多轉(zhuǎn)子變頻混砂的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，包括固定式頂蓋、筒體及底盤(pán)，頂蓋上安裝有主電機(jī)和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)，主電機(jī)帶動(dòng)齒輪箱內(nèi)的行星齒輪組傳動(dòng)，通過(guò)齒輪箱內(nèi)的行星齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具、兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具和中心刮刀；回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)齒輪箱沿筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒輪箱上固定連接有壁刮板刀具；所述主電機(jī)和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)上電連接有變頻控制器。本實(shí)用新型具有混砂均勻、混砂效率高及能耗低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種砂型鑄造設(shè)備，尤其涉及一種多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]多轉(zhuǎn)子變頻粘土砂混砂機(jī)是砂型鑄造設(shè)備中的一種。轉(zhuǎn)子粘土砂混砂機(jī)的作用是對(duì)進(jìn)入混砂機(jī)筒體內(nèi)的新、舊砂、水、輔料(膨潤(rùn)土)進(jìn)行攪拌，使砂子顆粒表面均勻地包覆濕膨潤(rùn)土膜(也稱型砂)。在一定的混制時(shí)間內(nèi)，混砂機(jī)混制出符合工藝要求的型砂；同時(shí)混制出的型砂松散不結(jié)塊，從而滿足鑄造造型的需要。
[0003]傳統(tǒng)上使用的震壓造型機(jī)要求混砂機(jī)提供的型砂濕壓強(qiáng)度在0.08—0.12MPa范圍內(nèi)，而現(xiàn)代鑄造廠已逐漸使用高密度造型機(jī)生產(chǎn)鑄件，所要求的由混砂機(jī)提供型砂的濕壓強(qiáng)度一般都超過(guò)0.16MPa(或0.18MPa)，有的甚至達(dá)到0.22MPa。要滿足這一要求就必須使混砂機(jī)的混砂時(shí)間加長(zhǎng)，但混砂時(shí)間的加長(zhǎng)卻降低了生產(chǎn)的效率，同時(shí)每噸砂耗能也增加。
[0004]目前市場(chǎng)上，轉(zhuǎn)子粘土砂混砂機(jī)結(jié)構(gòu)型式通常有如下兩種型式。
[0005]A:混砂機(jī)為固定式頂蓋筒體底盤(pán)結(jié)構(gòu)，混砂機(jī)內(nèi)安裝有三種型式的刀具組:
[0006]一組轉(zhuǎn)子刀具、一組刮板刀具和一組壁刮刀具。
[0007]轉(zhuǎn)子刀具在主傳動(dòng)齒輪電機(jī)和齒帶式主傳動(dòng)箱帶動(dòng)下，作順時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)臂上安裝有三種型式的刀具組(轉(zhuǎn)子刀具、刮板刀具和壁刮刀具)，在回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪副的作用下，回轉(zhuǎn)臂繞混砂機(jī)筒體的中心作逆時(shí)針低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的缺陷為:(I)刮板刀具由于刀具結(jié)構(gòu)的限制，只能是將下部物料推送給轉(zhuǎn)子刀具，不能將上下料層均勻地提供給轉(zhuǎn)子刀具，混制出的型砂均勻性差；(2)三種刀具運(yùn)動(dòng)軌跡重疊性差，混制高濕強(qiáng)度型砂(濕壓強(qiáng)度在0.16MPa以上)所需時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。
[0008]B、混砂機(jī)為固定式頂蓋筒體底盤(pán)結(jié)構(gòu)，混砂機(jī)內(nèi)安裝有二種型式的刀具:
[0009]一組轉(zhuǎn)子刀具和一組S型攪拌刀具組。
[0010]安裝在頂蓋上的轉(zhuǎn)子刀具，在主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶傳動(dòng)系統(tǒng)作用下，作順時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；S型攪拌刀具組在回轉(zhuǎn)齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)的帶動(dòng)下，繞混砂機(jī)筒體中心作逆時(shí)針低速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的缺陷為:(1)由于轉(zhuǎn)子刀具安裝的位置距底盤(pán)較高，與物料不能完全接觸，轉(zhuǎn)子刀具不能充分發(fā)揮作用，影響混砂效果；(2)因S型攪拌刀具組提供給轉(zhuǎn)子刀具物料層不穩(wěn)定，混制出的型砂易造成均勻性差；(3)混制高強(qiáng)度型砂要求(濕壓強(qiáng)度在
0.16MPa以上)的混砂時(shí)間需加長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。
