CN208230800U - 一种铁路侧架用高透气发热暗冒口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其包括了冒口本体、顶盖、减压槽和通气孔，所述顶盖与冒口本体为一体结构，所述通气孔设置于顶盖上与冒口内腔相通，所述减压槽设置在顶盖上，其断面呈三角形，所述通气孔为两个分别位于减压槽两侧，所述顶盖内壁上还设置有发热层，所述冒口本体上设有中空区域。该冒口在原有常规发热暗冒口的结构基础上对出气孔的设计进行改进，由原有的1个出气孔增加至2个；在保证冒口套整体发热、保温性能不受影响的前提下，大幅改善了冒口套内气体的排除条件。缩短了铸件的浇注时间，提高了铁水进入冒口套内的初始温度，进而有效改善了冒口的补缩性能。

Description

一种铁路侧架用高透气发热暗冒口

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，具体涉及到了一种具有高速排气、高透气性的发热暗冒口，尤其适用于浇注速度很快的复杂结构、薄壁类铸铁件。

背景技术

冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。功能在铸型中，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。冒口的设计功能不同的冒口，其形式、大小和开设位置均不相同。

发热冒口是当前铸造领域提高铸件出品率、减少热节部位缩孔、疏松缺陷的一种重要手段。目前各铸造企业均会根据自身产品的结构特点，在发热冒口厂家的产品列表中选择相近的产品型号解决铸件补缩问题。

铸铁型铸件和铸钢件是铸造行业中目前产量最大的两类；由于两类材质本身的不同特点，尤其是在高温条件下的流动特性差异巨大，在冒口的设计及使用过程中所遵循的思路差异巨大。同时不同结构的铸件，尤其是厚薄差异比较大的铸件浇注时的充型速度区别很大，对冒口出气孔的设计有很高要求。

常规的发热暗冒口套均会在顶部减压槽一侧设有一个出气孔，用以保证铸件浇注、冒口套内金属液面逐步上升时，冒口套内原有的气体能够迅速顺利排出，避免因气体排出不良而导致的冒口套内压力过大，进而影响冒口的充型和补缩效果。

发明人在实际研发探索及使用过程中发现，一些重量为20kg，壁厚10-15mm，材质为HT200（灰铸铁、牌号为200#），浇注温度为1450度的中间体铸件，为复杂结构的薄壁铸件；铸件浇注时间15秒钟，其中冒口充型的时间仅有2-3秒钟。由于冒口安放在铸件的顶部，铸件浇注时的排气完全依靠该冒口；原使用的暗冒口为内径70mm，高度100mm的圆柱形暗冒口，冒口顶部设有直径11mm的出气孔。由于该材质铸铁的高温流动性很好，原本在浇注时可以在极短的时间内充型完成；但由于出气孔的限制，阻碍了整个铸件浇注系统的排气功能，使得浇注时间延长、铁水进入顶部冒口时温度下降过大，影响了冒口的补缩效果。

除此之外，发明人在实际使用产品的过程中发现，现有的冒口套产品保温效果还不够完善，同时其内的金属液体凝固后的后续冒口切割难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述存在之不足，提供一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，该冒口在原有常规发热暗冒口的结构基础上对出气孔的设计进行改进，由原有的1个出气孔增加至2个；在保证冒口套整体发热、保温性能不受影响的前提下，大幅改善了冒口套内气体的排除条件。缩短了铸件的浇注时间，提高了铁水进入冒口套内的初始温度，进而有效改善了冒口的补缩性能。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其包括了冒口本体、顶盖、减压槽和通气孔，所述顶盖与冒口本体为一体结构，所述通气孔设置于顶盖上与冒口内腔相通，所述减压槽设置在顶盖上，其断面呈三角形，所述通气孔为两个分别位于减压槽两侧，所述顶盖内壁上还设置有发热层，所述冒口本体上设有中空区域，所述顶盖呈圆台状，所述冒口本体的壁向外侧倾斜与垂直方向夹角α为3°—6°，且所述冒口本体底部内壁上设置为斜坡，所述顶盖肩部与垂直方向的夹角β为30-45°。

根据本实用新所述的一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其进一步的技术方案是：所述发热层由发热剂或发热片构成。

根据本实用新所述的一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其进一步的技术方案是：所述中空区域厚度为冒口套本体厚度的三分之一到二分之一。

根据本实用新所述的一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其进一步的技术方案是：所述中空区域内侧的冒口套本体为保温材料层。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型的冒口在原有常规发热暗冒口的结构基础上对出气孔的设计进行改进，由原有的1个出气孔增加至2个；在保证冒口套整体发热、保温性能不受影响的前提下，大幅改善了冒口套内气体的排除条件。缩短了铸件的浇注时间，提高了铁水进入冒口套内的初始温度，进而有效改善了冒口的补缩性能。

2、本实用新型在冒口套本体上设置中空区域，由于空气的传热系数（0.023W/m·K）比制作冒口套的保温材料本身要小得多，因此冒口套内部的热量传到外壁表面，经过中间空气段时的传递速度会明显受阻，内、外壁的温度梯度有明显的增加，其利用空气良好的隔热性能，将冒口壁中间制成空腔结构，能使冒口套更隔热、保温。同等情况下，当冒口内部介质（如钢水）的温度相等时，中空冒口外壁的温度会低于普通冒口套外壁温度30℃左右，尤其是在高温阶段即冒口补缩阶段效果更明显。

