一种铸造用混砂装置的制作方法

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及铸造用混砂装置。

背景技术：

混砂机是使型砂中各组分均匀混合，并使黏结剂有效地包覆在砂粒表面的设备。混砂机是使型砂中各组分均匀混合，并使黏结剂有效地包覆在砂粒表面的设备。混砂机是一种被广泛应用在铸造工业中的砂处理设备，混砂机按混砂工艺特征，可以分为：以碾压﹑搓研作用为主的碾轮式混砂机；以混合作用为主的叶片式混砂机；兼有搓研﹑混合作用的逆流式或称转子式混砂机和兼有碾压﹑混合作用的摆轮式混砂机。现有技术中的混砂机通常在施工铸造现场固定，如果砂用完则需要通过大型的运输和添加设备进行添加，极为不便，影响使用。并且每一批砂的检测都需要人工取砂，送到化验室检测，耗费人工且效率低下。

例如中国专利CN104815949A公开了一种可翻砂式混砂机，包括驱动电机、旋转轴、翻砂装置和碾轮装置，驱动电机位于混砂机底部，且与旋转轴通过联轴器相连接，混砂机中部安装有旋转轴，翻砂装置整体为犁形，包括长条形的犁把和底板，底板与犁把底部相固连；碾轮装置包括碾轮体和松砂棒，碾轮体一侧设置有松砂棒，松砂棒均匀布满整个碾轮体一侧，设置在碾轮体一侧边缘的松砂棒最短，松砂棒的长度往碾轮体中心面方向逐步递增，翻砂装置和碾轮装置均通过螺栓与旋转轴相连接。该可翻砂式混砂机使用时固定在施工铸造的现场，添加铸造砂不方便，并且不具有检测功能，同时该混砂机无法进行连接进料，混砂效率低，同时混砂不均匀。例如中国专利CN105414473A公开了一种铸造加工用混砂机，包括机箱体和设于机箱体顶部的进料斗，所述机箱体内设有呈漏斗状的混料腔，所述混料腔内设有两根搅拌轴，两根搅拌轴之间连接有平衡板，所述平衡板上安装有呈螺旋状的搅拌叶，两根搅拌轴连接有位于混料腔外侧的支架，所述支架连接有安装于机箱体上的伺服电机，所述混料腔的内壁上设有用于添加黏结剂的若干沟槽，所述沟槽通过导管连通有物料带，所述导管上设有调节阀。铸造加工用混砂机安装固定，添加砂不方便，并且清扫不方便；同时该混砂机无法做到连续进料混砂，混砂效率低，同时混砂不均匀。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的无法连续进料混砂、混砂效率低、混砂不均匀问题，本发明提供了一种铸造用混砂装置。

本发明提供了一种铸造用混砂装置，所述混砂装置包括机箱体、混砂库、进料装置和驱动系统，所述机箱体底部设有驱动系统，混砂库与机箱体之间通过进料装置连接，其特征在于：所述机箱体内部设有过滤层，所述过滤层将机箱体分隔为搅拌腔A和搅拌腔B，搅拌腔A作为粗搅拌区，搅拌腔B作为精密搅拌区，通过分区搅拌提高混合均匀度；搅拌腔A呈漏斗状，搅拌腔B呈圆柱筒状，所述搅拌腔A的中心轴线于搅拌腔B中心轴线呈垂直状态。这样设计目的是，本发明的铸造用混砂装置通过驱动装置进行移动填装砂方便，无需在车间内配置大型输送铸造砂设备，降低了设备成本，且配备的搅拌装置提高了混砂均匀性，同时该混砂装置可实现连续进料混砂，有效的提高了铸造混砂的效率。

进一步的，所述搅拌腔A顶部设有搅拌装置，该区域搅拌装置采用碾轮和碾盘相对运动；所述搅拌腔B中设有主搅拌腔和副搅拌腔，主搅拌腔和副搅拌腔采用并联方式连接。

进一步的，所述搅拌腔B与过滤层之间通过进砂管连接，进砂管分为主进砂管和副进砂管，所述主搅拌腔和副搅拌腔内构造相同，主搅拌腔通过主进砂管与搅拌腔A连接，副搅拌腔通过副进砂管与搅拌腔A连接；主进砂管还设有阀门A，副进砂管上设有阀门B。

进一步的，所述搅拌腔B还设有黏结剂加入装置，所述黏结剂加入装置设于搅拌腔B侧壁，黏结剂加入装置与搅拌腔B之间设有控制阀和泵，通过泵将黏结剂输送至搅拌腔B中，同时由控制阀控制黏结剂的输送量。这样设计目的是，本发明的混砂装置将粗砂和细砂分离，在细砂中添加黏结剂，大大提高了铸造用混砂质量。

