CN212443083U - 一种铸造型砂立式水循环冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸造型砂立式水循环冷却器，该冷却器包括进砂室，进砂室下方的冷却室，冷却室下方的测温室，测温室下方的出砂室；所述进砂室与冷却室连接处设有第一多孔隔板，冷却室与测温室连接处设有第二多孔隔板，所述测温室与出砂室相连接处设有双层多孔闸板，上层为多孔动闸板，下层为多孔定闸板，多孔动闸板与多孔定闸板的孔相对应，多孔动闸板能够相对于多孔定闸板水平移动。该冷却器结构简单、占地面积小，整体运行平稳，通过自动控制高效、节能、安全、环保。

Description

一种铸造型砂立式水循环冷却器

技术领域

本发明属于铸造设备技术领域，具体涉及一种铸造型砂立式水循环冷却器。

背景技术

机械铸件在各个领域中均具有大量应用，绝大多数铸件均是通过铸造工艺制备得到的。铸造过程中，铸造用型砂是该工艺中不可缺少的部分，由于大量机械铸件的生产消耗了大量的铸造型砂，为节约资源，铸造型砂的回收利用成为铸造工艺中的研究热点。铸造用型砂在铸造工艺中使用后其温度会明显升高，若在不降温的条件下直接回收再利用则会严重影响生产的铸件质量，因此，铸造型砂在回收利用前必须进行降温处理，降温至合适温度才可进行回收再利用。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种铸造型砂立式水循环冷却器。该冷却器结构简单、占地面积小，整体运行平稳，通过自动控制高效、节能、安全、环保。

本实用新型是通过以下技术方案实现的

一种铸造型砂立式水循环冷却器，该冷却器包括进砂室，进砂室下方的冷却室，冷却室下方的测温室，测温室下方的出砂室；所述进砂室与冷却室连接处设有第一多孔隔板，冷却室与测温室连接处设有第二多孔隔板，所述测温室与出砂室相连接处设有双层多孔闸板，上层为多孔动闸板，下层为多孔定闸板，多孔动闸板与多孔定闸板的孔相对应，多孔动闸板的直径小于多孔动闸板的直径且多孔动闸板能够相对于多孔定闸板水平移动。

进一步地，所述进砂室顶端设有顶壁，顶壁上设有进砂口，进砂口与设置在进砂室内的撒料器相连通；所述的撒料器优选为倒置漏斗型。

进一步地，所述进砂室底端边缘与冷却室顶端边缘通过法兰固定连接；所述的冷却室底端边缘与测温室顶端边缘通过法兰固定连接。

进一步地，所述冷却室内竖直设有多根热砂管，每根热砂管顶端端口与第一多孔隔板上的孔相对应，底端端口与第二多孔隔板上的孔相对应；所述冷却室底端边缘处(侧壁上)设有至少一个冷却室进水口，顶端边缘处(侧壁上)设有至少一个冷却室出水口。

进一步地，所述热砂管与第一多孔隔板及第二多孔隔板均为可拆卸连接。

进一步地，该冷凝器还包括水冷塔，所述水冷塔出水口与冷却室进水口相连通，所述水冷塔进水口与冷却室出水口相连通。

进一步地，所述的测温室内设有热电偶，用于检测测温室内热砂温度；

优选地，热电偶与控制器相连接，向控制器实时传输测定的热砂温度。

进一步地，所述多孔动闸板与第一驱动装置相连接，在第一驱动装置作用下，多孔动闸板相对多孔定闸板水平移动；第一驱动装置与控制器相连接，通过控制器控制多孔动闸板是否移动；

进一步优选地，多孔动闸板的孔与多孔定闸板的孔大小相对应。因此，当多孔动闸板与多孔定闸板的孔完全对应时，多孔定闸板上的孔为完全打开状态，当多孔动闸板移动后，由多孔动闸板的孔与多孔定闸板的孔不完全对应，使得多孔定闸板上的每个孔均有部分被堵塞，使得每个孔为半开状态。

进一步地，所述出砂室的出砂口处设有卸料闸板阀，卸料闸板阀与控制器相连接，通过控制器控制卸料闸板阀的打开与关闭；

优选地，卸料闸板阀与第二驱动装置相连接，第二驱动装置与控制器相连接，控制器通过控制第二驱动装置控制卸料闸板阀的打开与关闭。

进一步地，该冷凝器还包括除尘器，所述出砂口与除尘器相连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下积极有益效果

