本發(fā)明屬于金屬鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種真空爐離心鑄造工藝及其設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著空調(diào)市場的發(fā)展，客戶對于噪音的關(guān)注越來越高，因此在壓縮機的開發(fā)中，需要進一步針對壓縮機運行過程中產(chǎn)生的噪音和振動問題進行探討，以期減少其對壓縮機整體性能的影響。

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子式壓縮機機架主要是將上缸蓋與壓縮機殼體通過三點或六點焊接進行生產(chǎn)，但該生產(chǎn)工藝不能完全保證上缸蓋與殼體的同軸度(一般由于加工精度原因有0.38毫米的同軸度差異)，難免產(chǎn)生偏心問題，而且焊點處由于受熱變形，影響殼體圓度。另一方面，電機定子通過殼體定位，轉(zhuǎn)子則是由通過上缸蓋定位的曲軸來定位。如果不能保證上缸蓋與殼體的同軸度，定轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻，高轉(zhuǎn)速下也易造成噪音問題。此外，由于傳統(tǒng)的定子是通過熱套工藝放入殼體，熱套后殼體與定子間存在大約150mpa的應(yīng)力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上缸蓋部分與殼體部分之間的同軸度以及上缸蓋部分與殼體部分之間的結(jié)合強度的問題，本發(fā)明一方面提供了一種真空爐離心鑄造工藝，其包含以下步驟：

(1)獲得一體化機架的澆鑄模型；

(2)將步驟(1)獲得的一體化機架的澆鑄模型置于真空環(huán)境中；

(3)使所述澆鑄模型離心轉(zhuǎn)動，同時將澆鑄爐內(nèi)澆鑄的鐵水從所述澆鑄模型的澆鑄口灌注到所述澆鑄模型內(nèi)部的澆鑄空間；

(4)待步驟(3)澆鑄完成，停止所述澆鑄模型的離心轉(zhuǎn)動，冷卻所述 澆鑄模型；

(5)取出一體化機架的鑄件。

優(yōu)選的，在所述步驟(1)中，將下模具固定在底座上，將鋼管從上往下嵌套在下模具上，將上模具蓋在鋼管的上端，從而獲得一體化機架的澆鑄模型；其中，至少所述鋼管的下端部與所述下模具嵌合，所述鋼管的上端部內(nèi)、所述上模具與所述下模具之間形成了鑄鐵的澆鑄空間，所述上模具上開設(shè)有與所述澆鑄空間連通的澆鑄口。

優(yōu)選的，在所述步驟(2)中，當(dāng)所述一體化機架的澆鑄模型置于真空環(huán)境后，對所述鋼管進行預(yù)加熱，使鋼管溫度達到850℃～900℃。

優(yōu)選的，所述預(yù)加熱采用中頻加熱的方式。

優(yōu)選的，在所述步驟(2)中，將所述步驟(1)獲得的一體化機架的澆鑄模型放入準(zhǔn)備腔室，并關(guān)閉準(zhǔn)備腔室與外界之間的第一閥門，從而封閉所述準(zhǔn)備腔室；再打開準(zhǔn)備腔室與真空腔室之間的第二閥門，將所述澆鑄模型從準(zhǔn)備腔室送入真空腔室，且放置于轉(zhuǎn)盤上，并關(guān)閉所述第二閥門從而封閉所述真空腔室；對所述真空腔室抽真空。

優(yōu)選的，在所述步驟(4)中，停止所述轉(zhuǎn)盤使得所述澆鑄模型停止離心轉(zhuǎn)動后，打開所述真空腔室和冷卻腔室之間的第三閥門，將澆鑄完成的澆鑄模型送入所述冷卻腔室，再關(guān)閉所述第三閥門。

優(yōu)選的，在所述步驟(3)中，所述澆鑄模型離心轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為14轉(zhuǎn)/秒～23轉(zhuǎn)/秒。

優(yōu)選的，在所述步驟(3)中，所述澆鑄的鐵水的澆鑄溫度為1440～1480℃，鐵水的灌注速度為5.0×10^-5～5.5×10^-5立方米/秒。

本發(fā)明另一方面提供了一體化機架的澆鑄模型，其中，其包括上模具、鋼管、下模具和底座；所述下模具固定在所述底座上，所述鋼管從上往下嵌套在所述下模具上，所述上模具蓋在所述鋼管的上端，其中，至少所述鋼管的下端部與所述下模具嵌合，所述鋼管的上端部內(nèi)、所述上模具與所述下模具之間形成了鑄鐵的澆鑄空間，所述上模具上開設(shè)有與所述澆鑄空間連通的澆鑄口。

