CN218693714U - 一种解决离心铸件收缩缺陷的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种解决离心铸件收缩缺陷的装置，包括支撑机构、送料机构和喷粉机构，支撑机构包括固定支架，送料机构包括覆盖剂料仓、进料管、搅拌组件和驱动组件，覆盖剂料仓安装在固定支架上，覆盖剂料仓的下端与进料管连通，进料管内设有搅拌组件，驱动组件与搅拌组件连接，并驱动所述搅拌组件转动，喷粉组件包括混料仓、热风管和喷嘴，混料仓的上端与进料管连通，混料仓的一端插装有热风管，另一端插装有喷嘴，热风管与喷嘴在混料仓内连通，喷嘴的侧壁上设有进料通道。发热覆盖剂与高温金属水发生反应后在内环壁提供高温环境，保证铸件由外壁向内壁逐层凝固，消除了在铸件内表面形成的缩松、缩孔铸造缺陷，提高了铸造质量。

Description

一种解决离心铸件收缩缺陷的装置

技术领域

本实用新型涉及冶金设备技术领域，具体涉及一种解决离心铸件收缩缺陷的装置。

背景技术

金属离心铸件是通过高温的金属液体在高速旋转的金属模具内充型、凝固来获得，金属液体在金属铸型内凝固时冷却速度较快，同时伴随着金属铸型的快速旋转，促进了金属液体和周围空气的对流传热，导致铸件的内表面先发生凝固结晶，但内表面与金属铸型之间的金属液体此时温度较高尚未完全凝固，如图7所示，当这部分金属液体发生凝固收缩时，得不到周围金属液的补缩，最后在凝固部位产生缩孔、缩松等铸造缺陷，这导致铸件内表面车削量大，生产成本增加。

现在技术中，在铸造生产中为延长冒口内金属液的凝固时间覆盖在冒口金属液表面的覆盖材料叫覆盖剂，覆盖剂包括保温覆盖剂和发热覆盖剂，其中发热覆盖剂是由铝粉、氧化铁粉、硅化物等组成的混合物。若将发热覆盖剂撒在立式离心铸造的底部，发热覆盖剂在600℃以上使用时，会出现粘结现象，无法自然流动到上半部分，因此不能均匀的覆盖整个铸件的内表面。因此，如何将发热覆盖剂均匀的覆盖在离心铸件的内表面，以消除因内表面与金属铸型之间金属液体凝固，从而避免在内表面产生缩孔、缩松的铸造缺陷，成为需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中，提供一种解决离心铸件收缩缺陷的装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种解决离心铸件收缩缺陷的装置，包括支撑机构、送料机构和喷粉机构，所述支撑机构包括固定支架，所述送料机构包括覆盖剂料仓、进料管、搅拌组件和驱动组件，所述覆盖剂料仓安装在所述固定支架上，所述覆盖剂料仓的下端与所述进料管连通，所述进料管内设有搅拌组件，所述驱动组件与所述搅拌组件连接，并驱动所述搅拌组件转动，所述喷粉组件包括混料仓、热风管和喷嘴，所述混料仓的上端与所述进料管连通，所述混料仓的一端插装有所述热风管，另一端插装有所述喷嘴，所述热风管与所述喷嘴在所述混料仓内连通，所述喷嘴的侧壁上设有进料通道。

在上述技术方案的基础上，本实用新型为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述搅拌组件包括螺旋桨叶、齿轮、传动轴和支架，所述支架安装在所述进料管的进料口处，所述传动轴安装在所述进料管的出料口处，所述螺旋桨叶的上端与所述支架转动连接，所述螺旋桨叶的下端通过所述齿轮与所述传动轴啮合，所述传动轴与所述驱动组件连接。

进一步，所述驱动组件包括电机和齿轮箱，所述电机的输出端与所述齿轮箱连接，所述传动轴穿过所述进料管的侧壁与所述齿轮箱啮合。

进一步，所述螺旋桨叶沿着所述进料管的长度方向延伸，所述螺旋桨叶的中心轴线与所述进料管的中心轴线重合。

进一步，所述进料通道包括进料通道一和进料通道二，所述喷嘴内设有沿所述喷嘴长度延伸的中心通道，所述通道一和所述通道二与所述中心通道连通，所述中心通道与所述热风管连通。

