专利名称：用于砂型铸造的热量回收装置及砂箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铸造领域，具体而言，涉及一种用于砂型铸造的热量回收装置及砂箱。
背景技术：
目前，我国铸造行业的能耗占机械工业总能耗的25% 30%，每吨铸件的能耗大约为830公斤标煤，其中金属熔炼的能耗约占整个铸件生产能耗的50%左右。金属在熔炼过程中吸收的大量热量，除了在中间处理过程中有少量损耗外，大部分将伴随着后续的铸造凝固过程全部释放到环境中去。在铸造过程中常用的工艺有负压铸造工艺或加压式铸造工艺，其中，负压铸造工艺为在铸件凝固前用真空泵不断抽真空以保持铸型的形状，在抽真空的过程可以将铸件放热的部分热量抽出，但是这部分抽出的热量有限，也没有专门设置收集系统，大部分热量还是通过砂型和砂箱传导和辐射到环境中去，无法再利用；专利号为ZL200620104334.4的中国专利公开了一种加压式铸造砂箱，旨在获得密度均匀、无气孔的耐压铸件，该加压式铸造砂箱在实现其目的的过程中，有一个专门加强排出铸件冷却放热的过程，但也是没能将热气体回收，而且，该砂箱除了采用气体外，也无法通过其他流体介质收集铸件所放出的热量和加强铸件冷却，铸造中的热量大量释放到环境中去，不但使工作环境恶化，而且还造成大量热量的浪费。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种用于砂型铸造的热量回收装置及砂箱，用以收集砂型铸造过程中的热量。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于砂型铸造的热量回收装置，热量回收装置·包括多个热量回收管路，热量回收管路的两端分别形成进口和出口，热量回收装置还包括:分流管，具有一个分流进口以及多个分流口，各分流口分别连接各热量回收管路的进口 ；汇流管，具有一个汇流出口以及多个汇流口，各汇流口分别连接各热量回收管路的出口 ；冷却介质进口接头，连接在分流管的分流进口处；冷却介质出口接头，连接在汇流管的分流出口处。进一步地，上述各热量回收管路位于水平面内，并沿竖直方向叠置。进一步地，上述分流管和汇流管均沿竖直方向延伸。进一步地，上述各热量回收管路分别包括冷却介质主管和连接在冷却介质主管之间的一组冷却介质支管。进一步地，上述冷却介质支管与靠近同一侧的冷却介质主管相连通。根据本实用新型的另一方面，提供了一种砂箱，砂箱包括:砂箱主体，具有砂箱壁和砂箱壁围成的型腔；热量回收装置，热量回收装置包括一个或多个热量回收管路，热量回收管路的两端分别形成进口和出口，至少部分热量回收管路固定在型腔内或砂箱壁上，热量回收管路的进口和出口均与砂箱主体的外部相连通。[0011]进一步地，上述热量回收装置包括多个热量回收管路，热量回收装置还包括:分流管，具有一个分流进口以及多个分流口，各分流口分别连接各热量回收管路的进口，分流管固定在型腔内或砂箱壁上；汇流管，具有一个汇流出口以及多个汇流口，各汇流口分别连接各热量回收管路的出口，汇流管固定在型腔内或砂箱壁上；冷却介质进口接头，连接在分流管的分流进口处并与砂箱的外部相连通；冷却介质出口接头，连接在汇流管的分流出口处并与砂箱的外部相连通。进一步地，上述各热量回收管路分别包括冷却介质主管，冷却介质主管、分流管和汇流管固定在砂箱壁上。进一步地，上述砂箱主体还包括内部具有空腔的箱带，箱带的空腔与部分冷却介质主管相连通。进一步地，上述部分热量回收管路分别还包括连接在冷却介质主管之间的一组冷却介质支管，砂箱主体还包括内部具有空腔的箱带，冷却介质支管设置在箱带的空腔中并与部分冷却介质主管相连通。进一步地，上述部分各热量回收管路分别还包括连接在冷却介质主管之间的一组冷却介质支管，冷却介质支管设置在砂箱内欲设置箱带的位置。进一步地，上述各热量回收管路的冷却介质主管绕砂箱壁设置。进一步地，上述砂箱壁为单层，冷却介质主管固定在砂箱壁的内表面或外表面上；砂箱壁为具有夹层的双层砂箱壁，冷却介质主管固定在夹层中。进一步地，上述冷却介质主管沿砂箱壁在竖直方向上叠置，分流管和汇流管均沿竖直方向延伸。