CN114453574B - 一种金属铸件多工位旋转风冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了金属铸件冷却技术领域的一种金属铸件多工位旋转风冷装置，包括三角板，三角板上端环绕其边线开设有三角环槽，三角板上端中央开设有圆环槽，圆环槽与三角环槽等宽，且圆环槽外壁与三角环槽外壁相切，三角环槽内部滑动设置有用于承载铸件的多个滑管，每两个滑管为一组，每两个滑管外壁通过支架固定设置有长圆环齿板，长圆环齿板外壁开设有转换齿牙；本发明有效接近了现有的铸件风冷设备，通常直接将铸件通过夹具夹装放置到流动的冷空气下，使得铸件快速冷却，但是直接将高温铸件暴露在流动的冷空气下，容易导致铸件出现局部快速冷却，使得铸件出现冷却不均匀，使得铸件内部出现热障冷却的问题，导致铸件出现开裂损坏的问题。

Description

一种金属铸件多工位旋转风冷装置

技术领域

本发明涉及金属铸件冷却技术领域，具体为一种金属铸件多工位旋转风冷装置。

背景技术

金属铸件在铸造完成脱模后还需要进行去除渣包等加工工序，但是刚脱模的铸件温度非常高，需要长时间的自然冷却才能达到自然温度。铸件自然冷却会耗费大量的时间，延长铸件生产周期。采用水冷等降温方式可以实现快速降温，但是还需要快速的将铸件擦干，否则铸件表面容易锈蚀，铸件擦干或者烘干，同样也要耗费大量的时间。

现有的铸件风冷设备，通常直接将铸件通过夹具夹装放置到流动的冷空气下，使得铸件快速冷却，但是直接将高温铸件暴露在流动的冷空气下，容易导致铸件出现局部快速冷却，使得铸件出现冷却不均匀，使得铸件内部出现热障冷却的问题，导致铸件出现开裂损坏的问题出现；其次还有少部分设备为了达到高效的冷却效率，采用多工位同时冷却，但是这种冷却方式极易导致整体冷却环境中出现空气加热的问题，持续的通入冷风会导致热空气循环，使得冷却效率进一步出现下降的问题出现。

基于此，本发明设计了一种金属铸件多工位旋转风冷装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属铸件多工位旋转风冷装置，以解决上述背景技术中提出的现有的铸件风冷设备，通常直接将铸件通过夹具夹装放置到流动的冷空气下，使得铸件快速冷却，但是直接将高温铸件暴露在流动的冷空气下，容易导致铸件出现局部快速冷却，使得铸件出现冷却不均匀，使得铸件内部出现热障冷却的问题，导致铸件出现开裂损坏的问题出现；其次还有少部分设备为了达到高效的冷却效率，采用多工位同时冷却，但是这种冷却方式极易导致整体冷却环境中出现空气加热的问题，持续的通入冷风会导致热空气循环，使得冷却效率进一步出现下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属铸件多工位旋转风冷装置，包括三角板所述三角板上端环绕其边线开设有三角环槽，所述三角板上端中央开设有圆环槽，所述圆环槽与三角环槽等宽，且圆环槽外壁与三角环槽外壁相切，所述三角环槽内部滑动设置有用于承载铸件的多个滑管，每两个滑管为一组，每两个滑管外壁通过支架固定设置有长圆环齿板，所述长圆环齿板外壁开设有转换齿牙，所述三角环槽边缘靠近拐角处设置有三个用于驱动长圆环齿板进行内外侧调换的换位机构，所述三角板中央转动设置有与圆环槽同轴线的位移环齿板，所述位移环齿板外侧壁开设有位移齿牙，所述位移齿牙与转换齿牙相啮合，所述三角板中央竖向设置有用于导风的环桶，所述环桶侧壁径向开设有多个与长圆环齿板数量一致的导风桶，所述导风桶下端外壁与位移环齿板之间设置有用于驱动位移环齿板和导风桶进行反向转动的驱动机构。