进一步的，所述主搅拌腔为圆筒状，所述主搅拌腔中设有转轴和叶轮搅拌装置，叶轮搅拌装置套装与转轴上，搅拌装置的工作区域长度与主搅拌腔长度一致，所述转轴设于主搅拌腔中心轴线处，转轴与主搅拌腔的左右腔壁采用轴承连接。

进一步的，所述主搅拌腔中还设有行星轮系，所述行星轮系包括电机、齿轮a、齿轮b和齿轮c，所述齿轮a作为太阳轮，齿轮b和齿轮c作为行星轮，齿轮a套装于转轴上，且靠近主搅拌腔右腔壁；齿轮b轴线与转轴平行，齿轮b同时与齿轮a和齿轮c啮合，齿轮b套装于电机输出轴上，电机带动齿轮b转动，齿轮b为输入端；所述齿轮c与主搅拌腔通过行星架固接，齿轮a和齿轮c作为输出端。这样设计目的是，本发明的混砂装置中主搅拌腔和叶轮搅拌装置两者均进行转动，使物料与黏结剂得到充分搅拌，提高混砂均匀性。

进一步的，所述齿轮c与主搅拌腔通过行星架固接，齿轮a和齿轮c作为输出端，齿轮a和齿轮c两者转速比设为1～10:1。这样设计的目的是，转速比根据实际使用过程中进行相应调整，但转速比的选择需要选定最优转速比，这是由于当转速比过小，使得滚筒转速过慢，使得物料在随滚筒转动高处时，受到重力影响，物料会掉落达不到均匀搅拌的目的；同时转速比过大，虽然使得滚筒的转速提高了，但物料的混合均匀度并不会随着转速的不断增加而提高，反而会产生能源浪费，增加运行成本。

进一步的，所述齿轮a和齿轮c之间的转速比为5:1。这样设置目的是，该转速比下的滚筒和转轴之间的相对转动，转速比最优，这样既保证了物料在滚筒转动下不会受重力影响掉落，同时转轴与滚筒之间转速存在转速差，使得物料得到叶轮搅拌装置的充分搅拌，提高了物料的混合均匀程度。

进一步的，所述主搅拌腔与主进砂管之间设有输送区，所述输送区内设有过渡箱体，过渡箱体设有进料端和出料端，所述进料端连接主进砂管，出料端与主搅拌腔左侧壁连接。

进一步的，所述过渡箱体和主搅拌腔之间还设有过渡管道，所述过渡管道连通过渡箱体和主搅拌腔，所述转轴延伸至过渡箱体中，与过渡箱体的左侧壁通过轴承相连，处于过渡箱体内和过渡管道内的轴承部分上设于螺旋输送刀，通过螺旋输送刀，将过渡箱体中的物料运至主搅拌腔内。这样设计目的是，本发明混砂装置中过渡箱体和搅拌腔B之间连接，这样设计同时实现了滚筒转动和滚筒进料的两种动作，增强了混砂机的自动化程度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的铸造用混砂装置通过驱动装置进行移动填装砂方便，无需在车间内配置大型输送铸造砂设备，降低了设备成本，且配备的搅拌装置提高了混砂均匀性，同时该混砂装置可实现连续进料混砂，有效的提高了铸造混砂的效率。

(2)本发明的混砂装置将粗砂和细砂分离，在细砂中添加黏结剂，大大提高了铸造用混砂质量。

(3)本发明的混砂装置中主搅拌腔和叶轮搅拌装置两者均进行转动，使物料与黏结剂得到充分搅拌，提高混砂均匀性。

(4)所述齿轮a和齿轮c之间的转速比为5:1，这样设置目的是，该转速比下的滚筒和转轴之间的相对转动，转速比最优，这样既保证了物料在滚筒转动下不会受重力影响掉落，同时转轴与滚筒之间转速存在转速差，使得物料得到叶轮搅拌装置的充分搅拌，提高了物料的混合均匀程度。

(5)本发明混砂装置中过渡箱体和搅拌腔B之间连接，这样设计同时实现了滚筒转动和滚筒进料的两种动作，增强了混砂机的自动化程度。

附图说明

图1是混砂装置整体主视图；

图2是混砂装置整体侧视图；

图3是主搅拌腔截面示意图。

结合附图在其上标记：

1-搅拌腔A，2-过滤层，3-过渡箱体，4-搅拌腔B，5-驱动系统，41-主进砂管，42-副进砂管，43-主搅拌腔，44-副搅拌腔，431-电机，432-行星架，433-齿轮c，434-齿轮b，435-齿轮a，436-过渡管道，437-转轴，438-隔板

