）、以及安装在所述铸造炉（1）外壁上并与之连通的单向阀（8）；

所述真空泵（6）的进气端连通环境大气，出气端通过导管连通所述单向阀（8）。

4.根据权利要求1所述的一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，其特征在于，所述推拉结构包括转动安装在所述套板（9）下方的偏心轮（20）、用于连接所述蜗轮（12）与所述偏心轮（20）的第二传动件（19）、以及连接所述偏心轮（20）与所述浇铸翻斗（18）的翻转杆（21）；

所述铸造炉（1）的下方竖直固定安装有固定架（17），所述浇铸翻斗（18）的尾端同所述固定架（17）的下部铰接，所述翻转杆（21）的一端同所述偏心轮（20）的偏心处枢接，其另一端同所述浇铸翻斗（18）的前端枢接。

5.根据权利要求1所述的一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，其特征在于，所述浇铸翻斗（18）上开设有用于容纳熔融金属的空腔（22），所述空腔（22）的底部呈倾斜状，靠近浇铸翻斗（18）前端的高度高于靠近浇铸翻斗（18）尾端的高度。

6.根据权利要求1所述的一种用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备，其特征在于，所述铸造炉（1）的上部一侧铰接有可密封开闭的投料门（3），所述铸造炉（1）的上部另一侧设置有检修人孔（4），且在所述铸造炉（1）的两侧对称设置有两个吊耳（2），在所述吊耳（2）上开设有吊装孔。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的用于金属工件铸造的机械自动式浇注设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，投料，打开投料门向铸造炉内投入金属粉末或颗粒原料，投料完成后严密关闭投料门；

步骤二，启动热熔，打开铸造炉内部设置的加热组件并对铸造炉内的金属原料加热处理并计算时间；

步骤三，工件砂型就位，将位于浇铸翻斗下方的工件砂型逐一等距排列，并准备启动输送工件；

步骤四，开始浇注，在加热一段时间后使金属原料全部热熔后同时启动动力装置和工件砂型输送装置，工件砂型输送装置将砂型逐一送至浇铸翻斗下方并停留一段时间，由浇铸翻斗向砂型内浇注熔融金属；

步骤五，关闭冷却，在铸造炉内的金属熔液全部排出后同时关闭动力装置和工件砂型输送装置。

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