技术领域
[0001] 本发明涉及铸造技术领域，更具体地说，涉及一种砂型铸造和砂型处理设备。
相关背景技术
[0002] 砂型铸造和砂型处理设备是一种用于铸造工艺中，以粘土为粘结剂配置的型砂和芯砂的处理系统，型（芯）砂是以粘土为粘结剂配置的粘土砂，实现砂处理过程机械化是铸造砂处理生产设备重要组成部分。型芯砂制备的好坏直接影响铸造生产的质量和产量的提高以及成本的降低；由于砂处理工艺过程复杂，粘土砂处理和运输工作量非常大。金属铸造过程中，通过砂型铸造和砂型处理设备实现砂土的输送、混砂和回砂等工作，由于浇注过程回砂温度高，现有的砂型铸造和砂型处理设备的冷却周期长，影响连续生产，增加了能耗和加工成本。
[0003] 因此，如何提高砂型铸造和砂型处理设备的加工效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
具体实施方式
[0019] 本发明公开了一种砂型铸造和砂型处理设备，提高砂型铸造和砂型处理过程的加工效率。
[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 如图1‑图5所示，图1为本发明提供的砂型铸造和砂型处理设备的结构示意图；图2为图1中A‑A方向的剖视图；图3为图1中C‑C方向的剖视图；图4为图1中D‑D方向的剖视图；图5为图1中E‑E方向的剖视图。
[0022] 本实施例提供了一种砂型铸造和砂型处理设备，包括对回砂砂箱内的旧砂进行落砂和磁选的旧砂处理装置101；对处理后的旧砂进行储存和输送的旧砂储存装置102；对旧砂储存装置送入的旧砂进行新砂混合制备的新砂混合装置103；新砂混合装置103的输出端布置有浇注传送装置104，浇注传送装置上布置有待装入新砂的铸造砂箱，铸造砂箱装入新砂后进行浇注工序；旧砂储存装置101的输入端布置有冷却传送装置105，冷却传送装置105用于接收由浇注工序收回的回砂砂箱；冷却传送装置105和浇注传送装置104传送方向的两端均布置有对砂箱进行循环输送的砂线换线装置。
[0023] 砂型铸造和砂型处理设备由旧砂处理装置101，对回砂砂箱内的旧砂进行落砂和磁选，以去除砂中的杂质和铁屑；由旧砂储存装置101对处理后的旧砂进行储存，以输送到下一个工序进行砂处理，新砂混合装置103将旧砂与新砂混合，以制备适合铸造用的砂料，铸造砂箱通过浇注传送装置104和冷却传送装置105在不同的工序间进行切换，冷却传送装置105接收浇注工序完成后的回砂砂箱，砂箱中含有已经冷却的旧砂，准备进行下一步的处理，浇注传送装置104负责将装有新砂的铸造砂箱输送到浇注区域，为浇注工序提供必要的砂箱，砂线换线装置实现生产线在不同工序之间灵活切换，提高生产线的适应性和灵活性，通过设置独立的冷却传送装置105和浇注传送装置104，将新砂装入砂箱，铸件的浇注工序，和浇注后铸件的冷却工序，以及旧砂的处理工序独立布置，铸造和冷却过程并列进行，冷却周期可独立控制，提高了铸件的生产效率，降低了成本，提高了产品的产出率，保证了产能。
[0024] 在本案一具体实施例中，新砂混合装置103的输出端设置对新砂进行输送的带式输送带22，带式输送带22上布置有与浇注传送装置104连通的新砂注入装置23，新砂注入装置23包括沿浇注传送装置的输送方向上间隔布置的第一振动输送槽和第二振动输送槽。带式输送带22提供了一种连续、平稳的输送方式，将新砂从混合装置输送到浇注传送装置104，通过调节带式输送带22的速度，可以控制新砂的流量，以适应浇注工序的需求。新砂注入装置23具有顺序布置的第一振动输送槽和第二振动输送槽，确保新砂能够精确地注入到铸造砂箱中，保证铸件的质量。第一振动输送槽和第二振动输送槽的设置可以提高新砂的流动性，减少堵塞，确保新砂均匀、连续地注入，同时，通过间隔布置的振动输送槽可以确保新砂在浇注传送装置上的分布更加均匀，并可同时进行上模和下模的新砂注入，提高砂模的注入效率。
