专利名称：制糖机甘蔗压榨辊壳的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种甘蔗制糖机械设备，尤其是一种甘蔗压榨辊子的外壳铸造方法。
背景技术：
甘蔗压榨辊，用以压出含在甘蔗内部的汁液，最基本的形式，包括一顶辊及两底辊的三辊式压榨装置。顶辊和底辊各包含一锻钢心轴和生铁铸造的圆筒状辊壳，辊壳的外面沿圆周均匀分布若干条V型齿，三个压榨辊一个在上面称为顶辊，两个底辊一个在前面称为前辊，一个在后面称为后辊，三个辊子成品字形分布。甘蔗被喂入顶辊和底辊之间被压榨，将甘蔗内部所含的蔗汁榨出。因所有甘蔗都要经过压榨辊的五到六次压榨，才能尽可能的将蔗汁压出，因而对榨辊壳的工作面磨损特别严重。原有设计技术落后，我国和世界甘蔗制糖业的压榨辊子加工，其铸件毛坯都是采用砂模铸造，立式浇铸。为了获得完好的铸件其冒口的重量占了总重量的三分之一，浪费了用于熔冒口的大量能源和材料，但由于铸件过大，往往还在铸件端面造成孔缩松的现象，又由于砂型铸造，砂眼、气孔等缺陷普遍存在，所以铸件的加工余量直径都要60mm左右。由于我厂生产的蠕墨合金铸铁材料，其合金都是成在于激冷的铸件表面下的浅部，若通过如此大的机加工量刚好把耐磨的合金成份加工掉，影响了榨辊的质量。由于原有的砂模铸造立式浇铸的铸造工艺，运用在耐磨合金甘蔗压榨辊的生产上，就造成了以上的缺陷。因而辊子的寿命很短，一般1～3年就要更换，既白白浪费了大量的电力和焦煤等能源和金属材料，又增加了糖厂的生产成本，影响糖厂的检修时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种不要铸件冒口，减少加工余量，消除铸件缩松、缩孔、砂眼、气孔等缺陷，获得既节约原材料和能源，又增加耐磨度的、完好、致密的优质甘蔗压榨辊壳毛坯的铸造技术新方法。
本发明所采取的技术方案是利用甘蔗压榨辊子是一个长形空心圆柱体，在铸造甘蔗压榨辊子外壳时，将原有的金属液在砂型静态中铸造，改为金属液在离心力作用下的动态铸造，选用一种高速旋转的离心机，作用于甘蔗压榨辊壳的铸造合金液体上产生一个强大的离心力，将合金液体抛向甘蔗压榨辊壳的模型腔上，而获得致密的甘蔗压榨辊壳铸件毛坯；甘蔗压榨辊壳的内外模型，采用钢铁或其它金属制成永久性、半永久性硬模模型，在金属液浇铸时，甘蔗压榨辊壳模采用卧式浇铸。将甘蔗压榨辊毛坯的冒口去掉，并将甘蔗压榨辊子外壳圆周的加工余量尽量减少，直到不留加工余量，直接进行加工开齿。
采用本发明的方法铸造的甘蔗压榨辊壳，由于不要铸件冒口，减少了加工余量，使榨辊毛坯重量减少了三分之一，减少金属用量40％左右，大大节约了原材料和能源，而且提高使用寿命1～2倍，经济效益和社会效益非常显著。
图1为甘蔗压榨辊壳铸件轴线与水平面平行结构示意图。
图2为甘蔗压榨辊壳铸件轴线与水平面有一不垂直夹角结构示意图。
具体实施例方式
1、制糖机甘蔗压榨辊壳毛坯铸件体积庞大，需要用三分之一的金属液来作冒口，才有可能减少榨辊的缩孔和缩松缺陷，所以原有糖机榨辊壳的毛坯是采用砂型造型立式浇铸的铸造工艺。这一种铸造工艺已经沿用了几十年，是制造甘蔗压榨辊的精典工艺。我们分析了砂型铸造时不能采取卧式浇铸的原因，是因为卧式浇铸时，甘蔗压榨辊的朝上的圆周面上很难获得没有砂眼、气孔、渣孔缩孔等缺陷的铸件，而圆周面上正是甘蔗榨辊的工作面，所以为了避免这致命的缺陷，砂型铸造甘蔗压榨辊必然要采用立式浇铸。针对这一特殊情况，我们组织科技人员攻关，经过数年的思考和实验，终于研究出一种新的铸造工艺。为了去掉庞大的冒口，使原有榨辊各种毛坯重量从3～21吨减少了三分之一。减少金属液的用量，减少榨辊圆周的加工余量，我们利用高速旋转的离心机，作用于金属液上一个强大的离心力，使金属液在强大的离心力的作用下，形成比普通铸造更致密的铸件。为了达到这一目的，我们摒弃型砂造型，采用特殊铸造——离心铸造，它是使金属液在离心力作用下成型铸件轴线与旋转轴线重合的铸造方法。
