CN116379186B - 一种集成射砂排气阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成射砂排气阀，包括阀壳，其特征在于：阀壳内由储气腔、射砂腔、排气腔构成三腔结构；储气腔和射砂腔之间设有多个进气孔，在阀壳周围对应每个进气孔分别设置有一个进气机构；射砂腔与排气腔之间设有多个排气孔，在阀壳上部对应每个排气孔设有一个排气机构；射砂腔内设有导流罩，阀壳在导流罩底部位置具有用于连通射砂筒的通孔，通孔上设有筛网。本发明将进气机构与排气机构共同安装在同一个阀体上，既更好地达到射砂和排气效果，又节省了管路；不但结构紧凑，还使得射砂或排气的气流变化顺畅不紊乱，避免了压力损失以及由于气流紊乱而造成阀体的噪音较大和阀体的振动损坏。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种用于射芯机的阀体结构，尤其是一种将射砂阀和排气阀集成一体的阀体结构。
背景技术
射芯机一般设置有两套阀门，分别为射砂（进气）阀与排气阀。射砂是通过压缩空气将型砂从射砂腔带入芯盒内进行成形的过程，在射芯机射砂后，必须进行射砂排气动作，以避免砂芯内压力大影响砂芯质量，并可避免射砂筒压力大造成的射嘴漏砂及喷灰现象的出现。
目前，射砂阀普遍采用的是角座阀，排气阀采用的是膜片阀，射砂阀安装在射砂管路上，排气阀安装在排气管路上，它们根据制芯工艺的需要，通过PLC程序，来控制打开和关闭。
现有技术的缺点是：由于目前使用的射砂或排气用气阀，最大通径DN100，这样，对于大型射芯机，需要多个气阀进行组合，不但管路多，维护不方便，而且由于各阀动作难以做到同时响应，会造成射砂效果不理想。另外，由于射砂阀和排气阀分别通过管道与射砂筒相连接，不但管路多，维护不方便，而且射砂时，压缩空气进入射砂筒要走一段距离，使射砂响应不及时，从而造成射砂效果不理想。
因此，有必要设计新的阀体结构，以适应射芯机的工作需求。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种集成射砂排气阀，使射砂阀和排气阀集成到一个阀体上，通过结构设计，改善因各射砂阀开启不同时而造成的进入射砂筒的压缩空气气流不稳定问题，同时降低排气噪音。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种集成射砂排气阀，包括阀壳，所述阀壳内的腔体是由底部的射砂腔、位于射砂腔上方的排气腔、位于射砂腔周围的储气腔构成的三腔结构，整个腔体形成拱形空间；
所述射砂腔和周围的储气腔之间设有多个进气孔，在所述阀壳周围对应每个进气孔分别设置有一个进气机构，所述进气机构包括用于封闭及打开进气孔的进气阀芯；
所述射砂腔与所述排气腔之间设有多个排气孔，在所述阀壳上部对应每个排气孔设有一个排气机构，所述排气机构包括用于封闭及打开排气孔的排气阀芯；
所述射砂腔内设有导流罩，阀壳在导流罩底部位置具有用于连通射砂筒的通孔，所述通孔上设有筛网；
所述阀壳安装在射砂筒和射砂筒驱动机构之间，阀壳顶部设有多个用于连接射砂筒驱动机构的导向杆，所述导向杆为空心结构，空心内腔连通阀壳内的储气腔；阀壳底部与射砂筒的筒壁顶部密封连接。
本发明形成了一体化集成阀，射砂和排气各阀芯数量可按不同制芯工艺需求来设置，实现了制芯核心技术的模块化（射砂、稳压、排气集成），各阀芯安装在集成阀阀体外侧，检修也方便。集成阀阀体内部各腔拱形空间设计，且内部设置有导流罩，改善了因各射砂阀开启不同时而造成的进入射砂筒的压缩空气气流不稳定，避免了压力损失以及由于气流紊乱而造成阀体的噪音较大和阀体的振动损坏，射砂制芯效果也好。同时，集成阀射砂腔拱形空间，在排气时起到汇流作用，有足够的空间收纳排出的气流，多个排气阀的设置使得排气时可以控制排气阀的开启先后顺序和个数，通过使初始排气气流压力降低，减缓排气速度，降低排气噪音。
上述技术方案中，所述导流罩为锥台或球缺形状，导流罩上分布有通气孔，导流罩遮罩在阀壳底部的通孔上方。
