CN113118393A - 用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置及方法，它属于机械类领域。本发明包括浇注小车、小车导轨、锁紧液压缸、液压缸安装板、锁紧工作压头、铁型锁紧上压杆、多根导向杆和多根调节支架，浇注小车活动设置在小车导轨上，锁紧液压缸固定在液压缸安装板上，液压缸安装板安装在浇注小车下方的地面上，锁紧液压缸活塞杆上端与锁紧工作压头连接，该锁紧工作压头上安装有多根导向杆，多根锁紧调节支架均布设置在浇注小车两侧，铁型锁紧上压杆活动设置在锁紧调节支架上。本发明结构设计简单合理，运行安全可靠，维护方便，能对浇注小车上的上、下铁型进行自动锁紧，满足机械化、自动化铁型覆砂铸造生产线的运行需求。

Description

用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置及方法

技术领域

本发明涉及一种装置及方法，涉及一种用于铁型覆砂铸造浇注小车上的上、下铁型液压锁紧装置，尤其是一种用于自动化铁型覆砂铸造生产线的上、下铁型在浇注、凝固过程的液压锁箱装置及方法，它属于机械类领域。

背景技术

铁型覆砂铸造是一种绿色、高效、节能的铸造生产技术，已经成为生产优质铸件的典型生产工艺之一，得到了较为广泛的应用。铁型覆砂铸造生产中，合箱后的上、下铁型铸型在进行铁水浇注、及随后的铸件凝固冷却过程中，必须将上、下铁型用箱卡锁紧，以防止铁水在浇注过程、以及随后的凝固冷却过程中从上、下铁型的合箱分型面中泄漏出来。对于简单机械化而言，铁型合箱后的锁紧一般采用人工锁箱的方式，用箱卡将上、下铁型锁紧。对于通用的机械化铁型覆砂铸造生产线，因箱卡与铁型为分体式结构，通常采用人工与机械锁紧的方式来对合箱后的铁型进行锁紧，通常此处的操作工人在2 人以上，且操作劳动强度较大，主要是箱卡的搬运、放置以及锁紧等。

参见图1-图2，是通用的锁紧装置，标记为：锁紧螺杆1-1、锁紧箱扣体1-2、上铁型1-3和下铁型1-4，该通用的铁型锁箱装置完全采用人工锁箱，包括将箱卡放置到合箱后的上下铁型上、箱卡的旋转锁紧，且在两个箱卡的旋转锁紧过程中，两个箱卡需要同步旋紧，否则会因两个箱卡锁紧受力力不均而造成合箱落砂等废品，铁水浇注、凝固后，还需要将箱卡旋松、把箱卡从铁型上拿走等，这些操作均为工人操作，工人劳动强度大，且不利于实现铁型覆砂铸造生产线的机械化、自动化。

而对于机械化、自动化铁型覆砂铸造生产线而言，如何实现对合箱后浇注过程中上、 下铁型的锁紧，已成为铁型覆砂铸造生产线实现自动化、机械化生产的瓶颈之一，尤其是采用浇注小车方式的铁型覆砂铸造生产线上，如何保证在浇注、凝固过程中，方便地实现自动锁紧上、下铁型，对于减少操作员工、减轻操作员工劳动强度、节约生产成本、提升生产线自动化水平、以及铁型覆砂铸造技术的进一步推广都具有十分重要的意义。

因此，提供一种结构设计简单合理，节约生产成本，降低劳动强度，运行安全可靠，维护方便，能对浇注小车上的上、下铁型进行自动锁紧的铁型液压锁箱装置，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理，运行安全可靠，维护方便，能对浇注小车上的上、下铁型进行自动锁紧，满足机械化、自动化铁型覆砂铸造生产线的运行需求的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，包括浇注小车、小车导轨、锁紧液压缸和液压缸安装板，浇注小车活动设置在小车导轨上，锁紧液压缸固定在液压缸安装板上，该锁紧液压缸位于小车导轨正下方，液压缸安装板安装在浇注小车下方的地面上，其特征在于：还包括锁紧工作压头、铁型锁紧上压杆、多根导向杆和多根锁紧调节支架，所述锁紧液压缸活塞杆上端与锁紧工作压头连接，该锁紧工作压头上安装有多根导向杆，多根锁紧调节支架均布设置在浇注小车两侧，铁型锁紧上压杆活动设置在锁紧调节支架上。

