CN213671725U - 风电主轴铸件铸造用砂箱 - Google Patents

Abstract

一种风电主轴铸件铸造用砂箱，包括砂箱本体和吊把；吊把连接在砂箱本体外。沿被加工铸件的轴线方向，砂箱本体分为依次可拆卸连接的多个独立砂箱，各个独立砂箱的内腔即为型砂和型腔所在位置；对于任一独立砂箱，它是由框架和随型钢板构成；随型钢板有多块，它们相互拼接，围成独立砂箱的内腔，随型钢板内壁与型腔的相应位置之间的距离是80～120mm；随型钢板的外壁与框架通过连接机构连接；吊把有成对的多组；每组吊把连接在独立砂箱的框架上，且关于独立砂箱的框架的中心对称。整个装置焊接保证专用砂箱强度，同时随型砂箱缩小砂箱内壁与铸件的砂层厚度，大大降低成本，提高生产效率。

Description

风电主轴铸件铸造用砂箱

技术领域

本实用新型专利主要涉及机械制造领域，主要针对风电主轴类铸件制造过程中控制树脂砂用量，降低生产成本，提高生产安全而设计的新型专用砂箱。具体应用在铸造造型时在模具型板面上放置砂箱，适用于安全起吊和降本增效专用成型砂箱装置。

背景技术

在铸造领域中，现型砂等原材料价格浮动较大，价格的上涨导致生产成本增加。同时，安全生产是企业顺利经营的保证，只有设计好的安全生产工具，才能保障企业安全生产。

在现有情况下，以满足客户的需求为前提，在生产过程中保证安全和质量的前提下，降低生产过程中各种原材料的使用，保证节省材料又要降低生产工时，同时也要保证生产安全。

风电产品体积越来越大，例如风电机的主轴铸件，其特点是长度长，如果采用常规的砂箱进行铸造加工，则其消耗的型砂量大。

普通砂箱是由模具外表最大尺寸再增加一定的吃砂量，并且同种边框大小的模具是可以相互通用的。由于普通砂箱要与多种模具相匹配，导致普通砂箱内部空间较大，造型时所需要的树脂砂量大大增加。增加原材料的成本并且在制作过程中工时较长，生产效率低。

发明内容

故针对上述的情况，本发明创造设计了风电主轴铸件铸造用砂箱，改变了传统的普通通用砂箱的大空间，采用随型砂箱，优化砂箱结构，提高生产效率，降低劳动强度减少工时并降低生产成本。设计优化了吊把方式，增加了安全系数，保证生产操作安全。

本发明具体为：一种风电主轴铸件铸造用砂箱，包括砂箱本体和吊把；吊把连接在砂箱本体外；沿被加工铸件的轴线方向，砂箱本体分为依次可拆卸连接的多个独立砂箱，各个独立砂箱的内腔即为型砂和型腔所在位置；

对于任一独立砂箱，它是由框架和随型钢板构成；随型钢板有多块，它们相互拼接，围成独立砂箱的内腔，随型钢板内壁与型腔的相应位置之间的距离是80～120mm；随型钢板的外壁与框架通过连接机构连接；

吊把有成对的多组；每组吊把连接在独立砂箱的框架上，且关于独立砂箱的框架的中心对称。

本砂箱的各个独立砂箱的框架，它们的侧壁都是由多根垂直方向的方钢管以及多根水平方向的方钢管交叉连接构成。

进一步，任一随型钢板的内壁上连接有至少两根挂砂筋条，相邻挂砂筋条构成“八”字形。挂砂筋条可以是由螺纹钢筋焊接在铸件随型钢板的内壁上。

对于任一独立砂箱，各块随型钢板的外壁连接有水平紧固筋板和竖直紧固筋板；

水平紧固筋板有相互平行的多层，它们自下而上排列；对于任一层水平紧固筋板：包括多块水平紧固筋板，各块水平紧固筋板的内边缘连接于相应随型钢板的外壁，相邻水平紧固筋板连接；

竖直紧固筋板有多块，任一竖直紧固筋板竖直连接于相应随型钢板的外壁，且与相应随型钢板外壁上的各层水平紧固筋板交叉连接。

对于一个独立砂箱内的随型钢板，它们围成的内腔构成装盛型砂的“容器”。由于使用时候，型砂以及型腔内的铁水对“容器”具有径向的力，为了避免该“力”撑破“容器”，所以，采用水平紧固筋板和竖直紧固筋板对“容器”进行强化，具体为：各层的多块水平紧固筋板围成“容器”所在的中空，而各个竖直紧固筋板在竖直方向上对“容器”的侧壁进行强化。通常来说，随型钢板、水平紧固筋板和竖直紧固筋板都采用钢板制成，它们之间的连接都是焊接