该冷却器可以采用多个循环水进口及循环水出口，冷却效率高，整个冷却器在封闭状态一下进行，不存在热砂飞尘对环境造成的影响，高效、安全、环保，占地面积小。

该冷却器通过冷水塔对所用水进行循环使用，不仅能够对升温后的水热量进行回收，而且降温用冷却水能够循环使用，完全避免了对热砂降温带来的大量水浪费现象，大大减少了水资源浪费，实现了热砂降温过程中水资源的高效回收。同时该冷却器出砂口还与除尘器相连通，在采用冷水对热砂降温的同时，还通过除尘器抽风加快对热砂的降温效率。

该系统通过控制器进行控制，实现了对热砂的准确降温，避免了热砂温度对后续使用的影响，更好的实现了该铸造型砂的回收利用，而且通过控制器的控制实现了该冷却器的自动控制，操作方便、准确。具有很好的实际使用效果及工业应用前景。

附图说明

图1为铸造型砂立式水循环冷却器示意图之一；

图2为铸造型砂立式水循环冷却器的局部放大图之一，图中为多孔动闸板与多孔定闸板孔完全对应的状态；

图3为铸造型砂立式水循环冷却器的局部放大图之二，图中为多孔动闸板相对于多孔定闸板移动后堵塞一部分孔的状态；

图4为铸造型砂立式水循环冷却器的局部放大图之三，图中为多孔动闸板相对于多孔定闸板移动后完全堵塞多孔定闸板上的孔的状态；

图5为铸造型砂立式水循环冷却器的剖面示意图；

图6为铸造型砂立式水循环冷却器示意图之二；

图中符号表示，1表示进砂室，2表示冷却室，3表示测温室，4表示出砂室，5表示第一多孔隔板，6表示第二多孔隔板，7表示多孔动闸板，8表示多孔定闸板，9水冷塔，10表示热电偶，11表示控制器，12表示第一驱动装置，1201表示第一驱动装置连接杆，13表示除尘器，14表示法兰，15表示第二驱动装置；

101表示顶壁，102表示进砂口，103表示撒料器，201表示热砂管，202表示冷却室进水口， 203表示冷却室出水口，204表示热砂，205表示冷却水，401表示出砂口，402表示卸料闸板阀， 901表示水冷塔出水口，902表示水冷塔进水口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，以便于对本发明技术方案的理解，但并不用于对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种铸造型砂立式水循环冷却器，如图1、图2、图3、图4、图5所示，该冷凝器包括进砂室，进砂室下方的冷却室，冷却室下方的测温室，测温室下方的出砂室；

其中进砂室底端与冷却室顶端相连处设有第一多孔隔板将进砂室与冷却室分隔开(进砂室与冷却室通过第一多孔隔板上的孔相连通)，进砂室底端边缘与冷却室顶端边缘通过法兰固定连接；冷却室底端与测温室顶端相连处设有第二多孔隔板将冷却室与测温室分隔开(冷却室与测温室通过第二多孔隔板上的孔相连通)，测温室底端与出砂室顶端相连处设有双层多孔闸板，上层为多孔动闸板，下层为多孔定闸板，多孔动闸板与多孔定闸板的孔大小相对应，多孔动闸板直径小于多孔动闸板直径且多孔动闸板能够相对于多孔定闸板水平移动(即多孔动闸板能够相对于多孔定闸板左右或前后水平滑动)，其中的测温室底端边缘与出砂室顶端边缘可以通过法兰固定连接也可以为一体成型；出砂室底端设有出砂口，出砂口处设有卸料闸板阀，所述的卸料闸板阀与第二驱动装置相连接，由第二驱动装置驱动卸料闸板阀控制卸料闸板阀的打开与关闭。

进砂室顶端设有顶壁，顶壁上设有进砂口，进砂口与设置在进砂室内的撒料器相连通；所述的撒料器优选为倒置漏斗型。热砂由进砂口进入到撒料器中，然后由撒料器进入进砂室内。倒置漏斗型的撒料器使得进入的热砂能够进入进砂室的各个部分，不会出现堆积现象，造成热砂后续流动不均匀。

