CN207577361U - 一种Al2O3颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、真空抽吸管、干石英砂、塑料薄膜以及浇口杯；该铸造系统产出的球墨铸铁卷筒具有高强度、高延展性以及耐磨性较高。

Description

一种Al2O3颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统

技术领域

本实用新型涉及工程设备技术领域，尤其是涉及一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统。

背景技术

卷筒是大型起重设备、旋挖钻和卷扬减速机的关键部件之一，由于承重的钢丝绳直接缠绕在卷筒上，卷筒直接承受起吊载荷，其质量优劣对起重设备、旋挖钻和卷扬减速机的安全运行有着至关重要的影响。随着现代工程的发展趋向大型化，工程机械行业大型或超大型起重设备、钻孔设备和卷扬减速机的应用越来越广泛，起吊的重量和扬程均大幅度增加。例如：超大型起重设备的起吊重量已达到几千吨；超大型卷扬机的扬程达到了数百米。因此，对卷筒的材质及其制备方法提出了更高的要求。

目前，采用普通球墨铸铁制造的卷筒，其抗拉强度和延伸率的综合力学性能指标一般偏低，因此在高负荷条件下使用卷筒时，由于卷筒的强度和韧性偏低而易于诱发脆性裂纹产生，造成安全隐患，严重制约了卷筒在大型或超大型工程机械行业的推广应用。为了提高卷筒使用的安全性能，近年来国内开始研究高强度高延展性球墨铸铁卷筒。

球墨铸铁卷筒在转动过程中与缠绕在其上的钢丝绳之间存在大量的相互摩擦，对球墨铸铁卷筒的磨损很大，严重减小了球墨铸铁卷筒的使用寿命，为此，需要研发一种耐磨性较高的球墨铸铁卷筒。

因此，如何提供一种具有高强度、高延展性、耐磨性较高的球墨铸铁卷筒是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统，该铸造系统产出的球墨铸铁卷筒具有高强度、高延展性以及耐磨性较高。

为解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统，其特征在于，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、真空抽吸管、干石英砂、塑料薄膜以及浇口杯；

所述卷筒模样为泡沫塑料材质；

粉末状的二次孕育剂预掺在发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样中；

所述浇道模样为泡沫塑料材质；

所述浇道模样粘结在所述卷筒模样的顶面上，且所述浇道模样与所述卷筒模样的轴向方向相互平行以得到包括所述卷筒模样以及浇道模样的模样一体件；

所述模样一体件的外表面上涂覆有耐火涂料；

所述模样一体件以立式放置于所述上敞口箱内；

所述真空抽吸管穿过且固定在所述上敞口箱的侧箱壁上，所述真空抽吸管的内端与所述模样一体件间隔一定距离，所述真空抽吸管的内端上套设有防砂套，所述真空抽吸管的外端露在所述上敞口箱的外面且与真空泵连通，所述真空抽吸管与所述上敞口箱侧箱壁的连接处为密封连接；

所述浇口杯的底端面与所述浇道模样的顶面对接接触；

所述上敞口箱中的除了所述真空抽吸管、模样一体件以及浇口杯的下端之外的剩余空间中装填有所述干石英砂；

所述上敞口箱内的干石英砂的上表面上密封覆盖有塑料薄膜；

所述干石英砂通过振动以及抽真空造型压紧充实在所述上敞口箱中以得到铸型；

所述塑料薄膜的上表面上铺满一层干石英砂；

所述浇口杯的杯身穿过所述塑料薄膜以及塑料薄膜之上的干石英砂，且所述浇口杯与所述塑料薄膜的连接处为密封连接。

本实用新型具有以下有益的技术效果：

1)原本砂型铸造中，卷筒模样多采用木模，制好砂型后，还要取出木模，为了取出木模，需要做一些专门的设计，例如：砂型至少为两层以利于后期取出木模，木模需要制作起模斜度以方便后期取出木模，等等，铸造成型后，还要机加工去除铸件上的起模斜度，费时费力，增加了生产成本，降低了生产效率，为此，本实用新型采用消失模铸造方法制造球墨铸铁卷筒，采用泡沫塑料模样，由于泡沫塑料模样在接触到高温的铁水的时候很容易气化，变成气体被真空泵抽走，只留下一个与卷筒结构外形相似的砂型型腔，因此，本实用新型中，砂型不用设置分型面，整个砂箱是一个完整的砂箱，也不用设置起模斜度，也不用设置对应于卷筒本体的空心腔处的型芯等等，将上述的模样一体件直接埋在填砂中就可以，省时省力，节省成本，提高了效率。

2)本申请将冶炼球墨铸铁所需的二次孕育剂粉末预混在卷筒的泡沫塑料材质的卷筒模样中，即将二次孕育剂粉末预混在泡沫塑料中，泡沫塑料的固化成型温度不高，一般在200℃以下，该温度不会对掺入其中的二次孕育剂中的各元素造成高温烧损以及高温氧化，且将泡沫塑料材质的卷筒模样预埋在消失模铸造方法中的干石英砂中以及抽真空浇铸，如此，使得在整个浇铸过程中，二次孕育剂中各元素都不会与外界空气接触，不会被高温氧化损失，不会产出氧化渣，从而提高了二次孕育剂的利用率，提高了二次孕育效果，提高了球墨铸铁的综合性能。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统的结构示意图；

图2为图1中的卷筒模样的结构示意图。

图中：1卷筒模样，2浇道模样，3干石英砂，4上敞口箱，5塑料薄膜，6真空抽吸管，7浇口杯。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1，图1为本实用新型的实施例提供的一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统的结构示意图；图2为图1中的卷筒模样的结构示意图。

