CN201862767U - 振动除芯机 - Google Patents

Abstract

一种振动除芯机，它包括机架和设置在机架上的振击锤和振击工作台，其特征是所述机架上设置有上部横梁、中部横梁和底部横梁，上部横梁上设置有振击锤，底部横梁上设置有振击工作台，在中部横梁上设置有工件压紧装置。本实用新型的有益效果是：采用气动振击锤(或称振击器)，立式安装，对放置在水平工作台上的发动机缸体(或缸盖)铸件进行高频振击，降低对工件的装卡难度；分别设置铸件装卸工位和振击工位，铸件在不同工位之间的传输采用双工位过渡车，在一个铸件除芯作业的同时，可进行另外一个铸件的装卸作业，以提高生产效率；铸件的除芯作业过程在全封闭状态下进行，与外界相隔离，消除铸件在除芯过程中所产生的粉尘和噪声对作业环境的污染。

Description

振动除芯机

技术领域

本实用新型涉及一种铸造设备，尤其涉及一种振动除芯机。

背景技术

在铸造生产中，汽车发动机缸体(包括缸盖)铸件的生产占有重要地位，无论是在产品复杂程度、生产率，还是自动化程度方面，都对铸造工艺装备提出了很高的要求。

无论采用砂型还是金属型铸造工艺生产汽车发动机缸体铸件都需要采用大量的砂芯。因此，当铸件浇注成形以后，需要有专门工艺和设备用于清除缸体铸件内腔的砂芯，以提高缸体铸件的清洁度。清除缸体内腔(如冷却水道)残留砂芯是铸件清理过程的重要工序，长期以来，专业技术人员对此已进行了很多的研究工作；研究的重点主要在除芯工艺方法，以及在铸件的传输方式上如何减轻工人劳动强度和提高机械化、自动化程度。

对于清理三缸、小四缸等小缸体铸件，目前市场上已有具备一定机械化、自动化水平的振动除芯机产品。例如，一种用于铝合金缸体(缸盖)铸件的除芯设备，将待清理的工件装卡在利用振动电机作为激振源的振动装置上，采用气动振击锤对工件施以高频振击，以振落砂芯；同时，包括工件和振击锤在内的整个装置又在振动电机的激振作用下进行振动，以排除内腔里已振碎的砂芯；工件的装卸采用电动葫芦人工吊装。再如，一种用于粘土砂铸造生产的灰铸铁缸体(缸盖)铸件的除芯机产品，铸件通过机动辊道进入振击工位，被水平放置在工作台上，采用气动振击锤对工件施以高频振击，以振落砂芯；而后通过机动辊道再进入下一个工位；该除芯机可以直接接入连续生产线，以实现自动化流水作业。这两种型式的除芯机产品一个共同的特点，就是只能用于清理小缸体铸件(工件重量为十几至几十千克，工件长度小于500毫米)，而不能用于六缸或大四缸柴油发动机等大缸体铸件(工件重量为一百至几百千克，工件长度在500毫米以上)。

由于重量、体积，以及大尺寸铸造飞边毛刺的原因，对于六缸或大四缸柴油发动机等大缸体铸件的除芯作业来说，目前尚无比较理想的技术及装备。市场上已有的产品是早期的一种卧式除芯机，铸件水平(悬空)放置，两端面夹持固定，采用一个气动振击锤从一端对铸件进行振击，装卡难度大，对工件的适应性和除芯效果都比较差；尤其是该机为开放式间断作业，人工介入工作量大，生产率低，粉尘污染严重，噪声大，生产环境恶劣，因此，应用较少。长期以来，仍大多采用惯性振动落砂机+抛丸清理机等工艺设备，同时结合人工清理(采用手持式风镐或其它手工工具)用于大缸体铸件的除芯作业。

发明内容

本实用新型专利，其目标正是提供一种用于清除六缸或大四缸柴油发动机等大缸体铸件内腔砂芯的振动除芯机。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种振动除芯机，它包括机架和设置在机架上的振击锤和振击工作台，其特征是所述机架上设置有上部横梁、中部横梁和底部横梁，上部横梁上设置有振击锤，底部横梁上设置有振击工作台，在中部横梁上设置有工件压紧装置。

