本發(fā)明涉及一種離心鑄造澆注機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)，屬于離心鑄造加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，臥式離心鑄造過(guò)程中，鑄造過(guò)程自動(dòng)化程度低，造成澆注模的使用壽命非常低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，影響鑄件的表面質(zhì)量，受人為因素控制太多。離心機(jī)結(jié)構(gòu)不先進(jìn)，使用壽命低。

存在澆注時(shí)連接盤易受熱損壞，澆注系統(tǒng)中圓筒式澆道不便于清理鑄造殘留物等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明對(duì)離心機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)明。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種離心鑄造澆注機(jī)，其包括包括澆鑄系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、防護(hù)與排煙系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)；主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)的離心機(jī)底座上設(shè)置澆鑄系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)，主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)包含主軸系統(tǒng)；澆鑄系統(tǒng)澆注模具，模具連接主軸系統(tǒng)前端的連接盤，連接盤與模具之間設(shè)置過(guò)渡盤；主軸系統(tǒng)尾端連接電器控制系統(tǒng)；主軸系統(tǒng)尾側(cè)還連接有制動(dòng)系統(tǒng)，主軸系統(tǒng)側(cè)面設(shè)置冷卻系統(tǒng)；澆鑄系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)外部套有防護(hù)與排煙系統(tǒng)。

澆注系統(tǒng)包括進(jìn)料口、澆道管、澆道蓋和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口與澆道管連接，澆道管連接主軸系統(tǒng)；澆道管外設(shè)澆道蓋，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)管道連接進(jìn)料口；所述的澆道蓋包括澆道蓋上合頁(yè)、澆道蓋下合頁(yè)和澆道蓋掛鉤；澆道蓋上合頁(yè)和澆道蓋下合頁(yè)互相配合，以螺栓共同固定在澆道管上側(cè)；澆道蓋掛鉤包括澆道蓋掛鉤一和澆道蓋掛鉤二，澆道蓋掛鉤一和澆道蓋掛鉤二互相配合鎖緊，鎖緊位置位于澆道管下側(cè)；澆道蓋掛鉤在澆道管上固定處設(shè)置澆道蓋掛鉤蓋及澆道蓋掛鉤底座；澆道蓋掛鉤一和澆道蓋掛鉤二打開(kāi)，澆道蓋翻開(kāi)，澆鑄系統(tǒng)的開(kāi)口翻開(kāi)。將原澆鑄系統(tǒng)的圓筒式澆道改為開(kāi)口可翻開(kāi)式結(jié)構(gòu)，便于清理鑄造殘留物。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括軸承心軸、固定插銷、圓錐滾子軸承、軸承殼及支架總成、內(nèi)骨架橡膠油封、軸承底座、底座和地腳座；軸承心軸的上下兩側(cè)分別設(shè)置對(duì)稱的圓錐滾子軸承；軸承心軸下側(cè)的圓錐滾子軸承設(shè)置內(nèi)骨架橡膠油封，內(nèi)骨架橡膠油封外側(cè)設(shè)置軸承油封蓋；設(shè)置圓錐滾子軸承的軸承心軸外側(cè)包裹軸承殼及支架總成；軸承心軸底端固定在軸承底座上，軸承底座下端固定有底座及地腳座，底座與地腳座以螺栓固定，地腳座與地固定；軸承殼及支架總成與管道連接一側(cè)設(shè)有固定插銷，固定插銷穿過(guò)管道和軸承底座，固定插銷與管道固定處設(shè)有固定插銷套。澆鑄系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的密封設(shè)計(jì)骨架油封，使轉(zhuǎn)臂軸承在多塵環(huán)境下延長(zhǎng)壽命，旋轉(zhuǎn)輕便。

