专利名称：离心铸造机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于离心铸造技术领域，用于制造轧辊辊身外层复合金属铸件，具体 地说是一种在离心铸造机的同一工位上实现多种功能的卧式离心铸造机系统。
背景技术：
离心铸造是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而凝固成形的 一种铸造方法，便于制造筒、套类复合金属铸件。离心铸造机是基于上述原理而研制的，常 见的离心铸造机分为卧式和立式。传统的离心铸造工艺中，冷型的清扫、喷涂，添加保护渣、 型腔测温等环节常采用人工操作，其作业环境既脏又累，而且操作人员长期处于浇注的高 温环境中。公开号为CN 1283397C的专利公开了一种离心铸造装置，包括离心铸造模具，相 互并列设置在上述离心铸造模具的轴方向一侧的工件拉拔机构、清扫机构以及涂面材料涂 敷机构，使上述工件拉拔机构、清扫机构和上述涂面材料涂敷机构一体地沿与上述轴方向 交叉的方向移动的单元驱动机构，以及配置在上述离心铸造模具的轴方向的另一侧的浇注 机构。上述专利能够有效回避浇注机构对其他机构造成的热影响，用简单而紧凑的结构高 效地进行离心铸造作业。但对于轧辊的离心铸造工艺，对温度要求更加严格，而且对轧辊外 层的质量要求比较高，浇注过程中需添加保护渣，以降低轧辊外层铁水的氧化几率，浇铸后 需实时对型腔温度进行监测，而这些工序还停留在手工操作的水平上。目前，离心铸造机的浇注、工件拉拔等能够实现自动化处理，但对于添加保护渣、 测温的自动化和准确性等方面还有待提高。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是突破了原人工操作的限制，提供一种适于轧辊 离心铸造的离心铸造机，其在离心铸造机的同一工位上，实现冷型清扫、自动喷涂涂料、自 动添加保护渣、准确自动测温作业。为解决上述问题，本实用新型的结构中包括离心铸造机主体，与离心铸造机主体 相配套的清扫机构、喷涂机构、添加保护渣机构和测温机构，关键的改进在于，还设置了控 制上述清扫机构、喷涂机构、添加保护渣机构和测温机构的自动工位转换系统。对上述方案的进一步改进所述的自动工位转换系统包括可移动的平台，上述平台设置在离心铸造机主体的 轴向垂直方向，平台下方设置步进电机，步进电机驱动平台沿上述轴向垂直方向的导轨移 动。所述的自动工位转换系统还包括控制平台及并列设置在平台上并与平台一体地 移动的清扫机构、喷涂机构、添加保护渣机构和测温机构的伺服机构。在离心铸造机主体与平台之间设置横向水平双导轨，横向水平双导轨的中心线与 离心铸造机主体的轴线重合。[0011]所述的清扫机构、喷涂机构、添加保护渣机构或者测温机构包括平板，平板上设置 与横向水平双导轨相配套的导轨式行走机构。轧辊离心铸造的主要工艺流程包括，冷型的清扫、喷涂作业，浇注轧辊辊身外层作 业，添加保护渣作业以及型腔测温作业，浇注轧辊芯部作业。当采用本实用新型的技术方案 时，在自动工位转换系统的伺服机构的精确控制下，平台沿与离心铸造机主体轴向垂直的 方向移动，并将清扫机构的导轨式行走机构与横向水平双导轨对接，然后清扫机构沿冷型 轴线方向移动进行清扫，同时离心铸造机主体带动冷型旋转，对冷型完成清扫后，再控制清 扫机构移动至平台上；继续由伺服机构控制平台、喷涂机构完成涂料喷涂作业，同理，顺序 完成保护渣添加作业和测温作业。采用本实用新型，即可在同一工位上自动完成冷型的清扫，喷涂，添加保护渣和测 温工作，结构设计紧凑、操作简单，尤其是添加保护渣和测温作业突破了人工操作的随意 性，提高了工作效率；进一步的改进方案中，各机构的执行部件均可实现前后、上下、左右的 调整，灵活方便，提高了工件的质量，降低了次品率；清扫的自动化使清理效率提高一倍，且 清理后的冷型内壁表面光亮无残余，减少了因冷型内表面由于锈蚀或冷型开箱后残余涂料 存在造成的辊身结疤等质量问题；自动喷涂使涂层均勻一致，进而实现轧辊温降的均勻一 致以及轧辊辊身组织和硬度的均勻一致；自动添加保护渣比人工添加缩短8 20秒，特别 是在大型轧辊上效果更加明显，降低了轧辊外层铁水的氧化几率；自动测温系统提高了测 试型腔温度的准确性。
