一种专用于浇注球墨铸铁管的离心机及其工艺方法与流程

本发明涉及一种专用于浇注球墨铸铁管的离心机及其工艺方法，属于机械行业技术领域。

背景技术：

球墨铸铁管应用于地下水管，球墨铸铁管在生产中，应用旋转模具离心浇注，成型后的管子必须从模具中拨出，本发明的技术设计是专用于浇注球墨铸铁管的离心机及工艺方法。现有技术的离心机：模具升降是人工手动，模具滚轮装置是人工手动调节卡紧，费工费力，影响整机运行的工作效率；冷却系统单管进水，影响水压，影响冷却效果，模具内球墨铸铁管成型慢，影响整机运行的工作效率；机尾残铁槽是平行的人工清理工作量大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而设计一种结构合理，球墨铸铁管浇注效果好的专用于浇注球墨铸铁管的离心机及其工艺方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括离心主机，以及安装在离心主机内的模具滚轮卡紧装置、模具拉拔滚轮装置、模具密封装置、水冷却装置。模具安装在离心主机内，模具滚轮卡紧装置均匀的将模具卡紧，模具密封装置将模具密封，球墨铸铁材料高温熔化后通过流道浇注入模具内；启动离心主机模具旋转，启动水冷却装置将模具冷却，球墨铸铁材料液体在模具内高速旋转中离心冷却凝固在模具内壁，形成球墨铸铁管；模具拉拔滚轮装置的技术安装应用于离心主机内模具的更换。本发明性能可靠，模具高速旋转稳定，水循环冷却效果好，球墨铸铁管成型快，应用安全，操作维修方便。

所述的离心主机包括筒体机架，以及安装在筒体机架上的模具固定定位组件、皮带调节组件、模具驱动旋转定位组件、两组滚轮组件。

本发明所述的模具固定定位组件包括油缸座、卡板座、进水管座、出水管座、一号固定圈、一号连接圈、密封圈、螺栓、密封门、流道、锁紧器、V型槽，油缸座、进水管座、出水管座与筒体机架焊接固定，卡板座焊接固定在油缸座内；一号固定圈用螺栓固定在筒体机架上，密封圈卡入一号连接圈后用螺栓固定在一号固定圈上；密封门开有流道，密封门用锁紧器固定在筒体机架上，V型槽用螺栓固定在筒体机架上。

模具固定定位组件是安装在筒体机架的左端，当模具安装在离心主机内，模具一端恰好与模具固定定位组件连接并卡紧，在密封圈的作用下使筒体机架密封，在密封门的作用下使模具内密封。

V型槽的作用是整机在工作中，高温熔化的球墨铸铁材料通过流道注入模具内，在高速旋转中，偶然会从流道口溢出，V型槽呈V型，清理方便，弥补了现有技术残铁槽是平行的人工清理工作量大的缺陷。

本发明所述的皮带调节组件包括电机座、电机、一号带轮、销子、一号垫圈、调节座、丝杆、丝杆螺母、滑座、滑槽、连接板、连杆、一号连接轴、二号连接轴、固定销、调节板、固定座；电机座用螺栓固定在筒体机架上，电机座开有滑槽；丝杆套入电机座，固定座套入丝杆的一端用螺栓与电机座固定，调节座套入丝杆焊接固定；丝杆螺母和滑座为一体，丝杆螺母转入丝杆的另一端滑座恰好卡入滑槽，连接板卡入滑座用螺栓与电机座固定；调节板的一端用二号连接轴套入电机座的顶端用固定销固定，一号连接轴套入连杆的一端和丝杆用固定销固定，一号连接轴套入连杆的另一端和调节板的另一端用固定销固定。一号带轮套入电机轴用销子固定，一号垫圈套入电机轴用螺栓与电机轴固定，电机用螺栓固定在调节板上。

皮带调节组件是安装在电机的下端，电机固定在调节板上，只要转动调节座带动丝杆旋转，丝杆在旋转中推动丝杆螺母，丝杆螺母推动连杆使调节板向上移动，电机向上移动带动一号带轮向上移动使皮带涨紧。其作用是整机在工作中，球墨铸铁材料是通过高温熔化后通过流道注入模具内，所以整机在工作中具有温度影响皮带的热膨胀，在带动模具旋转中会打滑影响起旋转速度，通过皮带调节组件的调节，确保模具高速旋转的顺利进行。

