铜套的离心铸造装置的制作方法

本发明属于机械元件加工装置领域，具体涉及铜套的离心铸造装置。

背景技术：

铜套，是一种用于各种轻工、大型、重型机械上的轴套，是机械上的重要组成件，包括铜辊、铜轴承等。铜套是以电解铜为原料，配以多种微量金属元素，经高温烧结，再通过离心铸造加工而成。离心铸造时需要使用离心铸造装置。

现有的离心铸造装置，主要包括型筒、托轮和电机，型筒安装在托轮上，托轮与电机连接，通过电机带动托轮转动，并带动型筒转动；型筒的两端均设有端盖，防止原料飞溅。使用时，打开端盖，向型筒内注入原料，启动电机，电机带动托轮转动，从而带动型筒转动，使得型筒内的原料在离心力的作用下铸造成型，形成铜套；本方案通过端盖对原料进行阻隔，能够避免原料飞溅，保护操作者的人身安全。

但是，上述离心铸造装置还存在以下问题：铜套在铸造成型时，原料会在重力的作用下向下移动，导致原料在型筒的底部堆积，使得成型的铜套结晶不均。

技术实现要素：

本发明意在提供铜套的离心铸造装置，以解决现有技术铜套结晶不均的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，铜套的离心铸造装置，包括机架、安装在机架上的支撑台和铸型筒，铸型筒的两端均设有端盖，其特征在于：所述支撑台的上表面设有筒托，铸型筒与筒托转动连接；支撑台纵向滑动连接在机架上，机架的上部与支撑台连接的一侧设有限位孔，限位孔内设有固定支撑台的限位块；机架的上部设有电机，电机连接有电源，铸型筒靠近机架的一端连接有飞轮，飞轮与电机连接；铸型筒的筒壁为中空，且两端均封闭，铸型筒的筒壁的一端开有开口，开口上连接有贯穿端盖的冷却管，冷却管远离铸型筒的一端连接有冷却罐，冷却罐内注有冷却液，冷却管上设有控制阀；机架的底部设有缓冲机构。

本方案技术特征的技术效果：支撑台用于支撑铸型筒，端盖能够避免铜套成型时原料飞溅；筒托能够用于安装铸型筒，并且铸型筒能够在筒托上转动。将限位块放置在限位孔内，能够对支撑台进行纵向定位，避免支撑台在机架上纵向滑动。电源带动电机转动，电机带动飞轮转动，飞轮带动铸型筒转动，产生离心力；断开电源后，飞轮能够在惯性的作用下带动铸型筒转动，能够节约带动铸型筒持续转动所消耗的电能。冷却罐内的冷却液能够对铸型筒内的原料进行冷却，使得铜套成型。缓冲机构能够对铸型筒进行缓冲，避免铜套被撞击损坏。

本方案的技术原理是：首先，将支撑台滑动至机架的顶端，将限位块放置入限位孔内，对支撑台进行支撑；再打开端盖，向铸型筒内注入铜套原料，再连通电源，使电机带动飞轮转动，从而带动铸型筒转动，铸型筒转动时会产生离心力使铸型筒内的原料沿着铸型筒内壁转动；再取下限位块，使得支撑台失去支撑，在重力的作用下，支撑台、筒托、铸型筒沿机架纵向向下滑动，此时原料处于失重状态，并且断开电机的电源，但是在惯性的作用下，飞轮带动铸型筒继续转动，原料在处于失重状态之前有一个沿着铸型筒内壁方向的初速度，因此原料在铸型筒转动时会沿着初速度的方向继续转动，并在离心力的作用下粘附在铸型筒内壁；当铸型筒下降至机架中部时，打开控制阀，使冷却液进入铸型筒的侧壁内，对粘附在铸型筒内壁的原料进行冷却，形成铜套，铜套成型后在支撑台、筒托、铸型筒重力的作用下会继续下降，机架底部的缓冲机构能够对铸型筒进行缓冲，避免支撑台、筒托、铸型筒之间在惯性下发生撞击，避免铜套受撞击损坏。