作为本发明的进一步方案，所述驱动机构包括电机，所述电机固定设置在三角板下端，所述电机输出轴穿过三角板且与三角板转动连接，所述电机穿过三角板上端外壁同轴固定设置有星齿轮，所述星齿轮外壁啮合在环桶下端外壁，所述星齿轮外壁还啮合在位移环齿板内壁，所述三角环槽边缘靠近拐角处设置有三个用于驱动长圆环齿板进行内外侧调换的换位机构；所述换位机构包括换位板，所述换位板中央转动设置在三角板上端面，且换位板位于三角环槽外侧壁上，靠近三角环槽拐角处的所述换位板上设置有可被滑管挤压使得换位板转动的作动块，靠近三角环槽和圆环槽相切位置的所述换位板前端固定设置有在换位板转动后阻碍滑管进入三角环槽只能进入圆环槽的勾块，所述换位板外端转动设置有用于让滑管顺利进入三角环槽的切换装置。

作为本发明的进一步方案，所述切换装置包括转动设置在换位板外端用于让滑管顺利进入三角环槽的弹簧杆，所述弹簧杆另一端转动设置在三角板上端面，靠近换位板的所述三角板上端开设有用于避让换位板进行转动的避让槽，所述环桶侧壁的导风桶内设置有可跟随位移环齿板位移时进行定心导风的导风装置；所述导风装置包括转动设置在导风桶内壁的导风环，位于环桶外端的所述导风环外壁固定设置喇叭扇形的导风扁环板，所述导风扁环板内壁固定设置有多个用于进行定向导风的引导板，所述导风桶中央设置有用于驱动导风扁环板进行转动的随动机构。

作为本发明的进一步方案，所述随动机构包括通过支架固定设置在导风桶内壁的随动杆，所述随动杆端头固定设置有随动锥齿轮，多个所述随动锥齿轮下端共同啮合有与环桶同轴线的固定锥齿轮，所述固定锥齿轮中央同轴固定设置有固定杆，所述固定杆固定设置在三角板中央上端面。

作为本发明的进一步方案，位于同一块位移环齿板中间的两个所述滑管上端转动设置有同一根水平的摆动杆，所述摆动杆两端位于滑管外壁固定设置有竖向的与滑管同轴线的立杆，两个所述立杆之间固定设置有多个横杆，每个所述横杆外壁固定设置有多个用于挂载铸件的L架，所述L架上端采用圆弧倒角，所述摆动杆上设置有用于保持L架平衡的平衡装置；所述平衡装置包括两个套设在摆动杆外壁的平衡扭簧，两个所述平衡扭簧一端固定设置在摆动杆外壁，另一端分别固定设置在两个滑管外壁，所述滑管上端开设有用于限制立杆摆动幅度的台阶槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过驱动机构驱动位移环齿板转动，从而驱动长圆环齿板下端的三角环槽内滑动，使得同一块长圆环齿板上的滑管上端的铸件边移动边靠近正在出风的导风桶，从而使得铸件缓慢靠近冷却口，使得铸件与冷空气接近在远离，从而使得铸件有个缓慢的冷却接触时间，从而使得铸件有足够的时间将内部的热量传递到铸件表面进行冷却，从而避免铸件直接暴露到冷空气中，造成局部冷热不均匀，使得铸件出现碎裂的问题出现；其次通过换位机构工作，将长圆环齿板下端的两个滑管依次的切换到圆环槽和三角环槽中，使得长圆环齿板进行前后位置调换，从而使得铸件的吹风面进行切换，从而使得铸件冷却更加彻底无死角，同时也使得铸件有足够的时间进行热量传递，从而避免出现受热不均的问题出现；进一步的，通过多个长圆环齿板进行同步冷却，从而提高设备的冷却效率。

2.本发明通过换位板两端的勾块和作动块受到前端滑管作用，发生转动，从而阻碍后端的滑管继续进入三角环槽中，从而使得两个滑管进行前后位置的调换，从而将铸件进行内外侧转换，从而使得铸件两侧都能受到冷却，从而使得铸件冷却更加充分高效，从而使得铸件有足够时间进行热传导，避免铸件出现局部冷却，导致铸件出现碎裂的问题出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明总体结构示意图；

