CN113145822A - 离心浇铸铁水给料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心浇铸铁水给料装置，包括铁水浇包、翻转装置及移动装置。所述铁水浇包设置在翻转装置上，所述翻转装置设置在移动装置上，所述移动装置具有直线往复移动机构和旋转往复摆动机构。其中往复移动装置设置在一水平轨道上并沿水平轨道移动，旋转往复摆动机构设置在直线往复移动机构上，所述翻装置装设在旋转往复摆动机构上，所述铁水给料装置设置有铁水计量装置。

Description

离心浇铸铁水给料装置

技术领域

本发明涉及一种离心浇铸给料装置，特别是一种适用于双金属制动鼓离心浇铸时的铁水给料装置。

背景技术

在进行离心浇铸时，需要将铁水运送至离心机的浇铸区域进行浇铸，由于离心机的浇铸区域位于一高速旋转的环形空间内，因此需要铁水输送装置具备移动功能。如双金属制动鼓离心浇铸时，需要将钢制制动鼓外壳锁紧在离心机上，以卧式状态离心浇铸铁水，需要将浇铸铁水浇铸到高速运转的高温制动外壳内壁上，借助高速旋转的离心力，将浇铸的铁水分布均匀。所以，用于离心浇铸的铁水浇包要伸入双金属制动鼓外壳内部再进行浇铸。

为了将铁水运送到卧式旋转的制动鼓外壳内，必须将铁水输送到制动鼓外壳内部，即铁水要流入或者倒入制动鼓外壳，同时需要保持铁水的温度、质量和对铁水进行重量计量。由于铁水具有温度高且流动性差的原因，向制动鼓外壳内供应铁水一直存在较大的难度，尤其是在进行流水线作业时。

国外常用的双金属制动鼓在离心浇铸时，使用复杂的机器人将铁水浇包移动至高速旋转的制动鼓外壳内，再倾倒到制动鼓外壳内壁上。由于机器人处于高温区域，环境温度对机器人的影响较大，机器人控制难度及制造维修成本较高，如国外使用的一套完整的浇铸机器人的制造成本高达到几十万美元，对于国内企业来讲，此成本难以接受，不能普遍使用。

一种国内常用的铁水输送装置如图5所示，设置一个铁水引流槽21，在浇铸时将铁水引流槽21的前端24伸入到高速离心旋转的制动鼓外壳20内。铁水引流槽21后端位于制动鼓外壳20外，且铁水引流槽21的前端24设置槽底开口23，铁水引流槽后端22设置倾斜底板，以便于浇铸时铁水向前端24流动。浇铸时铁水引流槽前端24先伸入到制动鼓外壳20的内部，再在铁水引流槽后端22注入铁水，铁水通过引流槽21流入前端24，再从槽底开口23浇铸到制动鼓外壳20的内壁上。

这种现有技术的铁水引流槽21设置在一直线往复移动机构上，使铁水引流槽21具有两种状态，即离心浇铸时伸入制动鼓外壳20内，不浇铸时离开制动鼓外壳20，否则不能实现多工位流水线作业。而作为供给铁水的铁水保温箱固定设置在引流槽21的上方，在铁水引流槽21伸入制动鼓外壳20时，铁水从保温箱流入引流槽21再流入浇铸的制动鼓外壳20。

上述这种结构虽然简单，但是也存在缺陷，如铁水从铁水保温箱直接流入铁水引流槽21，接着很快流入引流槽前端24，通过槽底开口23流出浇铸，一直处于流动状态，因而铁水计量难度较大。是引流槽21伸入到制动鼓外壳20，引流槽21具有一定的长度和倾斜度，浇铸铁水从引流槽后端22的引流槽流入前端24的需要一定的时间，也可能导致前后流入的铁水温度不均匀。铁水在通过槽底开口23流下时也会因为开口原因造成铁水分布均匀。铁水自保温箱进入引流槽后端22后再进入引流槽前端24，无法实现人工检视，铁水内的氧化渣等无法清除，影响浇铸质量。

为了提高生产效率，控制浇铸质量，本发明设计人设计了一种离心浇铸铁水给料装置，结构简单、成本低廉、可计量、定量铁水、可及时去除铁水中氧化渣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心浇铸的铁水给料装置，特别适用于离心浇铸制备双金属制动鼓。