本方案能产生的技术效果是：

1、本方案与现有技术相比，不需要通过电源一直带动铸型筒转动，利用飞轮在惯性下转动的原理，带动铸型筒持续转动，能够节约能源；

2、本方案使得原料处于失重的状态，避免原料在重力的作用下在底部堆积，从而避免铜套结晶不均；

3、本方案通过给原料沿筒壁方向的初速度，在失重状态下避免原料在筒内漂浮，使得原料沿着初速度的方向转动；

4、本方案通过在机架的底部设置缓冲机构进行缓冲，能够避免铜套被撞击损坏。

以下是基于上述方案的优选方案：

优选方案一：所述冷却罐连接在铸型筒远离机架的一端。避免冷却罐与飞轮接触，阻挡飞轮转动。

优选方案二：基于优选方案一，所述冷却罐与铸型筒可拆卸连接。铜套铸型完成后，方便对冷却罐进行更换。

优选方案三：基于优选方案二，所述冷却液为液氮。冷却的效果好，速度快。

优选方案四：基于优选方案三，所述端盖靠近铸型筒的一端设有石棉垫。石棉具有高度耐火性和绝热性，能够避免端盖被烧坏。

优选方案五：基于优选方案四，所述筒托的上表面为与铸型筒配合的弧面。弧面能够与铸型筒的外壁配合，使得铸型筒的转动效果更好。

优选方案六：基于优选方案五，所述缓冲机构包括水箱，水箱内注有水，机架安装在水箱的底部。铸型筒下降至水箱内时，通过水箱内的水的浮力对铸型筒进行缓冲，既能够达到缓冲的效果，也能够对铜套进行进一步的冷却，便于铜套取出。

优选方案七：基于优选方案六，所述支撑台远离机架的一端设有支架，支架顶端设有与铸型筒截面面积相同的限位板，且限位板靠近铸型筒的一侧设有环形滑槽，冷却罐远离铸型筒的一端位于环形滑槽内。

铸型筒转动时，冷却罐沿着环形滑槽转动，能够避免冷却罐发生扭转，确保冷却液快速进入中空的铸型筒的侧壁内对铜套进行冷却成型。

附图说明

图1为本发明铜套的离心铸造装置的结构示意图；

图2为本发明图1中a-a的剖视图；

图3为本发明图1中c的放大图；

图4为本发明图1中b-b部分的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、限位孔11、限位块12、支撑台2、筒托3、铸型筒4、端盖41、石棉垫42、飞轮43、冷却管44、冷却罐45、电机5、电源6、支架7、限位板8、环形滑槽81、水箱9。

如图1所示，铜套的离心铸造装置，包括水箱9，水箱9内注有水，且水箱9内设有机架1，机架1沿纵向滑动连接有支撑台2，机架1上部的右侧设有限位孔11，限位孔11设有配合的限位块12，机架1上位于限位孔11的上方设有电机5，电机5上连接有电源6。

支撑台2的上表面设有筒托3，如图2所示，筒托3的上表面为弧面，且筒托3的上表面转动连接有铸型筒4，铸型筒4的两端均设有端盖41，端盖41与铸型筒4靠近的一端均设有石棉垫42。铸型筒4的左端设有飞轮43，飞轮43与电机5的输出轴的右端连接的齿轮啮合。

如图4所示，铸型筒4的筒壁为中空，且两端均封闭形成冷却空腔；铸型筒4的右端面设有开口，开口上连接有贯穿端盖41的冷却管44，冷却管44的右端可拆卸连接有冷却罐45，冷却罐45内注有液氮；支撑台2的右端设有支架7，支架7上设有与铸型筒4截面面积一致的限位板8，如图3所示，限位板8的左侧设有环形滑槽81，冷却罐45的右端位于环形滑槽81内。

使用本实施例时，首先，将支撑台2滑动至机架1的上部，再将限位块12插入限位孔11内对支撑台2进行固定，再向铸型筒4内加入原料，并将铸型筒4的两端用端盖41盖上，端盖41靠近铸型筒4一侧设置的石棉垫42能够避免端盖41被烧毁；此时铸型筒4右端的飞轮43与电源6的输出轴右端连接的齿轮啮合，打开电源6，启动电机5，电机5的输出轴带动齿轮转动，从而带动飞轮43转动，飞轮43带动铸型筒4转动，铸型筒4内的原料在离心力的作用下沿着内壁转动；再拔出限位孔11内的限位块12，在重力的作用下，支撑台2、筒托3和铸型筒4沿着机架1向下滑动，在下降的过程中，原料处于失重的状态，并且飞轮43在惯性下会继续转动，因此铸型筒4会继续转动，而且原料有一个沿着铸型筒4内壁的初速度，因此原料会继续沿着铸型筒4内壁转动，粘附在铸型筒4的内壁；当铸型筒4下降至机架1的中部时，打开冷却管44上的控制阀，冷却罐45内的液氮进入冷却空腔内，对铸型筒4内的原料进行冷却，使得铜套成型；铜套成型后，支撑台2继续下降进入水箱9中，通过水箱9内的水对支撑台2、筒托3和铸型筒4进行缓冲，避免铸型筒4和铸型筒4内的铜套撞击受损，并且水能够对铜套进行进一步的冷却，便于铜套脱模；再打开端盖41将铜套取出，再重复上述步骤进行铜套成型。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。