图1是本实用新型的概略俯视图；图2是图1中A-A向的剖视放大图；图3是图1中B-B向的断面放大图；其中，1、代表离心铸造机主体；2-1、平板；2-2、齿轮减速机；2-3、冷型端堵；2_4、 测温杆；2-5、测温探头；2-6、小车导轨；3、横向水平双导轨；4-1、平板；4-2、驱动投料槽旋 转的电机；4-4、投料槽；4-5、调节隔板；5-1、平板；5-2、涂料罐；5_3、喷涂杆；5_4、输料管； 5-5、喷嘴；6-1、平板；6-2、驱动电机；6-3、主动轴；6_4、驱动清理刷旋转的电机；6_5、齿轮 减速机；6-6、清理杆；6-7、清理刷；6-8、主动轮；7、导轨；8、平台；9、步进电机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。参看图1、图2和图3，可以看出，本实用新型结构中包括离心铸造机主体1，与离心 铸造机主体1相配套的清扫机构6、喷涂机构5、添加保护渣机构4和测温机构2，关键的改 进在于，还设置了控制上述清扫机构6、喷涂机构5、添加保护渣机构4和测温机构2的自动 工位转换系统。所述的自动工位转换系统包括可移动的平台8，上述平台8设置在离心铸造机主 体1的轴向垂直方向，平台8下方设置步进电机9，步进电机9驱动平台8沿上述轴向垂直 方向的导轨7移动。所述的自动工位转换系统还包括控制平台8及并列设置在平台8上并与平台8 —体地移动的清扫机构6、喷涂机构5、添加保护渣机构4和测温机构2的伺服机构。该伺服 机构能够准确控制平台8沿导轨7移动，并能准确定位，且能控制设置在平台8上的清扫机 构6、喷涂机构5、添加保护渣机构4和测温机构2的移动。在离心铸造机主体1与平台8之间设置横向水平双导轨3，横向水平双导轨3的中 心线与离心铸造机主体1的轴线重合。所述的清扫机构6、喷涂机构5、添加保护渣机构4或者测温机构2包括平板6_1、
5-1,4-1或者2-1，平板上设置与横向水平双导轨3相配套的导轨式行走机构。以清扫机构 为例，说明所述的导轨式行走机构的结构，其结构中包括驱动电机6-2，驱动电机6-2连接 平板6-1下方设置的主动轴6-3，主动轴6-3上设有主动轮6-8，主动轴6_3通过平板6_1带 动从动轴，从动轴上设有从动轮。伺服机构可控制驱动电机6-2沿着小车导轨2-6及横向水 平双导轨3移动，并能精确定位，实现在同一工位完成清扫、喷涂、添加保护渣和测温作业。上述的清扫机构的结构中还包括设置在平板6-1上的清理杆6-6、设置在清理杆
6-6一端的清理刷6-7，清理刷6-7通过清理杆6-6内的软轴连接清理杆6_6另一端设置的 驱动清理刷旋转的电机6-4，清理杆6-6通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机6-5连 接。上述两台TL模块化组合齿轮减速机6-5通过丝杠调节清理杆6-6的水平和垂直位置， 使之准确移至离心铸造机的冷型内壁，并通过驱动清理杆旋转的电机6-4使清理刷以75r/ min旋转，同时离心铸造主机带动冷型旋转，完成对冷型内壁全方位的清扫。采用本清扫机 构，清理效率提高了 1倍，且清理后冷型内壁表面光亮，减少了因冷型内表面由于锈蚀或冷 型开箱后残余涂料存在造成的辊身结疤等质量问题。上述的喷涂机构的结构中还包括设置在平板5-1上的涂料罐5-2、喷涂杆5-3，喷 涂杆5-3 —端设置的喷嘴5-5通过设置在喷涂杆5-3内的输料管5-4与涂料罐5_2连接，喷 涂杆5-3通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机连接。通过压缩空气将喷涂罐5-2中 搅拌均勻的涂料压注到输料管5-4内，经喷嘴5-5雾化处理后，喷洒在处于低速旋转的冷型 内壁，并通过喷嘴5-5沿冷型轴线的均勻移动，实现涂料在冷型内壁涂层均勻喷涂的功能， 涂层均勻一致，使制备的轧辊辊身组织及其硬度均勻一致。上述的保护渣添加机构4的结构中包括设置在平板4-1上的投料槽4-4，投料槽 4-4的断面形状为四分之三的圆，其上端开口，投料槽4-4的一端连接驱动投料槽旋转的电 机4-2，电机4-2使投料槽4-4旋转180°，保护渣倾倒完毕，再旋转180°后，投料槽恢复原 位。且投料槽4-4通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机连接，用于对投料槽4-4在水 平和垂直方向上进行调节，使之处于冷型的旋转中心。投料槽4-4上设置调节隔板4-5。可根据不同规格产品的长度确定保护渣在投料 槽4-4中的分布长度，实现保护渣在不同规格产品的均勻添加，有效降低了轧辊外层铁水 的氧化几率。上述的测温机构的结构2中还包括设置在平板2-1上的测温杆2-4，测温杆2_4的 一端通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机2-2连接，另一端的端头连接测温探头2-5， 中部设置冷型端堵2-3。两台TL模块化组合齿轮减速机2-2对测温杆2-4在水平和垂直方 向上进行调节，使测温杆2-2处于旋转冷型的中心，冷型端堵2-3靠近旋转的冷型端面，以 保证型腔温度场的一致性。综上，本实用新型中，通过自动工位转换系统的伺服机构控制平台8沿平导轨7往返运动，同时控制清扫机构、喷涂机构、保护渣添加机构和测温机构沿小车导轨2-6、横向水 平双导轨3作往返运动。