一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其包括罐體、與所述罐體固定連接的端蓋、設(shè)置于所述罐體或端蓋上的水霧出口、與所述水霧出口相連通的水霧排出系統(tǒng)、與所述罐體內(nèi)部相通的進氣系統(tǒng)、自動補水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)；所述自動補水系統(tǒng)包括進水銅管以及用于控制進水鋼管開啟和關(guān)閉的自動調(diào)控裝置。本實用新型水霧霧化效果好，水量大小可調(diào)節(jié)，自動補水，具有降低產(chǎn)品不良率、提升單位時間內(nèi)產(chǎn)出和提高鑄件內(nèi)部金相組織的特點，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。
【專利說明】
一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，屬于鑄造設(shè)備技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在金屬型鑄造中，由于鑄件不規(guī)則，以及為了獲得好的鑄造性和提升生產(chǎn)效率，改 善內(nèi)部結(jié)構(gòu)金相組織，常常在模具適當(dāng)部位采用強制冷卻工藝。傳統(tǒng)方法采用壓縮空氣，利 用時間或者溫度控制對模具局部部位進行強制冷卻。當(dāng)鑄件厚薄嚴(yán)重不均時，鑄件薄的部 位短時間即可凝固。而鑄件厚的部位在模具外側(cè)，雖然有壓縮空氣的強制冷卻，但是仍然需 要很長的時間才能凝固，導(dǎo)致單件鑄造長，生產(chǎn)效率低的缺點，嚴(yán)重的情況還會導(dǎo)致鑄件進 料冒口早于鑄件凝固，造成鑄件內(nèi)部產(chǎn)生縮孔、縮松的缺陷。如果使用水強制冷卻鑄造模具 局部位置，需要改造鑄造設(shè)備并重新制作金屬型鑄造模具，投入巨大，周期長，而且水冷卻 設(shè)備和模具維護成本高。
[0003] 有鑒于此，需要實用新型一種成本低廉，冷卻效果好的冷卻設(shè)備。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于金屬型鑄造強制冷卻 的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其具備使用方便、制造維護成本低、節(jié)能環(huán)保和冷卻效果好的特點。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案如下：
[0006] -種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其包括罐體、與所述罐體固定連 接的端蓋、設(shè)置于所述罐體或端蓋上的水霧出口、與所述水霧出口相連通的水霧排出系統(tǒng)、 與所述罐體內(nèi)部相通的進氣系統(tǒng)、自動補水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)；
[0007] 所述自動補水系統(tǒng)包括進水銅管以及用于控制進水銅管開啟和關(guān)閉的自動調(diào)控 裝置，所述自動調(diào)控裝置包括固定支架、與所述固定支架鉸連的杠桿、設(shè)置于所述杠桿一端 的密封墊以及與所述杠桿另一端通過鋼絲繩連接的浮球，所述固定支架與所述進水鋼管固 定連接，所述密封墊與所述進水銅管的端部出水口相適配。
[0008] 作為本實用新型進一步的改進，所述進水銅管插置于所述罐體的側(cè)壁上，位于所 述罐體內(nèi)部的進水銅管外周設(shè)置有擋片，位于所述罐體外部的進水銅管的端部通過單向閥 連接有內(nèi)接，所述進水銅管通過不銹鋼螺母的牙紋連接緊固在罐體側(cè)壁上。
[0009] 作為本實用新型進一步的改進，位于所述罐體內(nèi)部的進水銅管上套置有固定支架 和橡膠墊，所述固定支架與所述擋片相鄰設(shè)置，所述橡膠墊設(shè)置于所述固定支架和所述罐 體側(cè)壁之間。
