自動化鑄件預熱裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種自動化鑄件預熱裝置，包括設備支架，還包括固定設置于所述設備支架上用于鑄件固定的裝夾機構、以及固定設置于所述設備支架上用于鑄件加熱的加熱機構；所述裝夾機構包括設置于所述設備支架上的承托平臺、以及可活動地設置于所述承托平臺上用于夾緊鑄件的裝夾頭，所述承托平臺與所述裝夾頭配合完成鑄件固定；所述加熱機構包括設置于所述設備支架上的送風組件、以及設置于所述送風組件出風端的發(fā)熱組件，所述送風組件與所述發(fā)熱組件配合完成鑄件加熱。本實用新型對于鑄件的預熱效果顯著，克服了傳統(tǒng)預熱方法的缺點，極大地縮短了工時，節(jié)約了資源，提升了加工企業(yè)的生產(chǎn)效率。
【專利說明】
自動化鑄件預熱裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種自動化鑄件預熱裝置，尤其適用于鑄件焊修前的預熱，屬于鑄造技術領域。
【背景技術】
[0002]鑄鋼件的焊補是消除產(chǎn)品缺陷，保證產(chǎn)品成品率的關鍵工序。鑄鋼件的裂紋、冷隔、夾砂等缺陷均可進行焊補，焊補工藝是否合理，直接影響到鑄鋼件的力學性能及使用性能。焊修前對于鑄件的預熱是焊補工藝中的重要組成工序。焊修前預熱有效地減小了焊修熔池與鑄件本體之間的溫度差，降低了焊補過程中由于溫度不均勻而造成的鑄件局部應力不均，大大降低了產(chǎn)生焊接裂紋及變形的風險。
[0003]目前，為防止鑄件變形，絕大多數(shù)鑄鋼件的焊修前預熱均需要在熱處理爐內(nèi)進行，對于一些僅需局部預熱而不需要進行整體進爐的鑄件和焊修數(shù)量較少的鑄件來說，整體在熱處理爐內(nèi)預熱不但增加了產(chǎn)品生產(chǎn)周期而且又浪費資源，給生產(chǎn)加工帶來了很大不便，降低了加工企業(yè)的生產(chǎn)效率。此外，使用熱處理爐對鑄件進行預熱還存在著升溫速度慢、整體溫度難以保持恒溫等諸多缺點，因此，如何實現(xiàn)對鑄件的自動化預熱就成為了困擾加工企業(yè)的難題。
[0004]CN202101311U揭示了一種澆鑄件預熱烘烤裝置，所述烘烤裝置包括加熱箱，箱體內(nèi)設有加熱設備，所述加熱箱為側面開口，所述加熱設備連接于加熱箱頂部，于所述加熱設備為并聯(lián)的數(shù)只紅外線燈泡，所述紅外線燈泡距離加熱箱底的高度約為30cm，所述加熱箱箱體壁內(nèi)設有保溫層。
[0005]上述技術方案選用紅外線燈泡做為熱源，對放置在加熱箱底部的澆鑄件進行加熱升溫，雖然具有升溫速度快、加熱溫度恒定等優(yōu)點，但是由于其仍然采用的是將鑄件放置于加熱裝置內(nèi)并進行整體加熱的方式進行鑄件預熱，所以其并未從根本上克服傳統(tǒng)加工方法的缺陷。在裝置的使用過程中仍然存在著鑄件變形、產(chǎn)品生產(chǎn)周期長、資源浪費等諸多問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術存在上述缺陷，本實用新型的目的是提出一種適用于鑄件焊修前預熱的自動化鑄件預熱裝置。
[0007]本實用新型的目的，將通過以下技術方案得以實現(xiàn):
[0008]—種自動化鑄件預熱裝置，包括設備支架，還包括固定設置于所述設備支架上用于鑄件固定的裝夾機構、以及固定設置于所述設備支架上用于鑄件加熱的加熱機構；
[0009]所述裝夾機構包括設置于所述設備支架上的承托平臺、以及可活動地設置于所述承托平臺上用于夾緊鑄件的裝夾頭，所述承托平臺與所述裝夾頭配合完成鑄件固定；
[0010]所述加熱機構包括設置于所述設備支架上的送風組件、以及設置于所述送風組件出風端的發(fā)熱組件，所述送風組件與所述發(fā)熱組件配合完成鑄件加熱。[0011 ]優(yōu)選地，還包括用于控制裝置整體運作的控制機構，所述控制機構包括控制器及控制面板，所述裝夾機構及加熱機構均與所述控制機構電性連接并由其驅動。
