[发明专利]水泥回转窑托轮轴衬瓦铸造装置及铸造方法

权利要求书

1.一种水泥回转窑托轮轴衬瓦铸造装置，其特征在于：包括底板(9)、砂箱(7)以及浇口杯(1)，浇口杯(1)设置在砂箱(7)的上方；所述砂箱(7)中心设有水冷金属芯(11)，水冷金属芯(11)的外径等于所述衬瓦的内径；所述水冷金属芯(11)底部设有进出水口，其中进水口高度低于出水口，顶部设有排气水管(2)；所述砂箱(7)与水冷金属芯(11)之间与砂箱(7)内壁接壤处设有砂型(5)，砂型(5)的高度等于所述衬瓦的档距，砂型(5)的内径比所述衬瓦瓦体的外径大40±3mm；所述底板(9)、砂型(5)以及水冷金属芯(11)最终在砂箱(7)内部形成用于铸造衬瓦的瓦体型腔(6)。

2.根据权利要求1所述的一种水泥回转窑托轮轴衬瓦铸造装置，其特征在于：该铸造装置还包括上水箱(4)，所述上水箱(4)设置在砂型(5)的上方且与砂箱(7)的内壁接壤；所述上水箱(4)开设有上水箱进口(3)以及上水箱排气水管(13)；所述上水箱(4)、砂型(5)以及水冷金属芯(11)最终在砂箱(7)内部形成用于铸造衬瓦的上法兰型腔(12)以及该装置的冒口；所述冒口高度为待铸造衬瓦高度的20-30％，厚度为衬瓦壁厚的1-1.2倍。

3.根据权利要求1所述的一种水泥回转窑托轮轴衬瓦铸造装置，其特征在于：所述砂箱(7)与底板(9)的连接处设置有冷铁(8)，冷铁(8)的内径等于所述衬瓦的法兰下法兰外径；所述冷铁(8)、底板(9)以及水冷金属芯(11)最终在砂箱(7)内部形成用于铸造衬瓦的下法兰型腔(10)。

4.根据权利要求1所述的一种水泥回转窑托轮轴衬瓦铸造装置，其特征在于：所述砂箱(7)内的砂型(5)至少分为三箱。

5.一种利用权利要求1-4所述的水泥回转窑托轮轴衬瓦铸造装置进行衬瓦铸造的方法，其特征在于，包括造型→浇注→后处理三个步骤；其中，

所述造型步骤包括以下步骤：

S101 选取尺寸合适的砂箱(7)，所述尺寸合适为：高度大于等于待铸造衬瓦的总高度，直径比待铸造衬瓦的瓦体外径大至少240mm；

S102 在砂箱(7)中心放入芯骨，并使用砂子进行造型；

S103 使用刮板在砂箱(7)的中心刮出直径等于待铸造衬瓦的瓦体外径的砂子；

S104 控制刮板不动，将砂箱(7)朝任意水平方向位移20mm，用刮板继续挂砂至刮不到砂子为止；

S105 控制刮板不动，将砂箱(7)朝S14步骤的相反方向水平位移40mm，用刮板继续挂砂至刮不到砂子为止；

S106 从底板(9)向上在待铸造衬瓦的瓦体高度处刮出平面，在该平面上放置上水箱(4)；

S107 将砂型(5)在240-260℃烘干；

S108 在砂型(5)和上水箱(4)内表面喷刷氧化铝涂料并烘干；

S109 在砂箱(7)中心放入水冷金属芯(11)，底部放入冷铁(8)，待浇注；

所述浇注步骤包括以下步骤：

S201 冷铁(8)用铝液烫至少2遍，水冷金属芯(11)、砂型(5)以及上水箱(4)烘干且保持温度在50℃以上；

S202 开始浇注；

所述后处理包括：

S301 注水冷却；

S302 合金完全凝固后并稍微冷却后，将整体吊出浇注平台；

S303 清理残砂，整理浇注工件和模具，铸造完成。

6.根据权利要求5所述的一种衬瓦铸造的方法，其特征在于：所述步骤S102中所用砂子选用红砂，所述红砂的湿度为：手抓一把砂子，拳头握紧，自由落体，砂子可以散开为标准。

7.根据权利要求5或6所述的一种衬瓦铸造的方法，其特征在于：所述步骤S102中造型时下部需要特别压紧。

8.根据权利要求5所述的一种衬瓦铸造的方法，其特征在于：所述步骤S202中合金选用ZA303，其中Cu以AlCu50中间合金方式加入；熔炼合金时，先将铝与AlCu50中间合金加入熔炉，完全熔化后再加入锌。