專利名稱：立式離心金屬型磨球鑄造機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種鑄造磨球的專用設(shè)備，特別是用于礦山、建材、電力、化工等制粉行業(yè)消耗量大的磨球的專用設(shè)備，它采用立式離心方式鑄造磨球。
日本專利JP55068163是一種立式離心金屬型鑄機，它有包括型芯在內(nèi)的金屬殼模，在金屬殼模的內(nèi)壁上有螺旋形導向槽，該機可同時鑄造許多具有球形或特殊圓環(huán)形的鑄件。該機在鑄造時金屬溶液的補給主要靠其自身重力實現(xiàn)的，這種方式容易使金屬熔液冷卻速度差別過大，下部組織致密，上部組織疏松，并且金屬熔液中的氣體不易向上排出，因此該機不易充分補縮，再者該機旋轉(zhuǎn)半徑小，旋轉(zhuǎn)速度小，因此借助離心力補縮的效果不好，第三，由于其鑄型為豎直分布，在工作過程中不易保持轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，并且裝卸比較麻煩。
本發(fā)明的目的是要彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，改進磨球鑄造機的結(jié)構(gòu)和鑄造方法，獲得外形完整、組織均勻致密并無縮孔的磨球。
本發(fā)明采用立式離心平面轉(zhuǎn)盤式金屬型的結(jié)構(gòu)，將多個球模均勻分布在金屬型圓模板的圓周上，使球模中的金屬熔液先凝固，內(nèi)澆道內(nèi)金屬熔液后凝固，并充分排氣補縮，以達到本發(fā)明的目的。
由于本發(fā)明采用了離心鑄造方式和新型金屬型結(jié)構(gòu)，能保證內(nèi)澆道通暢并有足夠的補縮鐵水量，還能使鐵水中的空氣充分排出，從而可以提高磨球的質(zhì)量和成品率。
本發(fā)明是一種新型的立式離心金屬型磨球鑄造機，它由傳動旋轉(zhuǎn)部分、金屬型和澆注部分組成，其中傳動旋轉(zhuǎn)部分由電機、皮帶傳動機構(gòu)、液壓剎車機構(gòu)、主軸及軸承、托盤及壓緊油缸組成，金屬型由上、下圓模板及鑲套在圓模板上的上、下球模組成，澆注部分由澆包及主澆道、分流器、內(nèi)澆道組成，本發(fā)明的特征是球模分為直徑尺寸較大的一組大球模和直徑尺寸較小的一組小球模，其中大球模的球心分別位于同一圓周的等分點上，小球模的球心位于另一直徑在大球模的球心所在圓周直徑小的同一圓周的等分點上，每個小球模的球心所在的等分點位于相鄰兩個大球模球心連線的等分線上，內(nèi)澆道是由開設(shè)在上圓模板上的橫截面為矩形的上內(nèi)澆道和開設(shè)在下圓模板上的橫截面為梯形的下內(nèi)澆道組成，內(nèi)澆道以圓模板圓心為中心，沿徑向呈放射狀地將每個球模與主澆道連通。下內(nèi)澆道交匯在分流器的最大圓周上。在靠近上圓模板的上球模的內(nèi)側(cè)上開有一垂直于上圓模板平面的通氣孔，在上球模下側(cè)、通氣孔的下端有一通氣塞，通氣塞位于通氣孔的一端開有楔形缺口，通氣塞的另一端為圓弧面，構(gòu)成上球模的球面的一部分，通氣塞的上端面與上球模接合處形成通氣縫隙與通氣孔相通，固定螺釘將通氣塞聯(lián)接在上球模上，并可調(diào)節(jié)通氣縫大小。在上圓模板、下圓模板的最外側(cè)合型處有階梯狀的定位止口與上下球模合型處的縫隙相通。下內(nèi)澆道用保溫材料筑成，嵌入下圓模板內(nèi)。