将原有的立式浇铸，改作卧式浇铸。卧式浇铸有两种形式，如图1，一种是甘蔗压榨辊壳铸件轴线与水平面平行；如图2，一种是甘蔗压榨辊壳铸件轴线与水平面有一不垂直的夹角。其角度在直角与平角之间，任选一角度。卧式浇铸可以将甘蔗压榨辊壳模的高沿水平横卧，使榨辊壳的轴线与水平方向平行；卧式浇铸也可以将甘蔗压榨辊壳模的高，相对水平倾斜，使榨辊壳的轴线与水平线不重合，使金属液浇入沿倾斜旋转的榨辊模内。甘蔗压榨辊壳模型可以不用内模，直接浇铸在外模上；甘蔗压榨辊壳的模型，也可以用内模接受金属液体浇铸。用这种新铸造工艺，使糖机甘蔗压榨辊的毛坯铸件的长度缩短了三分之一，减少金属用量的40％左右，节约大量的电力和冶金焦煤等能源和金属材料。采用这种工艺制造甘蔗压榨辊，我们作了详细的分析，因为甘蔗压榨辊的工作面就是压榨辊的圆周面积，而卧式离心铸造的离心力，恰巧就是指向圆周，这样压榨辊壳的圆周面上金属液在离心力的强大压力下凝固，就能获及无气孔、缩孔缩松砂眼的甘蔗压榨辊壳的完好工用面，克服了原有砂型铸造的缺陷，这就大大提高了甘蔗压榨辊壳的使用寿命，根据我们的实验，能提高使用寿命1～2倍。我们所生产的产品，属高能消耗，高资源消耗的重型而简单的钢铁制品，又是所有糖厂必不可少的的设备，它能提高使用寿命1～2倍，就能节约大量的电力焦煤、生铁和其它资源，其社会效益、经济效益是相当巨大的，是我们建设节约型社会的好办法。
2、现结合附图加以说明动力1，通过传动轴2，带动主动轮3转动，主动轮3的高速旋转，带动紧压在上面的外模4转动，外模的作用是离心机带动内模及其内装金属整体作圆周运动的导向装置，外模做相同规格尺寸的甘蔗压榨辊壳是不更换的，外模4带动内模5整体转动，内模的作用是使其型腔接受金属液体并冷却凝固成型甘蔗压榨辊壳铸件的装置，内模每浇铸一次，都要更换一个。金属液7由浇口坯6进入内模，金属液在离心力作用下凝固后，形成中空圆柱体甘蔗压榨辊壳的毛坯铸件8。这种甘蔗压榨辊壳毛坯8，就是无缩孔、缩松、砂眼、气孔的致密、完好、无冒口的节能、节材的甘蔗压榨辊铸件。由于外模、内模整体重量大而且模的外圆周加工的偏心量和锥度都很小，所以模具整体都是压在主动轮上转动，不会乱飞，这是我们作实验后得出的结果。
权利要求
1.一种制糖机甘蔗压榨辊壳的制造方法，其特征在于选用一种高速旋转的离心机，作用于甘蔗压榨辊壳的铸造合金液体上产生一个强大的离心力，将合金液体抛向甘蔗压榨辊壳的模型腔上，而获得致密的甘蔗压榨辊壳铸件毛坯；在金属液浇铸时，甘蔗压榨辊壳模采用卧式浇铸。
2.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊壳的制造方法，其特征在于卧式浇铸可以将甘蔗压榨辊壳模的高沿水平横卧，使榨辊壳的轴线与水平方向平行。
3.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊壳的制造方法，其特征在于卧式浇铸也可以将甘蔗压榨辊壳模的高，相对水平倾斜，使榨辊壳的轴线与水平线不重合，使金属液浇入沿倾斜旋转的榨辊模内。
4.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊壳的制造方法，其特征在于甘蔗压榨辊壳模型可以不用内模，直接浇铸在外模上。
5.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊壳的制造方法，其特征在于甘蔗压榨辊壳的模型可以用内模接受金属液体浇铸。
全文摘要
本发明提供了一种制糖机甘蔗压榨辊壳的制造方法，是选用一种高速旋转的离心机，作用于甘蔗压榨辊壳的铸造合金液体上产生一个强大的离心力，将合金液体抛向甘蔗压榨辊壳的模型腔上，而获得致密的甘蔗压榨辊壳铸件毛坯；在金属液浇铸时，甘蔗压榨辊壳模采用卧式浇铸。采用本发明的方法铸造的甘蔗压榨辊壳，由于不要铸件冒口，减少了加工余量，使榨辊毛坯重量减少了三分之一，减少金属用量40％左右，大大节约了原材料和能源，而且提高使用寿命1～2倍。
文档编号B22D13/02GK1824433SQ200610018729
公开日2006年8月30日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者王孝忠 申请人:王孝忠