对于任一独立砂箱，还包括封板；封板上开设中空，各块随型钢板的上部的外壁连接在中空内；封板的各个侧边连接在框架内。

封板用于避免型砂落入随型钢板与框架之间，封板一般是用钢板制成。在本砂箱中，封板还有辅助加强“容器”结构强度的作用。

随型钢板的外壁与框架之间的连接机构是截面是“T”字型的T型钢板；T型钢板的两侧边分别连接在随型钢板的外壁和框架上；

在框架与随型钢板的外壁之间还连接有用于紧固支撑的方钢管。方钢管可以垂直于框架的侧壁。

T型钢板以及方钢管进一步加强“容器”的稳定性和结构强度。

所述砂箱本体的顶部连接有T型带砂装置；T型带砂装置是由框架内连接多块“T”字型的T型钢板构成；各块T型钢板构成多个格子，T型带砂装置的框架上连接所述吊把。该结构便于作业人员站立，并且T型带砂装置的具有普遍适用性，可灵活地用于多种铸件的砂箱。

砂箱本体的底部连接有底部砂箱；底部砂箱是由框架内连接多块护板构成；多块护板拼接构成型砂所在空腔，在底部砂箱的底板上连接有模具支撑机构。

在独立砂箱的内腔壁上还连接有安全爬梯。由于铸件体积大、长度长，为了作业便利，设置本安全爬梯。

由于T型带砂装置和底部砂箱(含其中的型砂等)的重量相对较轻，其吊把连接结构可以采用现有的结构。也可以出于优化考虑，采用下述加强结构。

各个吊把与框架之间的连接结构为：

所述吊把都是由空心钢管内套同轴的实心钢柱构成；空心钢管的第一端穿过框架侧壁上开设的通孔，空心钢管外壁与通孔的两端都满焊连接；在通孔的两端外分别由夹紧环套在空心钢管上；空心钢管和夹紧环之间满焊连接，夹紧环与框架的侧壁之间满焊连接；

通孔的位置最好设在水平和垂直方向的方钢管的交叉处。

实心钢柱的第一端自空心钢管内伸入框架的侧壁内，并且，实心钢柱的第一端的外壁与空心钢管的第一端的内壁之间满焊连接；

在实心钢柱的第二端面焊接防脱板，空心钢管的第二端与防脱板之间满焊连接。

夹紧环是由两个半圆环拼接构成。

本实用新型通过设计及使用专用成型砂箱，即可以达到节省原材料又可以减少了相应的工时，降低了生产成本，提高了生产效率且保证了生产安全。

优点和有益效果：

1、本砂箱可以实现节省原材料功能并使吊重轻量化降低吊运风险。

2、本砂箱可以实现降低现有成本，实现增加效益。

3、本砂箱可以通过减少下砂时间，减少劳动强度，提升生产效率。

4、本砂箱结构简单，方便操作。

附图说明

图1是本例的外形结构示意图；

图2是图1的内部结构示意图(轴向截面)；

图3是T型带砂装置的结构示意图；

图4是第一独立砂箱(上砂箱)的外形结构示意图；

图5是第二独立砂箱(下砂箱)的外形结构示意图；

图6是底部砂箱的结构示意图；

图7是吊把部分的截面示意图；

图8是吊把部分的轴向截面示意图；

图中：、砂箱本体1、第一独立砂箱2、第二独立砂箱3、T型带砂装置4、底部砂箱5、框架6、随型钢板7、方钢管8、挂砂筋条9、水平紧固筋板10、竖直紧固筋板11、封板12、T型钢板13、护板14、安全爬梯15、空心钢管16、实心钢柱17、防脱板18、吊把19、法兰 20、法兰锁紧孔21、夹紧环22。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体技术内容：

本例中，独立砂箱有两个，分别是第一独立砂箱(上砂箱)和第二独立砂箱(下砂箱)。根据主轴铸件产品的规格，还可以增加或减少独立砂箱。独立砂箱之间的可拆卸连接结构可以如普通砂箱一样，采用法兰连接结构，用螺栓紧固法兰锁紧孔。