本发明的离心浇铸铁水给料装置，包括铁水浇包、翻转装置及移动装置；所述铁水浇包设置在翻转装置上；所述翻转装置设置在移动装置上，所述移动装置至少具有直线往复移动机构，设置在一水平轨道上并沿水平轨道移动；所述直线往复移动机构与翻转装置之间设置有铁水计量装置。

上述所述的离心浇铸铁水给料装置中，所述移动装置具有直线往复移动机构和旋转往复摆动机构；所述翻装置装设在旋转往复摆动机构上；所述旋转往复摆动机构设置在直线往复移动机构上；所述水平轨道为吊装轨道；所述铁水计量装置设置在翻转装置与旋转往复摆动机构之间。

上述所述的离心浇铸铁水给料装置中，所述翻转装置包括翻转驱动装置、翻转减速装置和翻转轴，所述翻转轴与铁水浇包固定连接，翻转轴可带动铁水浇包进行90-180度的状态翻转。

上述所述的离心浇铸铁水给料装置中，所述铁水浇包、翻转轴、翻转减速装置和翻转驱动装置组装后共同装设在旋转往复摆动机构上，所述旋转往复摆动机构设置摆动驱动装置、摆动减速装置和摆动轴；所述铁水浇包、翻转轴、翻转减速装置和翻转驱动装置组装体与所述摆动轴连接；所述铁水计量装置设置在摆动轴与翻转装置组装体之间。

上述所述的离心浇铸铁水给料装置中，所述直线往复移动机构设置有移动驱动装置、移动减速装置和滑动机箱，所述旋转往复摆动机构固定装设在所述滑动机箱上；所述滑动机箱滑动的设置在水平轨道上。

上述所述的离心浇铸铁水给料装置中，所述铁水计量装置为拉压力传感器，所述拉压力传感器设置在摆动轴上。

本发明的铁水给料装置，由于设置了直线往复移动机构和旋转往复摆动机构，实现了铁水浇包及翻转装置的直线往复移动和旋转的往复摆动，可以方便的将铁水浇包送入制动外壳内。再通过翻转装置实现铁水浇包的翻转功能，实现铁水浇包的三维度运行。将铁水浇包通过水平移动位置和水平角度旋转，将铁水浇包送入制动外壳内部，通过翻转将铁水浇包翻转倾倒铁水。铁水浇包在移动过程中可以通过人工检视查看氧化状况并清除氧化渣，可以通过拉压力传感器件计量铁水重量，同时控制铁水的量，实现定量计量供给铁水，保证浇铸量的稳定。

附图说明

图1是本发明实施例1的铁水给料装置侧视结构示意图；

图2是本发明实施例1的铁水给料装置立体结构示意图；

图3是本发明实施例1的铁水给料装置浇铸剖面示意图；

图4是本发明实施例2的铁水给料装置侧视结构示意图；

图5是现有技术中的铁水给料装置浇铸剖面示意图。

图中所示：1为滑动轨道；2为滑动机箱；3为滑动减速装置；4为滑动驱动电机；5为摆动驱动电机；6为摆动减速装置；7为计量箱；8为拉压力传感器；9为翻转驱动电机；10为翻转减速装置；11为配重体；12为摆动盘；13为摆动轴；14为翻转机箱；15为铁水浇包；151为铁水浇包开口；16为翻转轴；20为制动鼓外壳；21为铁水引流槽；22为后端；23为槽底开口；24为前端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的离心浇铸铁水给料装置进行详细说明，附图和实施例只为解释技术方案使用，并不用于限定保护范围。

实施例1

本实施例的结构适用于在离心浇铸双金属制动鼓时向旋转的制动鼓外壳内壁浇铸灰铸铁摩擦层使用。

如图1所示，本实施例的基本结构为在一吊轨上设置水平滑动装置，滑动装置设置直线往复移动机构，直线往复移动机构上再设置旋转往复摆动机构，旋转往复摆动机构上再设置翻转装置，在翻转装置上设置铁水浇包。因而铁水浇包可以翻转、可以旋转往复摆动，还可以直线往复移动，实现铁水浇包的多维度运动。同时在上述装置上还设置计量装置用于计量铁水重量，实现定位、定量浇铸和自动控制。