主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)包括主體、主軸系統(tǒng)和離心機(jī)底座；離心機(jī)底座支撐主體和主軸系統(tǒng)；所述主軸系統(tǒng)包括過(guò)渡盤、連接盤、軸承一、軸承二和主軸，模具通過(guò)過(guò)渡盤與連接盤的一側(cè)連接，連接盤的另一側(cè)通過(guò)主軸連接制動(dòng)系統(tǒng)；主軸與連接盤連接處設(shè)置軸承一，主軸與制動(dòng)系統(tǒng)連接處設(shè)置軸承二；軸承一及軸承二外均設(shè)有軸承座，兩個(gè)軸承座采用焊接方式連接在主體上。所述離心機(jī)底座采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，板厚30mm。主軸與澆鑄模具連接方式上，增加過(guò)渡盤，主軸采用連接盤與主軸分開(kāi)式結(jié)構(gòu)，采用四鍵連接的方式；這樣防止由于系統(tǒng)過(guò)熱而對(duì)主體的損害，延長(zhǎng)主軸主體使用壽命。同時(shí)亦可以將新老澆注模都能使用。主體與離心機(jī)的底座連接在一起。

主軸與軸承一的密封為迷宮式密封，主軸與軸承二的密封為迷宮式密封；適用多塵環(huán)境，保證軸承使用壽命。

制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)器、制動(dòng)盤和制動(dòng)閥，制動(dòng)器通過(guò)制動(dòng)盤與主軸系統(tǒng)連接；制動(dòng)器為氣動(dòng)鉗盤式；制動(dòng)閥包括高壓制動(dòng)閥、低壓制動(dòng)閥及手動(dòng)泄壓閥。制動(dòng)閥控制采用雙制動(dòng)閥，進(jìn)行高低壓控制，一個(gè)安全防護(hù)，低壓制動(dòng)閥和手動(dòng)泄壓閥可以實(shí)現(xiàn)間歇制動(dòng)，延長(zhǎng)制動(dòng)系統(tǒng)壽命。在實(shí)際使用的過(guò)程中，耐磨性達(dá)到了預(yù)期效果。

冷卻系統(tǒng)包括主管道、噴水桿、主軸冷卻水管和放水閥，主管道分別連接噴水桿、主軸冷卻水管，噴水桿連接噴頭，主軸冷卻水冷卻主軸系統(tǒng)；噴水桿及主軸冷卻水管上設(shè)置放水閥。冷卻系統(tǒng)的冷卻方式包括自動(dòng)分級(jí)冷卻和同時(shí)冷卻兩種方式，噴頭作用于不同部位，保證了每次澆鑄及冷卻時(shí)間的一致性，增加了放水閥，防止冬天停用時(shí)因管路存水而將管路凍壞。

噴水桿包括左噴水桿、右噴水桿和后噴水桿，噴水桿能分別啟動(dòng)，時(shí)間長(zhǎng)短可控，能同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉。

電器控制系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)和自動(dòng)化系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)與主軸系統(tǒng)連接；電器控制系統(tǒng)操控離心鑄造澆注機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，控制方式包括 PLC自動(dòng)控制和手動(dòng)控制；電器控制系統(tǒng)操作步驟如下：

a) PLC自動(dòng)控制

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)入澆鑄位置→主軸啟動(dòng)，平穩(wěn)運(yùn)行→設(shè)置澆鑄時(shí)間，開(kāi)始澆鑄→冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)冷卻→澆鑄成型→制動(dòng)開(kāi)始時(shí)間→制動(dòng)結(jié)束→主軸?！苿?dòng)松開(kāi)→旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)退出澆鑄位置，固定旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

澆鑄時(shí)自動(dòng)控制，不受澆鑄人員控制。

b) 參數(shù)設(shè)置

澆鑄過(guò)程中直接顯示參數(shù)，并能修改電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間、主軸停止時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間參數(shù)；主軸制動(dòng)為持續(xù)間歇制動(dòng)，間歇次數(shù)可調(diào)；

c) 系統(tǒng)保護(hù)

系統(tǒng)氣壓不足則主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)；防護(hù)與排煙系統(tǒng)工作，離心機(jī)防護(hù)門打開(kāi)，主軸制止運(yùn)動(dòng)。以防止出現(xiàn)危險(xiǎn)傷人。