本发明所述的模具驱动旋转定位组件包括皮带、固定套、润滑油道、轴承套、连接垫圈、轴承、卡套、固定圈、二号连接圈、模具卡套、二号带轮；固定套开有润滑油道并用螺栓固定在筒体机架上；密封圈套入连接垫圈后卡入固定套内，密封圈与固定套连接；轴承套入固定套内连接，轴承套开有润滑油道，轴承套套入轴承用螺栓与垫圈固定；卡套套入固定套内将轴承套定位，二号带轮套入固定圈后用螺栓与轴承套固定；密封圈卡入固定圈的顶端，密封圈套入固定圈后套入固定套用螺栓固定，密封圈将固定圈和二号带轮之间密封，密封圈卡入二号连接圈后套入二号带轮用螺栓固定，模具卡套用螺栓固定在二号连接圈上，皮带将一号带轮和二号带轮连接。

模具驱动旋转定位组件是安装在筒体机架的右端，当模具安装在离心主机内，模具一端恰好与模具驱动旋转定位组件连接，模具卡套用螺栓与二号连接圈固定将模具卡紧，在密封圈的作用下使筒体机架密封，启动电机带动模具高速旋转。

模具固定定位组件和模具驱动旋转定位组件内径互相匹配，可以根据不同的模具直径（100mm、150mm、200mm、250mm、300mm）可以更换，达到技术制造的多功能性。

本发明所述的滚轮组件包括轴套、封盖、滚轮轴、一号固定垫圈、滚轮、密封垫圈、二号垫圈、导轨；轴套与封盖焊接固定，轴套与筒体机架的底端焊接固定；滚轮轴开有润滑油道，滚轮轴套入轴套后一号固定垫圈套入滚轮轴用螺栓与轴套固定；密封垫圈用螺栓与滚轮的一端固定，密封垫圈和滚轮套入滚轮轴，轴承套入滚轮轴与滚轮内连接，密封垫圈套入滚轮轴用螺栓与滚轮的另一端固定；二号垫圈套入滚轮轴后用螺栓与滚轮轴固定；两组滚轮组件对称安装在筒体机架下，两根导轨固定在分别固定在地面并于两组滚轮组件连接。

两组滚轮组件是安装在筒体机架的底端，与导轨连接，其作用是整机安放在导轨上，移动方便。

本发明所述的水冷却装置包括进水管、喷管、喷头、喷管卡座、法兰、出水管；进水管套入进水管座用螺栓固定，进水管与筒体机架焊接固定；进水管一路穿入筒体机架与喷管焊接固定，另一路从筒体机架外穿入筒体机架内与喷管焊接固定；喷管之间用法兰连接并用螺栓固定，使喷管在筒体机架内呈环形，喷管卡座将内呈环形的喷管用螺栓固定在筒体机架内，喷头均匀的焊接固定在呈环形的喷管上；出水管套入出水管座用螺栓固定并与筒体机架焊接固定。

在整机在应用中，筒体机架内温度高，喷头均匀的焊接固定在呈环形的喷管上，进水管应用高压水泵进水，通过呈环形的喷管和喷头，在筒体机架内对高速旋转的模具进行喷洒降温；水沉积在筒体机架内，在高温密封的筒体机架产生蒸汽压力，使水从出水管溢出，形成水循环冷却。技术的创新使高温熔化后球墨铸铁材料在模具内高速旋转中离心冷却，凝固在模具内壁，形成球墨铸铁管。冷却系统在进水控制上采用大、小水切换方式，生产过程中更换一次管模可生产管子800-1000支，提高生产效率。

本发明所述的模具滚轮卡紧装置包括油缸、活塞、套管、螺套、螺钉、限位螺杆、一号卡块、连接块、卡块轴、销板、轴套、卡轮、卡轮轴、软油管、管卡、支撑座、密封座、密封板、固定螺母、螺杆、二号卡块；

油缸和活塞安装为一体，油缸用螺栓固定在油缸座上，套管套入筒体机架焊接固定；密封圈分别卡入螺套内外，螺套卡入套管用螺钉固定，限位螺杆转入螺套定位；卡板座开有润滑油道，一号卡块和连接块为一体，卡块轴套入一号卡块后套入卡板座可以转动，销板分别卡入卡块轴的两端用螺栓固定在一号卡块上，润滑油道恰好与卡块轴连接；卡轮轴开有润滑油道，卡轮套入卡轮轴，轴套分别套入后卡轮轴两端用螺栓固定在一号卡块上，软油管的一端密封安装在油缸上，另一端穿入筒体机架内用管卡固定在一号卡块上并与卡轮轴的润滑油道密封连接；形成模具上卡紧组件；