[0010] 作為本實用新型進一步的改進，所述進氣系統(tǒng)包括固設(shè)于所述端蓋上的進氣鋼管 和固設(shè)于所述端蓋下部的緩沖罩，所述進氣鋼管與所述緩沖罩相通。
[0011] 作為本實用新型進一步的改進，所述緩沖罩為底部密封的無頂圓柱形筒，所述緩 沖罩的頂部與所述端蓋焊接，所述緩沖罩的側(cè)壁開設(shè)有多個通孔。
[0012] 作為本實用新型進一步的改進，所述內(nèi)接的端部設(shè)置有進水自鎖式公快速接頭， 所述進氣鋼管的端部設(shè)置有進氣自鎖式公快速接頭。
[0013] 作為本實用新型進一步的改進，所述水霧排出系統(tǒng)包括依次相互連接的內(nèi)銅管、 透明管、U型銅管和水霧出管，所述水霧出管和所述透明管安裝于所述端蓋上部，所述U型銅 管和所述內(nèi)銅管安裝于所述端蓋下部，所述透明管和所述內(nèi)銅管之間安裝有節(jié)流閥和流量 計。
[0014] 作為本實用新型進一步的改進，所述透明管包括第一透明管和第二透明管，所述 流量計出口通過第一透明管與設(shè)置在端蓋上的快速接頭連接，所述快速接頭與設(shè)置在端蓋 內(nèi)側(cè)的擴口接頭連通，所述擴口接頭通過U型銅管與所述水霧出管連通；
[0015] 所述流量計入口通過第二透明管和設(shè)置在端蓋上的節(jié)流閥連接，所述節(jié)流閥與設(shè) 置在端蓋內(nèi)側(cè)的擴口接頭連通，所述擴口接頭與所述內(nèi)銅管連接。
[0016] 作為本實用新型進一步的改進，所述水霧出管焊接在端蓋的水霧出口處，所述水 霧出管的端部安裝有自鎖式母快速接頭。
[0017] 作為本實用新型進一步的改進，所述排水系統(tǒng)包括設(shè)置于所述罐體底部的出水 口，所述出水后安裝有球閥。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所取得的有益效果如下：
[0019] 本實用新型利用在鑄造強制冷卻所使用的壓縮空氣中加入穩(wěn)定的水，水在快速流 動的壓縮空氣中被分裂霧化，成為水霧，利用水霧對鑄造模具局部進行冷卻，從而達到增強 冷卻效果的目的。
[0020] 為了尋找最佳的方案，使出來的水霧穩(wěn)、含水量數(shù)據(jù)化且可調(diào)，以及方便使用者， 本實用新型人進行了大量的試驗改進，最終實用新型人發(fā)現(xiàn)，在壓縮空氣進入罐體內(nèi)部增 加一個緩沖罩，可緩解高速氣流對罐體內(nèi)水面的沖擊，對穩(wěn)定水霧中含水量的穩(wěn)定性有決 定性的功效。將人工往罐體內(nèi)加水為自動補水也起到了穩(wěn)定水霧中含水量的作用，在水霧 排出系統(tǒng)中安裝節(jié)流閥和流量計，控制水霧排出的大小，在進水口串聯(lián)一個單向閥，避免了 該設(shè)備在工作過程中加水產(chǎn)生水逆流的發(fā)生。
[0021] 本實用新型解決了在不改造現(xiàn)有鑄造設(shè)備和鑄造模具的條件下，利用在壓縮空氣 中增加穩(wěn)定的水，使之形成水霧從而增強了對鑄造模具的冷卻效果，具有明顯的經(jīng)濟效益 和社會效益。
[0022] 本實用新型中所產(chǎn)生的水霧產(chǎn)生設(shè)備，可以提高生產(chǎn)效率，降低能耗。本實用新型 方法產(chǎn)生的水霧接觸到高溫模具立即升溫擴散到空氣中，不產(chǎn)生其他物質(zhì)和煙霧，對環(huán)境 沒有傷害，符合環(huán)保的要求。
[0023] 本實用新型具有降低產(chǎn)品不良率、提升單位時間內(nèi)產(chǎn)出和提高鑄件內(nèi)部金相組織 的特點，將該設(shè)備串聯(lián)在原有鑄造模具冷卻管路電磁閥后面靠近模具端即可，使用操作簡 單方便。
【附圖說明】
[0024] 附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 附圖2為本實用新型的局部方法圖；
