本发明涉及铸造废砂再生技术领域，尤其涉及一种铸造废砂再生研磨装置。
背景技术：
钢、铁和大多数有色合金铸件都可以通过砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，因此对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应。我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界前列，其中砂型铸造在铸造业中占绝大部分，大约占80％～90％。据统计，我国每生产1t合格铸件可产生约1.2t废砂。目前，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，这对有限的资源是极大的浪费，而且还会造成严重的环境污染，因此，废砂的处理和利用已成为我国迫切需要解决的问题。
废砂的回收需要去除废砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，而现有技术的铸造废砂再生回收装置，废砂表面包覆膜去除效果差，废砂回收率较低。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种废砂表面包覆膜去除效果好、废砂回收率高的铸造废砂再生研磨装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种铸造废砂再生研磨装置，包括机架以及设置于机架上的若干研磨机构，其中：研磨机构依次首尾相接连通形成封闭环状结构；研磨机构上设置有进料管和出料管；各个研磨机构均包括桶体、在桶体内沿桶体轴线布置的旋转轴、固定设置在旋转轴上的螺旋输送叶片、与所述旋转轴的一端固定连接用于驱动旋转轴旋转的第一驱动装置、以及与桶体外壁连接用于驱动桶体旋转的第二驱动装置。
进一步的，机架包括竖直布置的两立柱、以及安装在两立柱之间的底板；底板与立柱之间通过水平支撑轴可旋转地连接，使得底板能够在水平状态和竖直状态之间转动；研磨机构均设置于底板上。
进一步的，研磨机构的数量为四个，依次首尾相接连通形成方形封闭环状结构，其中进料管和出料管分别设置在两个位置相对的研磨机构上。
进一步的，四个研磨机构通过等边l型管状弯头依次首尾相接并设置在底板上，其中：弯头与底板固定连接；研磨机构的桶体的两端分别插入弯头，并与弯头旋转连接，进料管和出料管均设置在弯头上。
进一步的，l型管状弯头的两端部的内壁均设置有环状凸起，研磨机构的桶体的两端部外壁分别设置有与环状凸起相匹配的环状凹槽。
进一步的，旋转轴的远离第一驱动装置的另一端套设有套筒，套筒通过若干支撑杆与桶体的内壁固定连接。
进一步的，研磨机构设置有若干组加热电阻丝，分别为缠绕于桶体外壁或镶嵌于桶体桶壁内的第一加热电阻丝、嵌入旋转轴内部的第二加热电阻丝、以及嵌入螺旋输送叶片内且沿螺旋输送叶片螺旋方向螺旋布置的第三加热电阻丝。
进一步的，送入进料管的废砂混合有导热球。
进一步的，桶体的内壁、螺旋输送叶片的表面、以及导热球的表面均贴附有磨砂层。
进一步的，螺旋输送叶片的顶部与桶体的内壁之间的间隙为0.2～1mm。
本发明的铸造废砂再生研磨装置，具有以下有益效果：
1、本发明的铸造废砂再生研磨装置通过若干个研磨机构首尾连通形成封闭环状结构，从而实现了废砂在研磨机构内的反复循环研磨，可以彻底的将废砂表面的包覆膜去除，另外，也提高了废砂的回收率；此外，各个研磨机构通过螺旋输送叶片以及桶体的双重旋转，从而加快了废砂在桶体内的流动，提高了废砂与废砂之间以及废砂与桶体内壁之间的碰撞频率，使得废砂表面的包覆膜去除的更快，从而显著的提高了铸造废砂再生研磨装置的运行效率。
2、本发明的铸造废砂再生研磨装置的研磨机构设置于底板上，且底板能够在水平状态和竖直状态之间转动，从而实现了当铸造废砂再生研磨装置进行废砂研磨时，底板处于水平状态，便于废砂在研磨机构内的反复循环研磨；当铸造废砂再生研磨装置进行加料或者卸料时，底板处于竖直状态，从而进料管和出料管处于竖直状态，便于向研磨机构送料以及研磨机构的卸料。
