CN205888033U - 一种用于真空吸铸密封装置控制的真空气动和电气回路 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于真空吸铸密封装置控制的真空气动和电气回路。真空吸铸对形状复杂壁厚较薄的铸件有着明显的特点，但是真空吸铸做为反重力浇注其工艺与传统重力浇注有很多不同之处。模型必须密封，要建立真空状态，模型必须在铁水包中吸入液态金属，多余的浇道内金属能够流回铁水包，模型内金属能够封闭，这一切都要有一套与之相应的装置以及控制装置的真空系统、气动回路和电气回路。本实用新型就是通过电气回路控制真空系统及气动回路的各个阀门，阀门的开启时间设定、真空度的建立和解除，使吸铸的密封装置带动模型按反重力浇注的工艺程序准确执行，以满足工艺和生产要求。

Description

一种用于真空吸铸密封装置控制的真空气动和电气回路

技术领域

铸造工业反重力浇注的密封装置控制的真空系统及气动电气回路。

背景技术

在机械制造工业中毛坯准备如铸、锻等一直占有重要位置，而铸造成型不仅是准备工序，也是能独立完成技术要求的手段，如箱体、机床床身等。铸造工艺历来都是将金属熔化后再倒入模具冷却成型的做法。由于液态金属在浇注时受重力影响带来很多缺陷，在发动机涡轮增压器的涡壳及排气岐管连体铸件耐热钢的铸件中，为补缩所设冒口偏多，成品率只在50％左右，对壁厚在2-3毫米的铸件处充型不到位成为无法避免的现象，所以成品效益一直上不来，对壁薄的铸件尤其成为瓶颈。

我们查阅了国内外有关资料，在众多的报道中，其中有真空吸铸法比较适合涡壳的浇注，但对真空吸铸的装置及配套设备就仅有示意说明，没有具体介绍。

发明内容

本实用新型的目的是自行开发一种为反重力浇注设备配套的真空系统，气动回路和电气回路，使真空吸铸的密封装置满足工艺要求，使工艺参数能稳定实现控制。

本实用新型的技术方案是，

1.真空系统：

真空泵通过安装在吸气口的充气阀连接真空罐，真空罐顶部安装真空表，真空罐再连接截止阀后并联成两个回路，一个回路中串接真空减压阀，另一个回路外接一个旁路微量调节阀，两个回路的进出端都各串接2个气动蝶阀，再连接成一个回路，连接一个旁路真空释放阀，再连接真空过滤器，通过真空软管连接到密封罩的软管接头上。

2.气动回路：

气源的压缩空气经过过滤器油雾器连接三个回路，第一个回路经减压阀和二位电磁阀连接，二位电磁阀和密封气缸连接，密封气缸活塞和密封罩连接，密封气缸一端串接单向调速阀。第二个回路经减压阀和二位电磁阀连接，二位电磁阀和并联的压型气缸连接，压型气缸活塞和密封罩内压型块连接，第三个回路经减压阀和三位中封电磁阀连接，三位中封电磁阀和升降气缸连接，升降气缸和升降支架连接，升降气缸两端和单向调速阀连接。

3.电气控制回路：

AC220V的交流电源经熔断器R连接选择开关KK，选择开关KK输出端分别连接手动回路S和半自动回路Z。在手动回路S上，支回路1到7从选择开关KK连接停止按钮AT1-7，停止按钮AT1-7同时连接启动按钮AK1-7和中间继电器J1-7的常开触头，启动按钮AK1-7和中间继电器J1-7常开触头连接中间继电器J1-7线圈进线端，中间继电器J1-7线圈出线端连接电源N端。

在半自动回路Z上，支回路A从选择开关KK连接停止按钮ATO，再同时连接启动按钮ATO和中间继电器J8的常开触头，半自动启动按钮AKO和中间继电器J8常开触头，连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16常闭触头同时连接中间继电器J8和时间继电器JS1线圈进线端，中间继电器J8和时间继电器JS1的出线端和电源N端连接。

支回路B从选择开关KK连接停止按钮ATO，再同时连接中间继电器J9和时间继电器JS1的常开触头，中间继电器J9和时间继电器JS1的常开触头再同时连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16常闭触头同时连接中间继电器J9和时间继电器JS2的线圈，中间继电器J9和时间继电器JS2出线端连接电源N端。