当离心铸造一轧辊时，伺服机构控制步进电机9，使平台8移动至 清扫机构的导轨式行走机构与横向水平双导轨3对接的位置，然后控制清扫机构上的导轨 式行走机构沿着横向水平双导轨3移动至离心铸造机主体附近，清扫机构上设置的两台TL 模块化组合齿轮减速机6-5通过丝杠调节清理杆6-5水平、垂直的位置，使之准确移至离心 铸造机的冷型内，并通过驱动清理杆旋转的电机6-4使清理刷以75r/min的转速旋转，同时 离心铸造主机带动冷型旋转，完成对冷型内壁全方位的清扫，之后，清扫机构沿横向水平双 导轨3、小车导轨2-6移动至平台8的原位置处。伺服机构控制平台8继续移动，至喷涂机 构的导轨式行走机构与横向水平双导轨3对接的位置，按照上述方法，同理完成喷涂作业， 继而完成保护渣添加、测温作业。采用上述方案有效突破了人工作业的随机性，提高了自动 化水平，同时提高了工件的质量。
权利要求一种离心铸造机，其结构中包括离心铸造机主体(1)，与离心铸造机主体相配套的清扫机构(6)、喷涂机构(5)、添加保护渣机构(4)和测温机构(3)，其特征在于，还设置了控制上述清扫机构(6)、喷涂机构(5)、添加保护渣机构(4)和测温机构(3)的自动工位转换系统。
2.根据权利要求1所述的离心铸造机，其特征在于，所述的自动工位转换系统包括可 移动的平台(8)，上述平台(8)设置在离心铸造机主体(1)的轴向垂直方向，平台(8)下方 设置步进电机(9)，步进电机(9)驱动平台(8)沿上述轴向垂直方向的导轨(7)移动。
3.根据权利要求2所述的离心铸造机，其特征在于，所述的自动工位转换系统还包括 控制平台(8)及并列设置在平台(8)上并与平台(8) —体地移动的清扫机构(6)、喷涂机构 (5)、添加保护渣机构⑷和测温机构(2)的伺服机构。
4.根据权利要求3所述的离心铸造机，其特征在于，在离心铸造机主体(1)与平台(8) 之间设置横向水平双导轨(3)，横向水平双导轨(3)的中心线与离心铸造机主体(1)的轴线 重合。
5.根据权利要求3所述的离心铸造机，其特征在于，所述的清扫机构(6)、喷涂机构 (5)、添加保护渣机构(4)或者测温机构(2)中包括平板，平板上设置与横向水平双导轨相 配套的导轨式行走机构。
6.根据权利要求5所述的离心铸造机，其特征在于，所述的清扫机构(6)的结构中还包 括设置在平板(6-1)上的清理杆(6-6)和设置在清理杆(6-6) —端的清理刷(6-7)，清理刷 (6-7)通过清理杆(6-6)内的软轴连接清理杆(6-6)另一端设置的驱动清理刷旋转的电机 (6-4)，清理杆(6-6)通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机(6-5)连接。
7.根据权利要求5所述的离心铸造机，其特征在于，所述的喷涂机构(5)结构中还包括 设置在平板(5-1)上的涂料罐(5-2)和喷涂杆(5-3)，喷涂杆(5-3)的一端设置喷嘴(5_5)， 喷嘴(5-5)通过设置在喷涂杆(5-3)内的输料管(5-4)与涂料罐(5-2)连接，喷涂杆(5_3) 通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机连接。
8.根据权利要求5所述的离心铸造机，其特征在于，所述的保护渣添加机构(4)的结构 中还包括设置在平板(4-1)上的投料槽(4-4)，投料槽(4-4)的一端连接驱动投料槽旋转的 电机(4-2)，并通过丝杠与两台TL模块化组合齿轮减速机连接。
9.根据权利要求8所述的离心铸造机，其特征在于，投料槽(4-4)上设置调节隔板 (4-5)。
10.根据权利要求5所述的离心铸造机，其特征在于所述的测温机构(2)的结构中还 包括设置在平板(2-1)上的测温杆(2-4)，测温杆(2-4)的一端通过丝杠与两台TL模块化 组合齿轮减速机(2-2)连接，另一端的端头连接测温探头(2-5)，中部设置冷型端堵(2-3)。
专利摘要本实用新型公开了一种离心铸造机，属于包括离心铸造领域，其结构中包括离心铸造机主体，与离心铸造机主体相配套的清扫机构、喷涂机构、添加保护渣机构和测温机构，关键的改进在于，还设置了控制上述清扫机构、喷涂机构、添加保护渣机构和测温机构的自动工位转换系统。采用上述方案，可在离心铸造机的同一工位上，实现冷型清扫、自动喷涂涂料、自动添加保护渣、准确自动测温，结构紧凑，操作简单，且提高了工作效率，提高了工件质量。
文档编号B22D13/02GK201711510SQ20102019004
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者刘玉印, 郭小军 申请人:中钢集团邢台机械轧辊有限公司