参考图1和2，一种风电主轴铸件铸造用砂箱，包括砂箱本体和吊把；吊把连接在砂箱本体外，其特征是沿被加工铸件的轴线方向，砂箱本体分为依次可拆卸连接的多个独立砂箱，各个独立砂箱的内腔即为型砂和型腔所在位置；

对于任一独立砂箱，它是由框架和随型钢板构成；随型钢板有多块，它们相互拼接，围成独立砂箱的内腔，随型钢板内壁与型腔的相应位置之间的距离是80～120mm；随型钢板的外壁与框架通过连接机构连接；

吊把有成对的多组；每组吊把连接在独立砂箱的框架上，且关于独立砂箱的框架的中心对称。

进一步参考图4、5，各个独立砂箱的框架，它们的侧壁都是由多根垂直方向的方钢管以及多根水平方向的方钢管交叉连接构成。

任一随型钢板的内壁上连接有至少两根挂砂筋条，相邻挂砂筋条构成“八”字形。

对于任一独立砂箱，各块随型钢板的外壁连接有水平紧固筋板和竖直紧固筋板；

水平紧固筋板有相互平行的多层，它们自下而上排列；对于任一层水平紧固筋板：包括多块水平紧固筋板，各块水平紧固筋板的内边缘连接于相应随型钢板的外壁，相邻水平紧固筋板连接；

竖直紧固筋板有多块，任一竖直紧固筋板竖直连接于相应随型钢板的外壁，且与相应随型钢板外壁上的各层水平紧固筋板交叉连接。

对于任一独立砂箱，还包括封板；封板上开设中空，各块随型钢板的上部的外壁连接在中空内；封板的各个侧边连接在框架内。

随型钢板的外壁与框架之间的连接机构是截面是“T”字型的T型钢板；T型钢板的两侧边分别连接在随型钢板的外壁和框架上；

在框架与随型钢板的外壁之间还连接有用于紧固支撑的方钢管。

进一步参考图3，所述砂箱本体的顶部连接有T型带砂装置；T型带砂装置是由框架内连接多块“T”字型的T型钢板构成；各块T型钢板构成多个格子，T型带砂装置的框架上连接所述吊把。

进一步参考图6，砂箱本体的底部连接有底部砂箱；底部砂箱是由框架内连接多块护板构成；多块护板拼接构成型砂所在空腔，在底部砂箱的底板上连接有模具支撑机构。

本例中，在独立砂箱的内腔壁上还连接有安全爬梯。

参考图7和8，各个吊把与框架之间的连接结构为：

所述吊把都是由空心钢管内套同轴的实心钢柱构成；空心钢管的第一端穿过框架侧壁上开设的通孔，空心钢管外壁与通孔的两端都满焊连接；在通孔的两端外分别由夹紧环套在空心钢管上；空心钢管和夹紧环之间满焊连接，夹紧环与框架的侧壁之间满焊连接；

实心钢柱的第一端自空心钢管内伸入框架的侧壁内，并且，实心钢柱的第一端的外壁与空心钢管的第一端的内壁之间满焊连接；

在实心钢柱的第二端面焊接防脱板，空心钢管的第二端与防脱板之间满焊连接。

本例中：

砂箱本体的内壁带有锥度和垂直的。挂砂筋条是带有斜度以八字形的整根螺纹钢，挂砂筋条均匀的汉奸在砂箱各个内壁上。

框架(包括独立砂箱的框架、T型带砂装置的框架、底部砂箱的框架)的侧壁都采用的是150×150×10mm竖向的方钢管和200×150×10mm横向的方钢管。框架内部留出操作空间，方便合模完成后浇注人员进行锁螺杆和围砂作业。随型钢板是25mm厚的钢板，用于紧固支撑的方钢管是100×100×10mm的方钢管。

T型带砂装置的T型钢板是中竖直部分是100×30mm规格钢板，水平部分是100×30mm 规格钢板。格子中，竖直部分钢板间距为345mm，水平部分钢板间距为275mm。让工人在上面工作时有足够的站立平台，并且可以作为翻转时防砂模脱落的筋板使用。

所述吊把的空心钢管是有无缝空心钢管。圆形的防脱板的外径大于钢管的外径(单边 20mm)，无缝空心钢管的轴线穿过圆盘的圆心。防脱板有助于防止行车吊运时吊钩或钢丝绳等滑落。

