一种水冷离心铸管机的制作方法

本实用新型涉及金属铸造技术领域，特别是涉及一种水冷离心铸管机。

背景技术：

离心铸造是将液态金属浇入旋转的铸型中，在离心力作用下充型并凝固成铸件的铸造方法。离心铸造用的机器称为离心铸造机。用离心铸造机生产的铸管的质量评价指标是：铸管壁厚的均匀度和管子重量，而影响这两项评价指标的主要因素是离心铸造机的扇形包的翻转速度和离心铸管机的行走系统的速度。

目前，水冷离心铸管机扇形包的翻转系统和离心铸管机的行走系统都是采用油缸驱动。工作过程中，油缸受油温和负载的影响，很难保证扇形包翻转系统的翻转速度和离心铸管机行走系统速度为匀速，这样会影响铸管的合格率，同时也会浪费掉大量铁水。

综上所述，如何保证离心铸管机扇形包翻转系统的翻转速度和离心铸管机行走系统速度为匀速成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种水冷离心铸管机，以解决上述现有技术存在的问题，使扇形包的翻转速度和离心铸管机管模的行走速度均为匀速，从而解决了铸管壁厚不均及合格管太重的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供了一种水冷离心铸管机，包括依次连接的扇形包翻转系统、浇注流槽、离心铸管机管模和拔管装置，所述离心铸管机管模设置在离心铸管机行走系统上，所述离心铸管机管模的旋转由管模旋转系统控制，所述扇形包翻转系统包括扇形包、扇形包驱动机构、伺服电机和翻包减速机，所述伺服电机与所述翻包减速机连接，所述翻包减速机的输出端与所述扇形包驱动机构的一端连接，所述扇形包驱动机构的另一端与所述扇形包连接。

优选地，所述扇形包驱动机构包括机架、固定旋转轴、扇形包转臂、驱动杆和主动旋转臂，所述主动旋转臂一端与所述翻包减速机的输出端连接，另一端与所述驱动杆的一端连接，所述驱动杆的另一端与所述扇形包转臂的一端连接，所述扇形包转臂的另一端通过所述固定旋转轴与所述扇形包连接，所述固定旋转轴设置在所述机架上。

优选地，所述扇形包转臂与所述主动旋转臂长度相等，所述固定旋转轴与所述翻包减速机的轴之间的距离与所述驱动杆的长度相等。

优选地，所述离心铸管机行走系统包括离心铸管机行走车、离心铸管机行走底座和离心铸管机行走驱动系统，所述离心铸管机行走驱动系统设置在所述离心铸管机行走底座上，所述离心铸管机行走车设置在所述离心铸管机行走驱动系统上，由所述离心铸管机行走驱动系统控制所述离心铸管机行走车的运动。

优选地，所述离心铸管机行走驱动系统包括车体联接体、导向杆、导向杆安装座、第一齿条、齿条安装座、第一齿轮、第一联轴器和动力装置，所述导向杆设置在所述导向杆安装座上，所述导向杆安装座固定在所述离心铸管机行走底座上，所述第一齿条设置在所述齿条安装座上，所述齿条安装座固定在所述离心铸管机行走底座上，所述第一齿轮设置在所述离心铸管机行走底座上；所述动力装置与所述第一联轴器的输入端连接，所述第一联轴器的输出端与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合，所述车体联接体一端通过螺栓固定在所述离心铸管机行走车上，另一端固定在所述导向杆上，所述导向杆与所述第一齿条连接。

优选地，所述离心铸管机行走驱动系统包括第二齿条、第二齿轮、第二联轴器和动力装置，所述动力装置与所述第二联轴器的输入端连接，所述第二联轴器的输出端与所述第二齿轮连接，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合，所述第二齿条与所述离心铸管机行走车的车体连接，所述第二齿轮设置在所述离心铸管机行走底座上。

优选地，所述动力装置包括电机和驱动减速机，所述电机的输出端与所述驱动减速机的输入端连接，所述驱动减速机的输出端与所述第一联轴器或第二联轴器的输入端连接。

优选地，所述电机为变频电机。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型通过采用伺服电机驱动扇形包翻转系统，通过平行四连杆结构翻转扇形包，方便地实现对扇形包翻转速度为匀速的控制，从而进一步控制从扇形包中流出的铁水为匀速等量流出。通过采用变频电机对离心铸管机行走驱动系统的齿轮齿条结构的运动进行控制，实现了离心铸管机行走速度为匀速。通过以上结构设置，保证了离心铸管机行走的稳定性和传递速度的可靠性，从而保证了铸管壁厚的均匀程度，提高了铸管的质量，节约了原料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的水冷离心铸管机的结构示意图；

