[发明专利]低功率机械式高速造型和喷射清砂多用机器

说明书

本机器发明涉及铸造车间造型紧实型砂和起模工作、清砂工作，特别是大规模铸造生产的机器。

铸造车间现有的造型机和造型方法：有油压式的高压造型机、气动式射压造型机、气动式震压造型机、叶片式抛砂机、风动人工捣砂、人工撞砂等，上述的造型机都没有清砂的作用。上述的造型方法用电量大，生产率低。大多数冶金企业的机修厂铸造车间造型是手工风动撞砂方法，清砂是人工风铲的方法，依靠的空气压缩机，每个铸造车间的空气压缩机的用电量为190千瓦以上，大量的工人仍需要拿着风锤、风铲进行繁重的体力劳动。

为了提高生产率，减轻工人的繁重体力劳动，国内某厂曾经引进西德的高压造型线（1978年3期铸造机械），全线的用电量为490千瓦，生产率每小时50米³以下。国内济南铸造锻压机械研究所和有关工厂合作试验叶片式抛砂机，生产率为每小时17米³至23米³，抛头的电机功率为27至30千瓦，这些都认为生产率太低，用电量太大，并且不能清砂。83年以前设计过机械高压射压造型机和高速抛砂机（见图1），但抛头的传动装置在抛头上面，杆子细长，传动不稳定，并且大螺旋供砂只能输送自硬砂，不能输粘土砂。无论是济南铸造锻压机械研究所研究试验的抛砂机（铸造机械78年5期）或美国专利连续式自硬砂混抛（铸造机械79年1期）或上海造纸机械厂的水玻璃自硬砂混砂抛砂机（铸造机械79年3期），每小时的生产率都不超过25米³，都无清砂机的作用，都不能满足大规模生产的要求。而且美国专利和上海造纸机械厂的混砂抛砂机对于粘土砂不适合应用。图1是张瑞龙所设计，从未发表过。

本机器发明的目的是要降低铸造车间的用电量，提高生产率，一台机器能代替10台机器，自硬砂和粘土砂都能用。同时使此机器有多种性能，有清砂机的作用，有射压造型机的作用（抛头慢速旋转时）克服了空气射压造型机不能造大型和打开后灰尘很大的作用，接近于机械能直接转化为功，无管路损失，用电量比油压造型机要少。应用此机器后，革除大中型和小型冶金企业机修厂铸造车间大量工人使用风锤和风铲依靠空气压缩机用电量很大的缺点。

机器发明是通过这样的方法实现的：传动螺旋带动传动螺母和联接框架使模型上升或下降，采用多头螺旋，油膜循环润滑，使机械能接近于直接转化为功，用电量比油压造型机少。砂箱由推箱机推过来。抛头采用导角大的螺旋，用搪瓷解决磨损问题，磨完后再搪。螺旋筋条上大下小，外圈圆筒（用螺钉固定）的内径上小下大，造成空隙越下越大，型砂卡不死，能射出去，特别是水玻璃自硬砂能更好地抛射出去。抛头的转动是在抛头旁边按装齿轮和电机，使抛头转速达到每分钟4800转，型砂的射出的速度达到65米/秒来实现直接把型砂打紧，并达到高产量的目的。根据抛头和齿轮的尺寸算出转动惯量，根据转动惯量和起动时间，算出抛头电机的功率为5至20千瓦。供砂部分由83年以前设计的大螺旋输送改为链板输送。设抛头改为铸铝，表面上高分子耐磨涂料则因重量减轻，算出抛头电机功率为2至7千瓦，因而降低了用电量。本机器发明具有高压造型机的性能部分，虽然是非自锁螺旋，但由于螺母联接的滑块卡在导轨槽内不能旋转，螺旋线是斜的，故当螺旋停止转动时螺母不会下滑，等于有很好的自锁作用，又有漏模起模的作用。

本机器发明详细根据抛头的尺寸和转速，算出最大的生产率为每小时5000米³至6000米³，但由于抛头的移动速度不能太快，故实际的生产率为每小时500米³至1000米³，由链板移动的速度和抛头伸出砂斗内部的长度来控制。国内外抛砂机和各类形式造型机的生产率为每小时20米³至50米³，故生产率仍提高十倍以上。而用电量却比国内外的少。此机器型砂改装0.5至2毫米的钢丸，便是高速喷丸清砂机;型砂改装无粘土的粗干砂，便是高速喷砂清砂机，粗砂碰碎后仍可供造型用。也可当作落砂机使用。抛头和圆筒内部搪瓷解决了磨损问题。

机器发明的具体结构由以下的实施例及其附图1、图2、图3给出。

图1是83年的机械高压射压造型机和高速抛砂机。图2是现在申请的机械式的高速造型、高速清砂多用机器。图3是搪瓷（表面）和螺旋筋上大下小的抛头。（搪瓷可改为上高分子耐磨涂料）

下面结合图2、图3详细说明依据本发明提出的具体机器的细节及工作情况。（下述的搪瓷也可改为上有关工厂出产的高分子耐磨涂料）