一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，特别是涉及一种基于气缸震动技术的铸钢件冒口补缩的装置，属于金属铸造技术领域。


背景技术：

2.冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。功能在铸型中，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。
3.常见的冒口类型主要有三种：
①
普通冒口：用普通造型材料做的冒口；
②
保温冒口：用保温材料做的冒口,保温冒口中的金属液比普通冒口凝固时间长，节省金属；
③
发热冒口：在冒口材料中加入发热剂，在浇入金属液后，发热剂反应发热，使金属液能保持更长时间在液态下，比保温冒口更节省金属。三种冒口中，金属铸造行业应用最广、性能最好的要属发热冒口，由于发热剂的作用，大大提高了铸造金属液的补缩时间，提高了铸造件的密实度。
4.但是，发热冒口的补缩功能仅限制在金属液的自由流动方面，金属液中的气体不能完全排除干净，造成铸造件内部仍存在大量的气泡和气孔，由于铸造件内部气泡和气孔的存在，造成铸造件金属连续性遭到破坏，较少铸造件理论承载有效面积，气孔附近易引起应力集中,机械性能下降、弥散孔,气密性下降。
5.在铸钢件生产过程中，为了提高铸钢件的密实度，大大降低铸钢件内部的气孔和疏松，本实用新型提出了一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，通过频率程序可控的气动活塞缸的震动压缩，将铸钢件金属液内部气孔有效排除，大大降低了铸钢件内部的气孔和疏松，提高了铸钢件的金属致密度。
8.(二)技术方案
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，其特征在于：是由控制箱、气动多路阀岛、空气压缩机、震动压缩装置、压缩装置固定螺栓、压缩装置固定平垫和压缩装置固定弹垫组成的，其中的震动压缩装置是由上端盖、固定底座、连接螺栓、连接螺母、连接平垫、连接弹垫、气动活塞缸、压缩活塞、活塞缸固定螺栓、活塞缸固定螺母、活塞缸固定弹垫和活塞缸固定平垫组成的；震动压缩装置的固定底座下边缘法兰通过压缩装置固定螺栓、压缩装置固定平垫、压缩装置固定弹垫固定到铸件及型砂外壳，控制箱安装在地面上，空气压缩机安装在地面上，气动多路阀岛通过安装板焊接到空气压缩机上；上端盖通过连接螺栓、连接螺母、连接平垫、连接弹垫安装到固定底座下边缘法兰，气动活塞缸的缸筒端通过活塞缸固定螺栓、活塞缸固定螺母、
活塞缸固定弹垫和活塞缸固定平垫安装到上端盖底座上；气动活塞缸的活塞杆末端为螺纹结构，通过螺纹连接，气动活塞缸的活塞杆与压缩活塞安装在一起；压缩活塞与冒口内孔同轴安装，固定底座上边缘法兰内孔尺寸小于冒口上边缘外壁尺寸，固定底座能将冒口固定在固定底座和铸件及型砂之间；控制箱和气动多路阀岛、空气压缩机之间通过电路连接，控制箱内的plc控制器和继电器可以实现空气压缩机的启停和出口空气压力调节，以及气动多路阀岛的片式多路阀的开关频率控制，实现气动活塞缸的可调频率震动压缩金属液，气动多路阀岛和空气压缩机通过气动管路连接在一起，气动多路阀岛和气动活塞缸通过气动管路连接在一起；上端盖、固定底座均采用隔热材料制造，有效降低金属液的热量散失速度，延长补缩时间。
10.作为优选的：冒口可以采用保温冒口或者发热冒口。
11.作为优选的：压缩活塞选用导热材料，压缩活塞内部可以设置电阻丝，压缩活塞近金属液侧可以内置热电阻传感器，热电阻传感器和电阻丝通过电路与plc控制器连接在一起，通过plc可以控制电阻丝，可以实现金属液的加热，延长冒口的补缩时间。
12.(三)有益效果
