一种可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置的制作方法

本发明涉及铸件生产技术领域，具体为一种可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置。

背景技术：

重力浇注机是一种利用重力将金属流浇入金属型腔中从而得到铸件的机器，重力浇注机分为固定式和可倾转式两种，目前两种重力浇注机均采用人工浇注的方法进行生产。

在固定式重力浇注机生产的过程中，浇注要求按照先慢后快再慢的速度进行浇注，而传统使用人工进行浇注，无法精确的控制浇注的速度，会导致铸件浇注不均匀，铸件中气泡较多等情况的出现，严重影响铸件的质量，所以就需要针对上述问题设计一种可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置，以解决上述背景技术中提出无法精确控制浇注速度，铸件浇注不均匀，铸件中气泡较多的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置，包括外箱和浇口杯杆，所述外箱的内壁上安装有驱动轴，且驱动轴贯穿外箱，并且外箱的外壁上固定有限位柱，同时驱动轴上固定有第一控制齿轮、第二控制齿轮和第三控制齿轮，所述第三控制齿轮与第一从动齿轮相互连接，且第一从动齿轮固定在连接轴上，并且连接轴安装在外箱内，同时连接轴上固定有第二从动齿轮和第三从动齿轮，所述连接轴贯穿外箱的侧壁，且连接轴与下夹具相互连接，并且下夹具的边侧安装有铰链，同时铰链与上夹具的边侧相互连接，所述下夹具和上夹具的中心部分分别开设有下通槽和上通槽，且下夹具和上夹具靠近外箱的边侧均开设有固定槽，并且上通槽的边侧固定有卡块，所述浇口杯杆安装在下通槽内，且浇口杯杆靠近外箱的一端安装有插块，并且浇口杯杆位于下通槽内的部分安装有侧凸块，同时下通槽的两侧开设有侧槽。

优选的，所述限位柱共设置有2个，且位于驱动轴上方的限位柱所在的垂面与位于驱动轴下方的限位柱所在的水平面成90°。

优选的，所述第一控制齿轮与第一从动齿轮为啮合连接，且第一控制齿轮的直径小于第一从动齿轮的直径，并且第一控制齿轮的直径与第三控制齿轮和第二从动齿轮的直径相同，同时第一从动齿轮的直径与第二控制齿轮和第三从动齿轮的直径相同。

优选的，所述第一控制齿轮、第二控制齿轮、第三控制齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮均是边侧仅有一部分分布有齿状结构，且第一从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮上齿状结构所在弧的圆心角的角度均为30°，并且第一控制齿轮、第二控制齿轮和第三控制齿轮上齿状结构所在弧的弧长分别等于第一从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮上齿状结构所在弧的弧长。

优选的，所述卡块的宽度小于侧槽的宽度，且卡块和侧槽分别关于上夹具和下夹具的中心对称分布，并且卡块远离外箱的边侧到侧槽远离外箱的边侧的距离大于侧凸块的宽度。

优选的，所述插块关于浇口杯杆对称分布，且插块与固定槽为滑动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置，采用新型的结构设计，避免了操作人员人工使用浇口杯进行浇注时，无法达到先慢后快再慢的浇注速度要求，使得操作人员通过便捷的操作就能达到浇注的速度要求，并且本装置可以较为快速和稳定的固定浇口杯，无需操作人员手持浇口杯，提高了浇注工作的安全性；

1.驱动轴、第一控制齿轮、第二控制齿轮、第三控制齿轮、第一从动齿轮、连接轴、第二从动齿轮和第三从动齿轮可以控制固定有浇口杯的结构进行稳定的变速运动，达到变速浇注的要求；