[0026] 在附圖中：
[0027] 01自鎖式母快速接頭，02水霧出管，03快速接頭，04第一透明管，04-1第二透明管， 05節(jié)流閥，06流量計，07進氣鋼管，08進氣自鎖式公快速接頭，09不銹鋼螺絲，10 U型銅管， 11端蓋，12橡膠墊片，13緊鎖螺母，14緩沖罩，15罐體，16銅管擴□接頭，16-1擴□接頭，17內(nèi) 銅管，18浮球，19鋼絲繩，20杠桿，21密封墊，22銷釘，23進水自鎖式公快速接頭，24內(nèi)接，25 單向閥，26進水鋼管，26-1擋片，27不銹鋼螺母，28橡膠墊，29固定支架，30支撐架，31球閥。
【具體實施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖1和2對本實用新型進行進一步詳細的敘述。
[0029] 如附圖1和2所示，一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其包括罐體15、 與所述罐體15固定連接的端蓋11、設(shè)置于所述罐體15或端蓋11上的水霧出口、與所述水霧 出口相連通的水霧排出系統(tǒng)、與所述罐體15內(nèi)部相通的進氣系統(tǒng)、自動補水系統(tǒng)和排水系 統(tǒng)。
[0030] 本實用新型的端蓋11和罐體15通過緊鎖螺母13固定，端蓋11和罐體15之間用橡膠 墊片12進行密封。
[0031] 本實用新型的自動補水系統(tǒng)包括進水自鎖式公快速接頭23、內(nèi)接24、單向閥25、進 水鋼管26、不銹鋼螺母27、橡膠墊28、固定支架29、密封墊21、銷釘22、杠桿20和鋼絲繩19和 浮球18,所述進水鋼管26插置于所述罐體15的側(cè)壁上，位于所述罐體15內(nèi)部的進水鋼管26 外周設(shè)置有擋片26-1，所述固定支架29和所述橡膠墊28套置于所述進水鋼管26上并依次設(shè) 置于所述擋片26-1和所述罐體15側(cè)壁之間。位于所述罐體15外部的進水鋼管26的端部通過 單向閥25連接有內(nèi)接24，所述內(nèi)接24端部通過牙紋連接有進水自鎖式公快速接頭23，所述 進水鋼管26通過不銹鋼螺母27的牙紋連接緊固在罐體15側(cè)壁上。
[0032]所述固定支架29與杠桿20通過銷釘22鉸連，所述杠桿20-端設(shè)置有密封墊21，所 述杠桿20的另一端通過鋼絲繩19連接有浮球18,所述密封墊21與所述進水鋼管26的端部出 水口相適配，以上構(gòu)成自動調(diào)控裝置，用于根據(jù)罐體內(nèi)的水位自動控制進水鋼管26的開啟 和關(guān)閉。
[0033]本實用新型所提供的進氣系統(tǒng)包括固設(shè)于所述端蓋11上的進氣鋼管07和固設(shè)于 所述端蓋11下部的緩沖罩14,所述進氣鋼管07與所述緩沖罩14相通，所述緩沖罩14為底部 密封的無頂圓柱形筒，所述緩沖罩14的頂部與所述端蓋11焊接，所述緩沖罩14的側(cè)壁開設(shè) 有多個通孔，所述進氣鋼管07的端部設(shè)置有進氣自鎖式公快速接頭08，所述進氣自鎖式公 快速接頭08通過牙紋和所述進氣鋼管07連接。
[0034]本實用新型的水霧排出系統(tǒng)包括依次相互連接的內(nèi)銅管17、透明管4、U型銅管10 和水霧出管02,所述水霧出管02和所述透明管04安裝于所述端蓋11上部，所述U型銅管10和 所述內(nèi)銅管17安裝于所述端蓋11下部，所述透明管04和所述內(nèi)銅管17之間安裝有節(jié)流閥05 和流量計06，所述透明管包括第一透明管04和第二透明管04-1，所述流量計06出口通過第 一透明管04與設(shè)置在端蓋11上的快速接頭03連接，所述快速接頭03與設(shè)置在端蓋內(nèi)側(cè)的擴 口接頭16-1連通，所述擴口接頭16-1通過U型銅管10與所述水霧出管02連通，所述水霧出管 02焊接在端蓋11的水霧出口處，所述水霧出管02的端部安裝有自鎖式母快速接頭01，所述 流量計〇 6入口通過第二透明管04-1和設(shè)置在端蓋11上的節(jié)流閥05連接，所述節(jié)流閥05與設(shè) 置在端蓋11內(nèi)側(cè)的擴口接頭16連通，所述擴口接頭16與所述內(nèi)銅管17連接。