[0025] 新砂混合装置103由栅格定量器18进行新砂的定量输送，由螺旋给料机19将输送的新砂传送至带式输送机，输送的同时，通过定量加水装置20添加水分增加湿度，同时通过转子混砂机21进行新砂的持续混合，从而使得待浇注的新砂满足砂型成型需要，提高成型后砂型质量。
[0026] 在本案一具体实施例中，冷却传送装置105和旧砂处理装置101之间设置对回砂砂箱进行换线输送的回砂换线装置106，回砂换线装置106包括布置于冷却传送装置105传送方向第一侧的第一推箱机1；
与第一推箱机1相对布置，并布置于冷却传送装置105传送方向第二侧的捅箱轨道3，捅箱轨道3接收第一推箱机1送入的回砂砂箱；
捅箱轨道3的顶部布置有将回砂砂箱内的砂型推出的第二推箱机4，捅箱轨道3的底部设置与第二推箱机4相对布置，接收砂型的落砂装置2。
[0027] 第一推箱机1布置在冷却传送装置105的传送方向的第一侧，用于将冷却后的砂箱从冷却传送装置105推送到捅箱轨道3，实现自动化地推动砂箱，减少人工操作，提高生产效率和安全性。捅箱轨道3与第一推箱机1相对布置，在冷却传送装置105的传送方向的第二侧，作为砂箱移动的通道，接收第一推箱机1推送的砂箱，并将其引导到第二推箱机4的位置。落砂装置2布置在捅箱轨道3的底部，与第二推箱机4相对布置，接收第二推箱机4推出的砂型，并进行落砂处理，以便旧砂可以被回收和再利用。设计合理的输送路径和设备布局，确保砂箱能够快速、高效地在不同装置之间移动，模块化的设计使得回砂换线装置106的各个部分可以根据需要进行升级或更换，便于维护和扩展。
[0028] 在本案一具体实施例中，落砂装置2包括对落砂进行振动输送的振动落砂装置，振动落砂装置对落砂进行振动分散，并输送至旧砂处理装置；振动落砂装置包括相对布置于第二推箱机4下方的接砂料斗201，支撑接砂料斗
201的料斗支座202，料斗支座202和接砂料斗201之间布置有对接砂料斗弹性支撑的弹性振动支座203；
第二推箱机4和接砂料斗201之间预留有通过捅箱轨道3，和合模的回砂砂箱的落砂空间。
[0029] 振动落砂装置2通过振动将落砂分散，以便于旧砂处理装置106的进一步处理，振动落砂装置106包括振动电机、振动板或其他振动元件，以实现砂料的有效分散，回砂砂箱进入捅箱轨道3后，与振动落砂装置2配合进行旧砂处理。振动落砂装置2包括接砂料斗201，与回砂砂箱相对，并相对布置于第二推箱机4下方，用于接收从第二推箱机4推出的砂型，接砂料斗201能够承受落砂的冲击，并且有足够的容量来存储一定量的砂料。
[0030] 接砂料斗201下方还布置料斗支座202，二者之间通过弹性振动支座进行支撑，包括支撑杆和设于支撑杆端部的减振弹簧，对接砂料斗进行振动支撑。
[0031] 第二推箱机4布置在捅箱轨道3的上方，回砂砂箱输送到捅箱轨道3上并定位至第二推箱机4下方，第二推箱机4和捅箱轨道3之间构成落砂空间，供回砂砂箱通过，并预留操作设备的工作空间。
[0032] 在本案一具体实施例中，旧砂处理装置101包括对旧砂进行输送的旧砂输送带6，设于旧砂输送带6输送末端的第一斗式提升机9和接收第一斗式提升机9输送的旧砂，并对旧砂进行分级筛分的旧砂筛分装置10；旧砂输送带6的传送上方设置对旧砂内的铁杂质进行去除的磁吸附分离装置7；旧砂输送带6的输送末端还设置对磁分离后的旧砂进行磁筛选的磁选头轮8。
[0033] 旧砂输送带6用于将旧砂运输由捅箱轨道3位置向上方对旧砂进行输送；旧砂输送带6上方设置磁吸附分离装置7，用于去除旧砂中的铁杂质；第一斗式提升机9设置于旧砂输送带6末端，用于对磁吸附分离后的旧砂进行提升；旧砂输送带6的末端设置磁选头轮8，用于对磁吸附分离后的旧砂进行二次磁筛选。第一斗式提升机9的提升高度可以设置为2‑5米。
[0034] 旧砂筛分装置10可以采用多层筛板结构，采用粗筛和细筛组合的方式进行旧砂筛分。
[0035] 在本案一具体实施例中，磁吸附分离装置7包括对铁杂质进行吸附的永磁分离机，与永磁分离机的磁吸端面滑动配合的磁吸输送带，磁吸输送带在永磁分离机的磁吸端面上滑动，并在滑出磁吸端面后对铁杂质进行释放分离；磁吸输送带和旧砂输送带6在输送方向上错位布置。