进一步，所述进料通道一包括连通的垂直通道和倾斜通道，所述垂直通道与所述喷嘴的侧壁垂直，所述倾斜通道与所述中心通道的中心线的夹角β为15°-20°。

进一步，所述进料通道二与所述中心通道的中心线的夹角α为17°-22°。

进一步，所述进料通道一的直径为Φ20mm-Φ30mm、所述进料通道二的直径为Φ15mm-Φ25mm。

进一步，所述喷嘴的出口处设有喷粉覆盖角度γ，所述喷粉覆盖角度γ为60°-80°。

进一步，所述热风管内热风的温度为300℃-400℃，所述热风的流速为2m/s-5m/s。

本实用新型的有益效果是：发热覆盖剂在混料仓中由热风管中的热风携带至喷嘴处，经喷嘴喷出后可完全覆盖离心铸件的内环壁，发热覆盖剂与高温金属水发生反应后在内环壁提供高温环境，保证铸件由外壁向内壁逐层凝固，消除了在铸件内表面形成的缩松、缩孔铸造缺陷，提高了铸造质量。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型进料管的剖视图；

图4为本实用新型混料仓、喷嘴和热风管的剖视图；

图5为本实用新型喷嘴喷粉的俯视结构示意图；

图6为本实用新型铸件单侧的剖视示意图；

图7为现有技术中铸件单侧的剖视示意图。

附图标记记录如下：1、覆盖剂料仓；2、料仓盖板；3、锁紧装置；4、进料管；4-1、轴承；4-2、支架；4-3、齿轮；4-4、传动轴；5、混料仓；6、齿轮箱；7、电机；8、热风管；9、喷嘴；9-1、进料通道一；9-2、进料通道二；9-3、中心通道；10、支撑板；11、支撑底座；12、固定支架；13、螺旋桨叶。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图6所示，本实用新型公开了一种解决离心铸件收缩缺陷的装置，包括支撑机构、送料机构和喷粉机构，所述支撑机构包括固定支架12，所述送料机构包括覆盖剂料仓1、进料管4、搅拌组件和驱动组件，所述覆盖剂料仓1安装在所述固定支架12上，所述覆盖剂料仓1上设有料仓盖板2，料仓盖板2上设有锁紧装置3，将发热覆盖剂密封在覆盖料仓内，防止发热覆盖剂在送料过程中逸出，所述覆盖剂料仓1的下端与所述进料管4连通，所述进料管4内设有搅拌组件，所述驱动组件与所述搅拌组件连接，并驱动所述搅拌组件转动，所述喷粉组件包括混料仓5、热风管8和喷嘴9，所述混料仓5安装在支撑底座11上，支撑底座11设置在固定支架12的底部，所述混料仓5的上端与所述进料管4连通，所述混料仓5的一端插装有所述热风管8，另一端插装有所述喷嘴9，所述热风管8与所述喷嘴9在所述混料仓5内连通，所述喷嘴9的侧壁上设有进料通道。

发热覆盖剂置于覆盖剂料仓1内，发热覆盖剂的加入量可根据离心铸件的大小进行调整。使用时，关闭料仓盖板2同时关闭锁紧装置3，防止料仓盖板2打开，喷嘴9置于铸件内环壁侧面，对铸件的内环壁进行喷粉，发热覆盖剂与高温金属水发生反应后在内环壁提供高温环境，避免内环壁受冷发生凝固，保证铸件由外壁向内壁逐层凝固，消除在铸件内表面形成的缩松等缺陷，提高铸件质量。通过设置混料仓5使发热覆盖剂中的铝粉、氧化铁粉、硅化物充分混合，保证向铸件的内环壁提供高温环境。

所述搅拌组件包括螺旋桨叶13、齿轮4-3、传动轴4-4和支架4-2，所述支架4-2安装在所述进料管4的进料口处，所述传动轴4-4安装在所述进料管4的出料口处，所述螺旋桨叶13的上端通过轴承4-1与所述支架4-2转动连接，所述螺旋桨叶13的下端通过所述齿轮4-3与所述传动轴4-4啮合，传动轴4-4上设有与齿轮4-3啮合的锥形齿，所述传动轴4-4与所述驱动组件连接。通过在进料管4内设置螺旋桨叶13，对进入进料管4内的发热覆盖剂进行搅拌，使其充分混合，并将发热覆盖剂推送至混料仓5内，避免在发热覆盖剂进料管4内发生堆积。

所述驱动组件包括电机7和齿轮箱6，所述电机7安装在支撑板10上，支撑板10位于支撑底座11的上方，所述电机7的输出端与所述齿轮箱6连接，所述传动轴4-4穿过所述进料管4的侧壁与所述齿轮箱6啮合。电机7启动后，力矩依次通过齿轮箱6、传动轴4-4、齿轮4-3传递至螺旋桨叶13，带动螺旋桨叶13旋转，通过螺旋桨叶13的旋转运动将发热覆盖剂送至混料仓5内。

