一种矿山机械用球形发热冒口套的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，具体涉及一种特殊设计的、具有超高“模数”的发热冒口套，专门用于矿山机械行业锤头铸件生产的球形发热冒口套。

背景技术：

冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。功能在铸型中，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。冒口的设计功能不同的冒口，其形式、大小和开设位置均不相同。

发热冒口是当前铸造领域提高铸件出品率、减少热节部位缩孔、疏松缺陷的一种重要手段。目前各铸造企业均会根据自身产品的结构特点，在发热冒口厂家的产品列表中选择相近的产品型号解决铸件补缩问题。

铸铁型铸件和铸钢件是铸造行业中目前产量最大的两类；由于两类材质本身的不同特点，尤其是在高温条件下的流动特性差异巨大，在冒口的设计及使用过程中所遵循的思路差异巨大。同时不同结构的铸件，尤其是厚薄差异比较大的铸件浇注时的充型速度区别很大，对冒口出气孔的设计有很高要求。

矿山机械的锤头铸件属于典型的高锰钢材质耐磨铸件，其主要用于原矿石的破碎，需要长期承受高强度的冲击、摩擦等工作环境，对材料材质及内部质量等要求极为严格。

发明人在长期的使用中发现现有普通生产锤头所用的冒口，通常采用常规的砂型冒口，通常情况下为了达到所需要的有效模数，其尺寸较大。如何尽可能能地减小其冒口部位的尺寸和金属液消耗量成为了发明人长期思考的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述存在之不足，提供一种矿山机械用球形发热冒口套，该球形冒口使用时直接安放在锤头铸件的上部，利用重力作用对实心结构的铸件进行补缩。铸件该部位厚度40mm，铸件本体模数为2cm，球形冒口的有效模数为2.6cm，有效容积为1900cm³。因此发明人通过选用球形冒口，该冒口是有效模数最大的发热冒口，则可以大大减小其冒口部位的尺寸和金属液消耗量。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种矿山机械用球形发热冒口套，包括了冒口套本体，该冒口套本体呈球形，所述冒口套底部为缩颈部，所述冒口套本体外表面上设置有防滑结构，且该冒口套本体至少由两部分拼接而成，所述冒口套本体上还设置有中空区域，且该中空区域内侧的冒口套本体为保温层，所述缩颈部宽度R1为冒口套本体直径R的三分之一到三分之二。

根据本实用新所述的一种矿山机械用球形发热冒口套，其进一步的技术方案是：所述冒口套本体内壁保温层由发热剂构成。

根据本实用新所述的一种矿山机械用球形发热冒口套，其进一步的技术方案是：所述冒口套本体由左右两对称部分拼接而成。

根据本实用新所述的一种矿山机械用球形发热冒口套，其进一步的技术方案是：两个冒口套本体连接面上设置有连接凹槽，左右冒口套通过连接件连接。

根据本实用新所述的一种矿山机械用球形发热冒口套，其进一步的技术方案是：所述连接凹槽为燕尾槽且长度为冒口套本体连接面弧长的四分之三以上。

根据本实用新所述的一种矿山机械用球形发热冒口套，其进一步的技术方案是：所述防滑结构为凹凸线条或纹路

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型的球形冒口在冒口设计中具有巨大的优势，在相同的体积条件下，球形冒口的有效模数最大，因此具有极佳的补缩效果和最长的凝固时间。

2、本实用新型相对与普通的冒口，球形冒口由于其固有的优势，使得在满足使用要求的前提下球形冒口可以设计的最小，进而达到最大的出品率。

3、本实用新型采用球形冒口套，可以确保锤头铸件上的冒口套与铸件之间的连接颈部位尺寸最小，大大改善此类铸件冒口颈部位的切割性能。

4、本实用新型对于高锰钢材质的铸件而言，冒口缩颈部位的切割截面积越小、则越有利于铸件的后期清理，也可以最大程度上减少此类矿山机械配件最为在意的“裂纹倾向”。

5、本实用新型在冒口套本体上设置中空区域，由于空气的传热系数（0.023W/m·K）比制作冒口套的保温材料本身要小得多，因此冒口套内部的热量传到外壁表面，经过中间空气段时的传递速度会明显受阻，内、外壁的温度梯度有明显的增加，其利用空气良好的隔热性能，将冒口壁中间制成空腔结构，能使冒口套更隔热、保温。同等情况下，当冒口内部介质（如钢水）的温度相等时，中空冒口外壁的温度会低于普通冒口套外壁温度30℃左右，尤其是在高温阶段即冒口补缩阶段效果更明显。

6、本实用新型在冒口套本体内壁设置为保温层，在顶盖内部设置发热层，从而可以延长顶部金属液凝固，同时确保了冒口内的金属液的凝固时长，提升了补缩效果。

7、本实用新型将冒口套设置为由左右两部分拼接而成，从而降低了对冒口的生产难度，同时采用燕尾槽的连接方式使得产品的密封效果更好，连接效率也变得简单。

附图说明

图1为本实用新型矿山机械用球形发热冒口套的结构示意图。

图中：本体1，中空区域2，防滑结构3,缩颈部4,连接凹槽5,连接件6。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请参见附图1所示，本实施例提供了一种矿山机械用球形发热冒口套，其包括了冒口套本体1，该冒口套本体1的底部为缩颈部4，整体呈球状。其中所述缩颈部4的宽度R1为冒口套本体直径R的三分之一到三分之二，这样可以大大改善此类铸件冒口颈部位的切割性能。

在使用过程中发明人发现，由于冒口套本体整体为球状，容易滑落，因此本实施例中在冒口套本体1的外表面上设置有防滑结构3，该防滑结构可采用凹凸条纹或者纹路等等。除此之外还将冒口套本体1设置为至少由两部分拼接而成，本实施例采用将冒口套本体1由左右对称的两部分拼接而成。具体拼接是在两拼接面上开设连接凹槽5，连接凹槽5为燕尾槽，同时该连接凹槽的长度为连接面圆弧的四分之三以上，这样可以实现高度密封。两冒口套本体直径采用多个连接件6将两者连接成为一体。通过这样的拼装方式同时还可以解决冒口套长距离搬运的问题。

本实施例中在所述冒口套本体1内设置中空区域2，且该中空区域2的厚度设置为冒口套本体1厚度的三分之一到二分之一，这样既可以确保冒口的强度同时满足保温的需求。同时还可以将中空区域分成多个部分，分别均匀地设置在本体1壁内。这样就可以充分利用空气的热导系数低于冒口套本体的热导系数而实现保温的目的。其次本实施例还将所述中空区域内侧的冒口套本体设置为保温材料层具体为发热剂，实现双重保温，进一步延长金属液的凝固时长，提升补缩效率。

本文中所述模数：表征冒口凝固特性的参数，具体数值等于冒口的容积除以冒口的表面积；数值越大、冒口凝固时间越长。

出品率：铸造过程中，最终的成品重量除以（铸件浇注系统、冒口系统+铸件成品重量）；数值越高铸造过程中的金属液浪费越少，经济效益也越高。

热节：铸件冷却凝固过程中，温度下降较慢、最后凝固的一些结构部分；通常出现在厚大、拐角、孔洞等结构部位。

充型时间：表征铸件浇注时，从开始浇注到铁水充型完毕所需的总时间。一般情况下，浇注时间越短，浇注系统热量损失的越少，越有利于薄壁铸件的充型和冒口的补缩。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。