如图1、图2所示，为减少地面空间占用，本实施例采取吊装结构。首先设置一吊轨，吊轨设置滑动轨道1，并在吊轨上设置可以沿滑动轨道1水平直线往复移动的滑动机箱2，滑动机箱2设置与滑动轨道1对应的滑动槽结构。滑动机箱2还设置有滑动驱动电机4和滑动减速装置3，构成直线往复移动机构，这一机构实现滑动机箱2可以在吊轨上进行直线往复滑动移动。

如图2所示，在滑动机箱2上设置摆动驱动电机5和摆动减速装置6，并在滑动机箱2下端部设置一摆动盘12，该摆动盘12依靠摆动转驱动电机5及摆动减速装置6驱动而可进行旋转往复摆动。摆动驱动电机5、摆动减速装置6、摆动盘12构成旋转往复摆动机构。

摆动盘12下侧固定设置计量箱7，计量箱7与摆动盘12同步转动，计量箱7内设置拉压力传感器8。拉压力传感器8的上端与摆动盘12固定连接，拉压力传感器8的下端与摆动轴13固定连接。摆动轴13的下端设置翻转机箱14，且摆动轴13与翻转机箱14固定设置，实现翻转机箱14、摆动轴13、计量箱7、拉压力传感器8以及摆动盘12的同步旋转摆动。

摆动轴13下端设置翻转机箱14，翻转机箱14设置一横向的翻转轴16，翻转轴16轴向固定连接铁水浇包15。为了实现翻转轴16的翻转，在翻转机箱14上与铁水浇包15的对应另一侧设置有翻转驱动电机9和翻转减速装置10，并设有配重体11。

铁水浇包15前端游离并可伸入到位于离心机上的制动鼓外壳20内，另一端固定连接翻转轴16，该翻转轴16可以在翻转驱动电机9及翻转减速装置10的驱动下进行90-180度翻转，进而可以实现铁水浇包15处于开口151朝上、横向及朝下三种状态之间转换。铁水浇包15开口151向上时用于接收铁水，开口151向下或者横向时用于倾倒浇铸铁水。

如图3所示，具体的，上述的铁水浇包15为一长方体铁水槽，按照盛装铁水的要求制成外层钢材、内层保温的双层或者多层结构。在浇铸时长方体铁水槽沿长度方向伸入到制动外壳20内，并且长度大致与制动鼓外壳20深度一致，这样可以保证铁水浇铸均匀。铁水浇包15设置顶部开口151，通过铁水浇包15的翻转，实现铁水浇包15内的铁水的流入和倒出。

如图1所示，为了实现铁水浇包15在翻转机箱14上的平衡设置，还可以在翻转机箱14的铁水浇包15对应的一侧设置适当的配重体11。

在上述的结构中，翻转轴16可在翻转机箱14内翻转动作，翻转时带动铁水浇包15同步翻转。翻转机箱14设置在摆动轴13上，进而与拉压力传感器8及摆动盘12、计量箱7可实现同步转动。而摆动盘12却可以在滑动机箱2的底部在摆动驱动电机5和摆动减速装置6的驱动下往复摆动。因此实现了铁水浇包15可以沿吊轨水平移动，可以以摆动盘12为轴进行水平往复旋转摆动，可以以翻转机箱14为固定部，实现水平方向的翻转。进而在程序控制下可以将铁水浇包15在制动鼓外壳20外部接收铁水，再从外部将铁水浇包15送入制动鼓外壳20内，再实现铁水浇包15水平翻转，进而实现浇铸操作。

拉压力传感器8设置在计量箱7内，拉力传感器8上端连接摆动盘12，下端连接摆动轴13。因而可以感测拉压力传感器8下游全部设施的重量变化。当拉压力传感器8下端的重量发生变化时，通过该结构可以使用拉压力传感器8测量摆动轴13以下部分的重量。

在接受铁水时，由于铁水流入铁水浇包15内，增加了拉压力传感器8以下部分的重量，拉压力传感器8就会感知铁水重量信号，当铁水重量达到预设值时，便可发出信号，传递至铁水保温箱的塞杆开关处，关闭塞杆开关，停止铁水的输入，实现铁水计量定量和自动控制。

本实施例中，由于吊轨位于铁水浇包15的上方，而且为了接收铁水，铁水保温包也需要设置在铁水浇包15的上方，存在铁水保温包与吊轨之间的位置冲突。因而设置了旋转往复摆动机构，以保证接受铁水时铁树浇包15脱离水平吊轨的轴线，摆动到位于铁水保温包下方，在浇铸时又回到吊轨下方，再送入制动鼓外壳。

