一种精铸桨转式大型沾浆桶的制作方法

1.本发明属于熔模铸造设备技术领域，尤其涉及一种精铸桨转式大型沾浆桶。


背景技术：

2.熔模精密铸造是一项近净成形工艺，适用于生产形状复杂、精度要求高、或无法通过其他工艺加工的零件。型壳制备作为熔模铸造一个重要环节，对铸件尺寸精度、表面质量及铸件合格率至关重要。
3.沾浆是型壳制备过程中一个重要环节，沾浆桶是用于模壳沾浆的专用设备，传统的熔模铸造产线主要面向几何尺寸较小的复杂零件，传统的沾浆桶一般采用“桨固定+桶旋转”的形式，传统形式沾浆桶的皮带运动带动大皮带轮上的底托和内桶随之转动，此时内桶内的浆液就会在惯性作用下也发生转动，这种设计适用于小型浆桶，大型浆桶轴承负荷高，运行会产生巨大的摩擦力，摩擦损失在轴承内部几乎都转变为热量，因而致使轴承温度上升，轴承磨损严重。


技术实现要素：

4.为了解决传统沾浆桶无法适用于大型模壳沾浆的问题，本发明提供一种“桶固定+桨旋转”的精铸桨转式大型沾浆桶，所述技术方案如下：
5.一种精铸桨转式大型沾浆桶，包括：桶体组件、搅拌组件和冷却组件，
6.桶体组件包括：底座以及固定在底座上的外桶和内桶，内桶位于外桶内部；
7.搅拌组件包括：搅拌桨和桨固定架，搅拌桨的下端位于内桶内部，搅拌桨的上端与桨固定架上端连接，桨固定架位于外桶和内桶之间，桨固定架的下端与皮带轮连接，电机通过皮带轮带动搅拌桨旋转；
8.冷却组件包括：冷却水管、冷却水循环装置、进水口以及出水口，冷却水管设在内桶的外壁，冷却水管内通冷却水，冷却水管上设有进水口和出水口，冷却水循环装置的一端与进水口连接，另一端与出水口连接。
9.进一步地，所述精铸桨转式大型沾浆桶还包括：润滑组件，
10.润滑组件包括：自动注油机和油管，自动注油机位于底座上方，油管固定在底座上，油管的一端接到需要润滑的轴承件上，另一端与自动注油机连接。
11.进一步地，所述精铸桨转式大型沾浆桶还包括：监测组件，
12.监测组件包括：固定于外桶边缘上方的液温监测传感器和液位监测传感器，液温监测传感器用于实时监测浆液温度，当液温监测传感器监测到浆料温度偏高，液温监测传感器将指示信号反馈至冷却水循环装置，冷却循环装置收到该指示信号后启动，冷却水流入冷却水管中与浆料发生热交换；液位监测传感器用于监测液位高低，并显示液位的状态。
13.其中，搅拌桨为l型搅拌桨。
14.其中，搅拌桨的底部桨叶桨为斜叶结构，底部桨叶的桨面经过内桶圆心。
15.其中，冷却水管蛇形缠绕于内桶的外壁。
16.进一步地，冷却水管和内桶的外壁之间的缝隙填充有金属导热物。
17.进一步地，冷却水管外侧包覆有保温棉。
18.其中，油管为铜管，油管通过油管卡箍固定在底座上。
19.其中，冷却水管为金属水管。
20.本发明提供的精铸桨转式大型沾浆桶的有益效果至少在于：
21.1、实现了大型精密铸造型壳制备关键技术突破，打破了国外技术壁垒，解决了面向大尺寸产品的大型沾浆桶设备的研发技术问题。
22.2、采用新型的桨叶形式和搅拌方式，实现浆料搅拌混合更加均匀，改善了混合效果；能够保证大型沾浆桶运行平稳，轴承负荷降低，轴承寿命延长。这样不仅能够保证装置的使用可靠，同时能够大大提高熔模铸造的工作效率。
23.3、采用新型的浆料冷却方式，能够保证大型沾浆桶内部降温温度场均匀，避免了大体积沾浆桶内浆料降温不均匀的问题，保证浆料冷却效果。
24.4、沾浆桶配套液温液位监测组件，功能完善。实现了自动化生产，提高了装置的实用性，提高了产品沾浆质量，降低了生产成本。
25.5、采用自动注油的润滑方式，减轻了劳动消耗，避免原油气味产生的环境污染，以及对工人身体造成伤害。避免了润滑脂注入过多或过少的现象。从而减少了停机时间，降低了维护费用，使沾浆桶运转更加有效。