步驟 a)PLC自動(dòng)控制替換為手動(dòng)控制方式，手動(dòng)控制主軸開(kāi)與停、制動(dòng)器松開(kāi)與夾緊、冷卻開(kāi)與停、刷涂料與清理模具殘?jiān)?/p>

鑄造是銅制軸承保持架的關(guān)鍵，所以離心機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間、澆鑄的轉(zhuǎn)數(shù)及澆注的時(shí)間都嚴(yán)格控制，并且要保證澆鑄時(shí)離心機(jī)速度平穩(wěn)，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)速迅速下降的現(xiàn)象，所以電動(dòng)機(jī)為功率55KW的變頻電動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明的有益效果為：主軸系統(tǒng)與澆鑄模具連接方式上，增加過(guò)渡盤，防止由于系統(tǒng)過(guò)熱而對(duì)主體的損害，延長(zhǎng)主軸主體使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1，一種離心鑄造澆注機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2，一種離心鑄造澆注機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3，澆鑄系統(tǒng)的澆道管主視示意圖；

圖4，澆鑄系統(tǒng)的澆道管側(cè)視示意圖；

圖5，澆鑄系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖；

圖6，主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)示意圖；

圖7，制動(dòng)系統(tǒng)電路示意圖；

圖8，冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、澆鑄系統(tǒng)，2、冷卻系統(tǒng)，3、主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)，4、制動(dòng)系統(tǒng)，5、防護(hù)與排煙系統(tǒng)，6、電器控制系統(tǒng)，7、離心機(jī)底座，8、主軸系統(tǒng)，9、模具，10、進(jìn)料口，11、澆道管，12、澆道蓋，13、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，14、管道，15、澆道蓋上合頁(yè)，16、澆道蓋下合頁(yè)，17、澆道蓋掛鉤一，18、澆道蓋掛鉤二，19、螺栓，20、澆道蓋掛鉤蓋，21、澆道蓋掛鉤底座，22、軸承心軸，23、固定插銷，24、圓錐滾子軸承，25、軸承殼及支架總成，26、內(nèi)骨架橡膠油封，27、軸承底座，28、底座，29、地腳座，30、軸承油封蓋，31、主體，32、過(guò)渡盤，33、連接盤，34、軸承一，35、主軸，36、軸承二，37、前軸承座，38、制動(dòng)器，39、制動(dòng)盤，40、高壓制動(dòng)閥，41、低壓制動(dòng)閥，42、手動(dòng)泄壓閥，43、主管道，44、噴水桿，45、主軸冷卻水管，46、放水閥，47，噴頭，48、電動(dòng)機(jī)，49、左噴水桿，50、右噴水桿，51、后噴水桿，52、軸承蓋，53、地腳螺栓，54、固定插銷套。

具體實(shí)施方式

一種離心鑄造澆注機(jī)，其包括包括澆鑄系統(tǒng)1、冷卻系統(tǒng)2、主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)3、制動(dòng)系統(tǒng)4、防護(hù)與排煙系統(tǒng)5和電器控制系統(tǒng)6；主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)3的離心機(jī)底座7上設(shè)置澆鑄系統(tǒng)1、電器控制系統(tǒng)6，主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)3包含主軸系統(tǒng)8；澆鑄系統(tǒng)1澆注模具9，模具9連接主軸系統(tǒng)8前端的連接盤33，連接盤33與模具9之間設(shè)置過(guò)渡盤32；主軸系統(tǒng)8尾端連接電器控制系統(tǒng)6；主軸系統(tǒng)8尾側(cè)還連接有制動(dòng)系統(tǒng)4，主軸系統(tǒng)8側(cè)面設(shè)置冷卻系統(tǒng)2；澆鑄系統(tǒng)1、主軸系統(tǒng)8外部套有防護(hù)與排煙系統(tǒng)5。

