[实用新型]用于大型风电铸件铸造的水气混合冷却式型芯系统

说明书

一种用于大型风电铸件铸造的水气混合冷却式型芯系统，包括型芯，所述型芯是金属型芯；在金属型芯的顶部设有向上的第一凸台；金属型芯是密闭中空的；还包括进气管、进水管和水蒸气排出管；所述进气管和进水管通过三通连接于水气混合管；水气混合管自第一凸台顶面伸入金属型芯内的空腔，并且水气混合管道的出口靠近金属型芯内的空腔底部；所述水蒸气排出管自第一凸台顶面伸入金属型芯内的空腔，并且水蒸气排出管的进口靠近第一凸台内的顶部。本技术方案的原理和效果是，通过水气混合后进入金属型芯的中空内，再由水蒸气带走热量，进行冷却，较好解决了特殊位置铁水的冷却问题。

技术领域

本发明创造属于铸造技术领域，具体是一种用于大型风电铸件铸造的水气混合冷却式型芯系统。

背景技术

现有技术中，中间开孔的铸件在铸造时候，开孔部分多是由型芯成型。型芯在浇铸前置于型腔内，铁水浇入冷凝后，出砂时取出/清除，即可在铸件中形成开孔对应的空腔。

铁水冷却对铸件的质量等影响较大。最理想的状态是，型腔内的铁水同步冷却。在实践中，这是不可能的，通常方式是通过型腔设计来尽可能地优化各个部分的冷却效果。而由于风电产品的铸件的体积较大，多数情况下，型芯所在位置被铁水包围，这个位置的冷却速度远低于其它位置。由于冷却速度差异较大，为了保证铸件质量，对浇铸工艺要求很高。目前没有较好的办法进行冷却。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明创造提出一种用于大型风电铸件铸造的水气混合冷却式型芯系统，包括型芯，其特征是所述型芯是金属型芯；在金属型芯的顶部设有向上的第一凸台；金属型芯是密闭中空的；还包括进气管、进水管和水蒸气排出管；所述进气管和进水管通过三通连接于水气混合管；水气混合管自第一凸台顶面伸入金属型芯内的空腔，并且水气混合管道的出口靠近金属型芯内的空腔底部；所述水蒸气排出管自第一凸台顶面伸入金属型芯内的空腔，并且水蒸气排出管的进口靠近第一凸台内的顶部。

进一步，所述金属型芯以及第一凸台是圆形钢板以及钢管焊接构成；

或者是所述金属型芯以及第一凸台是由金属网构成骨架，再由混有型砂粘结剂的型砂包裹骨架构成。

所述水蒸气排出管有多根，所述水气混合管有1根；水气混合管的轴线与金属型芯内的空腔的轴线重合；多根水蒸气排除管的轴线围绕水气混合管的轴线对称。

金属型芯的底部设有向下的第二凸台；第二凸台的内腔是圆台形状，圆台的底面积小于圆台顶面积，圆台的顶面内径与金属型芯的内径相同；水气混合管道的出口靠近第二凸台内腔的底面。

水气混合管的末端是封闭的，在末端的上方的侧壁上开有多个成轴对称的出口。

水气混合管的出口的轴线是倾斜的，且出口朝向第二凸台的圆台形内腔的侧壁。

本技术方案的原理和效果是，通过水气混合后进入金属型芯的中空内，再由水蒸气带走热量，进行冷却，较好解决了特殊位置铁水的冷却问题，尽可能地减少各部分铁水冷却时间差异。

两个凸台在结构上不影响型芯的有效成型部分的结构。尤其是第二凸台内腔形状配合水气混合管出口的朝向，使水气混合喷射到圆台侧壁，并沿侧壁向上直至顶部，形成较好的流体通道，冷却效果更好，尽可能地减少各部分铁水冷却时间差异，优化了铸件的基体组织，避免了由于冷却不均匀导致的局部晶粒粗大，影响整体机械性能。

附图说明

图1是本铸造砂芯的结构原理示意图；

图2是本铸造砂芯的俯视示意图；

图3是水气混合管的出口部分的示意图；

图4是使用本铸造砂芯制得的铸件的示意图；

图中：金属型芯1、第一凸台2、进气管3、进水管4、水蒸气排出管5、水气混合管6、第二凸台7、水气混合管的出口8、铸件9。