附图说明
26.图1为本发明实施例提供的精铸桨转式大型沾浆桶内部剖视图；
27.图2为本发明实施例提供的精铸桨转式大型沾浆桶俯视图；
28.图3为本发明实施例提供的精铸桨转式大型沾浆桶冷却组件图。
29.其中，1-底座、2-输出轴、3-电机、4-自动注油机、5-外桶、6-搅拌桨、7-冷却水管、8-保温棉、9-内桶、10-浆固定架、11-液温监测传感器、12-液位监测传感器、13-皮带轮、14-油管、15-油管卡箍、16-进水口、17-出水口、18-冷却水循环装置。
具体实施方式
30.下面通过具体的实施方式和附图对本发明作进一步详细说明。
31.本发明设计出一种“桶固定+桨旋转”的全新技术方案，本发明一实施例提供一种精铸桨转式大型沾浆桶，适用于大型模壳沾浆。请参见图1和图2，该精铸桨转式大型沾浆桶包括：桶体组件、搅拌组件和冷却组件，
32.其中，桶体组件，包括：外桶5、内桶9和底座1。外桶5和内桶9固定安装在底座1上，内桶9安装于外桶5内部，底座1对外桶5和内桶9起到支撑作用。浆液在内桶9内进行搅拌，外桶5起到防护作用，外桶5上边缘处可设置挡边，从而避免旋转过程中桶内浆液溅出。
33.搅拌组件包括：2个l型的搅拌桨6和桨固定架10；搅拌桨6的下端位于内桶9内部，搅拌桨6的上端与桨固定架10上端连接，桨固定架10位于外桶5和内桶9之间，桨固定架10的下端与皮带轮13连接。电机3通过皮带轮13带动搅拌桨6旋转，具体为：电机3通过输出轴2将动力输出，经由传动连接将动力输出至皮带轮13，由于皮带轮13与桨固定架10连接，桨固定架10又与搅拌桨6连接，从而将动力传到搅拌桨6，搅拌桨6旋转带动内桶9中的浆液转动，浆
液在转动过程中不断与搅拌桨6发生碰撞，从而实现桶内浆液的搅拌。与传统的桶转的技术相比较，本发明中桨转的形式降低了轴承负荷，并能够有效延长轴承寿命。
34.在冷却方式上，本发明采用桶壁冷却的形式，冷却组件包括：冷却水管7、冷却水循环装置18、进水口16以及出水口17。冷却水管7设在内桶9的外壁，冷却水管7内通冷却水。冷却水管7上设有进水口16和出水口17，冷却水循环装置18的一端与进水口16连接，另一端与出水口17连接，采用此形式，能够保证大体积浆料内部温度场降温的均匀性。在沾浆桶内浆料需要进行冷却时，经由冷却水循环装置18从进水口16通入冷却水，冷却水流向出水口17的过程中，与沾浆桶内高温液体发生热量交换，持续通入冷却水直至浆料温度降至适宜温度。传统沾浆桶的冷却方式是通过搅拌桨中通入冷却水管，通过搅拌桨的搅拌实现对桶内液体的降温。而当桶直径变大后，传统的桨内通冷却水的方式由于表面积有限，无法对大体积浆液进行冷却。通过本发明中的冷却组件，对于大型沾浆桶结构，能够提高冷却效率。
35.伴随铸件的几何尺寸不断增加，对于生产设备的作业尺寸要求不断提高，急需面向大型铸件的新型生产设备。尺寸规模大的产品，对沾浆桶浆液混合的均匀程度和温度控制能力等各项性能指标发起了挑战。本发明另一实施例提供一种精铸桨转式大型沾浆桶，适用于大型模壳沾浆。请参见图1和图2，该精铸桨转式大型沾浆桶包括：桶体组件、搅拌组件、冷却组件、润滑组件和监测组件，
36.其中，桶体组件，包括：外桶5、内桶9以及底座1。外桶5和内桶9固定安装在底座1上，内桶9安装于外桶5内部，底座1对外桶5和内桶9起到支撑作用。