[0011]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實(shí)用新型的目的是要提供一種適用于現(xiàn)代鑄造廠高密度造型機(jī)要求的混砂機(jī)，并且能克服現(xiàn)有混砂機(jī)因攪拌轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)限制帶來(lái)的混砂缺陷，在一定的混砂時(shí)間內(nèi)，混制出濕壓強(qiáng)度在0.16MPa?0.22MPa之間的型砂，保證型砂均勻性的多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，包括固定式頂蓋、筒體及底盤(pán)，頂蓋上安裝有主電機(jī)和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)，主電機(jī)帶動(dòng)齒輪箱內(nèi)的行星齒輪組傳動(dòng)，通過(guò)齒輪箱內(nèi)的行星齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具、兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具和中心刮刀；回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)齒輪箱沿筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒輪箱上固定連接有壁刮板刀具；所述主電機(jī)和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)上電連接有變頻控制器。
[0014]兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具在筒體內(nèi)呈對(duì)稱布置，且作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0015]所述兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具在筒體內(nèi)呈對(duì)稱布置，且與筒體中心位置較近的一組刮板轉(zhuǎn)子刀具旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，對(duì)稱布置的距筒體中心位置較遠(yuǎn)的另一組刮板轉(zhuǎn)子刀具旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。
[0016]中心刮刀在筒體的中部，且中心刮刀也作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]壁刮板刀具旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。
[0018]本實(shí)用新型在使用過(guò)程中，在一定的混砂周期內(nèi)，由于多轉(zhuǎn)子刀具的應(yīng)用，物料攪拌軌跡重疊度提高；同時(shí)變頻轉(zhuǎn)子調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，使得混制過(guò)程更符合混砂的物理特性變化，即更有利于輔料(膨潤(rùn)土)在水的作用下，對(duì)砂粒的包覆性均勻，可避免因混制的不完全造成膨潤(rùn)土形成小顆粒，影響型砂的混制質(zhì)量；實(shí)際使用證明，在相同的混砂周期內(nèi)，變頻多轉(zhuǎn)子粘土砂混砂機(jī)型砂濕壓強(qiáng)度最大可混制到0.22MPa左右，解決了一般混砂機(jī)存在的混制型砂強(qiáng)度低，均勻性差及造型時(shí)起模性差的缺點(diǎn)；經(jīng)實(shí)際使用測(cè)試，在相同型砂強(qiáng)度條件下(取型砂濕壓強(qiáng)度為0.1SMPa)輔料(膨潤(rùn)土)消耗統(tǒng)計(jì)顯示，一般混砂機(jī)須加入輔料(膨潤(rùn)土)為1%?1.3 %，而采用變頻多轉(zhuǎn)子粘土砂混砂機(jī)可以節(jié)省30%輔料(膨潤(rùn)土);在“轉(zhuǎn)速一時(shí)間”控制程序指導(dǎo)下，在變頻器控制下的多轉(zhuǎn)子刀具，能將電機(jī)功耗更大地消耗在混砂過(guò)程中，使混制同等型砂強(qiáng)度要求(取型砂濕壓強(qiáng)度為0.1SMPa)的每噸功率耗值下降約25% ;變頻多轉(zhuǎn)子刀具的應(yīng)用，提高了型砂質(zhì)量，滿足了現(xiàn)代鑄造廠高密度造型機(jī)的需求，相應(yīng)地也提高了鑄件質(zhì)量、降低了鑄件廢品率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型左視示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型各種刀具轉(zhuǎn)向示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0023]如圖1-3所示，一種多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，包括固定式頂蓋10、筒體I及底盤(pán)11，的頂蓋10上安裝有主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3，主電機(jī)2與齒輪箱4內(nèi)的行星齒輪組傳動(dòng)配合，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:在筒體I中分別通過(guò)齒輪箱4內(nèi)的行星齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具5、兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具6和中心刮刀9 ；回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3帶動(dòng)齒輪箱4沿筒體I中心轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒輪箱4上固定連接有壁刮板刀具8 ;所述主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3上電連接有變頻控制器7。