支回路C从选择开关KK连接停止按钮ATO，再同时连接中间继电器J10和时间继电器JS3的常开触头，中间继电器J10和时间继电器JS3的常开触头同时连接中间继电器J15的常闭触头，中间继电器J15常闭触头连接中间继电器J10线圈，中间继电器J10出线端连接电源N端。

支回路D从选择开关KK连接停止按钮ATO，停止按钮ATO再同时连接接近开关JJ和中间继电器J15的常开触头，接近开关JJ和中间继电器J15的常开触头同时连接中间继电器J15线圈，中间继电器J15出线端连接电源N端。

支回路E从选择开关KK连接停止按钮ATO，停止按钮ATO再连接中间继电器J13的常闭触头，中间继电器J13常闭触头同时连接中间继电器J11和时间继电器JS3的线圈，中间继电器J11和时间继电器JS3出线端连接电源N端。

支回路F从选择开关KK连接停止按钮ATO，停止按钮ATO同时连接中间继电器J12和时间继电器JS3的常开触头，中间继电器J12和时间继电器JS3的常开触头连接中间继电器J13的常闭触头，中间继电器J13常闭触头同时连接中间继电器J12和时间继电器JS4的线圈，中间继电器J12和时间继电器JS4出线端连接电源N端。

支回路G从选择开关KK连接停止按钮ATO，停止按钮ATO同时连接中间继电器J13和时间继电器JS4的常开触头，中间继电器J13和时间继电器JS4的常开触头再同时连接中间继电器J13和时间继电器JS5的线圈，中间继电器J13和时间继电器JS5的出线端连接电源N端。

支回路H从选择开关KK连接停止按钮ATO，停止按钮ATO同时连接中间继电器J14和时间继电器JS5的常开触头，中间继电器J14和时间继电器JS5的常开触头连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16的常闭触头同时连接中间继电器J14和时间继电器JS6的线圈，中间继电器J14和时间继电器JS6出线端连接电源N端。

支回路I从选择开关KK连接停止按钮ATO，停止按钮ATO同时连接中间继电器J16和时间继电器JS6的常开触头，中间继电器J16和时间继电器JS6的常开触头再同时连接中间继电器J16线圈，中间继电器J16出线端连接电源N端。

4.电气执行回路：

经交流电源AC220V连接熔断器R1，再连接支回路1到支回路8.

支回路1电源同时连接中间继电器J1和J8的常开触头，中间继电器J1和J8的常开触头同时连接电磁铁DT4，电磁铁DT4出线端连接电源N端。

支回路2电源同时连接中间继电器J2和J9的常开触头，中间继电器J2和J9的常开触头同时连接电磁铁DT5，电磁铁DT5出线端连接电源N端。

支回路3电源同时连接中间继电器J3和J10的常开触头，中间继电器J3和J10的常开触头同时连接电磁铁DT6，电磁铁DT6出线端连接电源N端。

支回路4电源同时连接中间继电器J4和J11的常开触头，中间继电器J4和J11的常开触头同时连接电磁铁DT1和DT1a，电磁铁DT1和DT1a连接电源N端。

支回路5电源同时连接中间继电器J5和J12的常开触头，中间继电器J5和J12的常开触头同时连接电磁铁DT2和DT2a，电磁铁DT2和DT2a出线端连接电源N端。

支回路6电源同时连接中间继电器J6和J13的常开触头，中间继电器J6和J13的常开触头同时连接电磁铁DT3，电磁铁DT3出线端连接电源N端。

支回路7电源同时接通中间继电器J7和J14的常开触头，中间继电器J7和J14的常开触头连接电磁铁DT7，电磁铁DT7出线端连接电源N端。

支回路8为真空泵电机单相连接接触器C的常开触头，接触器C的常开触头连接电磁铁DT8，电磁铁DT8出线端连接电源N端。

真空气动和电气回路的动作：

手动回路比较简单，是专为调试所用，当选择开关KK处于手动状态时，电气回路S回路通电，可以任意选择一个常开按钮AK1-7，启动所对应的元件同时也可以通过任一常闭按钮AT1-7，使相对应的元件复位或停止。