[0012]優(yōu)選地，所述設備支架上設置有環(huán)形導軌，所述承托平臺借助所述環(huán)形導軌可活動地設置于所述設備支架上；
[0013]所述承托平臺表面開設有導向槽，所述裝夾頭可活動地設置于所述導向槽內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，所述裝夾機構還包括固定設置于所述設備支架底部的驅動電機，以及與所述驅動電機的驅動軸固定連接的傳動件，所述傳動件與所述承托平臺的底部中心位置固定連接，所述驅動電機借助所述傳動件帶動所述承托平臺轉動。
[0015]優(yōu)選地，所述裝夾頭上固定設置有用于測量鑄件表面溫度的測溫元件，所述測溫元件與所述控制機構電性連接。
[0016]優(yōu)選地，所述送風組件包括空氣壓縮機、以及與所述空氣壓縮機相連接的送風風管，所述送風風管的出風端開設有至少兩個出風口；
[0017]所述發(fā)熱組件包括但不限于電阻加熱盒或紅外線加熱器，所述發(fā)熱組件與所述控制機構電性連接。
[0018]優(yōu)選地，所述加熱機構還包括固定設置于所述設備支架底部的升降電機，所述升降電機的驅動軸穿出所述設備支架，所述升降電機的驅動軸頂端固定設置有連接桿，所述升降電機的驅動軸末端可活動地套設有旋轉平臺，所述旋轉平臺可轉動的設置于所述設備支架上。
[0019]優(yōu)選地，所述連接桿上設置有限位螺母、緊固螺母及支撐臂，所述限位螺母及緊固螺母均與所述連接桿螺紋緊固，所述支撐臂可活動地套設于所述限位螺母及緊固螺母之間；
[0020]所述送風風管與所述電阻加熱盒相匹配的固定設置于所述支撐臂上。
[0021]優(yōu)選地，所述支撐臂與所述旋轉平臺之間設置有可伸縮的固定桿，所述固定桿的一端固定設置于所述支撐臂上、另一端固定設置于所述旋轉平臺的周向邊緣位置，所述固定桿上設置有用于調節(jié)所述支撐臂剛度的固定螺栓；
[0022]所述支撐臂下端固定設置有用于測量所述支撐臂與鑄件之間距離的測距傳感器，所述測距傳感器與所述控制機構電性連接。
[0023]本實用新型的突出效果為:本實用新型為加工企業(yè)的鑄件預熱過程提供了多種選擇，不僅能夠實現(xiàn)對鑄件的整體預熱，還能夠對鑄件進行局部預熱，操作者可以根據(jù)實際使用需要加以選擇，極大地提升了生產(chǎn)企業(yè)的加工效率。此外，本實用新型中裝夾機構的設置和運用，有效地避免了鑄件焊修過程中由于鑄件內(nèi)部溫度不均而使鑄件產(chǎn)生變形缺陷的現(xiàn)象。特別是對于圓環(huán)形或半圓環(huán)形的鑄件，本實用新型能夠將其變形量控制在Imm以內(nèi)，使用效果顯著。綜上所述，本實用新型對于鑄件的預熱效果顯著，克服了傳統(tǒng)預熱方法的缺點，極大地縮短了工時，節(jié)約了資源，提升了加工企業(yè)的生產(chǎn)效率。
[0024]以下便結合實施例附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本實用新型技術方案更易于理解、掌握。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0026]圖2是本實用新型的俯視結構不意圖；
[0027]其中:1、設備支架11、環(huán)形導軌2、承托平臺21、導向槽3、裝夾頭31、測溫元件4、驅動電機5、傳動件6、送風風管61、出風口 7、電阻加熱盒8、升降電機
9、連接桿91、限位螺母92、緊固螺母10、支撐臂12、固定桿13、固定螺栓14、測距傳感器15、旋轉平臺。
【具體實施方式】
[0028]本實用新型揭示了一種適用于鑄件焊修前預熱的自動化鑄件預熱裝置。
[0029]如圖1?圖2所示，一種自動化鑄件預熱裝置，包括設備支架I，還包括固定設置于所述設備支架I上用于鑄件固定的裝夾機構、以及固定設置于所述設備支架I上用于鑄件加熱的加熱機構。
[0030]所述裝夾機構包括設置于所述設備支架I上的承托平臺2、以及可活動地設置于所述承托平臺2上用于夾緊鑄件的裝夾頭3，所述承托平臺2與所述裝夾頭3配合完成鑄件固定。