支撑座的顶端套入筒体机架的底部焊接固定，两块密封座互相对称分别用螺栓固定在支撑座的两端；两块密封板互相对称一端与筒体机架焊接固定，中端与密封座焊接固定；固定螺母转入螺杆后螺杆拧入螺套；转动螺杆恰好与二号卡块连接并开有推动二号卡块，形成模具下卡紧组件；模具下卡紧组件安装有两套，互相对称。

模具上卡紧组件是安装在筒体机架内的上端，当模具安装在离心主机内地位后，启动油缸推动卡轮，卡轮与模具连接，转动限位螺杆与连接块连接，达到卡轮与模具连接定位并紧密。弥补了现有技术模具滚轮装置是人工手动调节卡紧，费工费力，影响整机运行的工作效率的缺陷。

两套模具下卡紧组件是安装在筒体机架内的下端，与模具上卡紧组件互相对称，当模具安装在离心主机内地位后，转动螺杆与二号卡块连接，使卡轮与模具连接定位并紧密。

模具上卡紧组件和两套模具下卡紧组件通过调节，三个卡轮互相对称紧密的与模具连接固定；模具滚轮卡紧装置安装有四套，均匀分布；其作用是整机在工作中模具高速旋转具有离心力，四套模具滚轮卡紧装置均匀将模具卡紧，控制模具高速旋转的离心力，达到模具高速旋转稳定，确保模具使用寿命。在卡轮自转的作用下绝对不影响其旋转速度。

本发明还提供了一种专用于浇注球墨铸铁管的离心机的工艺方法，它的工艺流程为：

模具进入离心主机，模具固定定位组件将模具的一端卡紧和密封，模具驱动旋转定位组件将模具的另一端卡紧；

模具卡套卡紧模具用螺栓与连接圈固定，使离心主机内两端密封；

皮带调节组件调节皮带涨紧，启动油缸调节模具上卡紧组件，调节两套模具下卡紧组件，使模具滚轮卡紧装置均匀将模具卡紧；

启动模具密封装置使模具内密封；

将高温熔化后球墨铸铁液体材料从流道进入模具内，启动电机带动模具高速旋转，启动水冷却装置，喷头在筒体机架内对高速旋转的模具进行喷洒降温，在高温密封的筒体机架内产生蒸汽压力，使水从出水管溢出，形成水循环冷却；球墨铸铁液体材料模具高速旋转中离心冷却，凝固在模具内壁，形成球墨铸铁管。

本发明与现有技术相比，具有以下明显效果：结构设计合理，性能可靠，模具高速旋转稳定，水循环冷却效果好，球墨铸铁管成型快，应用安全，操作维修方便，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中离心主机的结构示意图。

图3为图2中模具固定定位组件的放大结构示意图。

图4为图2中皮带调节组件、模具驱动旋转定位组件、两组滚轮组件的放大结构示意图。

图5为图4的右视结构示意图。

图6为本发明中水冷却装置的结构示意图。

图7为图6的左视结构示意图。

图8为本发明中模具滚轮卡紧装置的结构示意图图（即图3中A-A向剖视图）。

图9为图8中B区域的结构示意图。

图10为图8中C区域的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

参见图1～图2，本实施例包括离心主机200，以及安装在离心主机200内的模具滚轮卡紧装置300、模具拉拔滚轮装置400、模具密封装置500、水冷却装置600。模具700安装在离心主机200内，模具滚轮卡紧装置300均匀的将模具700卡紧，模具密封装置500将模具700密封，球墨铸铁材料高温熔化后通过流道浇注入模具700内；启动离心主机200，模,700旋转，启动水冷却装置600将模具700冷却，球墨铸铁材料液体在模具700内高速旋转中离心冷却凝固在模具700内壁，形成球墨铸铁管；模具拉拔滚轮装置400的技术安装应用于离心主机200内模具700的更换。

参见图2～图5，所述的离心主机200包括筒体机架1，以及安装在筒体机架1上的模具固定定位组件、皮带调节组件、模具驱动旋转定位组件、两组滚轮组件。

模具固定定位组件包括油缸座2-1、卡板座2-2、进水管座3、出水管座4、电机座5、一号固定圈6、一号连接圈7、密封圈8、螺栓9、密封门10、流道11、锁紧器12、V型槽13。