作为优选，本发明还包括上挡板，所述液压缸安装板上设置上挡板；以防止铁水浇注时，飞溅的铁水落到液压缸安装板的活塞杆上，对锁紧液压缸的活塞杆造成损坏。

作为优选，本发明所述锁紧液压缸活塞杆上端与锁紧工作压头通过螺母固定连接。

作为优选，本发明所述锁紧工作压头随着锁紧液压缸的升降而升降。

作为优选，本发明所述液压缸安装板的长宽尺寸均小于浇注小车的长宽尺寸。

作为优选，本发明所述导向杆为四根，锁紧液压缸的活塞作上升、下降运动时，四根导向杆与液压缸安装板上相对应的导向杆套作相对滑动移动；用于锁紧工作压头的上升、下降导向，并防止锁紧工作压头在工作过程中转动，四根导向杆方式既可保证锁紧工作压头的升降平稳，同时可以保证铁型锁紧过程中锁紧工作压头不会转动。

作为优选，本发明所述锁紧调节支架为四根，该四根锁紧调节支架两两分布于浇注小车两侧，每根锁紧支架垂直高度上设置有若干用于放置铁型锁紧上压杆的孔位。

作为优选，本发明所述锁紧液压缸的中心位置与浇注小车中心位置重合。

作为优选，本发明所述浇注小车采用脉动式浇注小车。

本发明还提供一种用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置的工作方法，其特征在于：具体步骤如下：将铁型锁紧上压杆放置到与铁型高度相适应高度的锁紧调节支架放置孔位中，通过脉动式浇注小车推进装置，将载有合箱后铁型的浇注小车依次一一推入本装置锁箱区域，推入到位后，脉动推入装置停止工作，锁箱装置开始工作，通过电控首先将锁紧液压缸的上升腔中注入液压油，锁紧液压缸下降腔泄油，带动了锁紧液压缸的活塞上升，锁紧液压缸的活塞杆随之上升带动活塞杆头上的锁紧工作压头上升，锁紧工作压头的上平面接触到浇注小车下平面后，锁紧液压缸继续上升，从而带动浇注小车及上下铁型上升，当上铁型的上平面与铁型锁紧上压杆下平面接触后，浇注小车及铁型受阻不再上升，在锁紧液压缸的作用下，浇注小车、上下铁型紧紧地锁在一起，在此条件下对锁紧液压缸进行保压作业，使上下铁型在铁水浇注及随后的凝固冷却过程中，始终处于锁紧状态；然后进行铁水的浇注、铁水在铸型中凝固冷却，当铁水凝固冷却完成，锁紧液压缸下降腔进油，锁紧液压缸上升腔泄油，锁紧液压缸开始下降，带动铁型、浇注小车下降，上铁型上平面逐渐与铁型锁紧上压杆下面脱离，继续下降，浇注小车轮子与浇注段导轨相接触，铁型、浇注小车不再下降，锁紧液压缸继续下降到底，锁紧工作压头上平面与浇注小车下平面脱离，完成本装置对上下铁型的锁紧操作工作，然后通过铁型脉动推进装置将凝固完成的铁型推出本申请锁箱装置区域，与此同时将下次需要浇注的铁型推入本申请锁箱装置区域。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）本发明装置的结构简单，制作成本低，运行安全可靠，维护方便；（2）铁型覆砂造生产线上配置本发明的液压锁紧装置，可用于浇注段采用浇注小车运载上、下铁型的铁型在浇注及凝固过程的自动锁紧，实现该工序的机械化、自动化生产运行；（3）本发明的上、下铁型液压自动锁紧，省去原来该工序需要高劳动强度的工人操作；（4）本发明装置通过调节，可对生产线高度差异较大的铁型进行锁紧作业；（5）提升铁型覆砂铸造生产线的机械化、自动化水平；（6）实现上、下铁型的同步锁紧，合箱锁紧力均匀一致，不会因合箱锁紧操作过程中各个铁型锁紧机构受力不均造成的铸件废品，提高了铁型覆砂铸件生产的成品率；（7）实现铁型覆砂铸造生产线铁型浇注、凝固过程锁紧的机械化、自动化运行。