本吊把中，使用夹紧环(两对半圆环)紧固，并满焊连接。夹紧环和框架的方钢管对无缝空心钢管有支撑加强和限位作用，从而降低无缝空心钢管脱落的风险。在无缝空心钢管的中间孔内放置实心钢管，避免了在吊运和翻转过程中由于砂箱和外模太重，导致无缝空心钢管本身强度不够所产生的弯曲甚至断裂而带来的危险。

在随型钢板上焊接由安全爬梯，供作业人员在进行捣砂紧实作业时上下；随型钢板内侧挂砂钢筋保证型砂(树脂砂)硬化后，在起模时不会脱落。

本砂箱使用方法和普通砂箱相同。

整个装置采用焊接方式，保证砂箱强度，同时随型砂箱缩小砂箱内壁与铸件的砂层厚度，大大降低成本，提高生产效率。

经试用，本砂箱能节省工时和原材料，加工相同的风电主轴时候，原有制作一套砂模需四人造型，下砂过程耗用90分钟，消耗原材料55539kg；现有结构四人需50分钟即可完成，消耗原材料降低到31227kg，节省树脂砂量24312kg；降低了工人的劳动强度，提升效率。

Claims (9)

1.一种风电主轴铸件铸造用砂箱，包括砂箱本体和吊把；吊把连接在砂箱本体外，其特征是沿被加工铸件的轴线方向，砂箱本体分为依次可拆卸连接的多个独立砂箱，各个独立砂箱的内腔即为型砂和型腔所在位置；

对于任一独立砂箱，它是由框架和随型钢板构成；随型钢板有多块，它们相互拼接，围成独立砂箱的内腔，随型钢板内壁与型腔的相应位置之间的距离是80～120mm；随型钢板的外壁与框架通过连接机构连接；

吊把有成对的多组；每组吊把连接在独立砂箱的框架上，且关于独立砂箱的框架的中心对称；

对于任一独立砂箱，各块随型钢板的外壁连接有水平紧固筋板和竖直紧固筋板；

水平紧固筋板有相互平行的多层，它们自下而上排列；对于任一层水平紧固筋板：包括多块水平紧固筋板，各块水平紧固筋板的内边缘连接于相应随型钢板的外壁，相邻水平紧固筋板连接；

竖直紧固筋板有多块，任一竖直紧固筋板竖直连接于相应随型钢板的外壁，且与相应随型钢板外壁上的各层水平紧固筋板交叉连接。

2.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是各个独立砂箱的框架，它们的侧壁都是由多根垂直方向的方钢管以及多根水平方向的方钢管交叉连接构成。

3.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是任一随型钢板的内壁上连接有至少两根挂砂筋条，相邻挂砂筋条构成“八”字形。

4.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是对于任一独立砂箱，还包括封板；封板上开设中空，各块随型钢板的上部的外壁连接在中空内；封板的各个侧边连接在框架内。

5.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是随型钢板的外壁与框架之间的连接机构是截面是“T”字型的T型钢板；T型钢板的两侧边分别连接在随型钢板的外壁和框架上；

在框架与随型钢板的外壁之间还连接有用于紧固支撑的方钢管。

6.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是所述砂箱本体的顶部连接有T型带砂装置；T型带砂装置是由框架内连接多块“T”字型的T型钢板构成；各块T型钢板构成多个格子，T型带砂装置的框架上连接所述吊把。

7.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是砂箱本体的底部连接有底部砂箱；底部砂箱是由框架内连接多块护板构成；多块护板拼接构成型砂所在空腔，在底部砂箱的底板上连接有模具支撑机构。

8.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是在独立砂箱的内腔壁上还连接有安全爬梯。

9.根据权利要求1所述的风电主轴铸件铸造用砂箱，其特征是各个吊把与框架之间的连接结构为：

所述吊把都是由空心钢管内套同轴的实心钢柱构成；空心钢管的第一端穿过框架侧壁上开设的通孔，空心钢管外壁与通孔的两端都满焊连接；在通孔的两端外分别由夹紧环套在空心钢管上；空心钢管和夹紧环之间满焊连接，夹紧环与框架的侧壁之间满焊连接；

实心钢柱的第一端自空心钢管内伸入框架的侧壁内，并且，实心钢柱的第一端的外壁与空心钢管的第一端的内壁之间满焊连接；

在实心钢柱的第二端面焊接防脱板，空心钢管的第二端与防脱板之间满焊连接。

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