应用本实用新型 的技术方案，利用冷却介质在冷却介质主管中的流动，能够有效地吸收铸件在凝固过程中释放出的热量，使热量被收集于冷却介质中，从而进一步用于预热炉料、烘干砂型、为冲天炉等提供热风等，实现了砂型铸造过程中释放的热量的回收利用。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示出了根据本实用新型的一种优选的实施例的热量回收装置的主视图；图2示出了图1所示的热量回收装置的左视图；图3示出了图1所示的热量回收装置的俯视图；图4示出了图1所示的热量回收装置位于造砂型后的砂箱中的俯视图；图5示出了图4所示的造砂型后砂箱的A-A线剖视图，其中示出了砂型；图6示出了根据本实用新型的另一种优选的实施例的砂箱的立体结构示意图；图7示出了图6所示的砂箱造砂型后的俯视图。图8示出了图7所示的砂箱的B-B线剖视图，其中示出了砂型。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图1至图3所示，在本实用新型一种典型的实施例中，提供了一种用于砂型铸造的热量回收装置，热量回收装置包括一个或多个热量回收管路，该热量回收管路的两端分别形成进口和出口。具有上述结构的热量回收装置，利用冷却介质在热量回收管路中的流动，能够有效地吸收铸件在凝固过程中释放出的热量，使热量被收集于冷却介质中，从而进一步用于预热炉料、烘干砂型、为冲天炉等提供热风等，实现了砂型铸造过程中释放的热量的回收利用。其中，可用于本实用新型的冷却介质包括但不限于空气、惰性气体、水、油，优选空气或水。如图1至图3所示，在本实用新型另一种优选的实施例中，热量回收装置包括多个热量回收管路，热量回收装置还包括分流管14、汇流管15、冷却介质进口接头11和冷却介质出口接头12，分流管14具有一个分流进口以及多个分流口，各分流口分别连接各热量回收管路的进口 ；汇流管15具有一个汇流出口以及多个汇流口，各汇流口分别连接各热量回收管路的出口 ；冷却介质进口接头11连接在分流管14的分流进口处；冷却介质出口接头12连接在汇流管15的分流出口处。上述实施例的热量回收装置在热量回收管路的两端的进口和出口处设置分流管14和汇流管15，从而可以通过一个冷却介质进口接头11和一个冷却介质出口接头12控制冷却介质进出热量回收管路，既实现了热量回收装置的热量回收功能又简化了冷却介质的控制方法。如图3所示，为了与普 通砂箱相匹配，各热量回收管路位于水平面内，并沿竖直方 向叠置。为了和上述的热量回收管路相匹配，优选分流管14和汇流管15均沿竖直方向延伸。如图3所示，在本实用新型又一种优选的实施例中，各热量回收管路分别包括冷却介质主管13和连接在冷却介质主管13之间的一组冷却介质支管16。冷却介质支管16与冷却介质主管13形成回路，扩大了冷却介质的流动区域，优化了热量回收装置的热量回收效果。冷却介质支管16的设置并不仅限于图3所示的结构，本领域技术人员可以根据砂箱的形状和所要铸造的产品的形状做出适当的变化，比如在靠近铸件厚大部位设置较多的冷却介质支管16或设置通道孔径较大的冷却介质支管16，在靠近铸件薄壁部位适当减少冷却介质支管16的数量或通道孔径，这样不仅实现了热量回收的效果而且可以根据实际需求调节铸件凝固顺序。为了满足目前常用砂箱形状的需求，如图5所示，优选多个冷却介质支管16与靠近同一侧的冷却介质主管13相连通。将冷却介质支管16靠近同一侧的冷却介质主管13相连通设置，在与砂箱配合使用过程中，可以预留出足够的空间作为型腔实现对产品的铸造，而且冷却介质支管16还可以起到加强砂型在砂箱中的固定作用。本实用新型的冷却介质主管13和/或冷却介质支管16的开口为圆形开口、半圆形开口、椭圆形开口、矩形开口中的任意一种。如图4至图8所示，在本实用新型另一种典型的实施例中，提供了一种砂箱，砂箱包括砂箱主体和热量回收装置，砂箱主体具有砂箱壁21和砂箱壁21围成的型腔；热量回收装置包括一个或多个热量回收管路，热量回收管路的两端分别形成进口和出口，至少部分热量回收管路固定在型腔内或砂箱壁21上，热量回收管路的进口和出口均与砂箱主体的外部相连通。