[0031]所述加熱機構包括設置于所述設備支架I上的送風組件、以及設置于所述送風組件出風端的發(fā)熱組件，所述送風組件與所述發(fā)熱組件配合完成鑄件加熱。
[0032]還包括用于控制裝置整體運作的控制機構(圖中未示出)，所述控制機構包括控制器及控制面板，所述裝夾機構及加熱機構均與所述控制機構電性連接并由其驅動。
[0033]所述設備支架I上設置有環(huán)形導軌11，所述承托平臺2借助所述環(huán)形導軌11可活動地設置于所述設備支架I上。所述承托平臺2表面開設有導向槽21，所述裝夾頭3可活動地設置于所述導向槽21內(nèi)。
[0034]此處設置所述環(huán)形導軌11的目的在于避免鑄件預熱過程中，所述承托平臺2轉動導致鑄件在離心力及慣性的作用下與承托平臺2出現(xiàn)相對位移，造成鑄件滑落傷人等事故。此外，部分鑄件在局部加熱過程中，由于受熱不均產(chǎn)生內(nèi)應力，造成鑄件變形，影響鑄件尺寸，故需將鑄件固定在所述承托平臺2上。
[0035]所述裝夾機構還包括固定設置于所述設備支架I底部的驅動電機4，以及與所述驅動電機4的驅動軸固定連接的傳動件5，所述傳動件5與所述承托平臺2的底部中心位置固定連接，所述驅動電機4借助所述傳動件5帶動所述承托平臺2轉動。所述傳動件5包括但不限于傳動齒輪或傳動桿。
[0036]所述裝夾頭3上固定設置有用于測量鑄件表面溫度的測溫元件31，所述測溫元件31與所述控制機構電性連接。所述測溫元件31包括但不限于鉑熱電阻或銅熱電阻，具體選擇還應當視焊補工藝規(guī)定的溫度而定。
[0037]此外，考慮到所述測溫元件31的易損性，所述測溫元件31的設置還可以采用另一種優(yōu)選結構，即所述承托平臺2表面還開設有另一圈導向槽，該導向槽位于上述實施例中的導向槽的外側周圈位置，該導向槽內(nèi)設置有可活動的支撐座，所述支撐座上固定設置有測溫元件31。在使用時，操作者可以直接將所述支撐座活動至鑄件上需要測溫的位置，且測溫完成后可直接將所述支撐座移開。這樣設置的目的在于保證所述測溫元件31不會長時間與鑄件高溫區(qū)域直接接觸，從而保證了所述測溫元件31的使用效果，延長了裝置的使用壽命。
[0038]所述送風組件包括空氣壓縮機(圖中未示出)、以及與所述空氣壓縮機相連接的送風風管6，所述送風風管6的出風端開設有至少兩個出風口61;在本實施例中，所述出風口61共設置有四個，且均布于所述送風風管6的出風端。這樣設置的目的在于減小所述送風風管6上出風口61處的局部壓力，使風量均勻化。
[0039]所述發(fā)熱組件包括但不限于電阻加熱盒7或紅外線加熱器，所述發(fā)熱組件與所述控制機構電性連接。
[0040]所述加熱機構還包括固定設置于所述設備支架I底部的升降電機8，所述升降電機8的驅動軸穿出所述設備支架I，所述升降電機8的驅動軸頂端固定設置有連接桿9，所述升降電機8的驅動軸末端可活動地套設有旋轉平臺15，所述旋轉平臺15可轉動的設置于所述設備支架I上。
[0041]需要說明的是，在本實施例中，所述旋轉平臺15是設置于所述設備支架I上的，所述旋轉平臺15可借助環(huán)形槽與所述設備支架I相連接，并實現(xiàn)轉動。為了避免后續(xù)使用中所述旋轉平臺15出現(xiàn)松動、上翹等問題，還可以采用另一種優(yōu)選結構，即所述設備支架I上開設有凹槽，所述凹槽底部設置有環(huán)形槽，所述旋轉平臺15借助所述環(huán)形槽嵌設于所述凹槽內(nèi)，所述旋轉平臺15的上表面與所述設備支架I的表面相匹配，構成一個完整的平面。
[0042]所述連接桿9上設置有限位螺母91、緊固螺母92及支撐臂10，所述限位螺母91及緊固螺母92均與所述連接桿9螺紋緊固，所述支撐臂10可活動地套設于所述限位螺母91及緊固螺母92之間。