四个油缸座2-1、进水管座3、出水管座4与筒体机架1焊接固定，卡板座2-2分别焊接固定在四个油缸座2-1内。一号固定圈6用螺栓9固定在筒体机架1上，密封圈8卡入一号连接圈7后用螺栓9固定在一号固定圈6上；密封门10开有流道11，密封门10用锁紧器12固定在筒体机架1上，V型槽13用螺栓9固定在筒体机架1上。

皮带调节组件包括电机14、一号带轮15、销子16、一号垫圈17、调节座18、丝杆19、丝杆螺母20、滑座21、滑槽22、连接板23、连杆24、一号连接轴25-1、二号连接轴25-2、固定销26、调节板27、固定座28。

电机座5用螺栓9固定在筒体机架1上，电机座5开有滑槽22；丝杆19套入电机座5，固定座28套入丝杆19的一端用螺栓9与电机座5固定，调节座18套入丝杆19焊接固定；丝杆螺母20和滑座21为一体，丝杆螺母20转入丝杆19的另一端滑座21恰好卡入滑槽22，连接板23卡入滑座21用螺栓9与电机座5固定。调节板27的一端用二号连接轴25-2套入电机座5的顶端用固定销26固定，一号连接轴25-1套入连杆24的一端和丝杆19用固定销26固定，一号连接轴25-1套入连杆24的另一端和调节板27的另一端用固定销26固定。一号带轮15套入电机14用销子16固定，一号垫圈17套入电机14用螺栓9与电机14固定，电机14用螺栓9固定在调节板27上。

模具驱动旋转定位组件包括皮带29、固定套30、润滑油道31、轴承套32、连接垫圈33、轴承34、卡套35、二号固定圈36、二号连接圈37-1、模具卡套37-2、二号带轮38。

固定套30开有润滑油道31并用螺栓9固定在筒体机架1上；密封圈8套入垫圈33后卡入固定套30内，密封圈8与固定套30连接；轴承34套入固定套30内连接，轴承套32开有润滑油道31，轴承套32套入轴承34用螺栓9与垫圈33固定；卡套35套入固定套30内将轴承套32定位，二号带轮38套入二号固定圈36后用螺栓9与轴承套32固定；密封圈8卡入二号固定圈36的顶端，密封圈8套入二号固定圈36后套入固定套30用螺栓9固定，密封圈8将二号固定圈36和二号带轮38之间密封，密封圈8卡入二号连接圈37-1后套入二号带轮38用螺栓9固定，模具卡套37-2用螺栓9固定在二号连接圈37-1上，皮带29将一号带轮15和二号带轮38连接。

滚轮组件包括轴套39、封盖40、滚轮轴41、一号固定垫圈42、滚轮43、密封垫圈44、二号固定垫圈45、导轨46。

轴套39与封盖40焊接固定，轴套39与筒体机架1的底端焊接固定；滚轮轴41开有润滑油道31，滚轮轴41套入轴套39后一号固定垫圈42套入滚轮轴41用螺栓9与轴套39固定；密封垫圈44用螺栓9与滚轮43的一端固定，密封垫圈44和滚轮43套入滚轮轴41，轴承34套入滚轮轴41与滚轮43内连接，密封垫圈44套入滚轮轴41用螺栓9与滚轮43的另一端固定；二号固定垫圈45套入滚轮轴41后用螺栓9与滚轮轴41固定。

两组滚轮组件是安装在筒体机架1的底端，与导轨46连接，其作用是整机安放在导轨46上，移动方便。

参见图2、图6～图7，所述的水冷却装置600包括进水管95、喷管96、喷头97、喷管卡座98、法兰99、出水管100。

进水管95套入进水管座3用螺栓9固定，进水管95与筒体机架1焊接固定；进水管95一路穿入筒体机架1与喷管96焊接固定，另一路从筒体机架1外穿入筒体机架1内与喷管96焊接固定；喷管96之间用法兰99连接并用螺栓9固定，使喷管96在筒体机架1内呈环形，喷管卡座98将内呈环形的喷管96用螺栓9固定在筒体机架1内，喷头97均匀的焊接固定在呈环形的喷管96上。出水管100套入出水管座4用螺栓9固定并与筒体机架1焊接固定。