优选的技术方案，所述通气孔的孔径从周边向中间依次缩小，孔径范围在9mm至25mm之间。由此，周边流量大，中心流量小，在整个通流面积上使气流均衡。
上述技术方案中，所述通气孔均匀分布，通气孔的面积和占整个导流罩面积的1/2～2/3。
优选的技术方案，所述储气腔、射砂腔和排气腔的体积比为(4～6)∶(8～10)∶1。
所述筛网的孔径为0.2mm。在排气时，筛网用于阻止射砂筒内的砂进入到阀体中。筛网可以通过筛网支架固定至阀壳底端。一种易于实现的结构是，筛网支架主体为环形，可以用螺钉将环形件固定在阀壳上，环形件中间的孔上安装筛网，可以设置多个加强筋用于定位筛网并增加环形件的强度。筛网支架同时可以起到托起固定导流罩的作用。
上述技术方案中，所述进气阀芯选自截止阀阀芯、膜片阀阀芯中的一种或两种。
优选的技术方案，所述进气阀芯可根据射砂工艺需要，由最多4个截止阀和/或最多8个膜片阀构成。
优选的技术方案，所述排气阀芯由4个膜片阀阀芯构成。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明将进气阀芯与排气阀芯设置在一个阀体上，形成了一体化集成阀，不需要设置连接管路，通过射砂、稳压、排气集成实现了制芯核心技术的模块化；
2、射砂和排气各阀芯的种类和数量可按不同制芯工艺需求来设置，适应性好；
3、集成阀阀体内部各腔拱形空间设计，且内部设置有导流罩，改善了因各射砂阀开启不同时而造成的进入射砂筒的压缩空气气流不稳定，避免了压力损失以及由于气流紊乱而造成阀体的噪音较大和阀体的振动损坏，射砂制芯效果也好；
4、排气腔的设置，使在排气时有足够的空间收纳排出的气流，这样，使排气气流压力降低速度减缓，降低了排气噪音；
5、各阀芯安装在集成阀阀体外侧，便于检修。
附图说明
图1是本发明实施例的阀体俯视示意图；
图2是图1的C-C剖视图（省略导向柱）；
图3是图1的G-G剖视图（省略导向柱）；
图4是图1的H-H剖视图（省略导向柱）；
图5是导流罩的示意图；
图6是筛网和筛网支架的俯视图。
其中：1、阀壳；2、射砂腔；3、排气腔；4、储气腔；5、进气孔；6、截止阀芯；7、膜片阀芯；8、排气孔；9、膜片阀芯；10、导流罩；11、通孔；12、筛网；13、筛网支架；14、通气孔；15、导向杆。
实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1至图4所示，一种集成射砂排气阀，包括阀壳1， 阀壳内的腔体是由底部的射砂腔2、位于射砂腔2上方的排气腔3、位于射砂腔2周围的储气腔4构成的三腔结构，整个腔体形成拱形空间。
射砂腔2和周围的储气腔4之间设有多个进气孔5，在阀壳1周围对应每个进气孔5分别设置有一个进气机构，进气机构包括用于封闭及打开进气孔的进气阀芯。
本实施例中，阀壳总体上呈四边形状，进气机构由4个截止阀芯6和8个膜片阀芯7构成。在每边分别布置1个截止阀芯和2个膜片阀芯。截止阀芯采用150通径，膜片阀芯采用100通径。根据不同工艺需要，当只需要使用部分阀芯时，可以封闭部分安装孔及进气孔。
在其它实施例中，根据射砂工艺需要，可以调整进气阀芯的设置情况，但一般来说，由最多4个截止阀和/或最多8个膜片阀构成为宜。
射砂腔2与排气腔3之间设有多个排气孔8，在阀壳1上部对应每个排气孔8设有一个排气机构，排气机构包括用于封闭及打开排气孔的排气阀芯。
本实施例中，排气机构由4个膜片阀芯9构成。射砂腔起到汇流作用，排气时，先打开1个或2个排气阀芯，在气流稳定后再打开其余排气阀芯，可以起到降低噪音的作用，当4个排气阀芯全部打开时，可以增加排气流量。
射砂腔2内设有导流罩10，阀壳1在导流罩10底部位置具有用于连通射砂筒的通孔11，通孔11上设有筛网12。筛网的孔径为0.2mm。
本实施例中，筛网12通过筛网支架13固定至阀壳底端。参见图6，筛网支架13主体为环形，可以用螺钉将环形件固定在阀壳上，环形件中间的孔上安装筛网12，可以设置多个加强筋用于定位筛网并增加环形件的强度。筛网支架12同时可以起到托起固定导流罩的作用。