37.搅拌组件包括：2个l型的搅拌桨6和桨固定架10；搅拌桨6的下端位于内桶9内部，搅拌桨6的上端与桨固定架10上端连接，桨固定架10位于外桶5和内桶9之间，桨固定架10的下端与皮带轮13连接。电机3通过皮带轮13带动搅拌桨6旋转，具体为：电机3通过输出轴2将动力输出，经由传动连接将动力输出至皮带轮13，由于皮带轮13与桨固定架10连接，桨固定架10又与搅拌桨6连接，从而将动力传到搅拌桨6，搅拌桨6旋转带动内桶9中的浆液转动，浆液在转动过程中不断与搅拌桨6发生碰撞，从而实现桶内浆液的搅拌。与传统的桶转的技术相比较，本发明中桨转的形式降低了轴承负荷，并能够有效延长轴承寿命。
38.本实施例中，搅拌桨6是沾浆桶的核心组件，其结构形式直接影响搅拌效果。l型的搅拌桨6的底部桨叶桨为斜叶结构，底部桨叶的桨面经过内桶9圆心，由于内桶9圆心处的浆料流动慢，容易沉淀，所以这样能够保证内桶9中心处浆料被充分搅拌。斜叶结构的桨考虑轴向流和径向流的结合，可向上推动底部浆液，防止沉淀，使搅拌混合更加均匀。
39.在冷却方式上，本发明采用桶壁冷却的形式，请参见图3，冷却组件包括：冷却水管7、冷却水循环装置18、进水口16以及出水口17。冷却水管7设在内桶9的外壁，冷却水管7内通冷却水。冷却水管7上设有进水口16和出水口17，冷却水循环装置18的一端与进水口16连接，另一端与出水口17连接，采用此形式，能够保证大体积浆料内部温度场降温的均匀性。在沾浆桶内浆料需要进行冷却时，经由冷却水循环装置18从进水口16通入冷却水，冷却水流向出水口17的过程中，与沾浆桶内高温液体发生热量交换，持续通入冷却水直至浆料温度降至适宜温度。冷却水循环装置18的具体结构可参考相关技术，在此不再赘述。
40.示例地，如图3所示，冷却水管7可以蛇形缠绕于内桶9的外壁，冷却水管7蛇形分布于内桶9外壁，增加了冷却水管的长度，即增加了冷却面积，保证了冷却效果均匀性。
41.其中，冷却水管7的材质可以为金属水管，导热性能更优。进一步地，可以使用金属
导热物填充冷却水管7和内桶9的外壁之间的缝隙，以尽可能锁住冷却水管7与内桶9之间的热量使其不外流。
42.在另一种可实现方式中，冷却水管7外侧还包覆有保温棉8，从而起到绝热保温作用。
43.润滑组件用于对沾浆桶的轴承等部件进行润滑，具体地，润滑组件包括自动注油机4、油管14和油管卡箍15。自动注油机4安装于底座1上方，油管14为铜管，油管14的一端接到需要润滑的轴承件，另一端与自动注油机4连接。油管14通过油管卡箍15固定在底座1上，增加管路排布的稳定性，从而避免管子与底座间的摩擦。润滑组件能够调节润滑量，满足不同润滑需求，使得润滑效果更优。目前沾浆桶的轴承润滑是通过工人手工操作，注油周期和注油量完全凭借工人经验，往往无法及时、定量的对设备进行注油，此外，原油气味也会产生一定的环境污染，并对工人身体造成伤害。而本发明提供的这种自动注油方案，能够调节润滑量，满足不同润滑需求，使得润滑效果更优；降低了维护费用，具有可靠性和经济性。
44.监测组件包括固定于外桶5边缘的上方的液温监测传感器11和液位监测传感器12。液温监测传感器11用于实时监测浆液温度。当液温监测传感器11监测到浆料温度偏高，液温监测传感器11将指示信号反馈至冷却水循环装置18，冷却循环装置18收到该指示信号后启动，冷却水流入冷却水管7中与浆料发生热交换，从而将浆料温度控制在适宜范围内。液位监测传感器12用于监测液位高低，直观显示液位的状态，从而解决因沾浆桶体积较大，人工无法直接观测液位的问题。
45.本发明针对大型型壳的沾浆设备仍处于空白的现状，研制出一种“桶固定+桨旋转”结构的大型沾浆桶。本发明实现了大型精密铸造型壳制备关键技术突破，打破了国外技术壁垒，解决了面向大尺寸产品的大型沾浆桶设备的研发技术问题。
46.以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。另外，本发明未详尽部分均为常规技术。

