一种变压节能的造型机的制作方法

1.本发明涉及铸造设备技术领域，特别涉及一种变压节能的造型机。


背景技术：

2.铸造行业是能源与资源消耗密集型行业，生产铸件会消耗大量的能源与资源。节能减排，降低资源消耗关系着国内铸造行业的兴衰，近年在国家相关政策的引导下，如何建造绿色铸造，实现铸造行业相关企业的可持续发展，引起了铸造行业的高度关注。液压系统具备的清洁、紧凑、单位出力大等特点，在铁型覆砂生产线设备运行中得以普遍应用，然而现有的造型机的液压系统是单独设置的，造型机中的每个模块均是通过独立设置的液压系统进行驱动，因此大大的占用了整个造型机的体积，而且消耗的功耗高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种变压节能的造型机。本发明整体结构紧凑，体积小，而且具有降低功耗，节省成本的优点。
4.本发明的技术方案：一种变压节能的造型机，包括机架，所述机架的顶部设有射砂系统，机架的底部设有顶升装置；所述机架的中部内侧设有位于顶升装置上方的机动辊道，机动辊道上设置铁型；所述机架中还设有液压系统；所述的液压系统包括开合模液压缸、射砂头移动液压缸、锁模液压缸、高压小流量泵和低压大流量泵；所述开合模液压缸、射砂头移动液压缸、锁模液压缸并联后再与高压小流量泵以及低压大流量泵采用并联接法。所述开合模液压缸用于抬升与下降顶升装置；所述射砂头移动液压缸用于移动射砂系统；所述锁模液压缸用于锁紧模具；所述高压小流量泵为开合模液压缸提供最大顶升力以及实现射砂头移动液压缸的慢速移动；所述低压大流量泵用于开合模液压缸快速完成合模动作以及实现射砂头移动液压缸的快速移动。
5.上述的变压节能的造型机，所述的机架包括底座，底座上设有多根立柱，立柱之间架设有上梁。
6.前述的变压节能的造型机，其特征在于：所述的射砂系统包括固定在上梁上端的气包和砂斗，以及固定上梁下端的在导轨；所述导轨上设有射砂头，射砂头下装有射砂板。
7.前述的变压节能的造型机，所述射砂头两侧装有多个v型轮，v型轮位于导轨上。
8.前述的变压节能的造型机，所述的顶升机构包括工作台，工作台的下端面四角分别设有导杆；所述工作台的上方设有模具。
9.前述的变压节能的造型机，所述的铁型跑边搭载机动辊道的辊轮上。
10.与现有技术相比，本发明通过机架用于承托各类装置，在机架中设置了液压系统为造型机的主要驱动装置，利用液压系统为所述射砂系统的射砂以及为所述顶升装置的顶升铁型使之与射砂装置贴合提供了动力输出。本发明集成了液压系统，提高了造型机的集成度，使其结构紧凑，体积小，能够降低功耗，节省成本。进一步的，本发明液压系统的开合模液压缸用于抬升与下降工作台，射砂头移动液压缸用于移动射砂头，锁模液压缸用于锁
紧模，高压小流量泵为开合模液压缸提供最大顶升力，高压小流量泵实现射砂头移动液压缸的慢速移动，使之在行程终了时确保射砂头平稳停下，避免射砂头中砂子漏出，低压大流量泵用于开合模液压缸快速完成合模动作，低压大流量泵实现射砂头移动液压缸的快速移动，保证射砂头移动的效率，以此驱动方式相比传统的液压系统功率降低50％以上，能够显著降低用户使用成本。本发明的液压系统降低系统功率后，便于系统的频繁启动。再进一步的，本发明针对射砂头停下时出现的砂子泄漏问题，可以通过交替使用高低压流量泵的方式，实现射砂头移动液压缸多速段的运行。
附图说明
11.图1为造型机的机构示意图；
12.图2为液压系统的系统原理图。
13.附图中的标记为
14.1-机架；11-底座；12-立柱；13-上梁；2-液压系统；21-开合模液压缸；22-射砂头移动液压缸；23-锁模液压缸；24-高压小流量泵；25低压大流量泵；3-射砂系统；31-射砂头；32-射砂板；33-v型轮；34-导轨；35-砂斗；36-气包；4-顶升机构；41-工作台；42-导杆；43-模具；5-机动辊道；6-铁型
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
16.实施例：一种自动变压节能的造型机，包括机架1，所述机架1上装有液压系统2；所述机架1上装有射砂系统3；所述机架1上装有顶升装置4，顶升装置4上方机架1内侧装有机动辊道5，机动辊道5用于运输铁型6。所述机架1用于承托各类装置；所述液压系统2为造型机的主要驱动装置，用于驱动射砂系统3和顶升装置4；所述射砂系统3用于射砂；所述顶升装置4用于顶升铁型使之与射砂装置3贴合；所述机动辊道5用于运输铁型6，所述的铁型6跑边搭载机动辊道5的辊轮上。
17.如图1所示，所述的机架1包括底座11，底座上装有六根立柱12，立柱12上方装有上梁13。所述底座11用于承托顶升装置4；所述立柱12用于承托机动辊道5；所述上梁13用于承托射砂装置3。