2.下夹具、上夹具、卡块、插块、侧凸块和侧槽相互配合工作可以将浇口杯杆上的浇口杯的位置固定，使得浇口杯杆可以在驱动结构的驱动下进行稳定的变速浇注操作。

附图说明

图1为本发明外箱俯视剖面结构示意图；

图2为本发明结构外箱正视结构示意图；

图3为本发明第一控制齿轮正视结构示意图；

图4为本发明第二控制齿轮正视结构示意图；

图5为本发明第三控制齿轮正视结构示意图；

图6为本发明上夹具打开状态结构示意图；

图7为本发明插块正视剖面结构示意图。

图中：1、外箱；2、驱动轴；3、限位柱；4、第一控制齿轮；5、第二控制齿轮；6、第三控制齿轮；7、第一从动齿轮；8、连接轴；9、第二从动齿轮；10、第三从动齿轮；11、下夹具；12、铰链；13、上夹具；14、固定槽；15、下通槽；16、上通槽；17、卡块；18、浇口杯杆；19、插块；20、侧凸块；21、侧槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种可变速倾倒金属流的重力浇注机用浇注控制装置，包括外箱1、驱动轴2、限位柱3、第一控制齿轮4、第二控制齿轮5、第三控制齿轮6、第一从动齿轮7、连接轴8、第二从动齿轮9、第三从动齿轮10、下夹具11、铰链12、上夹具13、固定槽14、下通槽15、上通槽16、卡块17、浇口杯杆18、插块19、侧凸块20和侧槽21，外箱1的内壁上安装有驱动轴2，且驱动轴2贯穿外箱1，并且外箱1的外壁上固定有限位柱3，同时驱动轴2上固定有第一控制齿轮4、第二控制齿轮5和第三控制齿轮6，第三控制齿轮6与第一从动齿轮7相互连接，且第一从动齿轮7固定在连接轴8上，并且连接轴8安装在外箱1内，同时连接轴8上固定有第二从动齿轮9和第三从动齿轮10，连接轴8贯穿外箱1的侧壁，且连接轴8与下夹具11相互连接，并且下夹具11的边侧安装有铰链12，同时铰链12与上夹具13的边侧相互连接，下夹具11和上夹具13的中心部分分别开设有下通槽15和上通槽16，且下夹具11和上夹具13靠近外箱1的边侧均开设有固定槽14，并且上通槽16的边侧固定有卡块17，浇口杯杆18安装在下通槽15内，且浇口杯杆18靠近外箱1的一端安装有插块19，并且浇口杯杆18位于下通槽15内的部分安装有侧凸块20，同时下通槽15的两侧开设有侧槽21。

本例中限位柱3共设置有2个，且位于驱动轴2上方的限位柱3所在的垂面与位于驱动轴2下方的限位柱3所在的水平面成90°，限位柱3的设计使得限位柱3可以控制驱动轴2仅能在角度为90°的范围内旋转，保证装置整体可以稳定的长时间运行；

第一控制齿轮4与第一从动齿轮7为啮合连接，且第一控制齿轮4的直径小于第一从动齿轮7的直径，并且第一控制齿轮4的直径与第三控制齿轮6和第二从动齿轮9的直径相同，同时第一从动齿轮7的直径与第二控制齿轮5和第三从动齿轮10的直径相同，上述的结构设计使得第一控制齿轮4在与第一从动齿轮7接触时可以利用啮合连接关系稳定的驱动第一从动齿轮7及与第一从动齿轮7所连结构运动，而上述的直径的不同，则是实现第一控制齿轮4与第一从动齿轮7、第二控制齿轮5与第二从动齿轮9以及第三控制齿轮6与第三从动齿轮10依次接触并对连接轴8的转动速度进行控制；

第一控制齿轮4、第二控制齿轮5、第三控制齿轮6、第一从动齿轮7、第二从动齿轮9和第三从动齿轮10均是边侧仅有一部分分布有齿状结构，且第一从动齿轮7、第二从动齿轮9和第三从动齿轮10上齿状结构所在弧的圆心角的角度均为30°，并且第一控制齿轮4、第二控制齿轮5和第三控制齿轮6上齿状结构所在弧的弧长分别等于第一从动齿轮7、第二从动齿轮9和第三从动齿轮10上齿状结构所在弧的弧长，上述的结构设计使得第一控制齿轮4、第二控制齿轮5和第三控制齿轮6在转动时可以利用啮合连接关系稳定的驱动第一从动齿轮7、第二从动齿轮9和第三从动齿轮10以不同的速度旋转相同的角度，达到控制浇口杯杆18进行变速倾倒金属流的效果；

卡块17的宽度小于侧槽21的宽度，且卡块17和侧槽21分别关于上夹具13和下夹具11的中心对称分布，并且卡块17远离外箱1的边侧到侧槽21远离外箱1的边侧的距离大于侧凸块20的宽度，上述的结构设计使得卡块17可以在卡入侧槽21后，通过对侧凸块20的限位，限制浇口杯杆18的位置，保证浇口杯杆18无法在下通槽15和上通槽16内滑动；

插块19关于浇口杯杆18对称分布，且插块19与固定槽14为滑动连接，上述的结构设计使得固定槽14在闭合后，可对位于其中的插块19进行限位，避免与插块19连接的浇口杯杆18在下通槽15和上通槽16内旋转，使得浇口杯杆18的位置只能通过旋转与下夹具11连接的连接轴8实现。

工作原理：本装置适用于固定式重力浇注机，将装置整体通过外箱1底端的支架固定在靠近重力浇注机上固定模具的位置，支架的长度使下通槽15中心所在水平面高于模具上浇注口的位置，并使浇口杯杆18上固定的浇口杯也位于浇筑口的上方，接着握住浇口杯杆18，从熔化金属的容器中将金属流盛进浇口杯，体积不超过浇口杯的80％，本装置中使用的浇口杯与传统重力浇注机浇注使用的浇注杯相同，为现有成熟技术，在此不做详细描述；