圖1是本發(fā)明的裝配簡圖，電機10安裝在支架11上，皮帶傳動機構(gòu)是由與電機10同軸聯(lián)接的小皮帶輪12、皮帶13和大皮帶輪2組成，大皮帶輪2安裝在主軸3上，剎車機構(gòu)由裝配在主機機架1上的剎車油缸14和包繞在澆主軸3上的剎車閘15組成，剎車油缸14控制剎車閘15，主軸3下端安裝在止推軸承16里，主軸3上端與托盤5相聯(lián)，軸承4安裝在主機機架1上，安裝在托盤5上的壓緊油缸6將金屬型固定在托盤5上，使托盤5在主軸3的轉(zhuǎn)動下帶動金屬型9一起繞主軸3旋轉(zhuǎn)，澆包8安裝在蓋板7上。金屬型9是由圓模板及鑲套在模板上的球模組成的上、下金屬型組成，其中模板分為上下圓模板及分別鑲套在上、下圓模板上的上球模和下球模。圖2為上金屬型主視圖，圖3為上金屬型仰視圖，圖4為下金屬型主視圖，圖5為下金屬型俯視圖。上金屬型由圓模板19、上大球模21、上小球模18、主澆道23、上內(nèi)澆道24、通氣塞20、上吊把17和緊固螺栓22組成，主澆道23與澆包8相通，鐵水由澆包8通過主澆道23、上內(nèi)澆道24進入球模;下金屬型由下圓模板28、下大球模21′、下小球模18′、分流器26、下內(nèi)澆道24′和下吊把17′組成，螺栓25將分流器26固定在下圓模板28的中央位置上，螺栓27分別將下大球模21′、下小球模18′固定在下圓模板28的側(cè)壁上;上金屬型與下金屬型通過對準合型定位孔29合為一個完整的金屬型9，上大球模21與下大球模21′合為一個完整的大球模，上小球模18與下小球模18′為一個完整的小球模;上內(nèi)澆道是一個較淺的橫截面為矩形的通道，下內(nèi)澆道24′的橫截面為梯形(圖8所示)。用保溫材料筑成，鑲嵌在下圓模板28內(nèi)，上內(nèi)澆道24與下內(nèi)澆道24′組成完整的內(nèi)澆道與其它連通主澆道23和球模的內(nèi)澆道交匯在分流器26的最大圓周上，鐵水由主澆道23落在分流器26圓弧凸面上，經(jīng)分流器26均勻地將鐵水分配給每個內(nèi)澆道，鐵水分別流經(jīng)各個內(nèi)澆道注入各個球模中，在金屬型隨托盤5一起繞主軸3旋轉(zhuǎn)時，鐵水在離心力的作用下加速向球模移動，并首先在球模內(nèi)遠離圓模板圓心的一側(cè)聚集，隨后依次從外向內(nèi)注滿球模，鐵水沿下內(nèi)澆道24′流動，上內(nèi)澆道24留作反向排氣用，使鐵水在凝固過程中充分補縮;在下內(nèi)澆道24′的保溫材料的作用是使球模內(nèi)的鐵水先凝固，內(nèi)澆道內(nèi)的鐵水后凝固。圖6為合型定位銷結(jié)構(gòu)圖，在定位孔29中插入定位銷29′，使上、下金屬型19與28準確地合型，在上、下圓模板的最外側(cè)合型處有一呈階梯狀的定位止口30與上、下球模合型處的縫隙相通，定位止口30的作用是定位并防止鐵水飛出引起人員及設(shè)備的損傷。圖7為下圓模板安裝在定位銷結(jié)構(gòu)圖，固定在托盤5上的定位銷31′插入下圓模板28的定位孔內(nèi)，使之處于正確位置，圖9為通氣塞20的裝配圖，通氣塞20設(shè)置在上球模18(21)與上內(nèi)澆道24交匯處的上球模體18(21)上，在上大球模18(21)與上圓模板19的內(nèi)側(cè)面之間留有一通氣孔33，與通氣塞20與上球模18(21)接合處的縫隙相通，在通氣塞20上位于通氣孔33下方的一端開有一楔形缺口，通氣塞20的另一端為圓弧面，構(gòu)成上球模18(21)的球面的一部份，通氣塞20的下端面構(gòu)成上內(nèi)澆道24的一部分，將通氣塞20固定在上球模18(21)上的螺釘32可調(diào)節(jié)縫隙的大小。圖9為下內(nèi)澆道24′的橫剖面圖，下內(nèi)澆道24′用保溫材料34筑成，其目的是降低鐵水在內(nèi)澆道內(nèi)的冷卻速度，使球模內(nèi)的鐵水先冷卻凝固，內(nèi)澆道內(nèi)的鐵水后凝固，以便球模內(nèi)鐵水補縮。
本發(fā)明的最佳實施例是在金屬型圓模板上布置二十個一組的大球模和二十個一組的小球模，大球模的球心處在直徑為1000mm的圓周的等分點上(二十等分)，小球模的球心處在直徑為800mm的圓周的等分點上(二十等分)，該待分點位于球模的相鄰兩個大球模的球心連線的等分線上。大球模的球面直徑為100mm，小球模的球面直徑為60mm，主澆道的內(nèi)徑為150mm，上內(nèi)澆道深5mm，下內(nèi)澆道深10mm，分流器的最大外徑為300mm，距下內(nèi)澆道的平面的高度為50mm，上、下圓模板的直徑為1200mm。主機在工作時的轉(zhuǎn)速小于或等于300r/min，這樣才能保證鐵水在澆注流動過程中既能使鐵水的脹箱力不至于過大，又能使鐵水的流速及流量保持適中，使鐵水首先在球模內(nèi)遠離圓模板圓心的一側(cè)聚集，然后依次沿半徑方向注滿球模型腔內(nèi)，以保證球模內(nèi)鐵水先凝固，內(nèi)澆道的鐵水后凝固。