[0043]所述送風風管6與所述電阻加熱盒7相匹配的固定設置于所述支撐臂10上。所述支撐臂10與所述旋轉平臺15之間設置有可伸縮的固定桿12，所述固定桿12的一端固定設置于所述支撐臂10上、另一端固定設置于所述旋轉平臺15的周向邊緣位置，所述固定桿12上設置有用于調節(jié)所述支撐臂10剛度的固定螺栓13。所述支撐臂10下端固定設置有用于測量所述支撐臂10與鑄件之間距離的測距傳感器14，所述測距傳感器14與所述控制機構電性連接。
[0044]所述支撐臂10借助所述連接桿9及所述旋轉平臺15可實現(xiàn)自由轉動，以保證后續(xù)加工過程中鑄件的上下搬運。
[0045]上述自動化鑄件預熱裝置的預熱方法，包括如下步驟:
[0046]I)上料步驟:向控制面板內(nèi)輸入加工參數(shù)，將所述支撐臂10旋轉至上料工位，并保持所述固定螺栓13松開，隨后將待焊補鑄件置于所述承托平臺2上，并利用所述裝夾頭3完成待焊補鑄件固定，使所述測溫元件31緊貼于待焊補鑄件表面，固定完成后再將所述支撐臂10旋轉至待焊補鑄件正上方；
[0047]需要說明的是，所述上料工位指的是所述支撐臂10旋轉至背向所述待焊補鑄件的任意位置，所述上料工位可以代指任何不影響鑄件上下搬運時所述支撐臂10的位置。
[0048]2)調整步驟:所述測距傳感器14測量出所述支撐臂10與待焊補鑄件之間距離，并將結果反饋至所述控制器，隨后所述控制器驅動所述升降電機8運作，所述升降電機8帶動所述支撐臂10下降，使設置于所述支撐臂10上的送風風管6的出風口 61位于待焊補鑄件正上方1cm處，下降完成后，擰緊所述固定螺栓13;
[0049]3)加熱步驟:所述控制器控制所述電阻加熱盒7開始加熱，待溫度升高至預設溫度值后，啟動所述空氣壓縮機開始送風、為待焊補鑄件加熱，所述測溫元件31將待焊補鑄件的溫度反饋至所述控制器，當鑄件溫度達到焊補工藝規(guī)定的溫度后，所述控制器將裝置內(nèi)各運作部件全部關閉，隨后將所述支撐臂10旋轉至上料工位，并對已預熱鑄件進行焊補加工；
[0050]4)下料步驟:待已完成焊補的鑄件冷卻至室溫后，開啟所述裝夾頭3并松開所述固定螺栓13，將已完成焊補的鑄件從所述承托平臺2上取下，隨后裝置內(nèi)各機構復位，等待下一待焊補鑄件上料。
[0051]當所述待焊補鑄件為圓環(huán)形鑄件時，在所述調整步驟及所述加熱步驟之間還包括鑄件旋轉步驟，即:所述控制器控制所述驅動電機4開始運作，所述驅動電機4帶動所述承托平臺2按預設速率緩慢勻速旋轉。
[0052]此處鑄件旋轉步驟的目的在于使鑄件能夠均勻受熱，由于圓環(huán)形鑄件的體積普遍較大、容易變形，因此在對其進行預熱時，需要盡可能地考慮到鑄件的受熱問題，以避免鑄件因局部過度受熱而導致變形、損壞。
[0053]本實用新型為加工企業(yè)的鑄件預熱過程提供了多種選擇，不僅能夠實現(xiàn)對鑄件的整體預熱，還能夠對鑄件進行局部預熱，操作者可以根據(jù)實際使用需要加以選擇，極大地提升了生產(chǎn)企業(yè)的加工效率。此外，本實用新型中裝夾機構的設置和運用，有效地避免了鑄件焊修過程中由于鑄件內(nèi)部溫度不均而使鑄件產(chǎn)生變形缺陷的現(xiàn)象。特別是對于圓環(huán)形或半圓環(huán)形的鑄件，本實用新型能夠將其變形量控制在Imm以內(nèi)，使用效果顯著。綜上所述，本實用新型對于鑄件的預熱效果顯著，克服了傳統(tǒng)預熱方法的缺點，極大地縮短了工時，節(jié)約了資源，提升了加工企業(yè)的生產(chǎn)效率。
[0054]本實用新型尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種自動化鑄件預熱裝置，包括設備支架(I)，其特征在于:還包括固定設置于所述設備支架(I)上用于鑄件固定的裝夾機構、以及固定設置于所述設備支架(I)上用于鑄件加熱的加熱機構;所述裝夾機構包括設置于所述設備支架(I)上的承托平臺(2)、以及可活動地設置于所述承托平臺(2)上用于夾緊鑄件的裝夾頭(3)，所述承托平臺(2)與所述裝夾頭(3)配合完成鑄件固定;所述加熱機構包括設置于所述設備支架(I)上的送風組件、以及設置于所述送風組件出風端的發(fā)熱組件，所述送風組件與所述發(fā)熱組件配合完成鑄件加熱。