[0035]本實用新型的排水系統(tǒng)包括設(shè)置于所述罐體15底部的出水口，所述出水后安裝有 球閥31，保養(yǎng)時通過球閥將罐體內(nèi)的殘留水排清。
[0036]在本實用新型的罐體15外部固定設(shè)置有三個支撐架30,可以很方便的放置在鑄造 模具附近，當(dāng)鑄造工藝中不需要水霧進行強制冷卻時，可以及時移走。
[0037]本實用新型所提供的水霧產(chǎn)生設(shè)備的使用方法和參數(shù)設(shè)置如下：
[0038]準(zhǔn)備步驟:將本設(shè)備移到所要使用的鑄造模具附近，直線距離2米以內(nèi)。
[0039] 步驟一:將自來水管路通過快速接頭與本設(shè)備的進水自鎖式公快速接頭連接，通 過進水自鎖式公快速接頭23將自來水注入到罐體15內(nèi)部，水到達一定的液面后，浮球18浮 于水面，拉動細不銹鋼絲繩19，繼而帶動杠桿20，使得安裝在杠桿上面的密封墊21堵住自制 進水銅管26的出水口，達到停止進水的功能，注水自動關(guān)閉。
[0040] 步驟二:壓縮空氣通過快速接頭與本設(shè)備進氣自鎖式公快速接頭08連接，依次通 過進氣自鎖式公快速接頭08,進氣鋼管07和緩沖罩14進入罐體。
[0041] 步驟三:罐內(nèi)水在壓力差的作用下依次通過內(nèi)銅管17,擴口接頭16,端蓋11，節(jié)流 閥05，PU透明管04，流量計06，PU透明管，直通快速接頭3，端蓋11，擴口接頭16，U型銅管10， 到達水霧出管02內(nèi).
[0042]步驟四：進入罐內(nèi)的壓縮空氣，經(jīng)過端蓋11，水霧出管02,水和壓縮空氣在出口鋼 管內(nèi)混合水后形成水霧，通過本設(shè)備的自鎖式母快速接頭1供給模具冷卻使用。
[0043] 步驟五:工作過程中通過調(diào)整節(jié)流閥05,從流量計06上面讀取數(shù)據(jù)，來獲得所需要 的水霧中含水量。
[0044] 上述自來水必須達到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，壓力不低于0.5MPA。
[0045] 所述的入口處壓縮空氣壓力0.35~0.6 MPA。
[0046] 流量計量程為〇.1~1L/Min。
[0047] 緩沖罩為4MM厚45#鋼材料，圓柱壁開均布直徑6毫米的通孔。
[0048]罐體為45#鋼材料，加工完罐體上的孔洞后進行三級熱鍍鋅防腐，外部再采用油漆 著色。
[0049]端蓋為45#鋼材料，加工完端蓋上的孔洞和牙紋后進行三級熱鍍鋅防腐，外部再采 用油漆著色。
[0050] 進水銅管為QAL9-4材料。出水口孔徑1%).2毫米，出水口部位壁厚0.5毫米。
[00511內(nèi)銅管為T2銅管，入口處有斜角，角度為45°-60°。
[0052] U型銅管10進入水霧出管2內(nèi)部大于10毫米。
[0053]使用例1鑄造產(chǎn)品JL-1.
[0054] (1)將本設(shè)備移到鑄造模具附近，接通自來水，進行罐內(nèi)注水。
[0055] (2)將JL-1模具上模2號冷卻管路接到本設(shè)備進氣自鎖式公接頭，用一條軟管(一 短配自鎖式母快速接頭，另一端配自鎖式公快速接頭)連接本設(shè)備的自鎖式母快速接頭和 JL-1模具上模冷卻管路。
[0056] (3)工作時調(diào)整節(jié)流閥到流量顯示為0.2L/Min.
[0057] (4)調(diào)整鑄造條件，直到連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)5個良品鑄件。
[0058] (5)記錄穩(wěn)定生產(chǎn)時單件鑄造條件數(shù)據(jù)。結(jié)果見表1:
[0059]表1使用增加本設(shè)備的鑄造條件數(shù)據(jù)(單位:秒）
[0061 ] 對比例1鑄造產(chǎn)品JL-1.
