一种叶轮低压铸造装置及叶轮的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种叶轮低压铸造装置及叶轮。

背景技术：

离心式压缩机或离心泵用来为各种流体流动提供加压。这种压缩机或离心泵包含叶轮，当叶轮旋转时，流体轴向方向进入，然后加速进入周向和径向方向，高流速流体进入扩压器，经转换速度后输出高压流体，对此类压缩机或离心泵，所使用的叶轮一般为合金精密铸造大型薄壁叶轮，低压铸造叶轮过程中，金属液中夹杂杂质，叶轮质量低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供叶轮低压铸造装置及叶轮，解决金属液中杂质过多的问题，提高叶轮质量。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种叶轮低压铸造装置，包括：

用于容纳金属液的坩埚；

一端密封设置在所述坩埚内部的升液管；

用于容纳型壳的沙箱；

所述升液管的另一端设置在所述沙箱内部，所述升液管用于向所述型壳内输送金属液；

所述升液管位于所述坩埚内的一端设置有过滤器，所述过滤器用于过滤进入所述型壳内的金属液。

进一步的，在本实用新型较佳的实施例中，上述过滤器为泡沫陶瓷过滤器。

在升液管的进液口位置增加泡沫陶瓷过滤器，用于过滤去除混杂在金属液中的各种非金属夹杂物及金属液氧化皮；

本实用新型进液口和过滤器设计在坩埚内金属液面下方，靠近坩埚底部，保证较少的金属液杂质进入过滤器，同时避免了过滤器的堵塞，能大幅度提高过滤器的使用寿命。

泡沫陶瓷过滤器选用氧化铝作为耐火材料，工作温度在1200℃至1500℃，孔隙率80％至90％，透气率在400cm²至8000cm²，过滤效率达到90％以上，合适的透气率既保证了不会因为透气率过小导致金属液流体阻力大，也不会因为透气率过大造成夹杂物通过太多。

进一步的，在本实用新型较佳的实施例中，上述过滤器相对于水平面倾斜设置。

过滤器安装位置做成斜面，增大金属液流过过滤器的有效截面积，防止因增加了泡沫陶瓷过滤器造成浇注过程中金属液流动阻力的增加。

一种叶轮，采用上述叶轮低压铸造装置铸造而成，叶轮中杂质少，提高了叶轮的质量。

本实用新型实施例的有益效果是：

位于坩埚内部升液管的进液口设置过滤器过滤金属液中的杂质，提高叶轮的质量，过滤器为泡沫陶瓷过滤器，合适的透气率既保证了不会因为透气率过小导致金属液流体阻力大，过滤器相对于水平年倾斜设置，增大金属液流过过滤器的有效截面积，防止因增加了泡沫陶瓷过滤器造成浇注过程中金属液流动阻力的增加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本实用新型结构示意图。

其中：1－坩埚；2－升液管；3－过滤器；4－型壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

结合图1所示，本实施例提供一种叶轮低压铸造装置及叶轮，包括：密封装置、充气装置和抽真空装置；坩埚1用于容纳金属液；升液管2一端密封设置在坩埚1内部，沙箱内装有沙和型壳4，升液管2的另一端设置在沙箱内部并连接型壳4，升液管2用于向型壳4内输送金属液；

升液管2位于坩埚1内的一端设置有过滤器3，过滤器3用于过滤进入型壳4内的金属液。过滤器3为泡沫陶瓷过滤器，在升液管2的进液口位置增加泡沫陶瓷过滤器，用于过滤去除混杂在金属液中的各种非金属夹杂物及金属液氧化皮，升液管2的进液口和过滤器3设计在坩埚1内金属液面下方，靠近坩埚1底部，保证较少的金属液杂质进入过滤器3，同时避免了过滤器3的堵塞，能大幅度提高过滤器3的使用寿命。

泡沫陶瓷过滤器选用氧化铝作为耐火材料，工作温度在1200℃至1500℃，孔隙率80％至90％，透气率在400cm2至8000cm2，过滤效率达到90％以上，合适的透气率既保证了不会因为透气率过小导致金属液流体阻力大，也不会因为透气率过大造成夹杂物通过太多。

过滤器3相对于水平面倾斜设置，过滤器3安装位置做成斜面，增大金属液流过过滤器3的有效截面积，防止因增加了泡沫陶瓷过滤器造成浇注过程中金属液流动阻力的增加；

金属液从轮毂底部的浇道和轮毂与轮盖连接位置的横浇道注入型壳内，在型壳内形成叶轮。

实施例2：

结合图1，本实施例提供一种叶轮铸造工艺，包括：

采用陶瓷型芯熔模铸造叶轮型壳；

型壳制造工艺：利用陶瓷型芯熔模制作型壳，将陶瓷型芯熔模清洗后整体放入沾浆机设备内旋转沾上涂料，然后将表面毡上均匀涂料的陶瓷型芯熔模伸入淋砂机设备中多方向翻转，使陶瓷型芯熔模表面均匀覆上一层锆英砂；重复沾浆、撒砂、干燥过程直至熔模有至少四层锆砂，然后将此陶瓷型芯熔模放入加热炉中加热，熔化脱蜡后获得内腔包含陶瓷型芯的型壳。

将熔模铸造步骤中的型芯用作叶轮铸造时叶轮型壳的型芯，叶轮型壳以低压铸造工艺形成叶轮，本实施例中的型芯材质为陶瓷，陶瓷型芯的存在提高了型壳的结构强度，在铸造中可以承受更高的压力，有利于铸件结晶的形成。

叶轮型壳具有对应轮毂底部的主浇道和轮毂与轮盖连接位置的横浇道，金属液从轮毂底部的主浇道注入金属液流动平稳，横浇道对型壳4的冲击性小且排气性好，成型后的叶轮不易产生气孔和杂质。

低压铸造工艺中铸造压力曲线分为升液阶段、充型阶段、增压阶段和保压阶段，在增压阶段内，当型壳腔壁接触的金属液出现固态薄膜时，进入保压阶段，增压阶段压力为充型阶段压力的1.5倍－2倍，在保压阶段，保压压力为0.08Mpa－0.12Mpa，保压时间为4min－5min，金属液在型壳内由边缘向主、横浇道凝固，由上而下凝固，保压压力有利金属结晶，金属液能够有效充注型壳内，减少金属液充注不足的现象发生。

低压铸造工艺包括低压铸造装置，低压铸造装置采用泡沫陶瓷过滤器过滤进入叶轮型壳内的金属液，低压铸造装置包括用于向叶轮型壳内输送金属液的升液管2，泡沫陶瓷过滤器设置在升液管2的进液口，泡沫陶瓷过滤器相对于水平面倾斜设置，在进液口处设置泡沫陶瓷过滤器能够有效减少杂质进入型壳4内，同时壁面杂质堵塞过滤器3，提高过滤器3的使用寿命；

泡沫陶瓷过滤器选用氧化铝作为耐火材料，工作温度在1200℃－1500℃，孔隙率80％－90％，透气率在400cm²－8000cm²，泡沫陶瓷过滤器的过滤效率达到90％以上，合适的透气率既保证了不会因为透气率过小导致金属液流体阻力大，也不会因为透气率过大造成夹杂物通过太多；同时过滤器安装位置做成斜面，增大金属液流过过滤器的有效截面积，防止因增加了泡沫陶瓷过滤器造成浇注过程中合金液流动阻力的增加。

一种叶轮，其特征在于，叶轮采用上述铸造工艺铸造而成，叶轮结构强度高，杂质少，叶轮气孔率低。

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。