CN112756549A - 螺旋桨铸造设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种螺旋桨铸造设备，包括砂箱、芯管以及驱动组件；所述砂箱的上端为开口，且所述砂箱用于容纳砂子以及工件；所述芯管竖直设于砂箱内，且所述芯管用于成型螺旋桨上的安装孔；所述驱动组件设于砂箱上，并用于驱动所述芯管转动。铸造成型后，螺旋桨套接于芯管上，驱动组件动作，使得芯管转动，进而驱动螺旋桨转动，搅拌砂箱内的砂子，砂子不断翻滚，接触空气以快速冷却。

Description

螺旋桨铸造设备

技术领域

本申请涉及铸造的领域，尤其是涉及一种螺旋桨铸造设备。

背景技术

螺旋桨广泛应用于轮船。螺旋桨是指靠桨叶在水中旋转，以将发动机转动功率转化为推进力的一种推进器，

通常，螺旋桨生产成型常采用砂铸的方式进行。且螺旋桨可由两个或多个的叶与毂相连。叶连接于毂的外周，毂上同轴设有安装孔，安装孔用于套接至由发动机驱动的动力轴上，并使得毂随动力轴一起转动。

同时，安装孔的内周可设置键槽，以通过键槽连接动力轴，并与动力轴之间周向固定。

针对上述中的相关技术，发明人认为铸造成型后，砂子具有较高的温度，需长时间等待砂子冷却，影响生产效率。

发明内容

为了加速砂子的冷却以提高生产效率，本申请提供一种螺旋桨铸造设备。

本申请提供的一种螺旋桨铸造设备采用如下的技术方案：

一种螺旋桨铸造设备，包括砂箱、芯管以及驱动组件；

所述砂箱的上端为开口，且所述砂箱用于容纳砂子以及工件；

所述芯管竖直设于砂箱内，且所述芯管用于成型螺旋桨上的安装孔；

所述驱动组件设于砂箱上，并用于驱动所述芯管转动。

通过采用上述技术方案，铸造成型后，螺旋桨套接于芯管上，驱动组件动作，使得芯管转动，进而驱动螺旋桨转动，搅拌砂箱内的砂子，砂子不断翻滚，接触空气以快速冷却。

可选的，所述芯管的外周设有凸条，所述凸条沿芯管的母线方向延伸。

通过采用上述技术方案，凸条用于螺旋桨上的键槽的预成型（留有加工余量），可节省材料；同时，凸条嵌于螺旋桨内，则芯管与螺旋桨之间的周向固定，以实现转动的芯管带动螺旋桨转动。

可选的，所述驱动组件可驱动芯管双向转动。

通过采用上述技术方案，若螺旋桨为右旋，则铸造成型后，俯视看，先驱动芯管以及螺旋桨顺时针转动，利用桨叶向上翻动砂子，且砂子从相邻两个桨叶之间下落，进而使得砂子在砂箱内翻滚，加速砂子的冷却；冷却完成后，驱动芯管以及螺旋桨逆时针转动，桨叶向下推动砂子，此时，砂箱阻挡砂子向下移动，则砂子的反作用力推动螺旋桨上移，进而使得螺旋桨在砂子中上移并露出，便于人员取出螺旋桨。

可选的，所述驱动组件包括蜗轮、蜗杆以及电机；

所述蜗轮转动连接砂箱，且所述蜗轮同轴连接芯管；

所述蜗杆转动连接砂箱，且所述蜗杆啮合蜗轮；

所述电机连接砂箱，且所述电机的输出轴同轴连接蜗杆。

通过采用上述技术方案，利用涡轮蜗杆机构，实现降低转速并增大力矩，进而以驱动螺旋桨搅拌砂子。

可选的，所述驱动组件还包括丝杆、限位套以及限位件；

所述丝杆同轴嵌设于蜗轮内，并构成丝杠副；且所述丝杆同轴连接芯管；

所述限位套同轴套接于丝杆的外周，且所述限位套与丝杆之间轴向滑动并周向固定；

所述限位套朝向蜗轮的一端设有卡块，所述蜗轮上设有供卡块嵌设的卡槽；所述卡块嵌至卡槽内时，所述限位套与蜗轮周向固定。

通过采用上述技术方案，若螺旋桨为右旋，铸造成型后，限位套抵接蜗轮，并使得卡块嵌至卡槽内，此时，蜗轮、限位套以及丝杆之间周向固定，电机动作，俯视看，驱动芯管以及螺旋桨顺时针转动，使得砂子在砂箱内翻滚，加速砂子的冷却；冷却完成后，滑动限位套使得卡块脱离卡槽，此时，限制限位套的转动以限制丝杆的转动，电机继续驱动蜗轮转动，通过丝杠副使得丝杆上移，芯管及其外周的螺旋桨随之上移，使得螺旋桨伸出砂箱，以便于人员取出螺旋桨。