图2为本实用新型的扇形包翻转系统结构示意图；

图3为本实用新型的扇形包驱动机构示意图；

图4为本实用新型的一种水冷离心铸管机行走系统结构示意图；

图5为本实用新型的一种水冷离心铸管机行走驱动系统的一种角度的结构示意图；

图6为本实用新型的一种水冷离心铸管机行走驱动系统的另一种角度的结构示意图；

图7为本实用新型的另一种水冷离心铸管机行走系统结构示意图；

图8为本实用新型的另一种水冷离心铸管机行走驱动系统的一种角度的结构示意图；

图9为本实用新型的另一种水冷离心铸管机行走驱动系统的另一种角度的结构示意图；

其中，1为扇形包翻转系统，11为扇形包，12为扇形包驱动机构，121为固定旋转轴，122为扇形包转臂，123为机架，124为驱动杆，125为主动旋转臂，13为伺服电机，14为翻包减速机，2为浇注流槽，3为离心铸管机管模，4为管模旋转系统，5为管模外表面冷却水，6为拔管装置，7为离心铸管机控制系统，8为离心铸管机行走系统，801为第一离心铸管机行走车，802为第一离心铸管机行走驱动系统，803为第一离心铸管机行走底座，811为车体联接体，812为导向杆安装座，813为导向杆，814为第一齿条，815为齿条安装座，816为第一齿轮，817为第一联轴器，818为电机，819为驱动减速机，821为第二离心铸管机行走车，822为第二离心铸管机行走驱动系统，823为第二离心铸管机行走底座，831为第二离心铸管机行走车的车体，832为第二齿条，833为第二齿轮，834为第二联轴器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1所示，本实用新型提供了一种水冷离心铸管机，包括依次连接的扇形包翻转系统1、浇注流槽2、离心铸管机管模3和拔管装置6，离心铸管机管模3设置在离心铸管机行走系统8上。铁水由扇形包翻转系统1经过浇注流槽2进入到离心铸管机管模3内，离心铸管机管模3的旋转由管模旋转系统4驱动，同时离心铸管机行走系统8驱动离心铸管机管模3移动，那么铁水就会在离心力的作用下，分布在离心铸管机管模3内表面上。管模外表面冷却水5将离心铸管机管模3内的铁水冷却凝固成铸管，然后拔管装置6将铸管从离心铸管机管模3内取出。离心铸管机控制系统7对各工序进行逻辑控制。

如图2-3所示，本实用新型的扇形包翻转系统1包括扇形包11、扇形包驱动机构12、伺服电机13和翻包减速机14，伺服电机13与翻包减速机14连接，翻包减速机14的输出端与扇形包驱动机构12的一端连接，扇形包驱动机构12的另一端与扇形包11连接。

扇形包驱动机构12包括机架123、固定旋转轴121、扇形包转臂122、驱动杆124和主动旋转臂125，主动旋转臂125一端与翻包减速机14的输出端连接，另一端与驱动杆124的一端连接，驱动杆124的另一端与扇形包转臂122的一端连接，扇形包转臂122的另一端通过固定旋转轴121与扇形包连接，固定旋转轴121设置在机架123上。

本实用新型的扇形包驱动机构的工作过程为：伺服电机13的动力通过翻包减速机14带动主动旋转臂125旋转，主动旋转臂125带动驱动杆124运动，驱动杆124带动扇形包转臂122运动，扇形包转臂122旋转带动扇形包旋转。

扇形包转臂122与主动旋转臂125长度相等，固定旋转轴121与翻包减速机14的轴之间的距离与驱动杆124的长度相等，使得扇形包转臂122、驱动杆124、主动旋转臂125和机架123形成一个平行四连杆结构。因为扇形包驱动机构12是一种平行四连杆结构，所以主动旋转臂125与扇形包转臂122的转速是相同的，即翻包减速机14的旋转速度与扇形包的旋转速度是相同的。这样通过伺服驱动系统控制伺服电机13，就可控制扇形包的旋转速度。只要伺服电机13在单位时间内是等速的，就可以控制扇形包是等速的，进一步控制单位时间内从扇形包内流出的铁水是等量的。

