CN217512814U - 一种型砂滚筒式冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了应用于消失模铸造的一种型砂滚筒式冷却装置。该装置包括冷却水管和滚筒，滚筒的筒体两端封焊端板，端板之间封焊带有螺旋板条的通砂管，在通砂管外形成冷却水空腔。筒体的出砂端设置出砂端除尘腔，进砂端设计有接砂腔，该接砂腔的外部设计有进砂除尘腔。进砂除尘腔和出砂端除尘腔固定，与筒体的环形间隙通过环形橡胶圈活动密封。冷却水管的固定出水管和固定进水管通过双管旋转接头分别与旋转出水管和旋转进水管连接，旋转出水管与出砂端的端板密封焊接，旋转进水管安装在旋转出水管的内部，其出水口伸入滚筒内，靠近进砂端的端板。本实用新型利用通砂管将型砂分流，通砂管浸入并搅动冷却水，大大提高了型砂换热效率。

Description

一种型砂滚筒式冷却装置

技术领域

本实用新型应用于消失模铸造行业，涉及型砂冷却，具体是一种卧式旋转的滚筒式型砂冷却装置。

背景技术

消失模铸造与传统铸造相比，有两个优点，一是没有分型面，可方便复杂结构铸件的铸造，二是型砂没有粘接剂，砂处理简单。由于型砂属于热的不良导体，且型砂颗粒较大，通常情况下，型砂的冷却速度决定了消失模生产线的生产能力。型砂的冷却介质主要是空气和水，在型砂冷却装置方面，专利申请较多。公告号CN206643287U公开了一种型砂换热容器、公布号CN107081405A公开了一种消失模热砂冷却处理系统，砂冷却均采用空调压缩机和制冷剂，虽然冷却效果好，但浪费能源。公告号CN108044028A公开了一种消失模铸造砂处理冷却系统，采用风将雾化水喷在砂粒表面直接冷却，公告号CN205341806U同样采用风冷和雾化水冷却型砂的方式，这种型砂冷却方式虽然节能，但由于型砂砂粒的温度差别很大，容易在温度较低的砂粒表面产生水膜，这是消失模铸造比较忌讳的，因为水膜直接影响到涂层的强度和透气性，尤其影响到模块的气化性能。为克服上述缺陷，公告号CN205551382U公开了一种消失模铸造砂冷却装置，采用喷水枪对滚筒内的铸造砂进行喷水冷却，然后在风干装置内进行风干，该冷却方式想法很好，只是水管和喷水枪设置在滚筒上部，在滚筒旋转的情况下，无法固定，从而型砂冷却无法实现。公告号CN204486703U公开了一种铸造型砂水冷器，型砂下落的过程中与水冷管和空气换热，这种冷却方式，受到高度和型砂下落时间限制，为获得良好冷却效果，型砂需要斗提机提升，流经多个该型砂水冷器进行多道次冷却。公告号CN205217915U公开了一种立式砂温沸腾冷却装置，上部为风冷，下部为水冷，由于受到高度限制，冷却效果不理想。公告号CN108555236B公开了一种消失模铸造砂处理系统，型砂采用振动冷却床，振动冷却床上布置蛇形冷却水管，型砂在震动输送过程中和冷却水管中的冷却水对流热交换，这种冷却方式，震动噪音大，受震动输送距离的限制，冷却效果不理想。公告号CN206229965U公开了一种消失模砂冷却生产线，采用制冷装置将水冷却，水再与放置槽中的砂进行热交换，砂冷却后，提升倾翻取出，这种冷却方式，通过砂粒之间的传热进行热交换，不仅冷却效果差，而且生产效率极低，基本没有使用价值。公告号CN215941428U公开了一种宝珠砂制备用高效冷却成型装置，利用翻转盒和落料孔的配合，增加高宝珠砂与空气的接触冷却面积，提高冷却效果。