18.如图1所示，所述的液压系统2包括开合模液压缸21、射砂头移动液压缸22、锁模液压缸23、高压小流量泵24和低压大流量泵25；所述开合模液压缸21、射砂头移动液压缸22、锁模液压缸23并联后与高压小流量泵24以及低压大流量泵25采用并联接法。所述开合模液压缸21用于抬升与下降工作台41；所述射砂头移动液压缸22用于移动射砂头31；所述锁模液压缸23用于锁紧模具43；所述高压小流量泵24为开合模液压缸21提供最大顶升力；所述高压小流量泵24实现射砂头移动液压缸22的慢速移动，使之在行程终了时确保射砂头平稳停下，避免射砂头中砂子漏出；所述低压大流量泵25用于开合模液压缸21快速完成合模动作；所述低压大流量泵25实现射砂头移动液压缸22的快速移动，保证射砂头移动的效率。
19.如图1所示，所述的射砂系统3包括射砂头31，射砂头31下装有射砂板32；所述射砂头31两侧装有四个v型轮33，v型轮33位于导轨34上，导轨34固定在上梁13上；所述射砂系统
包括砂斗35，砂斗35位于上梁13上；所述射砂系统包括气包36，气包36位于上梁13上。所述射砂头31用于储存每次射砂所需的砂子；所述射砂板32的孔位与铁型的射砂孔一一对应；所述v型轮33与导轨34共同作用可以限制射砂头31确保其只进行前后运动；每次射砂完毕后，所述砂斗35用于为射砂头31补充砂子；所述气包36用于提升射砂头内压力进而实现射砂，也因此存在射砂反冲力。
20.如图1所示，所述的顶升机构4包括工作台41，工作台41下装有四个导杆42；所述工作台上装有模具43。所述工作台41用于承载模具43实现竖直方向运动。
21.为了进一步的说明本发明液压新型的节能降耗的效果，以造型机的液压部分参数设计：
22.步骤一：设备所需最大输出负载核算：
23.顶升机构4自重：g1＝800kg
24.单块模具43最大重量：g2＝2000kg
25.单块铁型6最大自重g3＝2000kg
26.最大射砂反冲力：f1≈18000kg
27.表1开合模液压缸输出负载表
[0028] 升降机构自重模具自重铁型自重射砂反冲力液压缸输出负载合模前800kg2000kg
ꢀꢀ
2800kg合模后800kg2000kg2000kg 4800kg射砂时800kg2000kg2000kg18000kg22800kg
[0029]
表1
[0030]
由上表可以看出液压系统在设备射砂时功耗最大为22800kg
[0031]
步骤二：高压小流量泵24的选型：
[0032]
第一步：设备实际需求最大压力：
[0033]
p＝f/(3.14*r*r)＝22800/7/7/3.14＝148.2kgf/cm2；
[0034]
高压小流量泵24选用压力等级160kgf/cm2液压泵。所述高压小流量泵24的压力等级为开合模液压缸提供最大负载。
[0035]
第二步：结合设备生产需求，开合模液压缸在合模终了阶段对速度无要求；高压小流量泵24选用额定流量6l。所述高压小流量泵24的额定流量选择可以有效降低系统最大功率。
[0036]
步骤三：低压大流量泵25的选型：
[0037]
第一步：合模时的负载为4800kg，因此：
[0038]
p1＝f/(3.14*r*r)＝4800/7/7/3.14＝31.19kgf/cm2；
[0039]
低压大流量泵25可选用额定压力50kgf/cm2液压泵。所述低压大流量泵25的压力等级可以确保开合模液压缸完成合模动作。
[0040]
第二步：结合设备生产效率需求，设定开合模液压缸21伸出速度为：80mm/s；
[0041]
系统实际流量需求：q＝0.7*.0.7*3.14*0.8*60＝73.85l/min；
[0042]
低压大流量泵25选用额定流量76l/min液压泵。所述低压大流量泵25额定流量可以提升开合模液压缸21的运行速度。
[0043]
步骤四：液压系统2输出电机选型：
[0044]
第一步：高压小流量泵24实际功率：
[0045]
p1＝pq/612＝160*6/612＝1.57kw。
[0046]
第二步：低压大流量泵25实际功率：
[0047]
p2＝pq/612＝50*76/612＝6.21kw。
[0048]
第三步：最终液压系统2最大功率可选用11kw即可满足需求。通过以上的数据分析，所述液压系统2的最大功率相比于采用一台液压系统所需的22kw的最大额定功率，其最大功率有大幅度下降。
[0049]
工作原理：
[0050]
射砂时，低压大流量泵25开启，直至行程即将走完时，关闭低压大流量泵，开启高压小流量泵，进而降低射砂头移动速度，使之能够平稳停下；随后开启低压大流量泵25完成合模动作，合模完毕后开启高压小流量泵24提供最大负载，同时开始射砂。