在上述装置的铁水浇铸过程中，可以通过拉压力传感器8的感知控制铁水的浇铸重量，保证浇铸质量。同时在浇铸过程中铁水从保温包流入铁水槽15后，铁水槽15需要平移、摆动和翻转，在这一过程中可以通过人工检视并去除氧化渣。铁水在铁水槽内的温度也是比较均匀的，也有利于保证浇铸质量。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1基本相同，结构不同部分是不再采用吊轨结构，而是采用地轨结构。即在地面或者平台上设置地轨，滑动轨道1设置在地轨上，滑动机箱2设置滑动驱动电机4和滑动减速装置3，滑动机箱2上设置计量箱7，计量箱7内设置拉压力传感器8。计量7的上端再设置翻转机箱14。即本实施例去掉实施例1的旋转往复摆动机构外，其它结构和位置与实施例1刚好反向设置，翻转机箱14设置在装置的最顶端。铁水浇包15上侧可以直接对接铁水保温包，仅需要直线往复移动和翻转就可实现浇铸操作，也不会出现吊轨与铁水保温包的位置冲突。

实施例1中之所以设置旋转摆动机构，是因为设置吊轨结构时，吊轨位于铁水浇包15的上方，需要避开上方的吊轨轴线，必须转动一定角度后才可以方便接收铁水保温包内的铁水，否则将占用太大的水平移动空间。而本实施例的这种地轨结构的铁水给料装置可以不再设置旋转摇摆装置，即仅保留铁水浇包15的水平移动和翻转即可。结构更加简单，但是可能会出现铁水的泄露或者遗撒，造成地轨滑动轨道的污染，影响运行和寿命。

实施例3：

本实施例也是在实施例1基础上的结构变化，本实施例也是采用吊轨结构，去除旋转往复摆动机构，在滑动机箱2的下端通过计量箱7直接连接到翻转机箱14。将翻转轴16设置到足够的轴向长度，便可以避免吊轨与铁水保温包之间的空间位置冲突，但是由于翻转轴16的延长，需要同时配备相应的配重体。

综上所述，是以较佳实施例对本发明进行描述的，但是本发明的保护范围不应限于上述实施例，在本发明基本结构基础上做出的未脱离本发明基本思路的改进均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种离心浇铸铁水给料装置，其特征在于：包括铁水浇包、翻转装置及移动装置；所述铁水浇包设置在翻转装置上；所述翻转装置设置在移动装置上，所述移动装置至少具有直线往复移动机构，设置在一水平轨道上并沿水平轨道移动；所述直线往复移动机构与翻转装置之间设置有铁水计量装置。

2.根据权利要求1所述的离心浇铸铁水给料装置，其特征在于：所述移动装置具有直线往复移动机构和旋转往复摆动机构；所述翻装置装设在旋转往复摆动机构上；所述旋转往复摆动机构设置在直线往复移动机构上；所述水平轨道为吊装轨道；所述铁水计量装置设置在翻转装置与旋转往复摆动机构之间。

3.根据权利要求2所述的离心浇铸铁水给料装置，其特征在于：所述翻转装置包括翻转驱动装置、翻转减速装置和翻转轴，所述翻转轴与铁水浇包固定连接，翻转轴可带动铁水浇包进行90-180度的状态翻转。

4.根据权利要求3所述的离心浇铸铁水给料装置，其特征在于：所述铁水浇包、翻转轴、翻转减速装置和翻转驱动装置组装后共同装设在旋转往复摆动机构上，所述旋转往复摆动机构设置摆动驱动装置、摆动减速装置和摆动轴；所述铁水浇包、翻转轴、翻转减速装置和翻转驱动装置组装体与所述摆动轴连接；所述铁水计量装置设置在摆动轴与翻转装置组装体之间。

5.根据权利要求4所述的离心浇铸铁水给料装置，其特征在于：所述直线往复移动机构设置有移动驱动装置、移动减速装置和滑动机箱，所述旋转往复摆动机构固定装设在所述滑动机箱上；所述滑动机箱滑动的设置在水平轨道上。

6.根据权利要1-5所述的离心浇铸铁水给料装置，其特征在于：所述铁水计量装置为拉压力传感器，所述拉压力传感器设置在摆动轴上。

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