进一步，电机7的转速和热风管8内热风流速可调整，通过调整二者工艺参数可改变发热覆盖剂的送料量，适用于不同材质铜合金离心铸件的生产，提高适用范围，降低使用成本。

所述螺旋桨叶13沿着所述进料管4的长度方向延伸，所述螺旋桨叶13的中心轴线与所述进料管4的中心轴线重合。保证对发热覆盖剂的推送效果，并保证螺旋桨叶13在进料管4内稳定转动，避免偏心发生晃动。

所述进料通道包括进料通道一9-1和进料通道二9-2，所述喷嘴9内设有沿所述喷嘴9长度延伸的中心通道9-3，所述进料通道一9-1和所述进料通道二9-2与所述中心通道9-3连通，所述中心通道9-3与所述热风管8连通。

所述进料通道一9-1包括连通的垂直通道和倾斜通道，所述垂直通道与所述喷嘴9的侧壁垂直，所述倾斜通道与所述中心通道9-3的中心线的夹角β为15°-20°。垂直通道保证稳定输送发热覆盖剂，不发生发热覆盖剂堵塞，倾斜通道可以防止热风压下发热覆盖剂的发生回流，保证发热覆盖剂顺畅的输送至喷嘴9的出口处。

所述进料通道二9-2与所述中心通道9-3的中心线的夹角α为17°-22°所述喷嘴9的出口处设有倾斜的内壁和张开角，进料通道二9-2的倾斜角度与倾斜内壁相同，从进料通道二9-2进入的发热覆盖剂沿着倾斜内壁向外喷出，并经过张开角发散喷撒在铸件内壁上，提高发热覆盖剂的覆盖范围，提高发热覆盖剂的喷撒效率，保证发热覆盖剂均匀的喷撒在铸件内壁上。

所述喷嘴9的出口处设有喷粉覆盖角度γ，所述喷粉覆盖角度γ为60°-80°。通过改变喷嘴9出口处张开角的大小，调整喷粉覆盖角的大小，即可通过更换不同张开角的喷嘴9，实现喷粉覆盖不同的面积,适用于不同尺寸铜合金离心铸件的生产，提高该装置的利用率。

喷嘴9与铸件之间的水平距离可调整，根据调整水平距离，喷嘴9喷粉可覆盖离心铸件的高度范围为160mm-300mm。

所述进料通道一9-1的直径为Φ20mm-Φ30mm、所述进料通道二9-2的直径为Φ15mm-Φ25mm。所述进料通道一9-1和进料通道二9-2均设有两个，为了使发热覆盖剂连续、顺畅的进入进料通道一9-1和进料通道二9-2内，喷嘴9的侧壁上设有四个弧形槽，其中两个弧形槽与进料通道一9-1连通，另外两个弧形槽与进料通道二9-2连通。

进料通道一9-1为主进料口，进料通道二9-2为辅助进料口，因此进料通道一9-1的直径比进料通道二9-2的直径大，通过将进料通道一9-1与热风管8的进风口相邻，保证热风携带发热覆盖剂喷出时的速度足够大，发热覆盖剂能够覆盖整个铸件内环面，同时进料通道二9-2在出口处补充少量发热覆盖剂，保证喷粉更加均匀性，在铸件内环面形成厚度一致的覆盖层；通过将进料通道一9-1与进料通道二9-2倾斜设置，保证不发生进料堵塞，保证能够正常喷粉。

喷嘴9内中心通道9-3的尺寸为Φ40mm-Φ70mm，热风管8内径为Φ40mm-Φ70mm。保证发热覆盖剂在热风的作用下，在中心通道9-3内稳定移动，避免发生堆积。

所述热风管8内热风的温度为300℃-400℃，所述热风的流速为2m/s-5m/s。热风管8内通有热风，混料仓5内的发热覆盖剂流经喷嘴9后在热风的携带下均匀喷至铜合金离心铸件的内壁，避免内壁受冷凝固。

在本实施例中，所述进料通道一9-1的尺寸为Φ25mm，所述进料通道二9-2的尺寸为Φ20mm，所述进料通道一9-1的倾斜通道与所述中心通道9-3的中心线的夹角β为16°，所述进料通道二9-2的中心线与中心通道9-3的中心线夹角α为20°，中心通道9-3和热风管8的内径均为Φ50mm，热风管8内的热风温度为300℃，热风流速为2m/s，喷粉覆盖角度γ为60°。