图2为本发明侧俯视局部剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明前侧俯视局部剖视结构示意图；

图5为本发明图4中B处放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

三角板10，三角环槽11，圆环槽12，滑管13，长圆环齿板14，转换齿牙15，位移环齿板16，位移齿牙17，环桶18，导风桶19，电机22，星齿轮23，勾块24，换位板25，作动块26，弹簧杆27，避让槽28，导风环30，导风扁环板31，引导板32，随动杆35，随动锥齿轮36，固定锥齿轮37，固定杆38，摆动杆40，立杆41，横杆42，L架43，圆弧倒角44，平衡扭簧45，台阶槽46。

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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种金属铸件多工位旋转风冷装置，包括三角板10，其特征在于：三角板10上端环绕其边线开设有三角环槽11，三角板10上端中央开设有圆环槽12，圆环槽12与三角环槽11等宽，且圆环槽12外壁与三角环槽11外壁相切，三角环槽11内部滑动设置有用于承载铸件的多个滑管13，每两个滑管13为一组，每两个滑管13外壁通过支架固定设置有长圆环齿板14，长圆环齿板14外壁开设有转换齿牙15，三角环槽11边缘靠近拐角处设置有三个用于驱动长圆环齿板14进行内外侧调换的换位机构，三角板10中央转动设置有与圆环槽12同轴线的位移环齿板16，位移环齿板16外侧壁开设有位移齿牙17，位移齿牙17与转换齿牙15相啮合，三角板10中央竖向设置有用于导风的环桶18，环桶18侧壁径向开设有多个与长圆环齿板14数量一致的导风桶19，导风桶19下端外壁与位移环齿板16之间设置有用于驱动位移环齿板16和导风桶19进行反向转动的驱动机构；

本发明使用前先将本装置组装完毕(如图1所示，其中图中为本装置逆时针旋转九十度，本装置采用闭环工作，采用环形阵列排布)；将冷风管道通过连接环连接到环桶18，使得环桶18在转动过程中，冷风管道不受到转动驱动力；

本发明使用时，启动驱动机构，驱动机构驱动位移环齿板16转动，位移环齿板16转动通过外端的位移齿牙17和转换齿牙15驱动长圆环齿板14进行位移，位移环齿板16驱动两个滑管13在三角环槽11内滑动，同时滑管13驱动上端的铸件沿着三角环槽11进行移动，从而缓慢靠近正在出风的环桶18外壁的导风桶19，冷空气从环桶18上的导风桶19径向吹向正在沿着三角环槽11移动靠近导风桶19侧壁的铸件，从而将铸件进行冷却降温(如图1和2所示，其中采用铸件靠近导风桶19出风口的方式进行冷却，从而保证了高温铸件缓慢接近冷却源，避免铸件直接暴露在较冷的空气中，使得铸件内部来不及冷却出现，冷热不均的问题，从而导致铸件出现热胀冷缩出现碎裂问题)，其次驱动机构继续驱动位移环齿板16进行移动，从而使得位移环齿板16下端的前端的滑管13移动到三角环槽11拐点，随着驱动机构继续工作位移环齿板16移动后端的滑管13受到换位机构的作用，开始从三角环槽11向圆环槽12内部滑动，前端的滑管13此时处于三角环槽11拐点发生自转，从而将位移环齿板16进行前后位置的调换，这时使得位移环齿板16的内侧转换成外侧，使得刚刚的铸件的被风面切换成受风面，随着驱动机构继续工作，背风面的铸件切换成受风面，从而向靠近导风桶19出风口，进行再次冷却，从而使得受风面的来回切换使得铸件有足够的时间将内部热量传递到外端以进行热交换，从而使得铸件冷却更加均匀高效，从而避免铸件出现开裂的问题出现；同时的环桶18受到驱动机构的作用，发生与位移环齿板16相反的位移方向，从而间歇吹到长圆环齿板14上端的铸件上，且出现交错相遇，一边冷却一边将空气中的热量吹散到设备周围，从而避免环境温度过高，导致冷却效率下降的问题出现；