澆注系統(tǒng)1包括進(jìn)料口10、澆道管11、澆道蓋12和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13，進(jìn)料口10與澆道管11連接，澆道管11連接主軸系統(tǒng)8；澆道管11外設(shè)澆道蓋12，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13通過(guò)管道14連接進(jìn)料口10；所述的澆道蓋12包括澆道蓋上合頁(yè)15、澆道蓋下合頁(yè)16和澆道蓋掛鉤；澆道蓋上合頁(yè)15和澆道蓋下合頁(yè)16互相配合，以螺栓19共同固定在澆道管11上側(cè)；澆道蓋掛鉤包括澆道蓋掛鉤一17和澆道蓋掛鉤二18，澆道蓋掛鉤一17和澆道蓋掛鉤二18互相配合鎖緊，鎖緊位置位于澆道管11下側(cè)；澆道蓋掛鉤在澆道管11上固定處設(shè)置澆道蓋掛鉤蓋20及澆道蓋掛鉤底座21；澆道蓋掛鉤一17和澆道蓋掛鉤二18打開(kāi)，澆道蓋12翻開(kāi)，澆鑄系統(tǒng)1的開(kāi)口翻開(kāi)。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13包括軸承心軸22、固定插銷23、圓錐滾子軸承24、軸承殼及支架總成25、內(nèi)骨架橡膠油封26、軸承底座27、底座28和地腳座29；軸承心軸22的上下兩側(cè)分別設(shè)置對(duì)稱的圓錐滾子軸承24；軸承心軸22下側(cè)的圓錐滾子軸承24設(shè)置內(nèi)骨架橡膠油封26，內(nèi)骨架橡膠油封26外側(cè)設(shè)置軸承油封蓋30；設(shè)置圓錐滾子軸承24的軸承心軸22外側(cè)包裹軸承殼及支架總成25；軸承心軸22底端固定在軸承底座27上，軸承底座27下端固定有底座28及地腳座29，底座28與地腳座29以螺栓19固定，地腳座29與地固定；軸承殼及支架總成25與管道14連接一側(cè)設(shè)有固定插銷23，固定插銷23穿過(guò)管道14和軸承底座27，固定插銷23與管道14固定處設(shè)有固定插銷套54。澆鑄系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的密封設(shè)計(jì)骨架油封，使轉(zhuǎn)臂軸承在多塵環(huán)境下延長(zhǎng)壽命，旋轉(zhuǎn)輕便。

主體及基礎(chǔ)系統(tǒng)3包括主體31、主軸系統(tǒng)8和離心機(jī)底座7；離心機(jī)底座7支撐主體31和主軸系統(tǒng)8；所述主軸系統(tǒng)8包括過(guò)渡盤32、連接盤33、軸承一34、軸承二36和主軸35，模具9通過(guò)過(guò)渡盤32與連接盤33的一側(cè)連接，連接盤33的另一側(cè)通過(guò)主軸35連接制動(dòng)系統(tǒng)4；主軸35與連接盤33連接處設(shè)置軸承一34，主軸35與制動(dòng)系統(tǒng)4連接處設(shè)置軸承二36；軸承一34及軸承二36外均設(shè)有軸承座，兩個(gè)軸承座采用焊接方式連接在主體上。所述離心機(jī)底座7采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，板厚30mm。主軸35與澆鑄模連接方式上，增加連接過(guò)渡盤32，主軸35采用連接盤33與主軸35分開(kāi)式結(jié)構(gòu)，采用四鍵連接的方式；這樣防止由于系統(tǒng)過(guò)熱而對(duì)主體的損害，延長(zhǎng)主軸主體使用壽命。同時(shí)亦可以將新老澆注模都能使用。主體與離心機(jī)底座連接在一起，主體與離心機(jī)底座用12個(gè)M24的10.9級(jí)螺栓連接，組裝在一起，便于制造與維修，主軸材質(zhì)40Cr，調(diào)質(zhì)HB241-286。