[0062] (1)將JL-1模具上模2號冷卻管路接到鑄造設(shè)備原始強制冷卻管路上。
[0063] (2 )調(diào)整鑄造條件，直到連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)5個良品鑄件。
[0064] (3)記錄穩(wěn)定生產(chǎn)時單件鑄造條件數(shù)據(jù)。結(jié)果見表2:
[0065] 表2使用鑄造設(shè)備原始強制冷卻管路鑄造條件數(shù)據(jù)(單位:秒）
[0067] 效果例1
[0068] 對使用例1、對比例1的鑄造條件，結(jié)果見表3
[0069] 表3(單位:秒）
[0071]以上所述實施方式僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，而并非本實用新型可行實施的 窮舉。對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本實用新型原理和精神的前提下對其所作 出的任何顯而易見的改動，都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，其包括罐體（15)、與所 述罐體（15)固定連接的端蓋（11)、設(shè)置于所述罐體（15)或端蓋（11)上的水霧出口、與所述 水霧出口相連通的水霧排出系統(tǒng)、與所述罐體（15)內(nèi)部相通的進氣系統(tǒng)、自動補水系統(tǒng)和 排水系統(tǒng)； 所述自動補水系統(tǒng)包括進水銅管（26)以及用于控制進水銅管（26)開啟和關(guān)閉的自動 調(diào)控裝置，所述自動調(diào)控裝置包括固定支架(29)、與所述固定支架(29)鉸連的杠桿(20)、設(shè) 置于所述杠桿(20)-端的密封墊（21)以及與所述杠桿(20)另一端通過鋼絲繩（19)連接的 浮球（18)，所述固定支架(29)與所述進水銅管(26)固定連接，所述密封墊(21)與所述進水 銅管(26)的端部出水口相適配。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述進水銅管(26)插置于所述罐體(15)的側(cè)壁上，位于所述罐體(15)內(nèi)部的進水銅管(26) 外周設(shè)置有擋片（26-1)，位于所述罐體（15)外部的進水銅管(26)的端部通過單向閥（25) 連接有內(nèi)接(24)，所述進水銅管(26)通過不銹鋼螺母(27)的牙紋連接緊固在罐體(15)側(cè)壁 上。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 位于所述罐體(15)內(nèi)部的進水銅管(26)上套置有固定支架(29)和橡膠墊(28)，所述固定支 架(29)與所述擋片(26-1)相鄰設(shè)置，所述橡膠墊(28)設(shè)置于所述固定支架(29)和所述罐體 (15)側(cè)壁之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述進氣系統(tǒng)包括固設(shè)于所述端蓋（11)上的進氣鋼管(07)和固設(shè)于所述端蓋（11)下部的 緩沖罩(14)，所述進氣鋼管(07)與所述緩沖罩(14)相通。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述緩沖罩（14)為底部密封的無頂圓柱形筒，所述緩沖罩（14)的頂部與所述端蓋（11)焊 接，所述緩沖罩(14)的側(cè)壁開設(shè)有多個通孔。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述內(nèi)接(24)的端部設(shè)置有進水自鎖式公快速接頭(23)，所述進氣鋼管(7)的端部設(shè)置有 進氣自鎖式公快速接頭(08)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述水霧排出系統(tǒng)包括依次相互連接的內(nèi)銅管（17)、透明管、U型銅管（10)和水霧出管 (02)，所述水霧出管(02)和所述透明管安裝于所述端蓋（11)上部，所述U型銅管（10)和所述 內(nèi)銅管（17)安裝于所述端蓋（11)下部，所述透明管和所述內(nèi)銅管（17)之間安裝有節(jié)流閥 (05)和流量計(06)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述透明管包括第一透明管(04)和第二透明管(04-1)，所述流量計(06)出口通過第一透明 管(04)與設(shè)置在端蓋(11)上的快速接頭(03)連接，所述快速接頭(03)與設(shè)置在端蓋內(nèi)側(cè)的 擴口接頭（16-1)連通，所述擴口接頭（16-1)通過U型銅管（10)與所述水霧出管(02)連通； 所述流量計(06)入口通過第二透明管(04-1)和設(shè)置在端蓋（11)上的節(jié)流閥（05)連接， 所述節(jié)流閥（05)與設(shè)置在端蓋（11)內(nèi)側(cè)的擴口接頭（16)連通，所述擴口接頭（16)與所述 內(nèi)銅管（17)連接。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于， 所述水霧出管(02)焊接在端蓋(11)的水霧出口處，所述水霧出管(02)的端部安裝有自鎖式 母快速接頭(01)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金屬型鑄造強制冷卻的水霧產(chǎn)生設(shè)備，其特征在 于，所述排水系統(tǒng)包括設(shè)置于所述罐體(15)底部的出水口，所述出水后安裝有球閥（31)。
【文檔編號】B22C9/06GK205629281SQ201620265338
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】許全起, 焦榮華
【申請人】河北盛躍鐵路電氣化器材有限公司