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的铸造用混砂装置通过驱动装置进行移动填装砂方便，无需在车间内配置大型输送铸造砂设备，降低了设备成本，且配备的搅拌装置提高了混砂均匀性，同时该混砂装置可实现连续进料混砂，有效的提高了铸造混砂的效率。

本实施方式披露了一种铸造用混砂装置，如图1所示，所述混砂装置包括机箱体、混砂库、进料装置和驱动系统5，所述机箱体底部设有驱动系统5，混砂库与机箱体之间通过进料装置连接；所述机箱体内部设有过滤层2，所述过滤层2将机箱体分隔为搅拌腔A1和搅拌腔B4，搅拌腔A1作为粗搅拌区，搅拌腔B4作为精密搅拌区，通过分区搅拌提高混合均匀度；搅拌腔A1呈漏斗状，搅拌腔B4呈圆柱筒状，所述搅拌腔A1的中心轴线于搅拌腔B4中心轴线呈垂直状态；搅拌腔A1顶部设有搅拌装置，该区域搅拌装置采用碾轮和碾盘相对运动；所述搅拌腔B4中设有主搅拌腔43和副搅拌腔44，主搅拌腔43和副搅拌腔44采用并联方式连接，搅拌腔B4与过滤层2之间通过进砂管连接，进砂管分为主进砂管41和副进砂管42，主搅拌腔43通过主进砂管41与搅拌腔A1连接，副搅拌腔44通过副进砂管42与搅拌腔A1连接；主进砂管41还设有阀门A，副进砂管42上设有阀门B，通过阀门A和阀门B的开关，控制物料进入主搅拌腔43或副搅拌腔44；为了使得黏结剂与物料充分混合，黏结剂加入在搅拌腔B4中，因此所述搅拌腔B4还设有黏结剂加入装置，所述黏结剂加入装置设于搅拌腔B4侧壁，黏结剂加入装置与搅拌腔B4之间设有控制阀和泵，通过泵将黏结剂输送至搅拌腔B4中，同时由控制阀控制黏结剂的输送量，保证定量加入黏结剂。

作为实施方式进一步优选的，所述主搅拌腔43和副搅拌腔44内构造相同，本实施方式对主搅拌腔43进行具体说明，所述主搅拌腔43为圆筒状，如图2所示，所述主搅拌腔43中设有转轴437和叶轮搅拌装置，叶轮搅拌装置套装于转轴437上，搅拌装置的工作区域长度与主搅拌腔43长度一致，所述转轴437设于主搅拌腔43中心轴线处，转轴437与主搅拌腔43的左右腔壁采用轴承连接；所述主搅拌腔43中还设有行星轮系，所述行星轮系包括电机431、齿轮a435、齿轮b434和齿轮c433，所述齿轮a435作为太阳轮，齿轮b434和齿轮c433作为行星轮，齿轮a435套装于转轴437上，且靠近主搅拌腔43右腔壁；齿轮b434轴线与转轴437平行，齿轮b434同时与齿轮a435和齿轮c433啮合，齿轮b434套装于电机431输出轴上，电机431带动齿轮b434转动，因此齿轮b434为输入端；所述齿轮c433与主搅拌腔43通过行星架432固接，齿轮a435和齿轮c433作为输出端，齿轮a435与齿轮c433之间转速比为1～10:1，转速比根据实际使用过程中进行相应调整，但转速比的选择需要选定最优转速比，这是由于当转速比过小，使得滚筒转速过慢，使得物料在随滚筒转动高处时，受到重力影响，物料会掉落达不到均匀搅拌的目的；同时转速比过大，虽然使得滚筒的转速提高了，但物料的混合均匀度并不会随着转速的不断增加而提高，反而会产生能源浪费，增加运行成本；优选的，所述齿轮a435和齿轮c433之间的转速比为5:1，该转速比下的滚筒和转轴437之间的相对转动，转速比最优，这样既保证了物料在滚筒转动下不会受重力影响掉落，同时转轴437与滚筒之间转速存在转速差，使得物料得到叶轮搅拌装置的充分搅拌，提高了物料的混合均匀程度；所述主搅拌腔43中还设有隔板438，隔板438将主搅拌腔43分为物料搅拌区和行星轮系区，避免物料在搅拌过程中混入行星轮系中，对齿轮造成损坏。