本发明通过驱动机构驱动位移环齿板16转动，从而驱动长圆环齿板14下端的三角环槽11内滑动，使得同一块长圆环齿板14上的滑管13上端的铸件边移动边靠近正在出风的导风桶19，从而使得铸件缓慢靠近冷却口，使得铸件与冷空气接近在远离，从而使得铸件有个缓慢的冷却接触时间，从而使得铸件有足够的时间将内部的热量传递到铸件表面进行冷却，从而避免铸件直接暴露到冷空气中，造成局部冷热不均匀，使得铸件出现碎裂的问题出现；其次通过换位机构工作，将长圆环齿板14下端的两个滑管13依次的切换到圆环槽12和三角环槽11中，使得长圆环齿板14进行前后位置调换，从而使得铸件的吹风面进行切换，从而使得铸件冷却更加彻底无死角，同时也使得铸件有足够的时间进行热量传递，从而避免出现受热不均的问题出现；进一步的，通过多个长圆环齿板14进行同步冷却，从而提高设备的冷却效率。

作为本发明的进一步方案，驱动机构包括电机22，电机22固定设置在三角板10下端，电机22输出轴穿过三角板10且与三角板10转动连接，电机22穿过三角板10上端外壁同轴固定设置有星齿轮23，星齿轮23外壁啮合在环桶18下端外壁，星齿轮23外壁还啮合在位移环齿板16内壁，三角环槽11边缘靠近拐角处设置有三个用于驱动长圆环齿板14进行内外侧调换的换位机构；换位机构包括换位板25，换位板25中央转动设置在三角板10上端面，且换位板25位于三角环槽11外侧壁上，靠近三角环槽11拐角处的换位板25上设置有可被滑管13挤压使得换位板25转动的作动块26，靠近三角环槽11和圆环槽12相切位置的换位板25前端固定设置有在换位板25转动后阻碍滑管13进入三角环槽11只能进入圆环槽12的勾块24，换位板25外端转动设置有用于让滑管13顺利进入三角环槽11的切换装置；切换装置包括转动设置在换位板25外端用于让滑管13顺利进入三角环槽11的弹簧杆27，弹簧杆27另一端转动设置在三角板10上端面，靠近换位板25的三角板10上端开设有用于避让换位板25进行转动的避让槽28，环桶18侧壁的导风桶19内设置有可跟随位移环齿板16位移时进行定心导风的导风装置；

本发明工作时，如图1和2所示，电机22转动驱动星齿轮23转动，星齿轮23转动驱动位移环齿板16进行转动同时驱动环桶18进行相反转动，位移环齿板16移动时，使得滑管13在三角环槽11内进行移动，前端的滑管13首先滑动到三角环槽11拐角段(如图3所示，其中换位板25受到弹簧杆27推动作用，使得勾块24处于避让槽28中，这时前端的滑管13不受外部作用力，能沿着三角环槽11持续滑动)，前端的滑管13继续沿着三角环槽11向前滑动，使得滑管13受到三角环槽11侧壁作用挤压换位板25后端的作动块26，使得换位板25克服弹簧杆27弹力发生转动，同时的使得弹簧杆27出现收缩，这时后侧的滑管13正好快要进入三角环槽11内部，换位板25转动使得后端的勾块24将进入三角环槽11的路径堵住，后端的滑管13只能滑入圆环槽12中，从而使得前端的滑管13处于三角环槽11的拐点，后端的滑管13处于圆环槽12中，随着电机22的继续转动，长圆环齿板14啮合到长圆环齿板14端头，这时的长圆环齿板14只能发生自转调换方向，从而完成设备长圆环齿板14的换向工作，使得滑管13进行前后位置调换，从而使得铸件受风面进行切换，从而使得铸件散热更加均匀，且有足够的热传导时间，从而避免铸件出现局部冷却导致铸件出现碎裂的问题；

本发明通过换位板25两端的勾块24和作动块26受到前端滑管13作用，发生转动，从而阻碍后端的滑管13继续进入三角环槽11中，从而使得两个滑管13进行前后位置的调换，从而将铸件进行内外侧转换，从而使得铸件两侧都能受到冷却，从而使得铸件冷却更加充分高效，从而使得铸件有足够时间进行热传导，避免铸件出现局部冷却，导致铸件出现碎裂的问题出现。