由于本發(fā)明采用了離心鑄造方式和新型球模結(jié)構(gòu)的金屬型，在保證內(nèi)澆道通暢并有足夠的補縮鐵水量的同時，使鐵水中的空氣充分排出，提高了磨球的質(zhì)量和成品率，每噸鐵水能得到900公斤以上的磨球，單機磨球產(chǎn)量提高，并可用幾臺采用球模型腔尺寸相同的金屬型的單機組成一條生產(chǎn)線，提高了勞動效率。
權(quán)利要求
1.一種立式離心金屬型磨球鑄造機，它由傳動旋轉(zhuǎn)部分、金屬型和澆注部分組成，其中傳動旋轉(zhuǎn)部分由電機、皮帶傳動機構(gòu)、液壓剎車機構(gòu)、主軸及軸承、托盤及壓緊油缸組成，金屬型由上、下圓模板及鑲套在圓模板上的上、下球模組成，澆注部分由澆包及主澆道、分流器、內(nèi)澆道組成，本發(fā)明的特征是球模分為直徑尺寸大的一組大球模21、21′和直徑尺寸小的一組小球模18、18′，其中大球模21、21′的球心分別位于同一圓周的等分點上，小球模18、18′的球心位于另一直徑比大球模21、21′的球心所在圓周直徑小的同一圓周的等分點上，每個小球模18、18′的球心所在的等分點位于其相鄰兩個大球模21、21′的球心連線的等分線上，內(nèi)澆道是由開設(shè)在上圓模板19上的橫截面為矩形的上內(nèi)澆道24和開設(shè)在下圓模板28上的橫截面為梯形的下內(nèi)澆道24′組成，內(nèi)澆道以圓模板圓心為中心，沿徑向呈放射狀地將每個球模與主澆道23連通，下內(nèi)澆道24′交匯在分流器26的最大圓周上。
2.由權(quán)利要求1所述的立式離心金屬型磨球鑄造機，其特征在于所述內(nèi)澆道的通氣結(jié)構(gòu)是在靠近上圓模板19的上球模21、18的內(nèi)側(cè)上開有一垂直于上圓模板19的平面的通氣孔33，在通氣孔33下端，在所述上球模21、18的下部有一通氣塞20，在通氣塞20位于通氣孔33的一端開有楔形缺口，通氣塞20的另一端為圓弧面，構(gòu)成上球模18、21的球面的一部分，通氣塞20的上端面與上球模18、21接合處形成通氣縫隙與通氣孔33相通，固定螺釘31將通氣塞20聯(lián)接在上球模18、21上，并可調(diào)節(jié)通氣縫隙大小。
3.由權(quán)利要求1所述的立式離心金屬型磨球鑄造機，其特征在于在所述上圓模板19、下圓模板28的最外側(cè)合型處有階梯狀的定位止口30與上、下球模合型處的縫隙相通。
4.由權(quán)利要求1所述的立式離心金屬型磨球鑄造機，其特征在于在所述下內(nèi)澆道24′是用保溫材料筑成，嵌入下圓模板28內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是一種新型立式離心金屬型磨球鑄造機。由電機經(jīng)皮帶送傳機構(gòu)帶動托盤及安裝在托盤上的金屬型一起繞豎直安裝的主軸的軸線旋轉(zhuǎn)。金屬型由上、下圓模板和鑲套在上、下圓模板上的上、下球模組成，球模分為小球模和大球模兩組，分別分布在圓模板上的小圓周和大圓周的等分點上，澆注部分由主澆道、分流器和與各個球模相通呈放射狀交匯在分流器的圓周上的內(nèi)澆道組成。該機使鐵水在球模內(nèi)先凝固、在內(nèi)澆道內(nèi)后凝固，以利于充分補縮并充分排氣，從而使鑄造出的磨球外形完整、無疏松縮孔，并提高了磨球的單機產(chǎn)量。
文檔編號B22D13/06GK1057415SQ90104290
公開日1992年1月1日 申請日期1990年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月19日
發(fā)明者董庚茂, 蘭曄峰, 張廣才, 王篤仁 申請人:甘肅工業(yè)大學, 金川有色金屬公司機械廠