半自动回路的程序是：

启动真空泵电动机，电动机的接触器C吸合通电，真空泵开始运转，接触器C的一个单相输出端因接连真空泵进气口的充气阀电磁铁DT8，电磁阀换向连通了真空罐，并通过常开的截止阀，接通调节真空度的并联回路，此时电气控制回路尚未启动，回路上的气动蝶阀均关闭，各构件均处于原始状态。

拨动选择开关KK，使回路处于半自动状态，电气回路Z回路通电，手按AKO启动按钮，支回路A电源经常闭的停止按钮ATO到启动按钮AKO，接通中间继电器J8及时间继电器JS1，同时J8与AKO并联的常开触头形成自保回路，JS1开始计时，中间继电器J8接通DT4电磁换向阀换向，密封气缸带密封罩下降将模型密封。密封罩到位时间继电器JS1设定时间到。支回路B的时间继电器JS1常开触头闭合，使中间继电器J9和时间继电器JS2通电，与JS1常开触头并联的J9的常开触头闭合，形成自保回路，时间继电器JS2开始计时，时间继电器J9接通DT5电磁换向阀换向，密封罩上压型气缸下降压住模型，压型块到位后时间继电器JS2在支回路C的常开触头闭合，使中间继电器J10通电，与时间继电器JS2常开触头并联的J10常开触头闭合形成自保回路，同时J10接通DT6电磁换向阀换向，使升降气缸带动升降支架及密封框架下降，当密封框架的下部铁水吸管进入铁水设定深度时，升降支架触发接近开关JJ，使支回路D接通电源，中间继电器J15得电，与接近开关JJ并联的常开触头闭合，形成自保回路，同时J15在支回路C的常闭触头断开，使中间继电器J10失电，DT6电磁换向阀回中位封闭气路，升降气缸停止移动，保持模型吸铁管的进入铁水深度。中间继电器J15在支回路E的常开触头同时闭合，中间继电器J11和时间继电器JS3得电，与J15常开触头并联的J11常开触头闭合，形成自保回路，JS3开始计时，同时J11接通DT1及DT1a使气动蝶阀打开，产生通过真空调节阀设定好的真空度到达密封罩内部，模型开始真空吸铸。

支回路F的功能是通过真空调节阀精调或修正用，一般可用来保压计时，此时JS3接通支回路F使中间继电器J12得电，同时时间继电器JS4开始保压计时，当保压时间到，时间继电器JS4在支回路G上的常开触头闭合，使中间继电器J13及时间继电器JS5得电，与JS4常开触头并联的J13常开触头闭合形成自保回路，同时JS5开始计时，中间继电器J13同时接通DT3，真空释放阀换向，破坏密封罩内真空状态，同时中间继电器13在支路E和F上的常闭触头断开，使J11及J12失电，真空回路中的气动蝶阀全部关闭，使真空释放阀快速连通外界大气以方便密封罩开启。

当时间继电器JS5设定时间到，支回路H的JS5常开触头闭合，中间继电器J14及时间继电器JS6得电，与JS5常开触头并联的J14常开触头闭合，形成自保回路，同时J14接通DT7，使电磁换向阀脱离中位换向，接通气源使升降气缸上升，上升时间由JS6控制，时间到支回路I的时间继电器JS6常开触头闭合，使中间继电器J16得电，在支回路A及B上的J16常闭触头断开，DT4及DT5失电，电磁换向阀复位，密封气缸和压型气缸上升，密封罩打开，可取出完成吸铸的模型。