本方案的具体特点还有，所述工件压紧装置包括设置于中部横梁上的压紧支架、以及与压紧支架配合的升降机构和导向机构，在压紧支架上位于振击锤和振击工作台之间还设置有振击锤直接击打的振击压板。通过振击压板压紧工件；振击锤工作时，锤头直接击打振击压板，通过振击压板将振击力传递给工件。

所述升降机构包括两组差动空气簧及与之配合的导向机构。当上部空气簧进气、下部空气簧排气，则压紧装置下降压紧工件；反之，当上部空气簧排气、下部空气簧进气，则压紧装置上升脱开工件。

整个机架是通过4个橡胶垫组成的减震器支承在基础上；振动除芯机工作时所产生的振击力除作用于待清理的工件外，均由机架结构内部消耗，不会传递给基础。

振击锤为气动振击锤，数量通常为一组(2台或2台以上)，

在机架两侧分别对称设置有左装卸工作台和右装卸工作台，左右装卸工作台和振击工作台之间通过工件传输装置完成工件输送。

工件传输装置包括通过一组空气弹簧以及与空气弹簧配合的导向限位装置支承在底座上的导轨支架，在导轨支架上设置的导轨，在导轨上放置的在驱动装置驱动下可双向移动的过渡小车，在过渡小车上设置有两个振击栅格，两个振击栅格间距与振动工作台以及左右装卸工作台相适配。

所述过渡小车通过由支承托块和定位块组成的承载结构实现振击栅格的设置。

在振击工作台上设置有除尘罩，在除尘罩上设置有右工件进出口升降门及右升降驱动机构、左工件进出口升降门及左升降驱动机构。还设置有检修门和除尘口。将其与外界相隔离，以用于消除或减弱在工件振击除芯作业过程中所产生的粉尘和噪声对环境的影响；

在左右装卸工作台周围设置有防护栏，将其与外界部分相隔离，以用于在过渡小车传输工件过程中的安全防护。

所述过渡小车包含有一组滚轮和滚轮对应的滚轮外罩，在滚轮外罩上设置有导轨表面清扫器。滚轮外罩和导轨表面清扫器用于滚轮的双向安全防护作用。在过渡小车上还设置有有一组工作台表面清扫器。

过渡小车在导轨上的双向移动通过安置在导轨支架上的驱动装置来实现，驱动装置可采用气动、液压或者电动方式。导轨支架的两端安装有止位机构，以用于过渡小车在导轨上的双向运行时的安全定位。

导轨支架由一组空气弹簧支承在左、右两个底座上；当过渡小车需要移动时，空气弹簧进气，导轨支架上升到高位；当过渡小车到达指定位置停止运行，例如，栅格到达装件工位、栅格到达振击工位时，空气弹簧排气，导轨支架下降到低位；此时，振击栅格与过渡小车相脱离，分别搁置在右装卸工作台和振击工作台上；导轨支架在升降过程中依靠限位装置进行限位并导向。

左、右两个底座上分别设置有一组调节螺钉，用以调节导轨的导轨面的水平度。

本实用新型的有益效果是：采用气动振击锤(或称振击器)，立式安装，对放置在水平工作台上的发动机缸体(或缸盖)铸件进行高频振击，降低对工件的装卡难度；分别设置铸件装卸工位和振击工位，铸件在不同工位之间的传输采用双工位过渡车，在一个铸件除芯作业的同时，可进行另外一个铸件的装卸作业，以提高生产效率；铸件的除芯作业过程在全封闭状态下进行，与外界相隔离，消除铸件在除芯过程中所产生的粉尘和噪声对作业环境的污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型振动除芯机的实施例的结构正视示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1所示的实施例的除去气动振击锤和工件压紧装置后的俯视图；