附图说明

图1 是通用的铁型浇注过程锁紧装置及锁紧状态示意图。

图2 是通用的铁型浇注过程锁紧装置中的环式锁紧箱扣示意图。

图3是本发明实施例的铁型液压锁箱装置结构示意图一。

图4是本发明实施例的铁型液压锁箱装置结构示意图二。

图5是本发明实施例的铁型液压锁箱装置用于不同高度铁型锁紧示意图一。

图6是本发明实施例的铁型液压锁箱装置用于不同高度铁型锁紧示意图二。

图7是本发明实施例的铁型液压锁箱装置用于不同高度铁型锁紧示意图三。

图8是本发明实施例的铁型液压锁箱装置中装有合箱后铁型的小车移动进出锁紧工位的示意图。

图9是本发明实施例的铁型液压锁箱装置的工作示意图一。

图10是图9的另一结构示意图。

图11是本发明实施例的铁型液压锁箱装置的工作示意图二。

图12是图11的另一结构示意图。

图13是本发明实施例的铁型液压锁箱装置的工作示意图三。

图14是图13的另一结构示意图。

图15是本发明实施例的铁型液压锁箱装置的工作示意图四。

图16是图15的另一结构示意图。

图17是本发明实施例的铁型液压锁箱装置的工作示意图五。

图18是图17的另一结构示意图。

图1-图2是通用的标记：锁紧螺杆1-1，锁紧箱扣体1-2，上铁型1-3，下铁型1-4。

图3-图18中：锁紧液压缸1，锁紧工作压头2，液压缸安装板3，导向杆4，锁紧调节支架5，铁型锁紧上压杆6，上挡板7，浇注小车8，小车导轨9。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图3至图18，本实施例装置的设备中心线与生产线浇注段的浇注小车车体中心线基本重合；锁紧液压缸1位于小车导轨9正下方，锁紧液压缸1的中心位置与浇注小车8中心位置重合。

本实施例液压缸安装板3固定安装在浇注小车8下方的地面上，液压缸安装板3的长×宽尺寸均小于浇注小车8的长×宽尺寸，同时液压缸安装板上做有上挡板7（如图3-图4所示），以防止铁水浇注时，飞溅的铁水落到液压缸安装板3的活塞杆上，对锁紧液压缸1的活塞杆造成损坏。

本实施例装置的锁紧液压缸1固定安装在液压缸安装板3上，锁紧液压缸1活塞杆上端与锁紧工作压头2用螺母固定连接在一起，锁紧工作压头2可随着锁紧液压缸1的升降而升降；锁紧工作压头2上还固定安装有四根导向杆4，在锁紧液压缸1的活塞作上升、下降运动时，四根导向杆4与液压缸安装板3上相对应的导向杆套作相对滑动移动，用于锁紧工作压头2的上升、下降导向，并防止锁紧工作压头2在工作过程中转动。

本实施例四根锁紧调节支架5两两分布于浇注小车8两侧，每根锁紧支架5垂直高度上有若干孔位，可放置铁型锁紧上压杆6，将铁型锁紧上压杆6放置于锁紧调节支架5不同高度的孔位中（如图5-图7所示），就可用于不同高度铁型的锁紧，因铁型覆砂铸造中，往往几天或数十天才会换铸件生产品种，这种对不同高度铁型调节锁紧可以很方便地实现调节；放置铁型锁紧上压杆6相对应的高度的四根锁紧调节支架5的孔位的上平面必须保持一致的高度，以保证在铁型锁紧过程铁型四处受力均匀。