3、本发明合理设置研磨机构的数量为4个，在实现废砂可在研磨机构内反复循环研磨的前提下，方便了进料管以及出料管的设置，另外，也使得铸造废砂再生研磨装置的结构更为简单。
4、本发明的多组加热电阻丝的设置，实现了对研磨机构桶体内的废砂由内向外以及由外向内综合加热，加热更快速，也更加均匀，从而使得处于高温状态的废砂其表面的包覆膜能够更加容易去除。
5、本发明的铸造废砂再生研磨装置在使用过程中，在通过进料管送入的废砂中混合有导热球，从而加速了废砂之间的热传导，进一步的提高了废砂的加热效果。
6、本发明的桶体的内壁、螺旋输送叶片的表面、以及导热球的表面均贴附有磨砂层，从而加大了上述部件与废砂之间的摩擦力，使得废砂表面的包覆膜去除的更快、更彻底。
7、本发明的铸造废砂再生研磨装置，结构简单、废砂研磨效果好、废砂回收率高、设备运行效率高。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明的铸造废砂再生研磨装置的结构示意图；
图2为图1中的桶体的结构示意图；
图3为本发明的铸造废砂再生研磨装置中的支撑杆的布置结构示意图；
图4为图1中的d部结构放大示意图；
图5为本发明的铸造废砂再生研磨装置中的加热电阻丝的布置结构示意图；
图中：11-第一研磨机构、12-第二研磨机构、13-第三研磨机构、14-第四研磨机构、21-立柱、22-水平支撑轴、23-底板、31-进料管、32-出料管、41-桶体、411-环状凹槽、42-旋转轴、43-螺旋输送叶片、44-第一驱动装置、45-第二驱动装置、451-第一齿轮、452-第二齿轮、453-驱动电机、454-减速机、46-套筒、47-支撑杆、5-弯头、51-环状凸起、61-第一加热电阻丝、62-第二加热电阻丝、63-第三加热电阻丝
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明实施例的一种铸造废砂再生研磨装置，包括机架以及设置于机架上的若干研磨机构，研磨机构依次首尾相接连通形成封闭环状结构，研磨机构上设置有进料管31和出料管32；研磨机构的数量可以根据实际需要而定，只要保证其首尾相接能够形成环状结构即可，为了方便结构布置以及生产制造，优选的，研磨机构的数量为4个，分别为第一研磨机构11、第二研磨机构12、第三研磨机构13、以及第四研磨机构14，如图1所示，第一研磨机构11、第二研磨机构12、第三研磨机构13、以及第四研磨机构14依次首尾相接连通形成方形封闭环状结构。进料管31和出料管32可以设置在同一研磨机构上，也可以设置在不同的研磨机构上，为方便加料和卸料，优选分别设置在两个位置相对的研磨机构上，例如当研磨机构的数量为四个时，优选的，如图1所示，进料管31设置在第四研磨机构14的尾部，这样当废砂由进料管31进入铸造废砂再生研磨装置后正好落入第一研磨机构11进行研磨；出料管32设置在第二研磨机构12的尾部，这样当废砂在铸造废砂再生研磨装置内研磨完毕后，将被输送至出料管32位置经出料管32排出。
各个研磨机构均包括桶体41、在桶体41内沿桶体41轴线布置的旋转轴42、固定设置在旋转轴42上的螺旋输送叶片43、与所述旋转轴42的一端固定连接用于驱动旋转轴42旋转的第一驱动装置44、以及与桶体41外壁连接用于驱动桶体41旋转的第二驱动装置45。具体的，桶体41为圆筒状桶体，桶体41的内径为45cm～55cm，优选的，桶体41的内径为50cm；桶体41的壁厚本发明不做具体限定，本领域技术人员可根据实际情况进行设计，均属于本发明保护范围。旋转轴42主要用于螺旋输送叶片43的安装以及带动螺旋输送叶片43在桶体41内部旋转，旋转轴42可以为实心轴也可以为空心轴，优选的，如图3所示，旋转轴42采用空心轴，这样可以减少旋转轴42的用材、节约成本，另外也起到一定的减重作用。