将上述的热量回收装置与砂箱主体装配为一体的砂箱，省去了制造砂型过程中安放热量回收装置的过程，加快了造型和铸造流程，热量回收装置能够加快铸件的冷却并有效地吸收铸造过程中释放出的热量实现热量回收。在本实用新型的又一种优选的实施例中，上述热量回收装置包括多个热量回收管路，热量回收装置还包括分流管14、汇流管15、冷却介质进口接头11和冷却介质出口接头12，分流管14具有一个分流进口以及多个分流口，各分流口分别连接各热量回收管路的进口，分流管14固定在型腔内或砂箱壁21上；汇流管15具有一个汇流出口以及多个汇流口，各汇流口分别连接各热量回收管路的出口，汇流管15固定在型腔内或砂箱壁21上；冷却介质进口接头11连接在分流管14的分流进口处并与砂箱的外部相连通；冷却介质出口接头12连接在汇流管15的分流出口处并与砂箱的外部相连通。上述实施例的热量回收装置在热量回收管路的两端的进口和出口处设置分流管
14和汇流管15，从而可以通过一个冷却介质进口接头11和一个冷却介质出口接头12控制冷却介质进出热量回收管路，既实现了热量回收装置的热量回收功能又简化了冷却介质的控制方法。如图5所示，上述各热量回收管路分别包括冷却介质主管13，冷却介质主管13、分流管14和汇流管15固定在砂箱壁21上。在制作上述砂箱时，可以将冷却介质主管13、分流管14和汇流管15采用焊接的方式固定在砂箱壁21上，简化了整个砂箱的制作工艺。如图6至图8所示，在本实用新型的又一种优选的实施例中，砂箱主体还包括内部具有空腔的箱带22，箱带22的空腔与部分冷却介质主管13相连通。充分利用砂箱主体的箱带22在其中设置空腔使冷却介质流通，进一步简化了砂箱的结构。在本实用新型的又一种优选的实施例中，部分热量回收管路分别还包括连接在冷却介质主管13之间的一组冷却介质支管16，砂箱主体还包括内部具有空腔的箱带22，冷却介质支管16设置在箱带22的空腔中并与部分冷却介质主管13相连通。将冷却介质支管16设置在箱带22的空腔中，便于冷却介质支管16或箱带22因为长时间使用而需要更换时，将两者进行单独更换。如图5所示，在本实用新型的又一种优选的实施例中，部分热量回收管路分别还包括连接在冷却介质主管13之间的一组冷却介质支管16，冷却介质支管16设置在砂箱内欲设置箱带22的位置。将具有冷却介质主管13和冷却介质支管16的热量回收装置设置在砂箱主体的内部，进一步有利于热量的吸收，而且冷却介质支管16设置在欲设置箱带22的位置不仅能够起到热量回收的作用，而且能够起到箱带22的加强砂型在砂箱中的固定的作用。如图4和图7所示，优选上述砂箱的各热量回收管路的冷却介质主管13绕砂箱壁21设置。将冷却介质主管13绕砂箱壁21设置，实现从砂箱主体整体上回收热量的目的。上述砂箱的冷却介质主管13的固定 方式可以随着砂箱的砂箱壁的变换而变化，优选砂箱壁21为单层,冷却介质主管13固定在砂箱壁21的内表面或外表面上；砂箱壁21为具有夹层的双层砂箱壁，冷却介质主管13固定在夹层中。如图5和图8所示，为了使上述的热量回收装置起到良好的、均匀的热量回收效果，优选上述砂箱的冷却介质主管13沿砂箱壁21在竖直方向上叠置，分流管14和汇流管
15均沿竖直方向延伸。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于砂型铸造的热量回收装置，其特征在于，所述热量回收装置包括多个热量回收管路，所述热量回收管路的两端分别形成进口和出口，所述热量回收装置还包括: 分流管(14)，具有一个分流进口以及多个分流口，各所述分流口分别连接各所述热量回收管路的进口； 汇流管(15)，具有一个汇流出口以及多个汇流口，各所述汇流口分别连接各所述热量回收管路的出口； 冷却介质进口接头(11 )，连接在所述分流管(14)的分流进口处； 冷却介质出口接头(12 )，连接在所述汇流管(15 )的分流出口处。
2.根据权利要求1所述的热量回收装置，其特征在于，各所述热量回收管路位于水平面内，并沿竖直方向叠置。