技术特征：
1.一种变压节能的造型机，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)的顶部设有射砂系统(3)，机架(1)的底部设有顶升装置(4)；所述机架(1)的中部内侧设有位于顶升装置(4)上方的机动辊道(5)，机动辊道(5)上设置铁型(6)；所述机架(1)中还设有液压系统(2)；所述的液压系统(2)包括开合模液压缸(21)、射砂头移动液压缸(22)、锁模液压缸(23)、高压小流量泵(24)和低压大流量泵(25)；所述开合模液压缸(21)、射砂头移动液压缸(22)、锁模液压缸(23)并联后再与高压小流量泵(24)以及低压大流量泵(25)采用并联接法。所述开合模液压缸(21)用于抬升与下降顶升装置(4)；所述射砂头移动液压缸(21)用于移动射砂系统(3)；所述锁模液压缸(23)用于锁紧模具；所述高压小流量泵(24)为开合模液压缸(21)提供最大顶升力以及实现射砂头移动液压缸(22)的慢速移动；所述低压大流量泵(25)用于开合模液压缸(21)快速完成合模动作以及实现射砂头移动液压缸(22)的快速移动。2.根据权利要求1所述的变压节能的造型机，其特征在于：所述的机架(1)包括底座(11)，底座上设有多根立柱(12)，立柱(12)之间架设有上梁(13)。3.根据权利要求2所述的变压节能的造型机，其特征在于：所述的射砂系统(3)包括固定在上梁(13)上端的气包(36)和砂斗(35)，以及固定上梁(13)下端的在导轨(34)；所述导轨(34)上设有射砂头(31)，射砂头(31)下装有射砂板(32)。4.根据权利要求3所述的变压节能的造型机，其特征在于：所述射砂头(31)两侧装有多个v型轮(33)，v型轮(33)位于导轨(34)上。5.根据权利要求1所述的变压节能的造型机，其特征在于：所述的顶升机构(4)包括工作台(41)，工作台(41)的下端面四角分别设有导杆(42)；所述工作台的上方设有模具(43)。6.根据权利要求1所述的变压节能的造型机，其特征在于：所述的铁型(6)跑边搭载机动辊道(5)的辊轮上。

技术总结
本发明公开了一种变压节能的造型机，包括机架，所述机架的顶部设有射砂系统，机架的底部设有顶升装置；所述机架的中部内侧设有位于顶升装置上方的机动辊道，机动辊道上设置铁型；所述机架中还设有液压系统；所述液压系统用于驱动射砂系统和顶升装置。本发明整体结构紧凑，体积小，而且具有降低功耗，节省成本的优点。点。点。


技术研发人员：高强 夏小江 刘同帮 周昊奕 洪华泽 费魏峻 胡鸿斌 卢智健
受保护的技术使用者：浙江省机电设计研究院有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/6