图4是图1所示的实施例的铸件传输系统的结构示意正视图。

图5是图4所示的铸件传输系统除去振击栅格后的俯视图。

图6是图4所示的铸件传输系统当过渡小车移向左端并除去振击栅格后的俯视图。

图中：1-振击锤，2-工件压紧装置，3-机架，4-右工件进出口升降门，5-过渡小车，6-导轨，7-振击栅格，8-导轨支架，9-防护栏，10-底座，11-空气弹簧，12-减震器，13-左装卸工作台，14-左工件进出口升降门，15-振击栅格，16-振击压板，17-除尘罩，18-左升降驱动机构，19-右升降驱动机构，20-工件，21-右装卸工作台，22-上部横梁，23-中部横梁，24-下部横梁，25-振击工作台，26-锤头，27-压紧支架，28-升降机构，29-导向机构，30-上部空气弹簧，31-下部空气弹簧，32-滚轮，33-滚轮外罩，34-导轨表面清扫器，35-工作台表面清扫器，36-支承托块，37-定位块，38-驱动装置，39-限位装置，40-止位机构，41-，42-检修门，43-除尘口，44-工件。

具体实施方式

如图1-2所示，一种振动除芯机，它包括机架3和设置在机架3上的振击锤1和振击工作台，所述机架上设置有上部横梁22、中部横梁23和底部横梁24，上部横梁22上设置有振击锤1，底部横梁24上设置有振击工作台25，在中部横梁23上设置有工件压紧装置2。所述工件压紧装置2包括设置于中部横梁23上的压紧支架27、以及与压紧支架27配合的升降机构28和导向机构29，在压紧支架27上位于振击锤1和振击工作台25之间还设置有振击锤1直接击打的振击压板16。通过振击压板16压紧工件20；振击锤1工作时，锤头26直接击打振击压板16，通过振击压板16将振击力传递给工件20。

所述升降机构包括两组差动空气簧及与之配合的导向机构。当差动空气簧中的上部空气簧30进气、下部空气簧31排气，则工件压紧装置2下降压紧工件；反之，当上部空气簧30排气、下部空气簧31进气，则工件压紧装置2上升脱开工件。

整个机架3是通过4个橡胶垫组成的减震器12支承在基础上；振动除芯机工作时所产生的振击力除作用于待清理的工件20外，均由机架3的结构内部消耗，不会传递给基础。

振击锤1为气动振击锤，数量通常为一组(2台或2台以上)。

在机架3两侧分别对称设置有左装卸工作台13和右装卸工作台21，左右装卸工作台和振击工作台25之间通过工件传输装置完成工件输送。

如图4所示，工件传输装置包括通过一组空气弹簧11以及与空气弹簧11配合的导向限位装置支承在底座10上的导轨支架8，在导轨支架8上设置的导轨6，在导轨6上放置的在驱动装置38驱动下可双向移动的过渡小车5，在过渡小车5上设置有两个振击栅格(7，15)，两个振击栅格间距与振动工作台25以及左右装卸工作台相适配。导轨支架8通过空气弹簧11以及导向限位装置装配在底座10上，通过空气弹簧11的进、排气而升降。

如图5所示所述过渡小车5通过由支承托块36和定位块37组成的承载结构实现振击栅格(7，15)的设置。

如图3所示，在振击工作台25上设置有除尘罩17，在除尘罩17上设置有右工件进出口升降门4及右升降驱动机构19、左工件进出口升降门14及左升降驱动机构18。还设置有检修门42和除尘口43。将其与外界相隔离，以用于消除或减弱在工件振击除芯作业过程中所产生的粉尘和噪声对环境的影响；

如图1所示在左右装卸工作台(13，21)周围设置有防护栏9，将其与外界部分相隔离，以用于在过渡小车5传输工件过程中的安全防护。图1、图2、图3显示了本实用新型对安全和环境方面的特别考虑：在机器的三个工作位置中的振击工作台25，采用一个除尘罩17将其与外界完全相隔离，以用于消除或减弱在工件振击除芯作业过程中所产生的粉尘和噪声对环境的影响；而在左、右两个工件装卸工作台(13，21)，则采用防护栏9将其与外界半隔离，以用于在过渡小车5运行过程中对操作工的安全防护。防护栏9的高度与过渡小车5的上平面基本持平，不影响工件的装卸作业。

如图5-6所示所述过渡小车5包含有一组滚轮32以及和滚轮对应的滚轮外罩33，在滚轮外罩上设置有导轨表面清扫器34。滚轮外罩33和导轨表面清扫器34用于滚轮32的双向安全防护作用。在过渡小车5上还设置有有一组工作台表面清扫器35。

