[发明专利]型砂气力冲击实砂装置

说明书

本发明是一种新型铸型紧实装置。

气力冲击实砂的基本程序是先将压缩空气贮存在特制的气力冲击实砂装置中，再将予先加好砂的砂箱置于装置下，夹紧，该装置的快开阀瞬时打开，压缩空气通过吹气孔吹出，形成具有一定压力的高速膨胀气流，依靠气流的能量使砂箱中的型砂得到紧实，然后刮去表层松砂或进行机械补充压实即可。由于它的实砂效果好、速度快、无噪声、结构简单等已引起国内外铸造界的重视。

气力冲击实砂装置，实砂性能的优劣关键在于快开阀的结构及其控制的吹气孔。

当前国内外气力冲击实砂装置中较多采用转阀或电磁阀控制的单一的快开阀、快开阀控制单一的吹气孔。如专利11749K/05^★SU-916-053所描述的，压缩空气经过转阀进入该装置的气室内，转动转阀，将气室与快开阀的下气室相通，压迫弹簧打开快开阀，气室内压缩空气经过吹气孔吹出，吹气孔下方的分流劈与通气孔板是使吹出的气流均匀化，即使气流均匀地吹入砂箱，将型砂紧实。此装置采用快开阀打开吹气孔，实现了气力冲击，采用分流劈和通气孔板可使气流均匀化，避免型砂紧实后表面出现气流冲击相对过分而形成的凹坑或冲击不到而形成的砂丘。但随着需紧实砂箱尺寸的扩大，将会带来该设计的不足之处。这是因为气力冲击实砂的最主要阶段是砂箱上部的气压上升阶段。苏联的气力冲击造型装置实砂过程中，砂箱上部气压上升阶段的时间为0.01秒（《Литейное Проuзводство》）1980年No.3，14～16页）。试验表明，用6公斤/厘米²的压缩空气进行气力冲击实砂实验，此阶段的时间为0.02～0.03秒，可见时间相当短促。并通过试验得出，快开阀的打开时间相对较长。快开阀完全打开吹气孔的条件如下：

πDH≥ (π)/4 D²卽H≥ (D)/4

H-快开阀的打开行程

D-吹气孔直径

吹气孔直径越大，快开阀打开行程就越长，所需时间也越长，因此在实砂过程中，快开阀控制的吹气孔实际上是在进口阻流下工作的。吹气时的气道不决定于吹气孔面积，而是决定于阻流条件下的缝隙，卽吹气孔周长与快开阀上升行程的乘积。

若用单一的快开阀控制单一吹气孔（如前列专利所述的装置），随看砂箱尺寸的扩大，若吹气孔尺寸也按比例扩大，这时通气能力是与吹气孔周长卽直径的一次方成正比，而快开阀活塞面积与砂箱面积都与直径的二次方成正比，这样，随着砂箱尺寸的扩大，不仅快开阀的提吊机构变得庞大，而且实砂效能也会下降。

因在吹气紧实过程中，吹气孔是在进口阻流条件下工作的，故提高快开阀的开启速度，以减少阻流的影响亦是提高实砂效果的一个重要因素。

本发明的要点在于：（见图）

1、吹气孔板（8）上采取多个吹气孔（7）平行布置，以代替一个大的吹气孔。在吹气孔总面积不变，亦即提吊活塞（13）的打开阻力基本不变情况下，吹气孔总周长将成倍增加，从而通气能力也成倍增加。若采用16个φ95毫米吹气孔均匀布置代替一个大的φ380毫米吹气孔，则在吹气孔总面积相等的情况下，吹气孔的通气能力前者为后者的4倍。

2.提高阀杆（6）开启速度的措施：

①主要采用双级快开阀，小活塞（3）、小阀杆（2）为一级快开阀。一级快开阀打开后，气室（12）内的压缩空气立卽大量地通过气道（1）拥进提吊活塞（13）下方，使提吊活塞快速提升。提吊活塞（13）、提吊杆（14）与提吊板（4）联成一体，带动多个平行阀杆（6）同步运动，以此组成二级快开阀。

②采用电磁阀TP1、TP2分别控制一级和二级快开阀气路，电磁阀TP1比电磁阀TP2略提前动作，可实现提吊活塞（13）上方提前排气，这样一方面可减少排气噪声，另一方面可减少电磁阀TP2动作后、提吊活塞（13）上升时的气阻，以利于加速提升。

③各阀杆（6）上端的螺毋与提吊板（4）的上缘可保留彼此相同的间隙，以增强打开吹气孔时的冲击力。

3.本装置处于原始状态时，提吊板（4）与导向板（5）之间有间隙，以免导向板受压变形。

4.导向板（5）上的导向孔和吹气孔板（8）上的吹气孔（7）要同时镗出，以保证同心度，阀杆与导向板采用动配合，而与提吊板（4）及吹气孔板（8）都有较大时隙

导向板（5）只起阀杆（6）的导向作用，导向板上还有孔洞，使导向板上下气室相通。

5.吹气孔（7）为渐开的喇叭形，上部有圆柱段，它在阀杆（6）作提吊运动时起辅助导向作用。