本实施例中，通过调整喷嘴9与铸件之间的水平距离，可均匀喷涂离心铸件的高度为165mm。

本实用新型的工作原理如下：

工作时，驱动组件启动，带动搅拌组件转动，将发热覆盖剂输送至混料仓5内，混料仓5内腔中的发热覆盖剂穿过进料通道输送至喷嘴9内，在热风管8内的热风携带下，经喷嘴9前端均匀喷涂至离心铸件内壁，发热覆盖剂中含有铝粉、硅铁粉等物质，在铜水的高温下会与氧气发生燃烧反应，产生大量的热量，同时发热覆盖剂中还含有保温材料等，使整体保温性好，降温时间慢，从而可在铸件的内环面提供高温环境，避免内环壁受冷凝固，保证铸件由外壁向内壁逐层凝固，消除了内壁与外壁之间的区域因凝固无法补缩而产生的缩松、缩孔等铸造缺陷，显著减少了铸件内壁的加工量，降低生产成本，提高铸造质量。

如图6所示，其中“S”表示铸件凝固状态，“L”表示高温铜水的状态，a区域为铸型壁，b区域为在铸型壁上涂抹的涂层，c区域为铸件侧壁的剖视图，d区域表示发热覆盖剂在铸件内壁形成的保温层，通过在铸件内壁提供高温环境，避免铸件内壁发生凝固，使铸件从外壁向内壁逐层凝固，避免发生缩松、缩口等缺陷，提高铸造质量。

可选的，当铸造其它材质的铸件时，可在覆盖剂料仓1内存储相应的发热覆盖剂，也能够实现铸件从外壁向内壁逐层凝固，避免缩松或缩孔缺陷。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，包括支撑机构、送料机构和喷粉机构，所述支撑机构包括固定支架(12)，所述送料机构包括覆盖剂料仓(1)、进料管(4)、搅拌组件和驱动组件，所述覆盖剂料仓(1)安装在所述固定支架(12)上，所述覆盖剂料仓(1)的下端与所述进料管(4)连通，所述进料管(4)内设有搅拌组件，所述驱动组件与所述搅拌组件连接，并驱动所述搅拌组件转动，所述喷粉机构包括混料仓(5)、热风管(8)和喷嘴(9)，所述混料仓(5)的上端与所述进料管(4)连通，所述混料仓(5)的一端插装有所述热风管(8)，另一端插装有所述喷嘴(9)，所述热风管(8)与所述喷嘴(9)在所述混料仓(5)内连通，所述喷嘴(9)的侧壁上设有进料通道。

2.根据权利要求1所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述搅拌组件包括螺旋桨叶(13)、齿轮(4-3)、传动轴(4-4)和支架(4-2)，所述支架(4-2)安装在所述进料管(4)的进料口处，所述传动轴(4-4)安装在所述进料管(4)的出料口处，所述螺旋桨叶(13)的上端与所述支架(4-2)转动连接，所述螺旋桨叶(13)的下端通过所述齿轮(4-3)与所述传动轴(4-4)啮合，所述传动轴(4-4)与所述驱动组件连接。

3.根据权利要求2所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机(7)和齿轮箱(6)，所述电机(7)的输出端与所述齿轮箱(6)连接，所述传动轴(4-4)穿过所述进料管(4)的侧壁与所述齿轮箱(6)啮合。

4.根据权利要求2或3所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述螺旋桨叶(13)沿着所述进料管(4)的长度方向延伸，所述螺旋桨叶(13)的中心轴线与所述进料管(4)的中心轴线重合。

5.根据权利要求1所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述进料通道包括进料通道一(9-1)和进料通道二(9-2)，所述喷嘴(9)内设有沿所述喷嘴(9)长度延伸的中心通道(9-3)，所述通道一(9-1)和所述通道二(9-2)与所述中心通道(9-3)连通，所述中心通道(9-3)与所述热风管(8)连通。

6.根据权利要求5所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述进料通道一(9-1)包括连通的垂直通道和倾斜通道，所述垂直通道与所述喷嘴(9)的侧壁垂直，所述倾斜通道与所述中心通道(9-3)的中心线的夹角β为15°-20°。

7.根据权利要求5或6所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述进料通道二(9-2)与所述中心通道(9-3)的中心线的夹角α为17°-22°。

8.根据权利要求7所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述进料通道一(9-1)的直径为Φ20mm-Φ30mm，所述进料通道二(9-2)的直径为Φ15mm-Φ25mm。

9.根据权利要求1所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述喷嘴(9)的出口处设有喷粉覆盖角度γ，所述喷粉覆盖角度γ为60°-80°。

10.根据权利要求1所述的解决离心铸件收缩缺陷的装置，其特征在于，所述热风管(8)内热风的温度为300℃-400℃，所述热风的流速为2m/s-5m/s。

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