随着冷却技术的发展，型砂滚筒式冷却装置成为行业主流，公告号CN208408456U和CN208437623U分别公开了一种冷却机和一种消失模铸造型砂冷却装置，均采用滚筒式，滚筒内安装螺旋输送板输送型砂，滚筒采用喷淋水冷却，该冷却方式，虽然型砂冷却均匀，但型砂在滚筒内聚集，冷却速度较慢。公告号CN212945265U公开的一种消失模铸造型砂处理装置在上述冷却结构的基础上，向滚筒内通入冷却风，采用用风冷及水冷联合的冷却方式。公告号CN210817292U和CN213856916U也是采用风冷和水冷相结合的方式冷却型砂。公告号CN214236163U公开的铸造热砂的冷却设备在滚筒的中心轴内通入冷却水，同时扫砂板也通入冷却水，对滚筒内翻转的型砂进行冷却。公告号CN210498228U公开了一种冷砂机，滚筒外壁喷淋冷却，翻转的型砂与滚筒内冷却管接触冷却，比上述方式冷却效果较好。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种型砂滚筒式冷却装置，将型砂分流，增加砂粒与冷却管的接触面积，大大增加冷却效果。

本实用新型所采用的技术方案是：型砂滚筒式冷却装置包括冷却水管和滚筒，滚筒包括筒体、通砂管和端板。所述筒体的两端密封焊接端板，两端的端板之间，密封焊接圆周均布的通砂管，在通砂管外形成冷却水空腔。在筒体的出砂端设置出砂端除尘腔，筒体的进砂端设计有与筒体连接的接砂腔，该接砂腔的外部设计有进砂除尘腔。所述进砂除尘腔和出砂端除尘腔固定，与筒体的环形间隙通过环形橡胶圈活动密封连接。

进一步，所述冷却水管包括固定出水管、固定进水管、双管旋转接头、旋转出水管和旋转进水管；所述固定出水管和固定进水管通过双管旋转接头分别与旋转出水管和旋转进水管连接。旋转出水管与出砂端的端板密封焊接，旋转进水管安装在旋转出水管的内部，其出水口伸入滚筒内，靠近进砂端的端板。

进一步，所述通砂管内固定焊接螺旋板条，当滚筒转动时，该螺旋板条能将型砂自筒体的进砂端推向筒体的出砂端。

进一步，所述筒体内固定有钢板，所述钢板将通砂管、旋转进水管与筒体连接为一个整体， 在该钢板上加工有通水孔，所述通水孔连通因钢板隔开的冷却水腔。

进一步，所述筒体的外侧固定安装有滚带，该筒体通过滚带放置在滚筒下部托轮装置的拖轮上，所述滚带与托轮配合，托轮在动力装置的带动下转动，托轮与滚带的摩擦力带动筒体旋转。

进一步，接砂腔在筒体的轴线中心上设置有进砂口，出砂端除尘腔底部设置有出砂口。

进一步，所述进砂除尘腔的上部设置有进砂端除尘口，所述出砂端除尘腔的上部设置有出砂端除尘口，进砂端除尘口和出砂端除尘口与除尘系统连通。

进一步，所述滚筒自进砂端向出砂端倾斜，以加速型砂的通过，该倾斜角度一般不大于15°。

进一步，将固定出水管上行，在该固定出水管不同高度上连接多个出水支管，每个出水支管上安装有阀门。

进一步，在寒冷的冬季，为防止滚筒内的水冰冻，在筒体的最低点安装有放水口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型从型砂与冷却水换热的两个过程解决了型砂快冷，一是利用通砂管将型砂分流，提高了砂粒与通砂管之间的换热效率，二是通砂管浸入并搅动冷却水，提高了通砂管与冷却水之间的换热效率，从而达到提高换热效果的目的。

附图说明

图1为实施例1的主视结构示意图；

图2为图1的A-A结构示意图；

图3为图1的局部放大图；

图4为图1的B-B结构示意图；

图5为实施例2的结构示意图；

图6为实施例3的结构示意图；

附图标记：1-固定出水管、 2-固定进水管、 3-双管旋转接头、 4-出砂端除尘口、5-出砂端除尘腔、 6-橡胶圈、7-滚带、8-筒体、9-通砂管、10-钢板、11-端板、12-接砂腔、13-进砂除尘腔、14-进砂端除尘口、15-进砂管、16-托轮装置、17-出砂口、18-旋转出水管、19-旋转进水管、20-通水孔、21-出水支管、22-阀门。