13.与现有技术相比，本实用新型提供了提供了一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，通过频率程序可控的气动活塞缸的震动压缩，将铸钢件金属液内部气孔有效排除，大大降低了铸钢件内部的气孔和疏松，提高了铸钢件的金属致密度。
附图说明
14.图1是冒口补缩装置整体结构示意图；
15.图2是震动压缩装置整体结构示意图；
16.图3是震动压缩装置a-a截面剖视图；
17.图4是固定底座结构示意图；
18.图5是上端盖结构示意图。
19.1-铸件及型砂、2-震动压缩装置、3-空气压缩机、4-控制箱、5-气动多路阀岛、6-压缩装置固定螺栓、7-压缩装置固定平垫、8-压缩装置固定弹垫、9-上端盖、10-连接螺栓、11-连接螺母、12-连接平垫、13-连接弹垫、14-固定底座、15-活塞缸固定螺栓、16-活塞缸固定螺母、17-活塞缸固定弹垫、18-活塞缸固定平垫、19-气动活塞缸、20-冒口、21-压缩活塞、22-铸造金属液。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-5，本实用新型提供如下技术方案：一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，其特征在于：是由控制箱4、气动多路阀岛5、空气压缩机3、震动压缩装置2、压缩装置固定螺栓6、压缩装置固定平垫7和压缩装置固定弹垫8组成的，其中的震动压缩装置2是由上端盖9、固定底座14、连接螺栓10、连接螺母11、连接平垫12、连接弹垫13、气动
活塞缸19、压缩活塞21、活塞缸固定螺栓15、活塞缸固定螺母16、活塞缸固定弹垫17和活塞缸固定平垫18组成的；震动压缩装置2的固定底座14下边缘法兰通过压缩装置固定螺栓6、压缩装置固定平垫7、压缩装置固定弹垫8固定到铸件及型砂1外壳，控制箱4安装在地面上，空气压缩机3安装在地面上，气动多路阀岛5通过安装板焊接到空气压缩机3上；上端盖9通过连接螺栓10、连接螺母11、连接平垫12、连接弹垫13安装到固定底座14下边缘法兰，气动活塞缸19的缸筒端通过活塞缸固定螺栓15、活塞缸固定螺母16、活塞缸固定弹垫17和活塞缸固定平垫18安装到上端盖9底座上；气动活塞缸19的活塞杆末端为螺纹结构，通过螺纹连接，气动活塞缸19的活塞杆与压缩活塞21安装在一起；压缩活塞21与冒口20内孔同轴安装，固定底座14上边缘法兰内孔尺寸小于冒口20上边缘外壁尺寸，固定底座14能将冒口20固定在固定底座14和铸件及型砂1之间；控制箱4和气动多路阀岛5、空气压缩机3之间通过电路连接，控制箱4内的plc控制器和继电器可以实现空气压缩机3的启停和出口空气压力调节，以及气动多路阀岛5的片式多路阀的开关频率控制，实现气动活塞缸19的可调频率震动压缩金属液，气动多路阀岛5和空气压缩机3通过气动管路连接在一起，气动多路阀岛5和气动活塞缸19通过气动管路连接在一起；上端盖9、固定底座14均采用隔热材料制造，有效降低金属液的热量散失速度，延长补缩时间。
22.作为优选的：冒口20可以采用保温冒口或者发热冒口。
23.作为优选的：压缩活塞21选用导热材料，压缩活塞21内部可以设置电阻丝，压缩活塞21近金属液侧可以内置热电阻传感器，热电阻传感器和电阻丝通过电路与plc控制器连接在一起，通过plc可以控制电阻丝，可以实现铸造金属液22的加热，延长冒口的补缩时间。
24.当铸件及型砂1、冒口20内内倒入铸造金属液22，通过固定底座9将冒口20固定在铸件及型砂1外壳上，将整套装置固定安装完毕后，控制箱4通电，通过plc控制器和触摸屏设置气动多路阀岛5的开关频率，并控制空气压缩机3启动和设置空气压缩机3出口空气压力，即可实现气动活塞缸19的活塞杆以设置的频率往复运动，从而带动压缩活塞21以可控频率往复震动，从而实现铸造金属液22的震动压缩，排出铸造金属液22内部的气孔，提高铸造件的致密度。