冷却室内竖直设有多根热砂管，每根热砂管顶端端口与第一多孔隔板上的孔相对应，底端端口与第二多孔隔板上的孔相对应；冷却室底端边缘处设有至少一个冷却室进水口，顶端边缘处设有至少一个冷却室出水口。其中的热砂管与第一多孔隔板及第二多孔隔板可以为一体成型、或焊接连接，也可以为可拆卸连接。可拆卸连接，在热砂管或隔板出现问题时，更有利于部分部件的更换，更换方便、而且也避免了由于部分部件损坏导致全部部件均需要更换的问题。进入进砂室内的热砂由进砂室与冷却室中间的第一多孔隔板孔进入到各个热砂管中，由热砂管向下流动，经过冷却室进行冷却，并继续向下流动，到达第二多孔隔板时，沿第二多孔隔板孔流出进入到测室温中。由测温室测定冷却后热砂的温度。

冷却室底端边缘的冷却室进水口进入冷水对热砂管内通过的热砂进行冷却，进入的水由冷却室顶端边缘处的出水口排出。冷却室进水口可以设置多个同时通入冷水、冷却室出水口也可以设置多个，明显提高该冷却器的冷却效率。

测温室内设有热电偶，用于检测测温室内热砂温度，热电偶与控制器相连接，向控制器实时传输测定的热砂温度。多孔动闸板与第一驱动装置相连接，在第一驱动装置作用下，多孔动闸板相对多孔定闸板水平移动；出砂室的出砂口处设有卸料闸板阀，卸料闸板阀与第二驱动装置相连接，第二驱动装置与控制器相连接，通过控制器控制卸料闸板阀的打开与关闭，卸料闸板阀打开，热砂流出。所述的第一驱动装置及第二驱动装置均为本领域技术人员熟知的装置，优选为驱动气缸。所述的控制器为本领域技术人员熟知的控制器，优选为中央控制器，如PLC控制器。

测温室内得热电偶测量测温室内的热砂温度，并将测量的温度传输给控制器。热砂温度在50℃以下时，冷却器正常运行；当热砂温度高于50℃时，控制器接收信号后，控制第一驱动装置带动多孔动闸板转动，使得多孔动闸板上的通孔与多孔定闸板上的通孔不是完全对应，使得多孔定闸板上的每个通孔不完全被打开，因此减少了热砂由测温室进入出砂室的流量，同时。

本实用新型还提供了另外一种铸造型砂立式水循环冷却器，如图6所示，该冷凝器还包括水冷塔，水冷塔设有水冷塔出水口及水冷塔进水口，水冷塔出水口与冷却室进水口相连通，水冷塔进水口与冷却室出水口相连通。进入冷却室内的冷水对热砂降温后，温度会升高，经冷却室出水口排出后进入水冷塔中进行冷却，冷却后再次进入冷却室内对热砂进行冷却，即完全避免了为热砂降温而造成的大量水浪费现象，而且对热砂降温后的水分还能够将其热量在水冷塔中进行回收利用。

本实用新型还提供了另外一种铸造型砂立式水循环冷却器，如图5所示，该冷凝器还包括除尘器，出砂口与除尘器相连通。降温后的铸造型砂由出砂口排出之后进入除尘器中，经过除尘器进入型砂存储仓中。同时在除尘器抽风的作用下，进一步增加了测温室及出砂室内型砂的降温效果。

该冷却器工作原理如下：该冷却器在使用前，其测温室内装有已经降温后的型砂(以防止初始进入的热型砂快速由进砂室进入到测温室内部，达不到较好的降温效果)，然后将铸造工艺使用后温度较高的型砂(300-400℃)由进砂室的进砂口进入倒置漏斗型的撒料器中，由撒料器流入进砂室底部的第一多孔隔板上，然后由多孔隔板的孔进入冷却室内的热砂管(冷却室内在进入热砂前由冷却室进水口通入冷水)中，在冷却室冷水的作用下进行降温，热砂经过冷却室的热砂管不断向下流动到达第二多孔隔板处，然后由第二多孔隔板孔流出进入到测温室中，测温室内的热电偶对进入的热砂进行温度测定，并将测得的温度信号传输给控制器。