[0024]兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具5在筒體I內(nèi)呈對(duì)稱布置，且作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。深埋在物料(新、舊砂、水、輔料)中的二組棒式轉(zhuǎn)子刀具5，在齒輪箱體4的帶動(dòng)下作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(變頻控制，速度在范圍內(nèi)調(diào)整)。由于安裝在齒輪箱體上的位置不同，在回轉(zhuǎn)速度(變頻控制，速度在范圍內(nèi)調(diào)整)的合成下，二組棒式轉(zhuǎn)子刀具5對(duì)徑向物料層產(chǎn)生的剪切力、離心力，能全方位更有效地將混制過(guò)程中產(chǎn)生的粘土砂團(tuán)破碎擊散。
[0025]所述兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具6在筒體I內(nèi)呈對(duì)稱布置，且與的筒體I中心位置較近的一組刮板轉(zhuǎn)子刀具6旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，對(duì)稱布置的距筒體I中心位置較遠(yuǎn)的另一組刮板轉(zhuǎn)子刀具6旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具6也均深埋在物料(新、舊砂、水、輔料)中，在齒輪箱體4的帶動(dòng)下作低速旋轉(zhuǎn)(變頻控制，速度在范圍內(nèi)調(diào)整)，在回轉(zhuǎn)速度的合成下，對(duì)徑向物料層產(chǎn)生相對(duì)的搓擦和涂抹，使砂粒表面很快形成粘土漿膜。
[0026]中心刮刀9在筒體I的中心位置，且中心刮刀9也作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。中心刮刀9深埋在物料(新、舊砂、水、輔料)層中，隨齒輪箱體4繞混砂機(jī)筒體I的中心順時(shí)針低速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(變頻控制，速度在范圍內(nèi)調(diào)整)，中心刮刀9將中心部位的物料層鏟起，并向外推送給逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的底刮板轉(zhuǎn)子刀具6，使中心物料層的混制無(wú)死角。
[0027]本實(shí)用新型中，壁刮板刀具8深埋在物料(新、舊砂、水、輔料)層中，隨齒輪箱體4繞混砂機(jī)筒體I中心順時(shí)針作低速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(變頻控制，速度在范圍內(nèi)調(diào)整)，壁刮板刀具8將筒壁周圍的物料平行推起，形成順時(shí)針回轉(zhuǎn)的物料層，順時(shí)針回轉(zhuǎn)的物料層持續(xù)不斷地推送給棒式轉(zhuǎn)子刀具5，使物料層中的粘土砂團(tuán)快速地破碎擊散。
[0028]本實(shí)用新型的具體混砂過(guò)程為:一種多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)的混砂方法，包括加料階段、干混階段、濕混階段、松砂階段和出料階段，其特征在于:加料階段時(shí)間為8?12秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為175?250rpm ;干混階段時(shí)間為10?20秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為250rpm ;濕混階段時(shí)間為70?90秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為250?150rpm ;松砂階段時(shí)間為10?20秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為175?150rpm ;出料階段時(shí)間為15?25秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為150?250rpm。
[0029]加料階段時(shí)間為10秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為175?250rpm ；干混階段時(shí)間為15秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為250rpm ;濕混階段時(shí)間為80秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為250?150rpm ;松砂階段時(shí)間為15秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為175?150rpm ;出料階段時(shí)間為20秒，其主電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速為150?250rpm。
