[发明专利]双质体振动鼓

说明书

技术领域

本发明涉及铸造生产振动落砂领域，特别是双质体振动鼓。

背景技术

湿型铸造流水线通常配置输送式振动落砂机。输送式振动落砂机存在的主要问题是铸件落砂过程太快，高温铸件过早地暴露在空气中，快速冷却，致使金相组织激冷致硬，恶化金加工性能。为了使铸件在合适的冷却速度下冷却，有些流水线选用落砂滚筒替代输送式振动落砂机。落砂滚筒的结构和工作原理类似球磨机，铸件相当于磨球，型砂相当于被粉磨物。落砂滚筒虽然较好地解决了铸件冷却问题，但却带来了新问题，这个新问题就是铸件与筒壁及铸件之间必然发生磕碰，磕碰使铸件受到机械损伤。针对落砂滚筒存在的问题，德国申克公司推出了SST振动鼓（参见《砂型铸造设备》239页， 万仁芳主编，机械工业出版社，2007.10）。SST振动鼓属于单质体振动机械。SST振动鼓的最大特点是：砂型进入振动鼓后，铸件被型砂包裹着沿一条近似水平方向螺旋线缓慢地向出口处移动，铸件冷却速度适中，几乎不会被磕碰损伤。在实际使用中，SST振动鼓在铸件被保护性方面的优势十分明显，但也存在一些问题，例如存在能耗高，对基础有冲击等单质体振动机械固有问题，除此之外，还存在2个问题：

1、铸件移动速度不能单独被调整问题。振动鼓的基本功能之一是使砂型溃散。砂型溃散程度对提高型砂质量有重要意义。砂型溃散程度既取决其自身的工作状态又取决于造型线的生产率。造型线的实际生产率是一个变量，一般明显小于名义生产率。造型线实际生产率大致确定之后，振动鼓的工作状态应被调整。振动鼓的工作状态可分解成铸件沿筒壁提升和塌落的翻滚状态（下文简称翻滚状态）和铸件向出口处的位移速度（下文简称位移速度），翻滚状态越强烈越好，但位移速度不是越快越好，因为位移速度快，可以提高生产率，但对型砂充分溃散不利，而位移速度慢有利于型砂溃散但降低生产率，合理的位移速度是刚好满足生产率要求。合理的位移速度需要在现场调整才能实现。SST振动鼓翻滚状态只能由激振器的激振力调整，位移速度也只能由激振器的激振力调整，激振力大，翻滚状态好，位移速度快，反之，激振力小，翻滚状态差，位移速度慢，也就是说，位移速度和翻滚状态捆绑在一起，不能单独被调整，振动鼓溃散型砂的潜能得不到充分发挥。

2、铸件和型砂的分离问题。振动鼓的基本功能之二是使铸件和砂型分离。振动鼓如果设置能使铸件和型砂分离的栅格板，必设置于铸件出口端。铸件和型砂分离是一个过程，需要一定的时间，如果铸件移动速度快，在栅格板停留时间短，铸件和型砂分离不干净，铸件会带出型砂离开振动鼓，为了避免出现这种情况，SST振动鼓的铸件出口方向被设置在筒体轴线的垂直方向，这样做的目的是让铸件拐弯减速，延长铸件在出口处的停留时间，便于铸件和型砂分离。铸件出口垂直设置带来的问题是折损了筒体的有效长度。筒体的有效长度等于筒体实际长度减去铸件出口宽度，如果筒体实际长度为6米，铸件出口宽度为1米，则筒体有效长度被缩短成5米。筒体长度是振动鼓的一个重要参数，筒体长，有利于砂型溃散，但是，筒体长度受到该振动系统能否实现较好振动状态的制约，不能无限制地加长，实际使用中总有“振动鼓再长一点就好了”的感觉，问题是再加长筒体在技术上有困难。为了充分利用筒体长度，德国ConviTec振动与输送技术有限公司生产的单质体振动鼓取消了铸件和型砂分离功能，不设置栅格板，也不拐弯，铸件和型砂的出口就是筒体的直通口，铸件和型砂离开振动鼓后进入输送式振动落砂机，用输送式振动落砂机完成铸件和型砂的分离，显然，多用1台机器不是一个好的替代方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种双质体振动鼓，该振动鼓除了能解决单质体振动鼓能耗高、对基础有冲击的问题，还能解决位移速度不能单独被调整的问题，还能解决铸件和型砂有效分离的问题。