3.根据权利要求2所述的热量回收装置，其特征在于，所述分流管(14)和所述汇流管(15)均沿竖直方向延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热量回收装置，其特征在于，各所述热量回收管路分别包括冷却介质主管(13)和连接在冷却介质主管(13)之间的一组冷却介质支管(16)。
5.根据权利要求4所述的热量回收装置，其特征在于，所述冷却介质支管(16)与靠近同一侧的冷却介质主管(13)相连通。
6.一种砂箱，其特征在于，所述砂箱包括: 砂箱主体，具有砂箱壁(21)和所述砂箱壁(21)围成的型腔； 热量回收装置，所述热量回收装置包括一个或多个热量回收管路，所述热量回收管路的两端分别形成进口和出口，至少部分所述热量回收管路固定在所述型腔内或所述砂箱壁(21)上，所述热量回收管路的进口和出口均与所述砂箱主体的外部相连通。
7.根据权利要求6所述的砂箱，其特征在于，所述热量回收装置包括多个所述热量回收管路，所述热量回收装置还包括: 分流管(14)，具有一个分流进口以及多个分流口，各所述分流口分别连接各所述热量回收管路的进口，所述分流管(14)固定在所述型腔内或所述砂箱壁(21)上； 汇流管(15)，具有一个汇流出口以及多个汇流口，各所述汇流口分别连接各所述热量回收管路的出口，所述汇流管(15 )固定在所述型腔内或所述砂箱壁(21)上； 冷却介质进口接头(11)，连接在所述分流管(14)的分流进口处并与所述砂箱的外部相连通； 冷却介质出口接头(12)，连接在所述汇流管(15)的分流出口处并与所述砂箱的外部相连通。
8.根据权利要求7所述的砂箱，其特征在于，各所述热量回收管路分别包括冷却介质主管(13)，所述冷却介质主管(13)、所述分流管(14)和所述汇流管(15)固定在所述砂箱壁(21)上。
9.根据权利要求8所述的砂箱，其特征在于，所述砂箱主体还包括内部具有空腔的箱带(22)，所述箱带(22)的空腔与部分冷却介质主管(13)相连通。
10.根据权利要求8所述的砂箱，其特征在于，部分所述热量回收管路分别还包括连接在冷却介质主管(13)之间的一组冷却介质支管(16)，所述砂箱主体还包括内部具有空腔的箱带(22)，所述冷却介质支管(16)设置在所述箱带(22)的空腔中并与部分所述冷却介质主管(13)相连通。
11.根据权利要求8所述的砂箱，其特征在于，部分各所述热量回收管路分别还包括连接在冷却介质主管(13)之间的一组冷却介质支管(16)，所述冷却介质支管(16)设置在所述砂箱内欲设置箱带(22)的位置。
12.根据权利要求8至11任一项所述的砂箱，其特征在于，各所述热量回收管路的所述冷却介质主管(13)绕所述砂箱壁(21)设置。
13.根据权利要求12所述的砂箱，其特征在于， 所述砂箱壁(21)为单层，所述冷却介质主管(13)固定在所述砂箱壁(21)的内表面或外表面上； 所述砂箱壁(21)为具有夹层的双层砂箱壁，所述冷却介质主管(13)固定在所述夹层中。
14.根据权利要求13所述的砂箱，其特征在于，所述冷却介质主管(13)沿所述砂箱壁(21)在竖直方向上叠置，所述分流管(14)和所述汇流管(15)均沿所述竖直方向延伸。
专利摘要本实用新型提供了一种用于砂型铸造的热量回收装置及砂箱。该热量回收装置包括多个热量回收管路，热量回收管路的两端分别形成进口和出口，该热量回收装置还包括分流管，具有一个分流进口以及多个分流口，各分流口分别连接各热量回收管路的进口；汇流管，具有一个汇流出口以及多个汇流口，各汇流口分别连接各热量回收管路的出口；冷却介质进口接头，连接在分流管的分流进口处；冷却介质出口接头，连接在汇流管的分流出口处。利用冷却介质在冷却介质主管中的流动，能够有效地吸收铸件在凝固过程中释放出的热量，使热量被收集于冷却介质中，从而进一步用于预热炉料、烘干砂型、为冲天炉等提供热风等，实现了砂型铸造过程中释放的热量的回收利用。
文档编号B22C21/00GK203091671SQ20122066516
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者祝建勋, 王致明 申请人:济南圣泉倍进陶瓷过滤器有限公司