[0030]本實(shí)用新型中所述的電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3的轉(zhuǎn)速是通過(guò)變頻的方式實(shí)現(xiàn)，其轉(zhuǎn)換公式為:n=60f/p，n為電機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)；60為每分鐘(秒);f為電源頻率(赫茲)；P為電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)。本實(shí)用新型中電機(jī)2和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)3相應(yīng)對(duì)的電源頻率為 30-50Hz。
[0031]本實(shí)用新型在一個(gè)混砂時(shí)間周期內(nèi)，多轉(zhuǎn)子變頻粘土砂混砂機(jī)通過(guò)各轉(zhuǎn)子刀具所受到的阻力不同，在工控機(jī)預(yù)先設(shè)定的“轉(zhuǎn)速一時(shí)間”程序的控制下，變頻器對(duì)電機(jī)頻率可在50Hz — 30Hz內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
[0032]本實(shí)用新型已經(jīng)過(guò)實(shí)際使用，在一定的混砂周期內(nèi)，由于多轉(zhuǎn)子刀具的應(yīng)用，物料攪拌軌跡重疊度提高；同時(shí)變頻轉(zhuǎn)子調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，使得混制過(guò)程更符合混砂的物理特性變化，即更有利于輔料(膨潤(rùn)土)在水的作用下，對(duì)砂粒的包覆性均勻，可避免因混制的不完全造成膨潤(rùn)土形成小顆粒影響型砂的混制質(zhì)量；
[0033]實(shí)際使用證明，多轉(zhuǎn)子變頻粘土砂混砂機(jī)型砂濕壓強(qiáng)度最大可混制到0.22MPa左右，解決了一般混砂機(jī)存在的混制型砂強(qiáng)度低，均勻性差及造型時(shí)起模性差的缺點(diǎn)；經(jīng)實(shí)際使用測(cè)試，在相同型砂強(qiáng)度條件下(取型砂濕壓強(qiáng)度為0.1SMPa)輔料(膨潤(rùn)土)消耗統(tǒng)計(jì)顯示，一般混砂機(jī)須加入輔料(膨潤(rùn)土)為1%?1.3 %，而采用多轉(zhuǎn)子變頻粘土砂混砂機(jī)可以節(jié)省30%輔料(膨潤(rùn)土)；在“轉(zhuǎn)速一時(shí)間”控制程序使用下，經(jīng)變頻器控制的多轉(zhuǎn)子刀具，能將電機(jī)功耗更大地消耗在混砂過(guò)程中，使混制同等型砂強(qiáng)度要求(取型砂濕壓強(qiáng)度為
0.18MPa)的每噸功率耗值下降約25% ;變頻多轉(zhuǎn)子刀具的應(yīng)用，提高了型砂質(zhì)量，滿足了現(xiàn)代鑄造廠高密度造型機(jī)的需求，相應(yīng)地也提高了鑄件質(zhì)量、降低了鑄件廢品率。
【權(quán)利要求】
1.一種多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，包括固定式頂蓋(10)、筒體(I)及底盤(pán)(11)，頂蓋(10)上安裝有主電機(jī)(2 )和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)(3 )，主電機(jī)(2 )帶動(dòng)齒輪箱(4)內(nèi)的行星齒輪組傳動(dòng)，其特征在于:在筒體(I)中通過(guò)齒輪箱(4)內(nèi)的行星齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具(5)、兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具(6)和中心刮刀(9)；回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)(3)帶動(dòng)齒輪箱(4)沿筒體(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒輪箱(4)上固定連接有壁刮板刀具(8);所述主電機(jī)(2)和回轉(zhuǎn)電機(jī)減速機(jī)(3 )上電連接有變頻控制器(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，其特征在于:兩組棒式轉(zhuǎn)子刀具(5)在筒體(I)內(nèi)呈對(duì)稱布置，且作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，其特征在于:所述兩組刮板轉(zhuǎn)子刀具(6)在筒體(I)內(nèi)呈對(duì)稱布置，且與筒體(I)中心位置較近的一組刮板轉(zhuǎn)子刀具(6)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，對(duì)稱布置的距筒體(I)中心位置較遠(yuǎn)的另一組刮板轉(zhuǎn)子刀具(6)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，其特征在于:中心刮刀(9)在筒體(I)的中部，且中心刮刀(9)也作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子變頻混砂機(jī)，其特征在于:壁刮板刀具(8)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。
【文檔編號(hào)】B22C5/04GK203944792SQ201420213601
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】江濤, 盛建春 申請(qǐng)人:常州市通力機(jī)電設(shè)備制造有限公司