本發(fā)明再一方面提供了一種真空爐離心鑄造設(shè)備，其中，依工藝次序，該真空爐離心鑄造設(shè)備包括準(zhǔn)備腔室和真空腔室，所述準(zhǔn)備腔室與外界之間 設(shè)有可開合的第一閥門，所述準(zhǔn)備腔室與真空腔室之間設(shè)有可開合的第二閥門；所述真空腔室的上方設(shè)有澆鑄爐，所述澆鑄爐具有能夠插入所述真空腔室內(nèi)的澆鑄液流出口；以及所述真空腔室內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤。

優(yōu)選的，所述真空爐離心鑄造設(shè)備還包括位于所述真空腔室下游的冷卻腔室，所述真空腔室與所述冷卻腔室之間設(shè)有可開合的第三閥門。

優(yōu)選的，所述真空爐離心鑄造設(shè)備還包括設(shè)置在所述真空腔室內(nèi)的加熱裝置。

本發(fā)明采用一種真空鑄造和離心鑄造結(jié)合的新的鑄造方法來制造壓縮機內(nèi)的一體化機架，首先，壓縮機的上缸蓋部分與殼體部分的內(nèi)壁面同時進行加工鑄造的方式，可以保證上缸蓋和殼體之間的同軸度，可以更好地定位電機的定子和轉(zhuǎn)子，降低了定子轉(zhuǎn)子之間的氣隙的偏移率，從而達到大幅度降低壓縮機噪音和振動的目的；其次，上缸蓋部分的鑄鐵材料與殼體部分的碳鋼材料是兩種完全不同的金屬材料，兩者的熔點存在差異，兩者的固定連接有難度；本發(fā)明的發(fā)明人創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)了采用真空鑄造和離心鑄造結(jié)合的方式可以解決這個難題，可以使得兩者的結(jié)合部分能夠相互熔合形成互熔區(qū)，冷卻后能達到冶金結(jié)合的目的，具有優(yōu)良的機械結(jié)合的性能；再者，現(xiàn)有技術(shù)中，通常要對作為殼體部分的鋼管進行防氧化處理的操作，但防氧化材料的存在會影響上缸蓋部分和殼體部分之間鑄造結(jié)合的效果；然而，本發(fā)明采用在真空環(huán)境下鑄造的方式可以防止鋼管的氧化，省略了防氧化處理，獲得的一體化機架的機械性能較好。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例1的工藝流程圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例1的一體化機架的澆鑄模型；

圖3為本發(fā)明實施例1的真空爐離心鑄造設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖所示的具體實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

實施例1

如圖1所示，本實施例的工藝流程圖，一種真空爐離心鑄造工藝，其包含以下步驟：

(1)獲得一體化機架的澆鑄模型；

(2)將步驟(1)獲得的一體化機架的澆鑄模型置于真空環(huán)境中；

(3)使所述澆鑄模型離心轉(zhuǎn)動，同時將澆鑄爐內(nèi)澆鑄的鐵水從所述澆鑄模型的澆鑄口灌注到所述澆鑄模型內(nèi)部的澆鑄空間；

(4)待步驟(3)澆鑄完成，停止所述澆鑄模型的離心轉(zhuǎn)動，冷卻所述澆鑄模型；

(5)取出一體化機架的鑄件。

如圖2所示，本實施例的一體化機架的澆鑄模型，其包括底座1、下模具2、上模具3和鋼管4。

其中，下模具2固定在底座1上，鋼管4從上往下嵌套在下模具2上，上模具3蓋在鋼管4的上端，至少鋼管4的下端部與下模具2嵌合，鋼管4的上端部內(nèi)、上模具3與下模具2之間形成了鑄鐵的澆鑄空間p；上模具3上開設(shè)有與澆鑄空間p連通的澆鑄口e。

優(yōu)選的，在本實施例中，鋼管4為20#無縫鋼管。

優(yōu)選的，所述上模具3和下模具2的材質(zhì)可以為覆膜砂。

在本發(fā)明的一個替代實施例中，上模具3和下模具2的直徑等尺寸可以改變，以制造不同殼體直徑的壓縮機機架。

如圖3所示，本實施例的真空爐離心鑄造設(shè)備，依工藝次序，其包括準(zhǔn)備腔室10和真空腔室20，準(zhǔn)備腔室10與外界之間設(shè)有可開合的第一閥門a1，準(zhǔn)備腔室10與真空腔室20之間設(shè)有可開合的第二閥門a2；真空腔室20的上方設(shè)有澆鑄爐40，澆鑄爐40具有能夠插入所述真空腔室內(nèi)的澆鑄液出口41；以及真空腔室20內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤。