具体实施方式

下述内外相对于筒体而言，下述安装、设置、连接除特殊说明外，均指固定连接，可以是焊接、或紧固件连接、或其他固定连接的方式。

实施例1。

本实施例型砂滚筒式冷却装置的结构如附图1-附图4所示，附图1为本实施例主视结构示意图；附图2和附图4分别为附图1的A-A和B-B剖视结构示意图，附图3为局部放大图。

该滚筒式冷却装置包括冷却水管和滚筒，所述滚筒包括筒体8、通砂管9、钢板10、端板11等。在筒体8的外侧固定安装有滚带7，筒体8通过滚带7放置在滚筒下部托轮装置16的拖轮上，滚带7与托轮配合，托轮装置16的托轮在动力装置的带动下转动，从而带动筒体8转动。在筒体8的两端，密封焊接端板11，在两端的端板11之间，密封焊接通砂管9，如附图1所示。这样，筒体8内部由通砂管9分成两个空腔，通砂管9内的空腔用于输送型砂，通砂管9外为冷却水空腔。

筒体8的两端，一端为进砂端，一端为出砂端，如附图1所示，本实施例的左侧为出砂端，右侧为进砂端。在筒体8的右侧进砂端设计有与筒体8连接接砂腔12，接砂腔12的进砂口位于筒体8轴线中心，进砂管15通过该进砂口伸入接砂腔12，将高温型砂输送至筒体8。为防止消失模涂料的粉尘污染，在接砂腔12的外部，设计有进砂除尘腔13，进砂除尘腔13的上部设置有进砂端除尘口14，可将筒体8进砂口飘出的粉尘抽走。进砂除尘腔13为固定结构，与筒体8的外壁不接触，两者之间的环形间隙通过环形橡胶圈6活动密封连接。在筒体8的左侧出砂端，设置出砂端除尘腔5，在出砂端除尘腔5的上部设置有出砂端除尘口4，出砂端除尘腔5为固定结构，与筒体8的外壁不接触，两者之间的环形间隙通过橡胶圈6密封。在出砂端除尘腔5的底部，设置有出砂口17，经冷却后的型砂自该出砂口17流出滚筒。

通砂管9在筒体内圆周均布，如附图4所示，在通砂管9内固定焊接螺旋板条，当滚筒转动时，螺旋板条可将型砂自进砂端推向出砂端。高温型砂自接砂腔12流入通砂管9内，实现型砂的分流，从而实现型砂的分散。型砂在通砂管9内的流动，大大增加了换热面积，避免了砂粒之间的热传递，从而大大增加了换热效率。型砂经通砂管9流入出砂端除尘腔，下落后自出砂口流出。

冷却水管包括固定出水管1、固定进水管2、双管旋转接头3、旋转出水管18、旋转进水管19。固定出水管1、固定进水管2和双管旋转接头3为筒体8外的固定结构，旋转出水管18和旋转进水管19为固定在滚筒上的旋转结构，旋转进水管19安装在旋转出水管18的内部，与双管旋转接头3一起设置在滚筒的旋转轴线上。双管旋转接头3为四口双管式外购部件，采用金属硬片密封，四口分别连通固定出水管1、固定进水管2和旋转出水管18、旋转进水管19，从而实现进水管和出水管的连通，在滚筒的旋转情况下，双管旋转接头3密封不漏水，不会连通进水管和出水管。所述旋转进水管19伸入滚筒内部，其出水口接近进砂端的端板11，所述旋转出水管18与出砂端的端板11密封焊接。

冷却水自固定进水管2、双管旋转接头3和旋转进水管19流入滚筒的进砂端，逐渐填充冷却水空腔，当冷却水高度达到旋转出水管18的高度时，冷却水通过旋转出水管18、双管旋转接头3和固定出水管1流出，这样，滚筒下部的通砂管9全部埋入冷却水中。当滚筒旋转时，滚筒内的冷却水保持在滚筒的下部，不会随滚筒旋转。而通砂管9则随滚筒一起旋转，实现旋进或旋出冷却水，起到搅拌冷却水的作用，大大增加了通砂管9与冷却水的换热效率。

为保证滚筒的整体性，在筒体8内固定有钢板10，钢板10的结构见附图2，将通砂管9、旋转进水管19与筒体8连接为一个整体，避免滚筒转动时封焊位置因应力集中而造成的焊缝漏水。钢板10上加工有通水孔20，连通因钢板10隔开的冷却水腔。

