[实用新型]用于铁路铸钢车轮消失模石墨激冷重力铸造工艺的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路铸钢车轮生产技术领域，具体涉及用于铁路铸钢车轮消失模石墨激冷重力铸造工艺的装置。

背景技术

目前国内生产铁路铸钢车轮均采用石墨型挂砂衬的造型和底注包浇注的工艺，中央冒口集中补缩，可实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固，且轮辋组织致密，其工艺成熟，产品质量稳定。但石墨型所挂砂衬为水玻璃砂，平均单片车轮消耗石英砂在90kg左右，按照年产25万片车轮计算，年消耗石英砂近2.25万吨，体量相当巨大。

从长远看，石英砂为不可再生资源，高品质石英砂源日益减少，价格将会逐年攀升，会造成车轮制造成本的增加。特别是，受当前水玻璃砂再生技术的限制，大量废砂露天存放，将严重影响周边的生态环境，也是制约企业可持续发展的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于铁路铸钢车轮消失模石墨激冷重力铸造工艺的装置，解决传统铁路铸钢车轮生产工艺中水玻璃砂回收利用率低，以及大量废砂排放影响周边生态坏境的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于铁路铸钢车轮消失模石墨激冷重力铸造工艺的装置，包括成型的石墨环，石墨环通过螺栓固定在消失模铸造砂箱内，将制作成型的浇冒口泡沫模样与车轮泡沫模样粘接后放置在石墨环内，并向消失模铸造砂箱内填充干砂，经振实后，在设定的负压状态下，采用底注包浇注出车轮。

采用底注包浇注，钢水经浇冒口泡沫模样注入，浇冒口泡沫模样和车轮泡沫模样遇钢水后气化，气体被联接在消失模铸造砂箱的真空泵抽走，钢水置换泡沫模样的空间，待钢水充型至设定冒口高度时，浇注结束，浇冒口泡沫模样内的钢水持续对车轮本体进行补缩，车轮轮辋在石墨环激冷的作用下快速凝固，形成致密的组织，同时在中央浇冒口的作用下，实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固，待补缩结束后，砂箱泄压、翻箱落砂、取轮，废砂经磁选、除尘、降温后，在线循环使用，石墨环强制冷却后，也在线循环使用。

作为本实用新型的进一步优选，上述中石墨环位于对应车轮轮辋的外侧面，浇冒口泡沫模样位于车轮轮毂上方中心位置，车轮泡沫模样轮毂孔内设计为凹坑形状。

在本技术方案中，车轮泡沫模样轮毂孔内设计为凹坑形状，这样减小车轮毛坯的轴孔加工余量。

作为本实用新型的进一步优选，上述中螺栓两端的螺纹根部上均设置有定位凸台，螺栓一端与石墨环连接，另一端与消失模铸造砂箱连接，并通过两端的定位凸台支撑定位。

与现有技术相比，本实用新型至少能达到以下有益效果中的一项：

1、消失模铸造工艺在国内应用成熟稳定，其优点是填充的石英砂不需要添加粘结剂，循环利用率可达95%以上，可有效解决传统铁路铸钢车轮铸造工艺中水玻璃砂再生及回收利用率低的问题，极大的降低了石英砂的消耗及废砂的排放，利于车轮制造成本的控制和减少对生态环境的影响。

2、石墨冷铁工艺在国内应用成熟，其优点是石墨导热系数大激冷效果好，通过在对应车轮轮辋外侧面设置石墨环，车轮轮辋在石墨环激冷的作用下快速凝固，形成致密的组织，同时在中央浇冒口的作用下，实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中标记为：1、浇冒口泡沫模样；2、车轮泡沫模样；3、螺栓；4、石墨环；5、干砂；6、消失模铸造砂箱；7、定位凸台。

具体实施方式

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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施例1：

如图1所示，一种用于铁路铸钢车轮消失模石墨激冷重力铸造工艺的装置，包括成型的石墨环4，石墨环4通过螺栓3固定在消失模铸造砂箱6内，将制作成型的浇冒口泡沫模样1与车轮泡沫模样2粘接后放置在石墨环4内，并向消失模铸造砂箱6内填充干砂5。

采用底注包浇注，钢水经浇冒口泡沫模样1注入，浇冒口泡沫模样1和车轮泡沫模样2遇钢水后气化，气体被联接在消失模铸造砂箱6的真空泵抽走，钢水置换泡沫模样的空间，待钢水充型至设定冒口高度时，浇注结束，浇冒口泡沫模样1内的钢水持续对车轮本体进行补缩，车轮轮辋在石墨环激冷的作用下快速凝固，形成致密的组织，同时在中央浇冒口的作用下，实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固，待补缩结束后，砂箱泄压、翻箱落砂、取轮，废砂经磁选、除尘、降温后，在线循环使用，石墨环4强制冷却后，也在线循环使用。