本申请提供了一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统，包括卷筒模样1、粉末状的二次孕育剂、浇道模样2、上敞口箱4、真空抽吸管6、干石英砂3、塑料薄膜5以及浇口杯7；

所述卷筒模样1为泡沫塑料材质；

粉末状的二次孕育剂预掺在发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样1中；

所述浇道模样2为泡沫塑料材质；

所述浇道模样2粘结在所述卷筒模样1的顶面上，且所述浇道模样2与所述卷筒模样1的轴向方向相互平行以得到包括所述卷筒模样1以及浇道模样2的模样一体件；

所述模样一体件的外表面上涂覆有耐火涂料；

所述模样一体件以立式放置于所述上敞口箱4内；

所述真空抽吸管6穿过且固定在所述上敞口箱4的侧箱壁上，所述真空抽吸管6的内端与所述模样一体件间隔一定距离，所述真空抽吸管的内端上套设有防砂套，所述真空抽吸管6的外端露在所述上敞口箱4的外面且与真空泵连通，所述真空抽吸管6与所述上敞口箱4侧箱壁的连接处为密封连接；

所述浇口杯7的底端面与所述浇道模样2的顶面对接接触；

所述上敞口箱4中的除了所述真空抽吸管6、模样一体件以及浇口杯7的下端之外的剩余空间中装填有所述干石英砂3；

所述上敞口箱4内的干石英砂3的上表面上密封覆盖有塑料薄膜5；

所述干石英砂3通过振动以及抽真空造型压紧充实在所述上敞口箱4中以得到铸型；

所述塑料薄膜5的上表面上铺满一层干石英砂3；

所述浇口杯7的杯身穿过所述塑料薄膜5以及塑料薄膜5之上的干石英砂3，且所述浇口杯7与所述塑料薄膜5的连接处为密封连接。

本申请中，按照消失模铸造方法利用泡沫塑料制取卷筒的卷筒模样1：在制取卷筒模样1的过程中掺入粉末状的二次孕育剂使得发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样1中含有均匀分布的二次孕育剂粉末；

利用泡沫塑料制取浇道的浇道模样2；

然后将所述浇道模样2粘结在所述卷筒模样1的顶面上，且控制所述浇道模样2与所述卷筒模样1的轴向方向相互平行，得到包括所述卷筒模样1以及浇道模样2的模样一体件；

然后采用浸涂方式在模样一体件的外表面涂覆耐火涂料，然后烘干；

然后取上敞口箱4，首先在所述上敞口箱4的内箱底中铺设一层干石英砂3，然后将模样一体件以立式方式放置于所述上敞口箱4内；

然后安装浇口杯7使得所述浇口杯7的底端面与所述浇道模样2的顶面对接接触；

然后按照消失模铸造方法向所述上敞口箱4中除了所述真空抽吸管6、卷筒模样1、浇道模样2以及浇口杯7的下端之外的剩余空间中装填干石英砂3；

然后按照消失模铸造方法在上敞口箱4内的干石英砂3的上表面上密封覆盖塑料薄膜5；

然后在所述塑料薄膜5的上表面上铺满一层干石英砂3；

上述过程中控制所述浇口杯7的杯身穿过所述塑料薄膜5以及塑料薄膜5之上的干石英砂3，且所述浇口杯与所述塑料薄膜的连接处为密封连接；

然后将干石英砂3通过振动以及抽真空造型压紧充实在所述上敞口箱4中以得到铸型；

然后将冶炼好的含有氧化铝颗粒的铁水倒入浇口杯7中，依次经气化、充型、凝固、收缩以及冷却，得到按照消失模铸造方法制备的球墨铸铁卷筒。

本实用新型未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种Al₂O₃颗粒增强球墨铸铁卷筒的铸造系统，其特征在于，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、真空抽吸管、干石英砂、塑料薄膜以及浇口杯；

所述卷筒模样为泡沫塑料材质；

粉末状的二次孕育剂预掺在发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样中；

所述浇道模样为泡沫塑料材质；

所述浇道模样粘结在所述卷筒模样的顶面上，且所述浇道模样与所述卷筒模样的轴向方向相互平行以得到包括所述卷筒模样以及浇道模样的模样一体件；

所述模样一体件的外表面上涂覆有耐火涂料；

所述模样一体件以立式放置于所述上敞口箱内；

所述真空抽吸管穿过且固定在所述上敞口箱的侧箱壁上，所述真空抽吸管的内端与所述模样一体件间隔一定距离，所述真空抽吸管的内端上套设有防砂套，所述真空抽吸管的外端露在所述上敞口箱的外面且与真空泵连通，所述真空抽吸管与所述上敞口箱侧箱壁的连接处为密封连接；

所述浇口杯的底端面与所述浇道模样的顶面对接接触；

所述上敞口箱中的除了所述真空抽吸管、模样一体件以及浇口杯的下端之外的剩余空间中装填有所述干石英砂；

所述上敞口箱内的干石英砂的上表面上密封覆盖有塑料薄膜；

所述干石英砂通过振动以及抽真空造型压紧充实在所述上敞口箱中以得到铸型；

所述塑料薄膜的上表面上铺满一层干石英砂；

所述浇口杯的杯身穿过所述塑料薄膜以及塑料薄膜之上的干石英砂，且所述浇口杯与所述塑料薄膜的连接处为密封连接。