作为实施方式进一步优选的，所述主搅拌腔43与主进砂管41之间设有输送区，所述输送区内设有过渡箱体3，过渡箱体3设有进料端和出料端，所述进料端连接主进砂管41，出料端与主搅拌腔43左侧壁连接，所述过渡箱体3和主搅拌腔43之间还设有过渡管道436，所述过渡管道436连通过渡箱体3和主搅拌腔43，所述转轴437延伸至过渡箱体3中，与过渡箱体3的左侧壁通过轴承相连，处于过渡箱体3内和过渡管道436内的轴承部分上设于螺旋输送刀，通过螺旋输送刀，将过渡箱体3中的物料运至主搅拌腔43内。这样设计同时实现了滚筒转动和滚筒进料的两种动作，增强了混砂机的自动化程度。

为进一步提高混砂的自动化程度，所述混砂装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，控制器分别与进料装置、驱动系统5相连，通过控制器控制进料装置中物料的进料速度，避免物料进料速度过块增强搅拌腔搅拌压力，或物料进料过慢增加搅拌腔中搅拌时间，增加能耗；同时控制器还与阀门A、阀门B连接，通过控制器控制阀门A与阀门B的开闭。为保证在搅拌腔B4中进行搅拌的细砂的容量相同，在搅拌腔B4的主搅拌腔43底部设有称重传感器A，副搅拌腔44底部设有称重传感器B，所述称重传感器A和称重传感器B均与控制器连接，称重传感器A和称重传感器B设定所需搅拌细砂容量；当主搅拌腔43中细砂容量达到设定值，称重传感器A将信号传输给控制器，通过控制器关闭阀门A，打开阀门B，此时细砂进入副搅拌腔44；控制系统中还设有时间设定器，时间设定器中时间设定为搅拌时间，搅拌时间小于搅拌腔细砂容量达到设定值时间。这样设计目的是，混砂装置通过控制系统不需要人工加料，同时可以保证混砂装置的连续进料和卸料，大大提高了混砂效率。

工作原理：

物料通过进料装置从混砂库进料至机箱体的搅拌腔A1；在搅拌腔A1通过该区域搅拌装置采用碾轮和碾盘相对运动进行第一次搅拌，搅拌过程中细砂通过过滤层2进入搅拌腔B4，搅拌腔A1作为粗搅拌区，搅拌腔B4作为精密搅拌区，通过分区搅拌提高混合均匀度；所述搅拌腔B4中设有主搅拌腔43和副搅拌腔44，在主搅拌腔43和副搅拌腔44都为空腔时，细砂优先进入输送区的过渡箱体3，此时主进砂管41上阀门A打开，副进砂管42上阀门B关闭。所述转轴437上的螺旋输送刀部分将细砂运至主搅拌腔43内，称重传感器设定主搅拌腔43和副搅拌腔44中细砂容量，称重检测主搅拌腔43中细砂重量，当细砂重量达到设定值，此时控制器将阀门A关闭，打开阀门B，细砂进入副搅拌腔44，此时副搅拌腔44的称重传感器进行称重，同时黏结剂通过泵进入主搅拌腔43中进行搅拌，控制器启动电机431，电机431带动齿轮b434转动，齿轮b434为输入端，同时带动齿轮a435和齿轮c433，此时转轴437和主搅拌腔43同时进行转动，由于齿轮a435和齿轮c433之间的转速比为5:1，因此转轴437和主搅拌腔43之间的转速比为5:1。这样设计同时实现了滚筒转动和滚筒进料的两种动作，增强了混砂机的自动化程度。所述主搅拌腔43中隔板438将主搅拌腔43分为物料搅拌区和行星轮系区，避免物料在搅拌过程中混入行星轮系中，对齿轮造成损坏。当搅拌时间达到时间设定器中设定的时间时，控制器停止电机旋转，主搅拌腔43停止转动，主搅拌腔43进行卸料，卸料后处于待机状态，与此同时副搅拌腔44仍处于进料状态；副搅拌腔44中细砂容量达到指定重量，此时控制器将阀门A打开，关闭阀门B，副搅拌腔44进行搅拌。本发明的铸造用混砂装置通过驱动装置进行移动填装砂方便，无需在车间内配置大型输送铸造砂设备，降低了设备成本，；混砂装置通过控制系统不需要人工加料，且配备的搅拌装置提高了混砂均匀性，同时可以保证混砂装置的连续进料和卸料，有效的提高了铸造混砂的效率。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。