参见图9-图18，本实施例用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置的工作过程如下：将铁型锁紧上压杆6放置到与铁型高度相适应高度的锁紧调节支架5放置孔位中，通过脉动式浇注小车8推进装置，将载有合箱后铁型的浇注小车8依次一一推入本装置区域（如图8所示），推入到位后，脉动推入装置停止工作，锁箱装置开始工作，通过电控首先将锁紧液压缸1的上升腔（无杆腔）中注入液压油，锁紧液压缸1下降腔（有杆腔）泄油，带动了锁紧液压缸1的活塞上升，锁紧液压缸1的活塞杆随之上升带动活塞杆头上的锁紧工作压头2上升，锁紧工作压头2的上平面接触到浇注小车8下平面后，锁紧液压缸1继续上升，从而带动浇注小车8及上下铁型上升，当上铁型的上平面与铁型锁紧上压杆6下平面接触后，浇注小车8及铁型受阻不再上升，在锁紧液压缸1的作用下，浇注小车8、上下铁型紧紧地锁在一起，在此条件下对锁紧液压缸1进行保压作业，使上下铁型在铁水浇注及随后的凝固冷却过程中，始终处于锁紧状态；然后可进行铁水的浇注、铁水在铸型中凝固冷却，当铁水凝固冷却完成，锁紧液压缸1下降腔（有杆腔）进油，锁紧液压缸1上升腔（无杆腔）泄油，锁紧液压缸1开始下降，带动铁型、浇注小车8下降，上铁型上平面逐渐与铁型锁紧上压杆6下面脱离，继续下降，浇注小车8轮子与浇注段导轨相接触，铁型、浇注小车8不再下降，锁紧液压缸1继续下降到底，锁紧工作压头2上平面与浇注小车8下平面脱离，完成本装置对上下铁型的锁紧操作工作，然后通过铁型脉动推进装置将凝固完成的铁型推出本申请锁箱装置区域，与此同时将下次需要浇注的铁型推入本申请锁箱装置区域。

本实施例铁型液压锁箱装置的工作原理如下：铁型覆砂铸造生产用的铸型一般由上、下两块铁型合箱形成。该铸型在浇注及随后的铁水冷却凝固过程中，因铁水浇注的静压力、球铁、灰铁铁水凝固的石墨化膨胀力他仿佛让你产生的对上铁型的抬箱力远远大于上铁型的重量，因此需要采用锁箱装置，锁紧的方式往往是将锁箱装置放置于上、下铁型的吊轴或上、下铁型的跑边上，然后通过旋转锁紧装置上的螺杆，将上、下铁型紧紧地锁在一起，以防止上、下铁型分型面之间产生间隙，铁水泄漏出来，造成废品。但图1所示的铁型锁箱装置完全采用人工锁箱，工人劳动强度大，且不利于实现铁型覆砂铸造生产线机械化、自动化。而本申请文件的铁型锁箱方式与通常铁型锁箱的方式完全不同，是一种全新的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型锁箱装置，采用液压锁紧的方式，可完全省去图1铁型合箱锁紧的人工操作。本申请文件的工作结构原理是这样的：当载有合箱后的上、下铁型的浇注小车8进入浇注工位（即铁型锁箱工位）时，通过电控系统使设置在此处的本申请铁型液压锁箱装置的液压缸进行上升动作，带动锁紧工作压头2升起，此锁紧工作压头2与浇注小车底部接触后继续上升，带动浇注小车8上的铁型一起向上升起，最终上铁型的上平面与本发明装置的铁型锁紧上压杆6下平面接触，在本申请装置的液压缸持续作用下，上、下铁型处于紧密地压实锁紧状态。在此液压缸上升作用保压下，进行铁水的浇注及随后的冷却。因本申请装置的液压缸作用力远远大于铁水浇注所产生的静压力、铁水凝固过程中产生的石墨化膨胀力，以及浇注小车8、铁型、锁紧装置相关部件的重量，从而就保证了铁水在浇注、凝固冷却过程中有会从上、下铁型的分型面处泄漏出来，起到了对上、下铁型的锁紧功能。

本实施例在浇注段采用铁型浇注小车8输送的机械化、自动化铁型覆砂铸造生产线上，在浇注段每个浇注工位设置上、下铁型液压锁紧装置，当进行铁水浇注及随后的铁水冷却过程中，本申请的液压锁紧装置一直保持将上、下铁型处于锁紧状态，铁水浇注、凝固完成后，该液压锁紧装置松开，载有上、下铁型的浇注小车8可继续前行，进入生产线的下一工序。