水冷却装置600在于整机在应用中，筒体机架1内温度高，喷头97均匀的焊接固定在呈环形的喷管96上，进水管95应用高压水泵进水，通过呈环形的喷管96和喷头97，在筒体机架1内对高速旋转的模具进行喷洒降温；水沉积在筒体机架1内，在高温密封的筒体机架1产生蒸汽压力，使水从出水管100溢出，形成水循环冷却。技术的创新使高温熔化后球墨铸铁材料在模具内高速旋转中离心冷却，凝固在模具内壁，形成球墨铸铁管。冷却系统在进水控制上采用大、小水切换方式，生产过程中更换一次管模可生产管子800-1000支。

参见图3、图8～图10，模具滚轮卡紧装置300包括：油缸47、活塞48、套管49、螺套50、螺钉51、限位螺杆52、一号卡块53、连接块54、卡块轴55-1、销板55-2、轴套56、卡轮57、卡轮轴58、软油管59、管卡60、支撑座61、密封座62、密封板63、固定螺母64、螺杆65、二号卡块66。

油缸47和活塞48安装为一体，油缸47用螺栓9固定在油缸座2-1上，套管49套入筒体机架1焊接固定；密封圈8分别卡入螺套50内外，螺套50卡入套管49用螺钉51固定，限位螺杆52转入螺套50定位；卡板座2-2开有润滑油道31，一号卡块53和连接块54为一体，卡块轴55-1套入一号卡块53后套入卡板座2-2可以转动，销板55-2分别卡入卡块轴55-1的两端用螺栓9固定在一号卡块53上，润滑油道31恰好与卡块轴55-1连接；卡轮轴58开有润滑油道31，卡轮57套入卡轮轴58，轴套56分别套入后卡轮轴58两端用螺栓9固定在一号卡块53上，软油管59的一端密封安装在油缸47上，另一端穿入筒体机架1内用管卡60固定在一号卡块53上并与卡轮轴58的润滑油道31密封连接；形成模具上卡紧组件。

支撑座61的顶端套入筒体机架1的底部焊接固定，两块密封座62互相对称分别用螺栓9固定在支撑座61的两端；两块密封板63互相对称一端与筒体机架1焊接固定，中端与密封座62焊接固定；固定螺母64转入螺杆65后螺杆65拧入螺套50；转动螺杆65恰好与二号卡块66连接并开有推动二号卡块66，形成模具下卡紧组件。模具下卡紧组件安装有两套，互相对称，安装方法一样。

模具上卡紧组件是安装在筒体机架1内的上端，当模具安装在离心主机200内地位后，启动油缸47推动卡轮57，卡轮57与模具连接，转动限位螺杆52与连接块54连接，达到卡轮57与模具连接定位并紧密。弥补了现有技术模具滚轮装置是人工手动调节卡紧，费工费力，影响整机运行的工作效率的缺陷。

两套模具下卡紧组件是安装在筒体机架1内的下端，与模具上卡紧组件互相对称，当模具安装在离心主机200内地位后，转动螺杆65与二号卡块66连接，达到卡轮57与模具连接定位并紧密。

模具上卡紧组件和两套模具下卡紧组件通过调节，三个卡轮57互相对称紧密的与模具连接固定；模具滚轮卡紧装置300安装有四套，均匀分布；其作用是整机在工作中模具高速旋转具有离心力，四套模具滚轮卡紧装置300均匀将模具卡紧，控制模具高速旋转的离心力，达到模具高速旋转稳定，确保模具使用寿命。在卡轮57自转的作用下绝对不影响其旋转速度。

本实施例的工艺流程为：

模具100进入离心主机200，模具固定定位组件将模具100的一端卡紧和密封，模具驱动旋转定位组件将模具100的另一端卡紧；

模具卡套37-2卡紧模具100用螺栓与连接圈固定，使离心主机200内两端密封；

皮带调节组件调节皮带29涨紧，启动油缸47调节模具上卡紧组件，调节两套模具下卡紧组件，使模具滚轮卡紧装置300均匀将模具100卡紧；

启动模具密封装置500使模具100内密封；

将高温熔化后球墨铸铁液体材料从流道11进入模具100内，启动电机14带动模具100高速旋转，启动水冷却装置600，喷头96在筒体机架1内对高速旋转的模具100进行喷洒降温，在高温密封的筒体机架1内产生蒸汽压力，使水从出水管100溢出，形成水循环冷却；球墨铸铁液体材料在模具100高速旋转中离心冷却，凝固在模具100内壁，形成球墨铸铁管。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，只要其零件未说明具体形状和尺寸的，则该零件可以为与其结构相适应的任何形状和尺寸；同时，零件所取的名称也可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。