主軸35與軸承一34的密封為迷宮式密封，主軸35與軸承二36的密封為迷宮式密封；適用多塵環(huán)境，保證軸承使用壽命；

制動(dòng)系統(tǒng)4包括制動(dòng)器38、制動(dòng)盤39和制動(dòng)閥，制動(dòng)器38通過(guò)制動(dòng)盤39與主軸系統(tǒng)8連接；制動(dòng)器38為氣動(dòng)鉗盤式，最大制動(dòng)力矩1600N.m.，制動(dòng)盤材料40Cr，熱處理采用調(diào)質(zhì)HB285-306；制動(dòng)閥包括高壓制動(dòng)閥40、低壓制動(dòng)閥41及手動(dòng)泄壓閥42。制動(dòng)閥控制采用雙制動(dòng)閥，進(jìn)行高低壓控制，一個(gè)安全防護(hù)，并可以實(shí)現(xiàn)間歇制動(dòng)，延長(zhǎng)制動(dòng)系統(tǒng)壽命。在實(shí)際使用的過(guò)程中，耐磨性達(dá)到了預(yù)期效果。

冷卻系統(tǒng)2包括主管道43、噴水桿44、主軸冷卻水管45和放水閥46，主管道43分別連接噴水桿44、主軸冷卻水管45，噴水桿44連接噴頭47，主軸冷卻水冷卻主軸系統(tǒng)8；噴水桿44及主軸冷卻水管45上設(shè)置放水閥46；冷卻系統(tǒng)的冷卻方式包括自動(dòng)分級(jí)冷卻和同時(shí)冷卻兩種方式，噴頭作用于不同部位，保證了每次澆鑄及冷卻時(shí)間的一致性，增加了放水閥，防止冬天停用時(shí)因管路存水而將管路凍壞。

噴水桿44包括左噴水桿49、右噴水桿50和后噴水桿51，噴水桿能分別啟動(dòng)，時(shí)間長(zhǎng)短可控，能同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉。

電器控制系統(tǒng)6包括電動(dòng)機(jī)48和自動(dòng)化系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)與主軸系統(tǒng)連接，電動(dòng)機(jī)為功率55KW的變頻電動(dòng)機(jī)，電器控制系統(tǒng)操控離心鑄造澆注機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電器控制系統(tǒng)操作步驟如下：

a) PLC自動(dòng)控制

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)入澆鑄位置，清理澆鑄殘?jiān)鬏S啟動(dòng)，平穩(wěn)運(yùn)行→設(shè)置澆鑄時(shí)間，開(kāi)始澆鑄→冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)冷卻→冷卻開(kāi)始，冷卻?！鷿茶T成型→制動(dòng)開(kāi)始時(shí)間→制動(dòng)結(jié)束→主軸?！苿?dòng)松開(kāi)→旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)退出澆鑄位置，固定旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

澆鑄時(shí)自動(dòng)控制，不受澆鑄人員控制。

b) 參數(shù)設(shè)置

澆鑄過(guò)程中直接顯示參數(shù)，并能修改電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間、主軸停止時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間參數(shù)；主軸制動(dòng)為持續(xù)間歇制動(dòng)，間歇次數(shù)可調(diào)；

c) 系統(tǒng)保護(hù)

系統(tǒng)氣壓不足則主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)；防護(hù)與排煙系統(tǒng)工作，離心機(jī)防護(hù)門打開(kāi)，主軸制止運(yùn)動(dòng)。以防止出現(xiàn)危險(xiǎn)傷人。

鑄造是銅制軸承保持架的關(guān)鍵，所以離心機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間、澆鑄的轉(zhuǎn)數(shù)及澆注的時(shí)間都嚴(yán)格控制，并且要保證澆鑄時(shí)離心機(jī)速度平穩(wěn)，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)速迅速下降的現(xiàn)象，所以電動(dòng)機(jī)為功率55KW的變頻電動(dòng)機(jī)。

步驟 a)PLC自動(dòng)控制還可采用手動(dòng)控制方式，手動(dòng)控制主軸開(kāi)與停、制動(dòng)器松開(kāi)與夾緊、冷卻開(kāi)與停、刷涂料與清理模具殘?jiān)?/p>

離心機(jī)試運(yùn)行后，澆鑄工件，一次達(dá)到技術(shù)要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。