本实施例目的是开发一种用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置及方法，当该浇注小车8进入浇注工位时，能对浇注小车8上的上、下铁型进行自动锁紧，当浇注、凝固完成时，松开对上、下铁型的锁紧，可省去人工结合机械来锁紧上、下铁型，从而满足机械化、自动化铁型覆砂铸造生产线的运行需求。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，包括浇注小车（8）、小车导轨（9）、锁紧液压缸（1）和液压缸安装板（3），所述浇注小车（8）活动设置在小车导轨（9）上，锁紧液压缸（1）固定在液压缸安装板（3）上，该锁紧液压缸（1）位于小车导轨（9）正下方，液压缸安装板（3）安装在浇注小车（8）下方的地面上，其特征在于：还包括锁紧工作压头（2）、铁型锁紧上压杆（6）、上挡板（7）、多根导向杆（4）和多根锁紧调节支架（5），所述锁紧液压缸（1）活塞杆上端与锁紧工作压头（2）连接，该锁紧工作压头（2）上安装有多根导向杆（4），多根锁紧调节支架（5）均布设置在浇注小车（8）两侧，铁型锁紧上压杆（6）活动设置在锁紧调节支架（5）上，液压缸安装板（3）上设置上挡板（7）。

2.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述锁紧液压缸（1）活塞杆上端与锁紧工作压头（2）通过螺母固定连接。

3.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述锁紧工作压头（2）随着锁紧液压缸（1）的升降而升降。

4.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述液压缸安装板（3）的长宽尺寸均小于浇注小车（8）的长宽尺寸。

5.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述导向杆（4）为四根，锁紧液压缸（1）的活塞作上升、下降运动时，四根导向杆（4）与液压缸安装板（3）上相对应的导向杆套作相对滑动移动。

6.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述锁紧调节支架（5）为四根，该四根锁紧调节支架（5）两两分布于浇注小车（8）两侧，每根锁紧支架（5）垂直高度上设置有若干用于放置铁型锁紧上压杆（6）的孔位。

7.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述锁紧液压缸（1）的中心位置与浇注小车（8）中心位置重合。

8.根据权利要求1所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：所述浇注小车（8）采用脉动式浇注小车（8）。

9.一种用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置的工作方法，采用权利要求1-8任意一项所述的用于铁型覆砂铸造浇注小车上的铁型液压锁箱装置，其特征在于：具体步骤如下：将铁型锁紧上压杆（6）放置到与铁型高度相适应高度的锁紧调节支架（5）放置孔位中，通过脉动式浇注小车推进装置，将载有合箱后铁型的浇注小车（8）依次一一推入本装置锁箱区域，推入到位后，脉动推入装置停止工作，锁箱装置开始工作，通过电控首先将锁紧液压缸（1）的上升腔中注入液压油，锁紧液压缸（1）下降腔泄油，带动了锁紧液压缸（1）的活塞上升，锁紧液压缸（1）的活塞杆随之上升带动活塞杆头上的锁紧工作压头（2）上升，锁紧工作压头（2）的上平面接触到浇注小车（8）下平面后，锁紧液压缸（1）继续上升，从而带动浇注小车（8）及上下铁型上升，当上铁型的上平面与铁型锁紧上压杆（6）下平面接触后，浇注小车（8）及铁型受阻不再上升，在锁紧液压缸（1）的作用下，浇注小车（8）、上下铁型紧紧地锁在一起，在此条件下对锁紧液压缸（1）进行保压作业，使上下铁型在铁水浇注及随后的凝固冷却过程中，始终处于锁紧状态；然后进行铁水的浇注、铁水在铸型中凝固冷却，当铁水凝固冷却完成，锁紧液压缸（1）下降腔进油，锁紧液压缸（1）上升腔泄油，锁紧液压缸（1）开始下降，带动铁型、浇注小车（8）下降，上铁型上平面逐渐与铁型锁紧上压杆（6）下面脱离，继续下降，浇注小车（8）轮子与浇注段导轨相接触，铁型、浇注小车（8 ）不再下降，锁紧液压缸（1）继续下降到底，锁紧工作压头（2）上平面与浇注小车（8）下平面脱离，完成本装置对上下铁型的锁紧操作工作，然后通过铁型脉动推进装置将凝固完成的铁型推出锁箱装置区域，与此同时将下次需要浇注的铁型推入锁箱装置区域。

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