导风装置包括转动设置在导风桶19内壁的导风环30，位于环桶18外端的导风环30外壁固定设置喇叭扇形的导风扁环板31，导风扁环板31内壁固定设置有多个用于进行定向导风的引导板32，导风桶19中央设置有用于驱动导风扁环板31进行转动的随动机构；随动机构包括通过支架固定设置在导风桶19内壁的随动杆35，随动杆35端头固定设置有随动锥齿轮36，多个随动锥齿轮36下端共同啮合有与环桶18同轴线的固定锥齿轮37，固定锥齿轮37中央同轴固定设置有固定杆38，固定杆38固定设置在三角板10中央上端面；

本发明工作时，如图4和5所示，其中冷风从环桶18上端进入导风桶19中，再进入导风环30中，经过导风环30再将冷空气导入导风扁环板31中，经过导风扁环板31空腔内的引导板32将冷空气快速倒散，从而扩大冷空气的冷却范围，扩大冷空气的有效冷却面接，使得铸件不受到定点的冷却空气，从而导致，外壁出现冷却横向区域，导致铸件出现局部冷却的问题出现，同时也使得铸件散热更加均匀高效，同时的导风环30随着环桶18公转过程中，使得随动杆35和随动锥齿轮36进行公转，随动锥齿轮36绕着中央固定杆38上的固定锥齿轮37公转时，出现自转，随动锥齿轮36自转驱动随动杆35自转，随动杆35自转使得导风环30自转，最终使得导风扁环板31边公转边自转，随时卡换冷却范围，使得导风扁环板31冷却范围扩大，从而进一步提高铸件冷却的均匀性，同时也能将环境热空气快速驱散，从而提高冷却效率。

作为本发明的进一步方案，位于同一块位移环齿板16中间的两个滑管13上端转动设置有同一根水平的摆动杆40，摆动杆40两端位于滑管13外壁固定设置有竖向的与滑管13同轴线的立杆41，两个立杆41之间固定设置有多个横杆42，每个横杆42外壁固定设置有多个用于挂载铸件的L架43，L架43上端采用圆弧倒角44，摆动杆40上设置有用于保持L架43平衡的平衡装置；平衡装置包括两个套设在摆动杆40外壁的平衡扭簧45，两个平衡扭簧45一端固定设置在摆动杆40外壁，另一端分别固定设置在两个滑管13外壁，滑管13上端开设有用于限制立杆41摆动幅度的台阶槽46；

本发明工作时，将铸件挂到L架43(铸件有孔的话可支架挂载，无控的话可放置在两个L架43之间，保持稳定，提高设备的挂载范围)，当冷空气吹到铸件上时，会驱动L架43和横杆42进行摆动，横杆42驱动两端的立杆41进行倾倒，同时的立杆41驱动摆动杆40克服平衡扭簧45作用发生左右摇摆(两个平衡扭簧45螺旋方向相反，使得摆动杆40初始位置为竖向；圆弧倒角44能避免铸件出现划痕)，从而使得摆动杆40出现左右摆动，从而改变铸件与出风方向角度，从而使得冷风能吹到铸件各个角度，从而避免出现遮挡，从而避免出现冷却死角的问题。

Claims (2)

1.一种金属铸件多工位旋转风冷装置，包括三角板(10)，其特征在于：所述三角板(10)上端环绕其边线开设有三角环槽(11)，所述三角板(10)上端中央开设有圆环槽(12)，所述圆环槽(12)与三角环槽(11)等宽，且圆环槽(12)外壁与三角环槽(11)外壁相切，所述三角环槽(11)内部滑动设置有用于承载铸件的多个滑管(13)，每两个滑管(13)为一组，每两个滑管(13)外壁通过支架固定设置有长圆环齿板(14)，所述长圆环齿板(14)外壁开设有转换齿牙(15)，所述三角环槽(11)边缘靠近拐角处设置有三个用于驱动长圆环齿板(14)进行内外侧调换的换位机构，所述三角板(10)中央转动设置有与圆环槽(12)同轴线的位移环齿板(16)，所述位移环齿板(16)外侧壁开设有位移齿牙(17)，所述位移齿牙(17)与转换齿牙(15)相啮合，所述三角板(10)中央竖向设置有用于导风的环桶(18)，所述环桶(18)侧壁径向开设有多个与长圆环齿板(14)数量一致的导风桶(19)，所述导风桶(19)下端外壁与位移环齿板(16)之间设置有用于驱动位移环齿板(16)和导风桶(19)进行反向转动的驱动机构；