技术特征：
1.一种精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，包括：桶体组件、搅拌组件和冷却组件，其中，桶体组件包括：底座以及固定在底座上的外桶和内桶，内桶位于外桶内部；搅拌组件包括：搅拌桨和桨固定架，搅拌桨的下端位于内桶内部，搅拌桨的上端与桨固定架上端连接，桨固定架位于外桶和内桶之间，桨固定架的下端与皮带轮连接，电机通过皮带轮带动搅拌桨旋转；冷却组件包括：冷却水管、冷却水循环装置、进水口以及出水口，冷却水管设在内桶的外壁，冷却水管内通冷却水，冷却水管上设有进水口和出水口，冷却水循环装置的一端与进水口连接，另一端与出水口连接。2.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，所述精铸桨转式大型沾浆桶还包括：润滑组件，润滑组件包括：自动注油机和油管，自动注油机位于底座上方，油管固定在底座上，油管的一端接到需要润滑的轴承件上，另一端与自动注油机连接。3.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，所述精铸桨转式大型沾浆桶还包括：监测组件，监测组件包括：固定于外桶边缘上方的液温监测传感器和液位监测传感器，液温监测传感器用于实时监测浆液温度，当液温监测传感器监测到浆料温度偏高，液温监测传感器将指示信号反馈至冷却水循环装置，冷却循环装置收到该指示信号后启动，冷却水流入冷却水管中与浆料发生热交换；液位监测传感器用于监测液位高低，并显示液位的状态。4.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，搅拌桨为l型搅拌桨。5.根据权利要求4所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，搅拌桨的底部桨叶桨为斜叶结构，底部桨叶的桨面经过内桶圆心。6.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，冷却水管蛇形缠绕于内桶的外壁。7.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，冷却水管和内桶的外壁之间的缝隙填充有金属导热物。8.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，冷却水管外侧包覆有保温棉。9.根据权利要求2所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，油管为铜管，油管通过油管卡箍固定在底座上。10.根据权利要求1所述的精铸桨转式大型沾浆桶，其特征在于，冷却水管为金属水管。

技术总结
本发明提供一种精铸桨转式大型沾浆桶，属于熔模铸造设备技术领域，该精铸桨转式大型沾浆桶的桶体组件包括：底座以及固定在底座上的外桶和内桶，内桶位于外桶内部；搅拌组件包括：搅拌桨和桨固定架，搅拌桨下端位于内桶内部，搅拌桨上端与桨固定架上端连接，桨固定架位于外桶和内桶之间，桨固定架下端与皮带轮连接，电机通过皮带轮带动搅拌桨旋转；冷却组件包括：冷却水管、冷却水循环装置、进水口以及出水口，冷却水管设在内桶外壁，冷却水管内通冷却水，冷却水管上设有进水口和出水口，冷却水循环装置一端与进水口连接，另一端与出水口连接；实现了大型精密铸造型壳制备关键技术突破，解决了面向大尺寸产品的大型沾浆桶设备的技术问题。技术问题。技术问题。


技术研发人员：王玫君 张庆武 朱朋达 张鹏伟
受保护的技术使用者：中航工程集成设备有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/24