25.当震动补缩完毕，首先通过触摸屏和plc将气动多路阀岛和空气压缩机停止运行，并断开控制箱4电源，通过松动压缩装置固定螺栓6、压缩装置固定平垫7、压缩装置固定弹垫8将震动压缩装置取下。
26.作为优化的：可以通过触摸屏和plc控制器采集压缩活塞21内部热电阻传感器的温度数据，进而判断铸造金属液22的温度状态，从而可以通过plc程序控制压缩活塞21内部的电阻丝，实现冒口20内铸造金属液22的加热。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，其特征在于：是由控制箱、气动多路阀岛、空气压缩机、震动压缩装置、压缩装置固定螺栓、压缩装置固定平垫和压缩装置固定弹垫组成的，其中的震动压缩装置是由上端盖、固定底座、连接螺栓、连接螺母、连接平垫、连接弹垫、气动活塞缸、压缩活塞、活塞缸固定螺栓、活塞缸固定螺母、活塞缸固定弹垫和活塞缸固定平垫组成的；震动压缩装置的固定底座下边缘法兰通过压缩装置固定螺栓、压缩装置固定平垫、压缩装置固定弹垫固定到铸件及型砂外壳，控制箱安装在地面上，空气压缩机安装在地面上，气动多路阀岛通过安装板焊接到空气压缩机上；上端盖通过连接螺栓、连接螺母、连接平垫、连接弹垫安装到固定底座下边缘法兰，气动活塞缸的缸筒端通过活塞缸固定螺栓、活塞缸固定螺母、活塞缸固定弹垫和活塞缸固定平垫安装到上端盖底座上；气动活塞缸的活塞杆末端为螺纹结构，通过螺纹连接，气动活塞缸的活塞杆与压缩活塞安装在一起；压缩活塞与冒口内孔同轴安装，固定底座上边缘法兰内孔尺寸小于冒口上边缘外壁尺寸，固定底座能将冒口固定在固定底座和铸件及型砂之间；控制箱和气动多路阀岛、空气压缩机之间通过电路连接，控制箱内的plc控制器和继电器可以实现空气压缩机的启停和出口空气压力调节，以及气动多路阀岛的片式多路阀的开关频率控制，实现气动活塞缸的可调频率震动压缩金属液，气动多路阀岛和空气压缩机通过气动管路连接在一起，气动多路阀岛和气动活塞缸通过气动管路连接在一起；上端盖、固定底座均采用隔热材料制造，有效降低金属液的热量散失速度，延长补缩时间。2.根据权利要求1所述的一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，其特征在于：压缩活塞选用导热材料，压缩活塞内部可以设置电阻丝，压缩活塞近金属液侧可以内置热电阻传感器，热电阻传感器和电阻丝通过电路与plc控制器连接在一起，通过plc可以控制电阻丝，可以实现金属液的加热，延长冒口的补缩时间。3.根据权利要求1所述的一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，其特征在于：冒口可以采用保温冒口或者发热冒口。

技术总结
一种基于气动震动压缩技术的铸钢件冒口补缩装置，其特征在于：是由控制箱、气动多路阀岛、空气压缩机、震动压缩装置组成的，震动压缩装置的固定底座下边缘法兰通过压缩装置固定螺栓、压缩装置固定平垫、压缩装置固定弹垫固定到铸件及型砂外壳，控制箱安装在地面上，空气压缩机安装在地面上，气动多路阀岛通过安装板焊接到空气压缩机上；通过频率程序可控的气动活塞缸的震动压缩，将铸钢件金属液内部气孔有效排除，大大降低了铸钢件内部的气孔和疏松，提高了铸钢件的金属致密度。提高了铸钢件的金属致密度。提高了铸钢件的金属致密度。


技术研发人员：张晖生
受保护的技术使用者：山东瑞浩重型机械有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/3/8