所述驱动机构包括电机(22)，所述电机(22)固定设置在三角板(10)下端，所述电机(22)输出轴穿过三角板(10)且与三角板(10)转动连接，所述电机(22)穿过三角板(10)上端外壁同轴固定设置有星齿轮(23)，所述星齿轮(23)外壁啮合在环桶(18)下端外壁，所述星齿轮(23)外壁还啮合在位移环齿板(16)内壁，所述三角环槽(11)边缘靠近拐角处设置有三个用于驱动长圆环齿板(14)进行内外侧调换的换位机构；

所述换位机构包括换位板(25)，所述换位板(25)中央转动设置在三角板(10)上端面，且换位板(25)位于三角环槽(11)外侧壁上，靠近三角环槽(11)拐角处的所述换位板(25)上设置有可被滑管(13)挤压使得换位板(25)转动的作动块(26)，靠近三角环槽(11)和圆环槽(12)相切位置的所述换位板(25)前端固定设置有在换位板(25)转动后阻碍滑管(13)进入三角环槽(11)只能进入圆环槽(12)的勾块(24)，所述换位板(25)外端转动设置有用于让滑管(13)顺利进入三角环槽(11)的切换装置；

所述切换装置包括转动设置在换位板(25)外端用于让滑管(13)顺利进入三角环槽(11)的弹簧杆(27)，所述弹簧杆(27)另一端转动设置在三角板(10)上端面，靠近换位板(25)的所述三角板(10)上端开设有用于避让换位板(25)进行转动的避让槽(28)，所述环桶(18)侧壁的导风桶(19)内设置有可跟随位移环齿板(16)位移时进行定心导风的导风装置；

所述导风装置包括转动设置在导风桶(19)内壁的导风环(30)，位于环桶(18)外端的所述导风环(30)外壁固定设置喇叭扇形的导风扁环板(31)，所述导风扁环板(31)内壁固定设置有多个用于进行定向导风的引导板(32)，所述导风桶(19)中央设置有用于驱动导风扁环板(31)进行转动的随动机构；

所述随动机构包括通过支架固定设置在导风桶(19)内壁的随动杆(35)，所述随动杆(35)端头固定设置有随动锥齿轮(36)，多个所述随动锥齿轮(36)下端共同啮合有与环桶(18)同轴线的固定锥齿轮(37)，所述固定锥齿轮(37)中央同轴固定设置有固定杆(38)，所述固定杆(38)固定设置在三角板(10)中央上端面；

位于同一块位移环齿板(16)中间的两个所述滑管(13)上端转动设置有同一根水平的摆动杆(40)，所述摆动杆(40)两端位于滑管(13)外壁固定设置有竖向的与滑管(13)同轴线的立杆(41)，两个所述立杆(41)之间固定设置有多个横杆(42)，每个所述横杆(42)外壁固定设置有多个用于挂载铸件的L架(43)，所述L架(43)上端采用圆弧倒角(44)，所述摆动杆(40)上设置有用于保持L架(43)平衡的平衡装置。

2.根据权利要求1所述的一种金属铸件多工位旋转风冷装置，其特征在于：所述平衡装置包括两个套设在摆动杆(40)外壁的平衡扭簧(45)，两个所述平衡扭簧(45)一端固定设置在摆动杆(40)外壁，另一端分别固定设置在两个滑管(13)外壁，所述滑管(13)上端开设有用于限制立杆(41)摆动幅度的台阶槽(46)。

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