参见图5，本实施例中，导流罩主体为锥台形状，底部连接圆形的安装边13，用于和阀壳连接遮罩通孔11。导流罩上分布有通气孔14。
通气孔14的孔径从周边向中间依次缩小，孔径范围在9mm至25mm之间。通气孔均匀分布，通气孔的面积和占整个导流罩面积的1/2。
使用时，阀壳1安装在射砂筒和射砂筒驱动机构之间，阀壳1顶部设有多个用于连接射砂筒驱动机构的导向杆15，导向杆15为空心结构，空心内腔连通阀壳内的储气腔4；阀壳底部与射砂筒的筒壁顶部密封连接。
动作过程：气包内的压缩空气，通过导向杆内腔，进入本实施例阀体的储气腔→在得到射砂指令后，进气机构按事先根据工艺需要设置的开启数量要求，先后或同时打开进气阀芯→压缩空气进入射砂腔，经过导流罩等压处理后，通过筛网进入射砂筒，完成射砂动作→射砂动作完成，关闭各进气阀芯后，排气机构根据工艺需要先后或同时打开排气阀芯→射砂筒内有一定余压的气砂流，向上，依次通过筛网和导流罩，其中气砂流中的砂粒被筛网挡住，气体则通过导流罩，经排气孔进入排气腔→最后排入排气管道。
由于将进气机构与排气机构共同安装在同一个阀体上，使得射砂和排气的阀口位置与射砂筒靠近，既更好地达到射砂和排气效果，又节省了管路；拥有三腔的整体阀体，不但结构紧凑，还使得射砂或排气的气流变化顺畅不紊乱，避免了压力损失以及由于气流紊乱而造成阀体的噪音较大和阀体的振动损坏。
Claims (9)
1.一种集成射砂排气阀，包括阀壳，其特征在于：
所述阀壳内的腔体是由底部的射砂腔、位于射砂腔上方的排气腔、位于射砂腔周围的储气腔构成的三腔结构，整个腔体形成拱形空间；
所述射砂腔和周围的储气腔之间设有多个进气孔，在所述阀壳周围对应每个进气孔分别设置有一个进气机构，所述进气机构包括用于封闭及打开进气孔的进气阀芯；
所述射砂腔与所述排气腔之间设有多个排气孔，在所述阀壳上部对应每个排气孔设有一个排气机构，所述排气机构包括用于封闭及打开排气孔的排气阀芯；
所述射砂腔内设有导流罩，阀壳在导流罩底部位置具有用于连通射砂筒的通孔，所述通孔上设有筛网；
所述阀壳安装在射砂筒和射砂筒驱动机构之间，阀壳顶部设有多个用于连接射砂筒驱动机构的导向杆，所述导向杆为空心结构，空心内腔连通阀壳内的储气腔；阀壳底部与射砂筒的筒壁顶部密封连接。
2.根据权利要求1所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述导流罩为锥台或球缺形状，导流罩上分布有通气孔，导流罩遮罩在阀壳底部的通孔上方。
3.根据权利要求2所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述通气孔的孔径从周边向中间依次缩小，孔径范围在9mm至25mm之间。
4.根据权利要求2或3所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述通气孔均匀分布，通气孔的面积和占整个导流罩面积的1/2～2/3。
5.根据权利要求1所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述储气腔、射砂腔和排气腔的体积比为(4～6)∶(8～10)∶1。
6.根据权利要求1所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述筛网的孔径为0.2mm。
7.根据权利要求1所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述进气阀芯选自截止阀阀芯、膜片阀阀芯中的一种或两种。
8.根据权利要求7所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述进气阀芯由最多4个截止阀和/或最多8个膜片阀构成。
9.根据权利要求1所述的集成射砂排气阀，其特征在于：所述排气阀芯由4个膜片阀阀芯构成。
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