第一驱动装置44以及第二驱动装置45分别主要用于驱动旋转轴42以及桶体41的旋转，其结构可以为本领域技术人员公知的能够实现上述功能的任何结构，本发明不做具体的限定，均属于本发明保护范围；优选的例如，第一驱动装置44为伺服电机，旋转轴42的一端穿出研磨机构通过联轴器与该伺服电机连接，以通过该伺服电机驱动旋转轴42旋转；第二驱动装置45例如可以包括驱动电机453、与驱动电机453输出端连接的减速机454、与减速机454输出端连接的第一齿轮451、以及与第一齿轮451啮合且套设固定在桶体41外壁的用于带动桶体41转动的第二齿轮452，从而通过驱动电机453能够驱动第一齿轮451旋转，进而带动第二齿轮452以及与第二齿轮452固定连接的桶体41旋转。控制桶体41的转速小于旋转轴42的转速，从而实现了废砂经螺旋输送叶片43向前推送，桶体41与旋转轴42的转向可以相同也可以相反，优选的，控制桶体41相对旋转轴42反向旋转，进而加速了废砂在桶体41内的相对桶体41的流动速度。
本发明的铸造废砂再生研磨装置，经进料管31将废砂送入研磨机构，通过研磨机构的依次首尾相接连通形成环状结构，从而实现了废砂在研磨机构内的反复循环研磨，从而可以彻底的将废砂表面的包覆膜去除，另外，也提高了废砂的回收率；此外，各个研磨机构通过控制螺旋输送叶片43以及桶体41的双重旋转，从而加快了废砂在桶体41内的流动，提高了废砂与废砂之间以及废砂与桶体41内壁之间的碰撞频率，使得废砂表面的包覆膜去除的更快，从而显著提高了铸造废砂再生研磨装置的运行效率。
进一步的，出料管32以及进料管31上分别设置有控制废砂流入或者流出的控制阀门。
进一步的，如图1、图3所示，旋转轴42的远离第一驱动装置44的另一端套设有套筒46，套筒46通过若干支撑杆47与桶体41的内壁固定连接。具体的，套筒46与旋转轴42之间为间隙配合，旋转轴42可在套筒46内旋转；套筒46通过三个均布的支撑杆47与桶体41内壁固定连接，即支撑杆47的一端与套筒46外壁固定连接，另一端与桶体41内壁固定连接，从而实现了旋转轴42相对于桶体41的可旋转。另外，本发明的旋转轴42与桶体41之间的相对旋转也可以通过在旋转轴42的远离第一驱动装置44的另一端套设轴承来实现，轴承的内圈与旋转轴42过盈配合，轴承的外圈固定连接支撑杆47，进而实现了旋转轴42相对于桶体41的可旋转。
进一步的，机架包括竖直布置的两立柱21、以及安装在两立柱21之间的底板23；底板23与立柱21之间通过水平支撑轴22可旋转地连接，使得底板23能够在水平状态和竖直状态之间转动；研磨机构均设置于底板23上。具体的，两立柱21平行布置，主要用于承载底板23的安装，立柱21的截面及高度本领域技术人员可根据底板23以及底板23上安装的研磨机构的尺寸、重量等实际情况进行确定，本发明不做具体限定，均属于本发明保护范围。水平支撑轴22为相对设置的两个，分别固定安装在两立柱21顶端的内侧，底板23与两水平支撑轴22的悬空端旋转连接，从而实现了底板23与两立柱21之间的旋转连接。本发明的水平支撑轴22也可以与底板23固定连接，而与两立柱21旋转连接，从而实现底板23与立柱21之间的可旋转连接。优选的，底板23与水平支撑轴22的旋转连接处设置有限制底板23旋转的卡死机构，当底板23处于水平状态或者竖直状态时，通过卡死机构限制底板23的进一步旋转，使得底板23处于一个较为稳定的水平状态或者竖直状态。进料管31以及出料管32之间相互平行且均平行于底板23设置，这样当底板23处于竖直状态时，进料管31以及出料管32也处于竖直状态，因此可以方便加料和卸料。
本发明的底板23的可旋转实现了当铸造废砂再生研磨装置进行废砂研磨时，底板23处于水平状态，便于废砂在研磨机构内的反复循环研磨；当铸造废砂再生研磨装置进行加料或者卸料时，底板23处于竖直状态，从而进料管31和出料管32也处于竖直状态，以便于向研磨机构送料以及研磨机构的卸料。