可选的，所述丝杆的外周设有限位面，所述限位面上至少存在两个点至丝杆轴线的距离不等，且所述限位面上任一点至丝杆轴线的距离小于丝杆的半径；

所述限位套的内周滑动贴合限位面。

通过采用上述技术方案，实现限位套与丝杆之间轴向滑动并周向固定。

可选的，所述驱动组件还包括拉索，所述拉索的一端连接砂箱，所述拉索的另一端连接限位套背离蜗轮的一侧。

通过采用上述技术方案，铸造成型后，限位套抵接蜗轮，并使得卡块嵌至卡槽内，此时，蜗轮、限位套以及丝杆之间周向固定，电机动作，驱动蜗轮转动，则转动的限位套带动拉索卷绕，此过程中，螺旋桨转动搅拌砂子；随着拉索的卷绕收紧，限位套逐渐远离蜗轮，并使得卡块脱离卡槽，且此时，拉索限制限位套的转动，进而限制丝杆的转动，同时，蜗轮与丝杆之间可周向转动，进而实现利用丝杠副驱动丝杆上移，芯管及其外周的螺旋桨随之上移，使得螺旋桨伸出砂箱，以便于人员取出螺旋桨。

可选的，所述驱动组件还包括隔套，所述隔套连接砂箱，所述隔套同轴套接于丝杆的外周，且所述隔套的内周与丝杆的外周之间存在间隙；

所述隔套位于限位套背离蜗轮的一侧；所述限位套抵接隔套时，所述卡块脱离卡槽。

通过采用上述技术方案，转动的限位套带动拉索卷绕至隔套的外周，避免拉索与丝杆之间产生干涉；同时，当限位套抵接至隔套时，配合拉索实现限制限位套的转动，以限制丝杆的转动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.铸造成型后，螺旋桨套接于芯管上，驱动组件动作，使得芯管转动，进而驱动螺旋桨转动，搅拌砂箱内的砂子，砂子不断翻滚，接触空气以快速冷却；

2.冷却完成后，驱动组件驱动螺旋桨在砂子中上移并露出，便于人员取出螺旋桨。

附图说明

图1是螺旋桨的结构示意图。

图2是实施例1中，整体的结构示意图。

图3是实施例1中，驱动组件的结构示意图。

图4是实施例1中，芯管与蜗轮的连接结构示意图。

图5是实施例2中，整体的结构示意图。

图6是实施例2中，驱动组件的结构示意图。

图7是实施例2中，驱动组件的剖切结构示意图。

图8是实施例2中，芯管与蜗轮的连接结构示意图。

附图标记说明：1、浆叶；2、桨毂；21、安装孔；22、键槽；3、砂箱；31、护套；4、芯管；41、凸条；42、支撑环；5、驱动组件；51、连接轴；52、蜗轮；521、卡槽；53、蜗杆；54、电机；55、丝杆；551、限位面；56、限位套；561、卡块；57、拉索；58、隔套；6、底板；61、支撑套。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

参照图1，螺旋桨包括浆叶1以及桨毂2。浆叶1绕桨毂2的周向间隔设有四个，并使得螺旋桨为右旋，桨毂2上同轴设有安装孔21，以用于套接至动力轴上，且安装孔21的内周处设有键槽22，以实现螺旋桨于动力轴之间的周向固定。

本申请实施例公开一种螺旋桨铸造设备。

实施例1

参照图1、2，螺旋桨铸造设备包括砂箱3以及芯管4。

砂箱3的上端为开口；芯管4竖直设于砂箱3内；铸造成型时，芯管4用于安装孔21的成型，且芯管4的外周设有凸条41，凸条41沿芯管4的母线的延伸，则凸条41用于键槽22的成型。

同时，为后续加工需要，芯管4的直径小于安装孔21的内径，凸条41的尺寸亦小于键槽22的尺寸，以使得工件上留有加工余量。

参照图2、3，螺旋桨铸造设备还包括驱动组件5，驱动组件5用于驱动芯管4双向转动。驱动组件5位于砂箱3外，并连接于砂箱3下端面处，驱动组件5包括连接轴51、蜗轮52、蜗杆53以及电机54。