優(yōu)選的，真空爐離心鑄造設(shè)備還包括位于真空腔室20下游的冷卻腔室30，真空腔室20與冷卻腔室30之間設(shè)有可開合的第三閥門a3。

更優(yōu)選的，真空腔室20內(nèi)還設(shè)有用于給鋼管4進行加熱的加熱裝置(圖中未示出)。加熱裝置可以為中頻加熱裝置。

本實施例的真空爐離心鑄造工藝，其用于制造壓縮機內(nèi)的一體化機架，其可以采用圖2所示的澆鑄模型以及圖3所示的真空爐離心鑄造設(shè)備，該工藝的流程圖參見圖1。

步驟(1)：獲得一體化機架的澆鑄模型。

在本實施例中，可以在步驟(1)中將下模具2固定在底座1上，將鋼管4從上往下嵌套在下模具2上，將上模具3蓋在鋼管4的上端，從而形成圖2所示的一體化機架的澆鑄模型；其中，鋼管4的下端部與下模具2嵌合，鋼管4的上端部內(nèi)、上模具3與下模具2之間形成了鑄鐵的澆鑄空間p，上模具3上開設(shè)有與澆鑄空間p連通的澆鑄口e。

步驟(2)：將步驟(1)獲得的一體化機架的澆鑄模型置于真空環(huán)境中。

在本實施例中，將步驟(1)獲得的一體化機架的澆鑄模型放入準(zhǔn)備腔室10，并關(guān)閉準(zhǔn)備腔室10與外界之間的第一閥門a1，從而封閉準(zhǔn)備腔室10；打開準(zhǔn)備腔室10與真空腔室20之間的第二閥門a2，將澆鑄模型從準(zhǔn)備腔室10送入真空腔室20，且放置于轉(zhuǎn)盤21上，并關(guān)閉第二閥門a2從而封閉真空腔室20；對真空腔室20抽真空；

在本實施例中，可以在步驟(2)中，當(dāng)一體化機架的澆鑄模型置于真空環(huán)境后，對鋼管4進行預(yù)加熱，使鋼管溫度達到850℃～900℃。優(yōu)選的，預(yù)加熱采用中頻加熱的方式。

步驟(3)：使所述澆鑄模型離心轉(zhuǎn)動，同時將澆鑄爐40內(nèi)澆鑄的鐵水從所述澆鑄模型的澆鑄口e灌注到所述澆鑄模型內(nèi)部的澆鑄空間p。

在本實施例中，通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤21，使得澆鑄模型隨之離心轉(zhuǎn)動，同時澆鑄爐40內(nèi)的澆鑄鐵水從澆鑄液出口41流出，經(jīng)澆鑄口e灌注到澆鑄空間p。

在本實施例中，在步驟(3)中，所述澆鑄模型離心轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為14轉(zhuǎn)/秒～23轉(zhuǎn)/秒，即轉(zhuǎn)動所述澆鑄模型的轉(zhuǎn)盤21的轉(zhuǎn)速為14轉(zhuǎn)/秒～23轉(zhuǎn)/秒。

在本實施例中，在步驟(3)中，所述澆鑄的鐵水的澆鑄溫度為1440～1480℃，鐵水的灌注速度為5.0×10^-5～5.5×10^-5立方米/秒。

步驟(4)：待步驟(3)澆鑄完成，停止所述澆鑄模型的離心轉(zhuǎn)動，冷卻所述澆鑄模型。

在本實施例中，待步驟(3)澆鑄完成，停止轉(zhuǎn)盤21的轉(zhuǎn)動后，打開真空腔室20和冷卻腔室30之間的第三閥門a3，將澆鑄完成的澆鑄模型送入冷 卻腔室30，再關(guān)閉第三閥門a3。

步驟(5)：取出一體化機架的鑄件。

在本實施例中，取出上模具3，破壞下模具2，獲取澆鑄成型的一體化機架。

本發(fā)明采用一種真空鑄造和離心鑄造結(jié)合的新的鑄造方法來制造壓縮機內(nèi)的一體化機架，可以將鋼管和鑄鐵兩種不同金屬材料相互熔合形成互熔區(qū)，達到冶金熔合，具備更優(yōu)良的力學(xué)性能；并且采用該方法制造的一體化機架應(yīng)用于壓縮機時，可以大大降低壓縮機運行時的噪音和振動，可以提高壓縮機的性能；另一方面，可以防止鋼管氧化。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。