进一步的，四个研磨机构通过等边l型管状弯头5依次首尾相接并设置在底板23上，其中：弯头5与底板23固定连接；研磨机构的桶体41的两端分别插入弯头5，并与弯头5旋转连接，进料管31和出料管32均设置在弯头5上。具体的，l型管状弯头5的折角处采用圆弧过渡，以减少废砂流经弯头5处的阻力以及避免废砂在折角处大量堆积；为了便于桶体41的插入安装，弯头5可以设计为包括上体与下体的分体式结构，其中，下体与底板23固定连接，当桶体41在弯头5的下体上定位后，扣合弯头5的上体，上体与下体通过螺栓固定连接。进料管31以及出料管32均贯穿弯头5与研磨机构的桶体41内腔连通。
进一步的，如图4所示，l型管状弯头5的两端部的内壁均设置有环状凸起51，研磨机构的桶体41的两端部外壁分别设置有与环状凸起51相匹配的环状凹槽411，从而实现了桶体41与弯头5之间的旋转连接。
在本发明的铸造废砂再生研磨装置的一些实施例中，如图2、图5所示，研磨机构设置有若干组加热电阻丝，分别为缠绕于桶体41外壁或镶嵌于桶体41桶壁内的第一加热电阻丝61、嵌入旋转轴42内部的第二加热电阻丝62、以及嵌入螺旋输送叶片43内且沿螺旋输送叶片43螺旋方向螺旋布置的第三加热电阻丝63，多组加热电阻丝的设置实现了对研磨机构桶体41内的废砂由内向外以及由外向内综合加热，加热更快速，也更加均匀，从而使得处于高温状态的废砂其表面的包覆膜更加容易去除，优选的，废砂加热后的温度在350℃～500℃之间。具体的，桶体41的桶壁内可以设置夹层，第一加热电阻丝61布置于夹层内；或者，如图5所示第一加热电阻丝61直接嵌入桶体41内壁设置。旋转轴42内同样可以设置夹层，第二加热电阻丝62设置于夹层内；或者，如图5所示旋转轴42设置为空心轴，第二加热电阻丝62布置于轴心处；亦或者第二加热电阻丝62嵌入旋转轴42轴壁内。螺旋输送叶片43内沿螺旋输送叶片43螺旋方向同样可以设置夹层，第三加热电阻丝63布置于夹层内；或者，第三加热电阻丝63直接镶嵌在螺旋输送叶片43内。第一加热电阻丝61、第二加热电阻丝62、以及第三加热电阻丝63的布置形式本发明不做具体限定，均属于本发明保护范围。
进一步的，送入进料管31的废砂混合有导热球。优选的，导热球的材质为导热性能好的铝合金等。导热球的具体尺寸本领域技术人员可根据实际情况确定，但应确保导热球可以从废砂中轻易的筛出以及导热球可以在研磨机构内顺畅的向前输送。本发明的废砂中的导热球的加入加速了废砂之间的热传导，进一步的提高了废砂的加热效果，从而使得废砂表面的包覆膜更加容易去除。
进一步的，桶体41的内壁、螺旋输送叶片43的表面、以及导热球的表面均贴附有磨砂层，从而加大了上述部件与废砂之间的摩擦力，使得废砂表面的包覆膜去除的更快、更彻底。
进一步的，螺旋输送叶片43的顶部与桶体41的内壁之间的间隙为0.2～1mm，这样废砂在通过间隙时，废砂会被碾压，并且与桶体41内壁磨砂层相互摩擦，从而废砂表面的包覆膜更容易去除；另外，狭小的间隙一方面避免了螺旋输送叶片43顶端与桶体41内壁之间发生摩擦的同时，也避免了废砂在桶体41直径方向的下部堆积。优选的，螺旋输送叶片43的顶部与桶体41的内壁之间的间隙为0.5mm。
下面，结合附图1～5对本发明的铸造废砂再生研磨装置的工作过程进行一下简要描述：
本发明的铸造废砂再生研磨装置工作时，首先转动底板23，使底板23处于竖直状态，关闭出料管32上的控制阀门，打开进料管31上的控制阀门，将废砂通过进料管31送入研磨机构内，同时加入导热球，废砂在重力的作用下首先落入第一研磨机构11，废砂加料完毕后关闭进料管31上的控制阀门，转动底板23至水平状态；接通第一加热电阻丝61、第二加热电阻丝62、以及第三加热电阻丝63的电源，启动第一驱动装置44以及第二驱动装置45，以驱动旋转轴42和桶体41旋转，从而使得废砂在环状研磨机构内反复循环研磨；当研磨完毕后，关闭第一加热电阻丝61、第二加热电阻丝62、第三加热电阻丝63、第一驱动装置44以及第二驱动装置45的电源，旋转底板23至竖直状态，打开出料管32上的控制阀门，继而废砂由出料管32流出研磨机构，从而完成了废砂表面包覆膜的去除。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。