实施例2。

本实施例在实施例1的基础上，将滚筒倾斜一定角度，自进砂端向出砂端倾斜，如附图5所示，一般情况下不大于15°。该倾斜角度有利于型砂砂粒在通砂管9内的流动，增加型砂通过滚筒的速度，适用于生产能力较高的消失模生产线。

实施例3。

本实施例将实施例1中固定出水管1进行改进，如附图6所示，固定出水管1上行，在固定出水管1上连接多个出水支管21，每个出水支管21上安装阀门22，通过关闭和开启不同的阀门22，可以控制滚筒内冷却水水面的高度，从而达到控制滚筒内冷却水水量的目的。

本实用新型利用通砂管9将型砂分流，增加型砂的换热面积，减少砂粒之间的热传递，达到快速冷却型砂的效果。通砂管9浸入并搅动冷却水，加强了通砂管与冷却水之间的热交换。总之，本实用新型从型砂与冷却水换热的两个过程解决了型砂快冷，一提高了砂粒与通砂管之间的换热，二提高了通砂管与冷却水之间的换热，从而达到提高换热效果的目的。

在原有滚筒砂冷却地基的基础上，将原有砂冷却滚筒改造为本实用新型结构，型砂冷却效果大大提高，即使在高温的夏季，型砂温度也没有超过40℃，使得消失模生产线生产能力和生产节奏大大提升。尤其实施例1，固定出水管下行，可将温度升高的冷却水放出，强化冷却水的循环，保证了型砂冷却效果。在筒体的最低点安装有放水口，在寒冷的冬季，当消失模生产线停止运行时，为防止冰冻对滚筒的不利影响，可将冷却水放空。

Claims (10)

1.一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：包括冷却水管和滚筒，所述滚筒包括筒体（8）、通砂管（9）和端板（11）；所述筒体（8）的两端密封焊接端板（11），两端的所述端板（11）之间，密封焊接圆周均布的通砂管（9），该通砂管（9）外为冷却水空腔；所述筒体（8）的出砂端设置出砂端除尘腔（5），所述筒体（8）的进砂端设计有与筒体（8）连接的接砂腔（12），该接砂腔（12）的外部设计有进砂除尘腔（13）；所述进砂除尘腔（13）和出砂端除尘腔（5）固定，与筒体（8）的环形间隙通过环形橡胶圈活动密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述冷却水管包括固定出水管（1）、固定进水管（2）、双管旋转接头（3）、旋转出水管（18）和旋转进水管（19）；所述固定出水管（1）和固定进水管（2）通过双管旋转接头（3）分别与旋转出水管（18）和旋转进水管（19）连接；所述旋转出水管（18）与出砂端的端板（11）密封焊接，所述旋转进水管（19）安装在旋转出水管（18）的内部，该旋转进水管（19）的出水口伸入滚筒内，靠近进砂端的端板（11）。

3.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述通砂管（9）内固定焊接螺旋板条。

4.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述筒体（8）内固定有钢板（10），所述钢板（10）将通砂管（9）、旋转进水管（19）与筒体（8）连接为一个整体，在该钢板（10）上加工有通水孔（20），所述通水孔（20）连通因钢板（10）隔开的冷却水腔。

5.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述筒体（8）的外侧固定安装有滚带（7），该筒体（8）通过滚带（7）放置在滚筒下部托轮装置（16）的拖轮上，所述滚带（7）与托轮配合。

6.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述接砂腔（12）在筒体的轴线中心设置有进砂口，所述出砂端除尘腔（5）底部设置有出砂口（17）。

7.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述进砂除尘腔（13）的上部设置有进砂端除尘口（14），所述出砂端除尘腔（5）的上部设置有出砂端除尘口（4）。

8.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述滚筒自进砂端向出砂端倾斜，该倾斜角度不大于15°。

9.根据权利要求2所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述固定出水管（1）上行，在该固定出水管（1）上连接安装有阀门（22）的出水支管（21）。

10.根据权利要求1所述的一种型砂滚筒式冷却装置，其特征在于：所述筒体（8）的最低点安装有放水口。

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