过渡小车5在导轨6上的双向移动通过安置在导轨支架8上的驱动装置38来实现，驱动装置38可采用气动、液压或者电动方式。导轨支架8的两端安装有止位机构40，以用于过渡小车5在导轨6上的双向运行时的安全定位。

如图1和4所示，导轨支架8由一组空气弹簧11支承在左、右两个底座10上；当过渡小车5需要移动时，空气弹簧11进气，导轨支架8上升到高位；当过渡小车5到达指定位置停止运行，例如，振击栅格7到达装卸工作台21、振击栅格15到达振击工作台25时，空气弹簧11排气，导轨支架8下降到低位；此时，振击栅格7和15与过渡小车5相脱离，分别搁置在装卸工作台21和振击工作台25上；导轨支架8在升降过程中依靠限位装置39进行限位并导向。

如图4所示左、右两个底座10上分别设置有一组调节螺钉41，用以调节导轨6的导轨面的水平度。

图1、图3显示了本实用新型一个很重要的特征，即机器具有三个工作位置：左、右两个工件装卸工位和中间一个振击工位，即装卸工作台(13，21)和振击工作台25。如图1所示，当过渡小车5处于图示右端位置，工件20在振击工作台25处于振击除芯作业过程中，可以同时在装卸工作台21装入另一个工件44；同理，当工件20完成振击作业，驱动装置38驱动过渡小车5到达图示左端位置(如图6)，则工件44处在振击工作台25进行振击除芯作业，同时工件20到达装卸工作台13被卸下吊运至下个工序，而后可以再装入一个新的工件；如此周而复始，过渡小车5在驱动装置38的推拉驱动作用下，可分别从左右两个装件工作台(13，21)(如图5、图6所示)将待除芯的工件传送到中间的振击工作台25上。

图2、图4则显示了本实用新型另外一个结构特征，即支承过渡小车5的导轨6及导轨支架8具有升降功能：导轨支架8通过空气弹簧11以及限位装置39支承在底座10上，通过空气弹簧11的进、排气而升降。当过渡小车5需要在导轨6上移动时，导轨支架8升起到高位，此时承载工件的振击栅格(7，15)完全脱离装卸工作台(13或者21)和振击工作台25；当工件到达规定位置，导轨支架8下降在低位，过渡小车5也随之下降，此时振击栅格(7，15)则脱离过渡小车5而与下部工作台相接触。

振动除芯机工作过程：

-起始状态：机器空载，工件压紧装置2和振击锤1的锤头26处于高位，过渡小车5处于图示右端位置，导轨支架8处于低位，振击栅格(7，15)脱离过渡小车5而搁置在装卸工作台21和振击工作台25上，除尘罩17上的右工件进出口升降门4和左工件进出口升降门14均下降到低位，处于关闭状态；

-将待清理的缸体铸件吊入右装卸工作台21上的振击栅格7上；

-启动机器，首先左升降驱动机构18和右升降驱动机构19通入压缩空气，左右工件进出口升降门(14，4)均上升到高位，工件进出口处于开启状态；

-空气弹簧11通入压缩空气，使得导轨支架8升起到高位，托起过渡小车5、振击栅格(7，15)，以及缸体铸件；

-过渡小车5在驱动装置(气缸)38的推力作用下向左移动，将振击栅格7及待清理的缸体铸件送至振击工作台25；同时，振击栅格15则送达左装卸工作台13(见图6)；

-空气弹簧11排气，过渡小车5、振击栅格(7，15)，以及缸体铸件随导轨支架8-同下降；在该下降过程中，缸体铸件随同振击栅格7脱离过渡小车5置于振击工作台25上、空置的振击栅格15脱离过渡小车5置于左装卸工作台13上，过渡小车5及导轨支架8则下降到低位；