同时按一下半自动回路上的停止按钮ATO，使各工位复原，以备下一个节拍开始。

当工作结束，关闭真空泵，电机接触器断开，DT8失电使真空泵充气阀换向，切断与真空系统的通道，而接通外部大气，以方便下一次的开启。

所述的空气阀为DDC-JQ-B型电磁真空充气阀。

所述的气动蝶阀为GIQ型气动高真空蝶阀。

所述的微量调节阀为GI-C型高真空螺杆调节蝶阀。

所述的真空释放阀为SMC生产VEX型中位封闭电磁换向阀。

附图说明

图1真空系统原理图。

图2气动回路原理图。

图3电气原理图。

1、真空泵；2、充气阀；3、真空罐；4.截止阀；5、真空表；6、气动蝶阀；7、气动蝶阀；8、真空减压阀；9、螺杆微量调节阀；10、电磁真空释放阀；11、过滤器；12、真空密封罩；13、气源；14、过滤油雾器；15、减压阀；16、压力表；17、三位中封数电磁换向阀；18、二位电磁换向阀；19、二位电磁换向阀；20、单向调速阀；21、密封气缸；22、压型气缸；23、升降气缸；24、密封罩；25、压型块；26、升降支架；KK、选择开关；R1-2、熔断器；ATO-7、停止按钮；AKO-7、启动按钮；J1-16、中间继电器；JS1-6、时间继电器；DT1-8、电磁铁；C、真空泵电机接触器。

具体实施方式

1、在真空系统中

真空泵1通过安装在吸气口的充气阀2连接真空罐3，真空罐3顶部安装真空表5，真空罐3连接截止阀4后并联成两个分回路，一个回路中串接真空减压阀8，另一个回路外接一个旁路微量调节阀9，两个回路的进出端都各串接二个气动蝶阀6和7，再连接成一个回路，连接一个旁路真空释放阀10，真空释放阀连接真空过滤器11，真空过滤器11连接真空软管，真空软管和真空密封罩12连接。

2、在气动回路中

气源13通过过滤器油雾器14连接三个回路，一个回路连接减压阀15-1，减压阀15-1连接二位电磁换向阀18进气端，二位电磁换向阀18出口连接密封气缸21，密封气缸21活塞杆连接密封罩24，密封气缸21下端连接单向调速阀20-1，单向调速阀20-1接通二位电磁换向阀18的出口，在第二个回路连接减压阀15-2，减压阀15-2连接二位电磁换向阀19进气端，二位电磁换向阀19出口连接压型气缸22，压型气缸22活塞连接密封罩24内的压型块25，在第三个回路连接减压阀15-3，减压阀15-3连接三位中封电磁换向阀17的进气端，三位中封电磁换向阀17出口连接单向调速阀20-2和20-3，单向调速阀20-2和20-3连接升降气缸23，升降气缸23活塞与升降支架26连接。

3、在电气回路中

在电气的控制回路中(此处只说明半自动回路)

AC220V交流电源经熔断器R1进入选择开关KK，由选择开关KK的半自动Z端输出接通常闭按钮AT0，常闭按钮AT0连接A-I 9个支回路。

支回路A同时连接常开按钮AK0和中间继电器J8的常开触头，常开按钮AK0和中间继电器J8的常开触头，连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16常闭触头同时连接中间继电器J8和时间继电器JS1的控制线圈，中间继电器J8和时间继电器JS1的出线端连接电源N端。

支回路B同时接通中间继电器J9和时间继电器JS1的常开触头，中间继电器J9和时间继电器JS1的常开触头连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16的常闭触头同时连接中间继电器J9和时间继电器JS2的控制线圈，中间继电器J9和时间继电器JS2出线端连接电源N端。

支回路C同时连接中间继电器J10和时间继电器JS2的常开触头，中间继电器J10和时间继电器JS2的常开触头连接中间继电器J15的常闭触头，中间继电器J15常闭触头连接中间继电器J10控制线圈，中间继电器J10出线端连接电源N端。

支回路D同时连接中间继电器J15常开触头和接近开关JJ，中间继电器J15和接近开关JJ连接中间继电器J15的控制线圈，中间继电器J15出线端连接电源N端。

支回路E连接中间继电器J15的常开触头，中间继电器J15常开触头连接中间继电器J13的常闭触头，中间继电器J13常闭触头同时连接中间继电器J11和时间继电器JS3的控制线端，中间继电器J11和时间继电器出线端连接电源N端。

支回路F同时连接中间继电器J12和时间继电器JS3的常开触头，中间继电器J12和时间继电器JS3的常开触头连接中间继电器J13的常闭触头，中间继电器J13的常闭触头同时连接中间继电器J12和时间继电器JS4的控制线端，中间继电器J12和时间继电器JS33出线端连接电源N端。