连接轴51贯穿砂箱3并向上伸入砂箱3内，且连接轴51的上端同轴固定连接芯管4，同时，连接轴51转动连接于砂箱3；蜗轮52同轴并固定连接于连接轴51的下端；蜗杆53啮合于蜗轮52的外周，且电机54的输出轴同轴连接于蜗杆53的一端。

铸造成型后，俯视看，电机54正向转动，驱动芯管4以及螺旋桨顺时针转动，利用桨叶向上翻动砂子，且砂子从相邻两个桨叶之间下落，进而使得砂子在砂箱3内翻滚，加速砂子的冷却。

参照图3、4，连接轴51的直径小于芯管4的直径，进而在芯管4的下端处形成台阶，台阶用于滑动抵砂箱3的内壁。桨叶向上翻动砂子时，砂子对桨叶的反向作用力向下，此时桨毂2的端面以及芯管4的端面抵紧砂箱3，以承载该反作用力。

同时，桨叶向上翻动砂子过程中，同步清除附着于螺旋桨表面的砂粒，同时，螺旋桨自身亦组逐渐冷却，使得螺旋桨与芯管4出现间隙，即螺旋桨与芯管4之间可轴向滑动；冷却完成后，电机54反向转动，驱动芯管4以及螺旋桨逆时针转动，桨叶向下推动砂子，此时，砂箱3阻挡砂子向下移动，则砂子的反作用力推动螺旋桨上移，进而使得螺旋桨在砂子中上移并露出。

实施例2

参照图5，螺旋桨铸造设备包括砂箱3以及芯管4。

砂箱3的上端为开口；芯管4竖直设于砂箱3内；铸造成型时，芯管4用于安装孔21的成型，且芯管4的外周设有凸条41，凸条41沿芯管4的母线的延伸，则凸条41用于键槽22的成型。

同时，为后续加工需要，芯管4的直径小于安装孔21的内径，凸条41的尺寸亦小于键槽22的尺寸，以使得工件上留有加工余量。

参照图6、7，螺旋桨铸造设备还包括底板6，底板6位于砂箱3的正下方，且底板6上设有驱动组件5，驱动组件5用于驱动芯管4单向转动。驱动组件5位于砂箱3外，并连接于砂箱3下端面处，驱动组件5包括蜗轮52、蜗杆53以及电机54。蜗轮52同轴连接芯管4，蜗杆53啮合于蜗轮52，且电机54的输出轴同轴连接蜗杆53。

参照图7、8，驱动组件5还包括丝杆55、限位套56以及拉索57。丝杆55的上端贯穿砂箱3并同轴连接于芯管4的下端；丝杆55同轴插接于蜗轮52内，并构成丝杠副；丝杆55的下端贯穿底板6；同时，丝杆55的旋向与螺旋桨的旋向相反，即本实施例中，丝杆55的旋向设为左旋。

丝杆55的外周还设有限位面551，限位面551上至少存在两个点至丝杆55轴线的距离不等，且限位面551上任一点至丝杆55轴线的距离小于丝杆55的半径。本实施例中，限位面551设为平面，并平行丝杆55的轴线。

限位套56位于蜗轮52的上方，并沿轴向滑动套接于丝杆55的外周，且限位套56的贴合于限位面551，实现限位套56与丝杆55之间的周向固定，同时，限位套56的下端面处沿周向间隔设有四个卡块561，蜗轮52上设有供卡块561嵌设的卡槽521，则卡块561嵌设至卡槽521内时，限位套56与蜗轮52之间周向固定。

拉索57设有两根，并位于丝杆55的两侧，拉索57的上端固定连接砂箱3，拉索57的下端固定连接限位套56的上端。

同时，驱动组件5还包括套设于丝杆55外周的隔套58，隔套58的上端固定连接砂箱3，隔套58的内周与丝杆55的外周之间存在间隙；拉索57位于隔套58外，使得隔套58的外周用于供拉索57缠绕，隔套58的下端用于抵接限位套56，且限位套56抵接至隔套58的下端时，卡块561脱离卡槽521。

参照图6、7，限位套56的外径小于蜗轮52的直径，砂箱3的底部还设有护套31，护套31套接于拉索57、隔套58、限位套56的外周，且隔套58的下端滑动抵接蜗轮52的上端面。底板6上还设有支撑套61，支撑套61套接于丝杆55的外周，且支撑套61的上端滑动抵接于蜗轮52的下端面。