-左右升降驱动机构(气缸)(18，19)动作，左右工件进出口升降门(14，4)下降，除尘罩17上的工件进出口处于关闭状态；

-工件压紧装置2的上部空气簧30通入压缩空气，压紧支架27下降，通过振击压板16压紧铸件；

-振击锤1通入压缩空气，振击锤1的锤头26快速下落接触到振击压板16即开始工作，通过振击压板16对铸件施以高频振击，以振落铸件表面粘砂及其内腔的砂芯；

-同时，在左装卸工作台13上的空置的振击栅格15上吊入另一个待清理的缸体铸件，例如工件20；

-当达到设定时间，振击锤1停止工作，锤头26升起到高位，振击结束；

-同时，工件压紧装置2改为上部空气簧30排气、下部空气簧31通入压缩空气，振击压板16随同压紧支架27升起，脱开工件；

-左右升降驱动机构(气缸)(18，19)动作，左右工件进出口升降门(14，4)上升，除尘罩17工件进出口处于开启状态；

-空气弹簧11通入压缩空气，使得导轨支架8升起到高位，托起过渡小车5、振击栅格(7，15)及其栅格上的缸体铸件；

-过渡小车5在驱动装置38的拉力作用下向右移动，将振击栅格15及工件20送至振击工作台25；同时，振击栅格7和振击过的缸体铸件则送回到右装卸工作台21；

-空气弹簧11排气，过渡小车5、振击栅格(7，15)及其上的缸体铸件随导轨支架8一同下降；在该下降过程中，工件20随同振击栅格15脱离过渡小车5置于振击工作台25上、振击栅格7及其上的振击过的缸体铸件则脱离过渡小车5置于右装卸工作台21上，过渡小车5及导轨支架8则下降到低位；

-左右升降驱动机构(气缸)(18，19)动作，左右工件进出口升降门(14，4)下降，除尘罩17工件进出口处于关闭状态；

-工件压紧装置2的上部空气簧30通入压缩空气，压紧支架27下降，通过振击压板16压紧铸件；

-振击锤1通入压缩空气，振击锤1的锤头26快速下落接触到振击压板16即开始工作，通过振击压板16对工件20施以高频振击，以振落铸件表面粘砂及其内腔的砂芯；

-同时，将右装卸工作台21上的振击栅格7上已振击过的缸体铸件卸下吊运至下个工序，而后再装入一个新的待清理的缸体铸件，例如工件44(见图1)；

至此，一个工作周期完成，如此循环反复。

Claims (10)

1.一种振动除芯机，它包括机架和设置在机架上的振击锤和振击工作台，其特征是所述机架上设置有上部横梁、中部横梁和底部横梁，上部横梁上设置有振击锤，底部横梁上设置有振击工作台，在中部横梁上设置有工件压紧装置。

2.根据权利要求1所述的振动除芯机，其特征是所述工件压紧装置包括设置于中部横梁上的压紧支架、以及与压紧支架配合的升降机构和导向机构，在压紧支架上位于振击锤和振击工作台之间还设置有振击锤直接击打的振击压板。

3.根据权利要求2所述的振动除芯机，其特征是所述升降机构包括两组差动空气簧及与之配合的导向机构。

4.根据权利要求1所述的振动除芯机，其特征是在机架两侧分别对称设置有左装卸工作台和右装卸工作台，左右装卸工作台和振击工作台之间通过工件传输装置完成工件输送。

5.根据权利要求4所述的振动除芯机，其特征是在左右装卸工作台周围设置有防护栏。

6.根据权利要求4所述的振动除芯机，其特征是工件传输装置包括通过一组空气弹簧以及与空气弹簧配合的导向限位装置支承在底座上的导轨支架，在导轨支架上设置的导轨，在导轨上放置的在驱动装置驱动下可双向移动的过渡小车，在过渡小车上设置有两个振击栅格，两个振击栅格间距与振动工作台以及左右装卸工作台相适配。

7.根据权利要求6所述的振动除芯机，其特征是所述过渡小车通过由支承托块和定位块组成的承载结构实现振击栅格的设置。

8.根据权利要求6所述的振动除芯机，其特征是所述过渡小车包含有一组滚轮和滚轮对应的滚轮外罩，在滚轮外罩上设置有导轨表面清扫器。

9.根据权利要求1或4所述的振动除芯机，其特征是在振击工作台上设置有除尘罩，在除尘罩上设置有右工件进出口升降门及右升降驱动机构、左工件进出口升降门及左升降驱动机构。

10.根据权利要求9所述的振动除芯机，其特征是所述除尘罩上还设置有检修门和除尘口。

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