测温室与出砂室相连处的多孔定闸板与多孔动闸板上的孔在冷凝器初始使用时是的状态是：多孔动闸板将多孔定闸板的孔完全堵塞(测温室内含有温度降低的型砂)，冷却器启动后，热电偶测定测温室内降温后的型砂的温度，并将测定的温度信号传输给控制器，测定温度是低于50℃的状态时，控制器控制第一驱动气缸转转动多孔动闸板，使多孔动闸板上的孔与多孔定闸板上的孔逐渐完全对应，使测温室内原有保留的温度较低的型砂及降温后的型砂逐渐流出，流入出砂室，然后由出砂室的出砂口排出；当测定温度高于50℃时，则控制器则控制与多孔动闸板相连的第一驱动装置驱动多孔动闸板转动较小的角度，使得多孔动闸板上的孔与多孔定闸板上的孔不完全对应，使得多孔定闸板上的每个孔不是完全打开的状态，减小了多孔定闸板上孔的开度，使较少量的型砂流出，即减小了测温室内砂进入出砂室的流量。在冷却水及除尘器的共同作用下，在热砂的温度再次达到50℃以下时，则控制器接收信号后再次控制第一驱动气缸驱动多孔动闸板的移动，使得多孔动闸板上的孔与多孔定闸板上的孔完全对应，加大型砂的流出量，同时也通过第二驱动气缸控制卸料闸板阀完全打开。

所用的第一驱动气缸为160气缸，第二驱动气缸为80气缸。

Claims (10)

1.一种铸造型砂立式水循环冷却器，其特征在于，该冷凝器包括进砂室(1)，进砂室(1)下方的冷却室(2)，冷却室(2)下方的测温室(3)，测温室(3)下方的出砂室(4)；

所述进砂室(1)与冷却室(2)连接处设有第一多孔隔板(5)，冷却室(2)与测温室(3)连接处设有第二多孔隔板(6)，所述测温室与出砂室相连接处设有双层多孔闸板，上层为多孔动闸板(7)，下层为多孔定闸板(8)，多孔动闸板直径小于多孔动闸板直径且能够相对于多孔定闸板水平移动。

2.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述进砂室(1)顶端设有顶壁(101)，顶壁(101)上设有进砂口(102)，进砂口(102)与设置在进砂室内的撒料器(103)相连通；所述的撒料器(103)为倒置漏斗型。

3.根据权利要求2所述的冷却器，其特征在于，所述进砂室(1)底端边缘与冷却室(2)顶端边缘通过法兰固定连接；所述的冷却室(2)底端边缘与测温室(3)顶端边缘通过法兰固定连接。

4.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述冷却室(2)内竖直设有多根热砂管(201)，每根热砂管顶端端口与第一多孔隔板(5)上的孔相对应，底端端口与第二多孔隔板(6)上的孔相对应；

所述冷却室底端边缘处设有至少一个冷却室进水口(202)，顶端边缘处设有至少一个冷却室出水口(203)。

5.根据权利要求4所述的冷却器，其特征在于，所述热砂管(201)与第一多孔隔板(5)及第二多孔隔板(6)均为可拆卸连接。

6.根据权利要求4所述的冷却器，其特征在于，该冷凝器还包括水冷塔(9)，水冷塔出水口(901)与冷却室进水口(202)相连通，水冷塔进水口(902)与冷却室出水口(203)相连通。

7.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述的测温室内设有热电偶(10)，用于检测测温室内热砂温度；热电偶(10)与控制器(11)相连接，向控制器实时传输测定的热砂温度。

8.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述多孔动闸板(7)与第一驱动装置(12)相连接，在第一驱动装置作用下，多孔动闸板相对多孔定闸板水平移动；第一驱动装置(12)与控制器(11)相连接，通过控制器(11)控制多孔动闸板是否移动。

9.根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，所述出砂室底端设有出砂口(401)，所述出砂口(401)处设有卸料闸板阀(402)，卸料闸板阀(402)与控制器(11)相连接，通过控制器控制卸料闸板阀的打开与关闭；

卸料闸板阀(402)与第二驱动装置(15)相连接，第二驱动装置(15)与控制器(11)相连接，控制器(11)通过控制第二驱动装置(15)控制卸料闸板阀(402)的打开与关闭。

10.根据权利要求9所述的冷却器，其特征在于，该冷凝器还包括除尘器(13)，所述出砂口(401)与除尘器(13)相连通。

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