2.根據(jù)權利要求1所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:還包括用于控制裝置整體運作的控制機構，所述控制機構包括控制器及控制面板，所述裝夾機構及加熱機構均與所述控制機構電性連接并由其驅動。3.根據(jù)權利要求1所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述設備支架(I)上設置有環(huán)形導軌(11)，所述承托平臺(2)借助所述環(huán)形導軌(11)可活動地設置于所述設備支架(I)上;所述承托平臺(2)表面開設有導向槽(21)，所述裝夾頭(3)可活動地設置于所述導向槽(21)內(nèi)。4.根據(jù)權利要求1所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述裝夾機構還包括固定設置于所述設備支架(I)底部的驅動電機(4)，以及與所述驅動電機(4)的驅動軸固定連接的傳動件(5)，所述傳動件(5)與所述承托平臺(2)的底部中心位置固定連接，所述驅動電機(4)借助所述傳動件(5)帶動所述承托平臺(2)轉動。5.根據(jù)權利要求2所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述裝夾頭(3)上固定設置有用于測量鑄件表面溫度的測溫元件(31)，所述測溫元件(31)與所述控制機構電性連接。6.根據(jù)權利要求2所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述送風組件包括空氣壓縮機、以及與所述空氣壓縮機相連接的送風風管(6)，所述送風風管(6)的出風端開設有至少兩個出風口(61);所述發(fā)熱組件包括但不限于電阻加熱盒(7)或紅外線加熱器，所述發(fā)熱組件與所述控制機構電性連接。7.根據(jù)權利要求6所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述加熱機構還包括固定設置于所述設備支架(I)底部的升降電機(8)，所述升降電機(8)的驅動軸穿出所述設備支架(I)，所述升降電機(8)的驅動軸頂端固定設置有連接桿(9)，所述升降電機(8)的驅動軸末端可活動地套設有旋轉平臺(15)，所述旋轉平臺(15)可轉動的設置于所述設備支架(I)上。8.根據(jù)權利要求7所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述連接桿(9)上設置有限位螺母(91)、緊固螺母(92)及支撐臂(10)，所述限位螺母(91)及緊固螺母(92)均與所述連接桿(9)螺紋緊固，所述支撐臂(10)可活動地套設于所述限位螺母(91)及緊固螺母(92)之間；所述送風風管(6)與所述電阻加熱盒(7)相匹配的固定設置于所述支撐臂(10)上。9.根據(jù)權利要求8所述的自動化鑄件預熱裝置，其特征在于:所述支撐臂(10)與所述旋轉平臺(15)之間設置有可伸縮的固定桿(12)，所述固定桿(12)的一端固定設置于所述支撐臂(10)上、另一端固定設置于所述旋轉平臺(15)的周向邊緣位置，所述固定桿(12)上設置有用于調節(jié)所述支撐臂(10)剛度的固定螺栓(13);所述支撐臂(10)下端固定設置有用于測量所述支撐臂(10)與鑄件之間距離的測距傳感器(14)，所述測距傳感器(14)與所述控制機構電性連接。
【文檔編號】C21D1/34GK205576214SQ201521057491
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】姜偉航, 潘連明, 周斌, 李偉, 曹松
【申請人】南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司, 江蘇朗銳茂達鑄造有限公司