芯管4的下端外周还设有支撑环42，且支撑环42的外径大于芯管4的外径，以实现用于承托螺旋桨。

实施例2的实施原理为：铸造成型后，限位套56抵接蜗轮52，并使得卡块561嵌至卡槽521内，此时，蜗轮52、限位套56以及丝杆55之间周向固定，电机54动作，俯视看，驱动芯管4以及螺旋桨顺时针转动，使得砂子在砂箱3内翻滚，加速砂子的冷却；此过程中，转动的限位套56带动拉索57卷绕至隔套58的外周，随着拉索57的卷绕收紧，限位套56逐渐远离蜗轮52，并使得卡块561脱离卡槽521；至卡块561脱离卡槽521时，完成冷却；

冷却完成后，电机54继续驱动蜗轮52转动，限位套56上移抵接至隔套58，隔套58及其外周卷绕收紧的拉索57相互配合，限制限位套56的转动，此时，丝杠的转动受限，电机54继续驱动蜗轮52转动时，通过丝杠副使得丝杆55上移，芯管4、支撑环42及其上的螺旋桨随之上移，使得螺旋桨伸出砂箱3，以便于人员取出螺旋桨；

随后电机54反向转动，此时，芯管4上无螺旋桨，转动阻力小，蜗轮52以及芯管4之间的摩擦力，使得芯管4随蜗轮52反向转动，限位套56带动拉索57从隔套58上解开，限位套56下移，电机54继续反向转动，至拉索57反向缠绕至隔套58的外周，并再次限制限位套56的转动，此时，蜗轮52反向转动，通过丝杠副使得丝杆55下移复位；

最后，电机54正向转动一定角度，直至限位套56抵接蜗轮52，且卡块561嵌设至卡槽521内，为下次铸造成型后的砂子冷却做准备。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种螺旋桨铸造设备，其特征在于：包括砂箱（3）、芯管（4）以及驱动组件（5）；

所述砂箱（3）的上端为开口，且所述砂箱（3）用于容纳砂子以及工件；

所述芯管（4）竖直设于砂箱（3）内，且所述芯管（4）用于成型螺旋桨上的安装孔（21）；

所述驱动组件（5）设于砂箱（3）上，并用于驱动所述芯管（4）转动。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述芯管（4）的外周设有凸条（41），所述凸条（41）沿芯管（4）的母线方向延伸。

3.根据权利要求1所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述驱动组件（5）可驱动芯管（4）双向转动。

4.根据权利要求1所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述驱动组件（5）包括蜗轮（52）、蜗杆（53）以及电机（54）；

所述蜗轮（52）转动连接砂箱（3），且所述蜗轮（52）同轴连接芯管（4）；

所述蜗杆（53）转动连接砂箱（3），且所述蜗杆（53）啮合蜗轮（52）；

所述电机（54）连接砂箱（3），且所述电机（54）的输出轴同轴连接蜗杆（53）。

5.根据权利要求4所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述驱动组件（5）还包括丝杆（55）、限位套（56）以及限位件；

所述丝杆（55）同轴嵌设于蜗轮（52）内，并构成丝杠副；且所述丝杆（55）同轴连接芯管（4）；

所述限位套（56）同轴套接于丝杆（55）的外周，且所述限位套（56）与丝杆（55）之间轴向滑动并周向固定；

所述限位套（56）朝向蜗轮（52）的一端设有卡块（561），所述蜗轮（52）上设有供卡块（561）嵌设的卡槽（521）；所述卡块（561）嵌至卡槽（521）内时，所述限位套（56）与蜗轮（52）周向固定。

6.根据权利要求5所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述丝杆（55）的外周设有限位面（551），所述限位面（551）上至少存在两个点至丝杆（55）轴线的距离不等，且所述限位面（551）上任一点至丝杆（55）轴线的距离小于丝杆（55）的半径；

所述限位套（56）的内周滑动贴合限位面（551）。

7.根据权利要求5所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述驱动组件（5）还包括拉索（57），所述拉索（57）的一端连接砂箱（3），所述拉索（57）的另一端连接限位套（56）背离蜗轮（52）的一侧。

8.根据权利要求7所述的螺旋桨铸造设备，其特征在于：所述驱动组件（5）还包括隔套（58），所述隔套（58）连接砂箱（3），所述隔套（58）同轴套接于丝杆（55）的外周，且所述隔套（58）的内周与丝杆（55）的外周之间存在间隙；

所述隔套（58）位于限位套（56）背离蜗轮（52）的一侧；所述限位套（56）抵接隔套（58）时，所述卡块（561）脱离卡槽（521）。

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