3、本实用新型在冒口套本体内壁设置为保温层，在顶盖内部设置发热层，从而可以延长顶部金属液凝固，同时确保了冒口内的金属液的凝固时长，提升了补缩效果。

4、本实用新型将冒口底部设置为大致呈喇叭状，同时冒口比与垂直方向设置有夹角，因此冒口直径从上到下是慢慢变大的，这样冒口切割更容易。

附图说明

图1为本实用新型铁路侧架用高透气发热暗冒口的结构示意图。

图中：本体1，顶盖2，通气孔3,发热层4,中空区域5,减压槽6。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请参见附图1所示，本实施例提供了一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其包括了冒口本体1、顶盖2、减压槽6和通气孔3。

其中所述顶盖2与冒口本体1为一体结构，所述通气孔3设置于顶盖2上与冒口内腔相通。所述减压槽6设置在顶盖2上，其断面呈三角形。所述通气孔3设置为两个，分别位于减压槽6两侧的顶盖上，且通气孔的直径与顶盖壁厚一致。本实施例更改原传统型发热暗冒口的设计，将原有的顶部排气孔由1个增加至2个；即由原来的减压槽一侧设置1个出气孔，改进为减压槽两侧分别设置1个出气孔；这样在不影响暗冒口顶部强度，不过量减少暗冒口顶部发热材料总量的条件下，大幅提高了其排气效果。使得中间体铸件的总体浇注时间缩短至10秒以内，大幅改善了浇注系统的排气效果，提高了冒口内金属液的初始进入温度，大幅改善了其最终的补缩效果。该冒口在原有常规发热暗冒口的结构基础上对出气孔的设计进行改进，由原有的1个出气孔增加至2个；在保证冒口套整体发热、保温性能不受影响的前提下，大幅改善了冒口套内气体的排除条件。缩短了铸件的浇注时间，提高了铁水进入冒口套内的初始温度，进而有效改善了冒口的补缩性能。

所述顶盖2内壁上还设置有发热层4，所述冒口本体1上设有中空区域5。本实施例中将所述顶盖2呈圆台状，所述顶盖2肩部与垂直方向的夹角β为30-45°，一般情况为40°，这样方便于后续切割。所述冒口本体1的壁向外侧倾斜与垂直方向夹角α为3°—6°，且所述冒口本体1底部内壁上设置为斜坡，这样更加贴合铁路。

本实施例中在所述冒口套本体1内设置中空区域2，且该中空区域2的厚度设置为冒口套本体1厚度的三分之一到二分之一，这样既可以确保冒口的强度同时满足保温的需求。同时还可以将中空区域分成多个部分，分别均匀地设置在本体1壁内。这样就可以充分利用空气的热导系数低于冒口套本体的热导系数而实现保温的目的。其次本实施例还将所述中空区域内侧的冒口套本体设置为保温材料层，实现双重保温，进一步延长金属液的凝固时长，提升补缩效率。

为了进一步延长冒口套内的金属液凝固时长，本实施例特在顶盖2的内壁上还设置有一层发热层4，该发热层4可以是由发热剂、发热片等构成，这样可以降低冒口内顶层的金属液凝固。

本实施例将冒口本体外壁与垂直方向的夹角设置为4°，这样由于冒口大致呈喇叭状，即符合铸件的要求，对冒口后续的切割难度也降低了。

本实施例将冒口本体1的中空区域内侧的冒口套本体为保温材料层，从而实现对冒口内的金属液温度的双重保温，进一步延长金属液的凝固时长。

本文中所述模数：表征冒口凝固特性的参数，具体数值等于冒口的容积除以冒口的表面积；数值越大、冒口凝固时间越长。

出品率：铸造过程中，最终的成品重量除以（铸件浇注系统、冒口系统+铸件成品重量）；数值越高铸造过程中的金属液浪费越少，经济效益也越高。

热节：铸件冷却凝固过程中，温度下降较慢、最后凝固的一些结构部分；通常出现在厚大、拐角、孔洞等结构部位。

充型时间：表征铸件浇注时，从开始浇注到铁水充型完毕所需的总时间。一般情况下，浇注时间越短，浇注系统热量损失的越少，越有利于薄壁铸件的充型和冒口的补缩。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铁路侧架用高透气发热暗冒口，其包括了冒口本体、顶盖、减压槽和通气孔，所述顶盖与冒口本体为一体结构，所述通气孔设置于顶盖上与冒口内腔相通，所述减压槽设置在顶盖上，其断面呈三角形，其特征在于所述通气孔为两个分别位于减压槽两侧，所述顶盖内壁上还设置有发热层，所述冒口本体上设有中空区域，所述顶盖呈圆台状，所述冒口本体的壁向外侧倾斜与垂直方向夹角α为3°—6°，且所述冒口本体底部内壁上设置为斜坡，所述顶盖肩部与垂直方向的夹角β为30-45°。

2.根据权利要求1所述的铁路侧架用高透气发热暗冒口，其特征在于：所述发热层由发热剂或发热片构成。

3.根据权利要求1所述的铁路侧架用高透气发热暗冒口，其特征在于：所述中空区域厚度为冒口套本体厚度的三分之一到二分之一。

4.根据权利要求1所述的铁路侧架用高透气发热暗冒口，其特征在于：所述中空区域内侧的冒口套本体为保温材料层。