支回路G同时连接中间继电器J13及时间继电器JS4的常开触头，中间继电器J13和时间继电器JS4的常开触头同时连接中间继电器J13及时间继电器JS5的控制线端，中间继电器J13及时间继电器JS5出线端连接电源N端。

支回路H同时连接中间继电器J14及时间继电器JS5的常开触头，中间继电器J14及时间继电器JS5的常开触头连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16的常闭触头同时连接中间继电器J14及时间继电器JS6的控制线端，中间继电器J14和时间继电器JS6的出线端连接电源N端。

支回路I同时连接中间继电器J16及时间继电器JS6的常开触头，中间继电器J16及时间继电器JS6的常开触头连接中间继电器J16的线圈，中间继电器出线端连接电源N端。

在电气的执行回路中

AC220V交流电源经熔断器R2接通7个支回路。

支回路1同时连接中间继电器J1及J8的常开触头，中间继电器J1及J8的常开触头连接电磁铁DT4，电磁铁DT4出线端连接电源N端。

支回路2同时连接中间继电器J2及J9的常开触头，中间继电器J2及J9的常开触头连接电磁铁DT5，电磁铁DT5出线端连接电源N端。

支回路3同时连接中间继电器J3及J10的常开触头，中间继电器J3及J10的常开触头连接电磁铁DT6，电磁铁DT6出线端连接电源N端。

支回路4同时连接中间继电器J4及J11的常开触头，中间继电器J4及J11的常开触头连接电磁铁DT1及DT1a，电磁铁DT1及DT1a出线端连接电源N端。

支回路5同时连接中间继电器J5及J12的常开触头，中间继电器J5及J12的常开触头连接电磁铁DT2及DT2a，电磁铁DT2及DT2a出线端连接电源N端。

支回路6同时连接中间继电器J6及J13的常开触头，中间继电器J6及J13的常开触头连接电磁铁DT3，电磁铁DT3出线端连接电源N端。

支回路7同时连接中间继电器J7及J14的常开触头，中间继电器J7及J14的常开触头连接电磁铁DT7，电磁铁DT7出线端连接电源N端。

真空泵电机的接触器C单向输出端连接真空泵进气口充气阀电磁铁DT8，电磁铁DT8出线端连电源N端。

Claims (1)

1.一种用于真空吸铸密封装置控制的真空气动和电气回路，其特征是：

1、真空系统

真空泵管道经安装在进气口的充气阀，连接真空罐，真空罐顶部装有真空表，真空罐进气口连接截止阀，由截止阀并联连接两个调压回路，一个回路安装真空减压阀，另一个回路安装旁路微量调节阀，两个回路的进出口都各安装二个气动蝶阀，气动蝶阀往后连接旁路真空释放阀，真空释放阀连接真空过滤器，真空过滤器连接真空软管，真空软管连接真空密封罩，

2、气动回路

压缩空气通过过滤器和油雾器连接三个回路，一个回路连接减压阀，减压阀连接二位电磁换向阀进气端，电磁换向阀的出口连接密封气缸，密封气缸的活塞杆连接真空密封罩，密封气缸下端装有单向调速阀，单向调速阀和电磁换向阀连接，第二个回路连接减压阀，减压阀连接二位电磁换向阀的进气端，电磁换向阀出口连接压型气缸，压型气缸的活塞连接密封罩内部的压型块，在第三个回路中连接减压阀，减压阀连接三位电磁换向阀的进气端，三位电磁换向阀出口各连接一个单向调速阀，单向调速阀连接升降气缸，升降气缸的活塞杆上部连接升降支架，

3、电气的控制回路

AC220V交流电源经熔断器R1连接选择开关，在选择开关S输出端手动回路连接7个支回路，各支回路连接停止按钮AT1-7，各停止按钮AT1-7连接启动按钮AK1-7和中间继电器J1-7常开触头，启动按钮AK1-7和中间继电器J1-7常开触头各同时连接中间继电器J1-7的线圈，中间继电器J1-7各出线端连接电源的N端，