接着将浇口杯杆18如图6所示平稳的放入下夹具11上开设的下通槽15中，此时需要按住浇口杯杆18安装有插块19的一端，保证浇口杯杆18不会由于浇口杯中盛放的金属流的重量而从下夹具11上掉落，接着推动浇口杯杆18，使插块19完全插入下夹具11上开设的固定槽14中，此时侧凸块20远离外箱1的边侧与侧槽21远离外箱1的边侧紧密接触，然后通过铰链12将打开的上夹具13向上翻折与下夹具11闭合，并通过上夹具13和下夹具11边侧安装的搭扣锁将上夹具13和下夹具11紧密的挤压固定在一起，而在上夹具13与下夹具11闭合的过程中，卡块17插入侧槽21中，且卡块17远离外箱1的边侧与侧凸块20靠近外箱1的边侧紧密接触，卡块17和侧槽21的侧壁就将侧凸块20牢牢限位固定，保证浇口杯杆18无法在下通槽15和上通槽16组成的孔状结构内滑动，并且如图7所示，由于上夹具13和下夹具11设置的固定槽14闭合，对插块19起到限位作用，所以插块19连同浇口杯杆18无法在下通槽15和上通槽16组成的孔状结构内旋转，浇口杯杆18的位置就被牢牢固定，此时浇口杯杆18上固定的浇口杯为垂直状态；

当需要进行浇注时，顺时针匀速旋转图2中原本处于水平状态的驱动轴2，驱动轴2在旋转时带动第一控制齿轮4、第二控制齿轮5和第三控制齿轮6进行角速度相同的旋转运动，而第一控制齿轮4上的齿状结构在与第一从动齿轮7上的齿状结构接触时利用啮合连接关系稳定的驱动第一从动齿轮7以及连接轴8旋转，连接轴8带动第二从动齿轮9、第三从动齿轮10、下夹具11和上夹具13进行同步转动，由于第一控制齿轮4上的齿状结构所在弧的弧长与第一从动齿轮7上的齿状结构所在弧的弧长相同，且第一从动齿轮7上的齿状结构所在弧对应的圆心角为30°，所以第一控制齿轮4就通过第一从动齿轮7和连接轴8控制与连接轴8连接的下夹具11与上夹具13组成的整体匀速逆时针旋转30°，即固定在下夹具11与上夹具13上的浇口杯杆18匀速逆时针旋转30°，开始将浇口杯中的金属流通过浇筑口倾倒进模具中，此处的转动方向为从图2中装置的正视角度判定；

接着第一控制齿轮4上的齿状结构与第一从动齿轮7上的齿状结构脱离，而第二控制齿轮5上的齿状结构恰好与第二从动齿轮9上的齿状结构接触，并且由于第二控制齿轮5的直径大于第一控制齿轮4的直径，且第二从动齿轮9的直径小于第一从动齿轮7的直径，所以第二控制齿轮5以与第一控制齿轮4相同的角速度，控制第二从动齿轮9带动连接轴8和第三从动齿轮10进行角速度大于之前第一控制齿轮4驱动第一从动齿轮7旋转的角速度的逆时针旋转运动，但是第二控制齿轮5仍然控制第二从动齿轮9与连接轴8旋转30°，所以连接轴8和下夹具11与上夹具13上的浇口杯杆18进行了速度大于之前30°旋转速度的匀速旋转，继续将金属流通过浇注口倾倒进模具中；

然后第二控制齿轮5上的齿状结构与第二从动齿轮9上的齿状结构脱离，第三控制齿轮6上的齿状结构紧接着与第三从动齿轮10上的齿状结构接触，由于第三控制齿轮6的直径与第一控制齿轮4的直径相同，且第三从动齿轮10的直径与第一从动齿轮7的直径相同，所以第三控制齿轮6上驱动第三从动齿轮10进行上述第一控制齿轮4驱动第一从动齿轮7进行的角速度相同的逆时针旋转运动，所以浇口杯杆18再次逆时针旋转30°，浇口杯杆18上固定的浇口杯从垂直状态旋转为水平状态，其中的金属流也通过浇注口进入模具中，并且浇注的速度为匀速的先慢后快再慢，且限位柱3起到限制驱动轴2旋转范围的作用，也使得连接轴8及浇口杯杆18仅能在90°的范围内旋转；

浇注完成一次后，打开模具，取出铸件，将驱动轴2进行90°的逆时针旋转，打开下夹具11和上夹具13上的搭扣锁，将上夹具13通过铰链12从下夹具11上打开，按照之前所述操作反向操作并取出浇口杯杆18，再次将浇口杯杆18填满80％，再次进行上述操作即可开始下一次的重力浇注。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。