本实用新型的水冷离心铸管机在生产DN300的管子，离心机扇形包的翻包时间为20-30秒，扇形包返回时间为3-5秒。离心机的翻包角度约为45-72度，那么离心机扇形包的翻包速度为1.5-3.6度/s,扇形包的返回速度为9-24度/s。离心机扇形包的旋转速度由伺服电机13的控制器进行速度调节。

如图4所示，离心铸管机行走系统8包括第一离心铸管机行走车801、第一离心铸管机行走底座803和第一离心铸管机行走驱动系统802，第一离心铸管机行走驱动系统802设置在第一离心铸管机行走底座803上，第一离心铸管机行走车801设置在第一离心铸管机行走驱动系统802上，由第一离心铸管机行走驱动系统802控制第一离心铸管机行走车801的运动。在第一离心铸管机行走驱动系统802的作用下，第一离心铸管机行走车801的4个车轮在第一离心铸管机行走底座803的轨道上行走。

如图5-6所示，第一离心铸管机行走驱动系统802包括车体联接体811、导向杆813、导向杆安装座812、第一齿条814、齿条安装座815、第一齿轮816、第一联轴器817、变频电机818和驱动减速机819，导向杆813设置在导向杆安装座812上，导向杆安装座812固定在第一离心铸管机行走底座803上，第一齿条814设置在齿条安装座815上，齿条安装座815固定在第一离心铸管机行走底座803上，第一齿轮816设置在第一离心铸管机行走底座803上。变频电机818的输出端与驱动减速机819的输入端连接，驱动减速机819的输出端与第一联轴器817的输入端连接。第一联轴器817的输出端与第一齿轮816连接，第一齿轮816与第一齿条814啮合，车体联接体811一端通过螺栓固定在第一离心铸管机行走车801上，另一端固定在导向杆813上，导向杆813与第一齿条814连接。

本离心铸管机行走驱动系统的工作过程为：变频电机818和驱动减速机819经过第一联轴器817驱动第一齿轮816转动，第一齿轮816驱动第一齿条814前后移动。当第一齿条814移动时，导向杆813驱动第一离心铸管机行走车801在第一离心铸管机行走底座的轨道上行走。

实施例二：

本实施例的其他部分与实施例一相同，不同之处仅在于离心铸管机行走系统。

如图7所示，为本实用新型的另一种水冷离心铸管机行走系统8的结构示意图，离心铸管机行走系统8包括第二离心铸管机行走车821、第二离心铸管机行走底座823和第二离心铸管机行走驱动系统822，第二离心铸管机行走驱动系统822设置在第二离心铸管机行走底座823上，第二离心铸管机行走车821设置在第二离心铸管机行走驱动系统822上，由第二离心铸管机行走驱动系统822控制第二离心铸管机行走车821的运动。在第二离心铸管机行走驱动系统822的作用下，第二离心铸管机行走车821的4个车轮在第二离心铸管机行走底座823的轨道上行走。

如图8-9所示，离心铸管机行走驱动系统822包括第二齿条832、第二齿轮833、第二联轴器834、变频电机818和驱动减速机819，变频电机818的输出端与驱动减速机819的输入端连接，驱动减速机819的输出端与第二联轴器834的输入端连接，第二联轴器834的输出端与第二齿轮833连接，第二齿轮833与第二齿条832啮合，第二齿条832与第二离心铸管机行走车821的车体831连接，第二齿轮833设置在第二离心铸管机行走底座823上。

本离心铸管机行走驱动系统的工作过程为：变频电机818和驱动减速机819经过第二联轴器834驱动第二齿轮833转动，第二齿轮833驱动第二齿条832前后移动。第二齿条832固定在第二离心铸管机行走车821的车体831上，这样离心铸管机行走车就会实现前后移动。

本实用新型的水冷离心铸管机在生产DN300的管子，离心机的浇注行走时间为13-18秒，拔管行走时间为6-8秒。离心机的行程约为6200mm，离心机的浇注速度为344-477mm/s,拔管行走速度为775-1033mm/s。离心机的行走速度由变频器进行速度调节。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。