在选择开关的Z输出端半自动回路连接停止按钮AT0，停止按钮AT0分别 连接A-I共9个支回路，

在支回路A同时连接启动按钮AT0和中间继电器J8的常开触头，启动按钮AT0和中间继电器J8的常开触头连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16的常闭触头同时连接中间继电器J8和时间继电器JS1的控制输入端，中间继电器J8和时间继电器JS1的出线端连接电源N端，

在支回路B同时连接中间继电器J9和时间继电器JS1的常开触头，中间继电器J9和时间继电器JS1的常开触头连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16的常闭触头同时连接中间继电器J9和时间继电器JS2的控制输入端，中间继电器J9和时间继电器JS2出线端连接电源N端，

在支回路C同时连接中间继电器J10和时间继电器JS2的常开触头，中间继电器J10和时间继电器JS2的常开触头连接中间继电器J15的常闭触头，中间继电器J15的常闭触头连接中间继电器J10的控制输入端，中间继电器J10出线端连接电源N端，

在支回路D同时连接中间继电器J15的常开触头和接近开关JJ，中间继电器J15常开触头连接中间继电器J15的控制输入端，中间继电器J15出线端连接电源N端，

在支回路E同时连接中间继电器J15的常开触头，中间继电器J15的常开触头连接中间继电器J13的常闭触头，中间继电器J13常闭触头同时连接中间继电器J11和时间继电器JS3的控制输入端，中间继电器J11和时间继电器JS3的出线端连接电源N端，

在支回路F同时连接中间继电器J12和时间继电器JS3的常开触头，中间继电器J12和时间继电器JS3的常开触头，连接中间继电器J13的常闭触头，中间继电器J13常闭触头同时连接中间继电器J12和时间继电器JS4的控制输 入端，中间继电器J12和时间继电器JS4的出线端连接电源N端，

在支回路G同时连接中间继电器J13和时间继电器JS4的常开触头，中间继电器J13和时间继电器JS4的常开触头同时连接中间继电器J13和时间继电器JS5的控制输入端，中间继电器J13和时间继电器JS5的出线端连接电源N端，

在支回路H同时连接中间继电器J14及时间继电器JS5的常开触头，中间继电器J14及时间继电器JS5的常开触头连接中间继电器J16的常闭触头，中间继电器J16的常闭触头同时连接中间继电器J14及时间继电器JS6的控制输入端，中间继电器J14和时间继电器JS6的出线端连接电源N端，

在支回路I同时连接中间继电器J16及时间继电器JS6的常开触头，中间继电器J16和时间继电器JS6的常开触头连接中间继电器J16的控制输入端，中间继电器J16的出线端连接电源N端，

4、电气的执行回路

AC220V交流电源经熔断器R2接通7个支回路，

支回路1同时连接中间继电器J1及J8的常开触头，中间继电器J1及J8的常开触头连接电磁铁DT4，电磁铁DT4出线端连接电源N端，

支回路2同时连接中间继电器J2及J9的常开触头，中间继电器J1及J8的常开触头连接电磁铁DT5，电磁铁DT5出线端连接电源N端，

支回路3同时连接中间继电器J3及J10的常开触头，中间继电器J3及J10的常开触头连接电磁铁DT6，电磁铁DT6出线端连接电源N端，

支回路4同时连接中间继电器J4及J11的常开触头，中间继电器J4及J11的常开触头连接电磁铁DT1及DT1a，电磁铁DT1及DT1a出线端连接电源N端，

支回路5同时连接中间继电器J5及J12的常开触头，中间继电器J5及J12 的常开触头同时连接电磁铁DT2及DT2a，电磁铁DT2及DT2a出线端连接电源N端，

支回路6同时连接中间继电器J6及J13的常开触头，中间继电器J6及J13的常开触头连接电磁铁DT3，电磁铁DT3出线端连接电源N端，

支回路7同时连接中间继电器J7及J14的常开触头，中间继电器J7及J14的常开触头连接电磁铁DT7，电磁铁DT7出线端连接电源N端，

真空泵电机的接触器C单相输出端连接真空泵进气口的充气阀电磁铁DT8，电磁铁DT8出线端连接电源N端。