[0036] 由于旧砂在旧砂输送带6上持续输送，磁吸附分离装置7上容易产生铁杂质的堆积，为了避免磁吸附分离装置7过载，将磁吸附分离装置7采用磁吸输送带，与旧砂输送带6错位布置，磁吸附分离装置7内布置永磁分离机，永磁分离机的吸附端面贴附在磁吸输送带的内表面，磁吸输送带输送过程中，与永磁分离机的吸附端面贴附，旧砂内铁杂质被永磁分离机吸附后，会贴紧在磁吸输送带的外表面，受永磁分离机的吸附作用，跟随磁吸输送带的输送，待磁吸输送带滑出永磁分离机的吸附端面后，磁吸输送带上的铁杂质即可自动脱落。
[0037] 通过设置磁吸附分离装置7，利用永磁分离机和与其配合的磁吸输送带，对旧砂上的铁杂质进行循环吸附和分离，实现了对旧砂输送带上旧砂内铁杂质的持续分离。
[0038] 进一步地，旧砂输送带6沿其输送方向上的高度逐步升高，旧砂输送带6的输送角度为9°‑10°。旧砂输送带6将旧砂输送至旧砂筛分装置10，同时需要再输送旧砂时，与磁吸附分离装置7配合进行铁杂质的吸附去除。将旧砂输送带6的输送角度设置为9°‑10°，一方面可获得稳定的旧砂输送速度，同时，磁吸附分离装置7获得同样地的9°‑10°的侧倾角，即可获得稳定的铁杂质吸出效率，也可尽量减少吸附杂质造成磁吸输送带单侧铁杂质聚集，造成磁吸输送带单侧磨损大影响设备使用寿命。
[0039] 在本案一具体实施例中，新砂混合装置102包括监测和控制物料料位的料位机15，料位机15的下方设置有圆盘给料器16。料位机15用于对其内的旧砂和新砂进行混合，对混合的物料的高度和混合程度进行监测，旧砂和新砂物料混合后，通过料位机15下方的圆盘给料器16进行混合后物料的排出，圆盘给料器16根据料位机15的检测结果，自动调整新砂和旧砂混合物料的给料量，达到至预设目标值，实现给料量的精准控制。
[0040] 在本案一具体实施例中，还包括振动沸腾冷却床12，沸腾冷却床12内设置有对其内型砂表面温度进行监测的温度传感器，对沸腾冷却床内的湿度进行湿度检测的湿度传感器；还包括控制器，控制器接收温度传感器和湿度传感器采集的温度和湿度控制振动沸腾冷却床的出风量。沸腾冷却器12利用空气经热交换器加热后，形成热风经阀板分配进入主机，湿物料从加料器进入干燥机，由于风压的作用，物料在干燥机内形成沸腾状态，并与热空气进行广泛接触，从而在较短时间完成物料烘干，在沸腾冷却床内设置温度传感器和湿度传感器，并连接控制器，控制器对沸腾冷却床的出风量进行控制，调节沸腾冷却床的热风与其内部物料的湿度和温度状态配合，优化物料干燥出风量，能量获得充分利用，降低能耗。旧砂和新砂混合过程中，旧砂筛分装置10内设置精细六角筛，由精细六角筛对旧砂进行筛分后，通过旧砂筛分装置10、料位机15和沸腾冷却床12之间的第二斗式提升机14和第三斗式提升机17进行物料的输送以进行新旧砂的混合，沸腾冷却床12的底部设置砂定量闸板，满足混合后新砂的输送需求。
[0041] 在本案一具体实施例中，料位机15的储砂斗侧板上固装加强板，加强板上安装有振动电机，振动电机的偏心方向与储砂斗的出口斜面的板面方向设置。
[0042] 混合后的新砂物料送砂至混砂机，混好的型砂通过皮带送砂至上下造型机的储砂斗中，此时型砂含有一定水分和粘性。型砂由于造型机制形需要操作时间，型砂在储砂斗中静止时间逐渐延长，使型砂难于自然落下，通过在料位机的储砂斗侧板上设置振动电机，在储砂斗侧板上设置加强板，振动电机通过加强板固定到储砂斗上。将振动电机的偏心方向与储砂斗的出口斜面的板面方向设置，振动电机的偏心块可以通过调整其位置和重量来改变振动的方向和强度。可通过对偏心块的位置进行微调，或者通过增加或减少偏心块上的配重来调整。调整时，需要确保偏心块的位置与电机输出轴的中心线保持一定的偏移量，以此来控制振动的方向。
[0043] 储砂斗出口斜面板面方向，储砂斗的设计需要考虑到旧砂的流动特性，出口斜面的板面方向应该与振动电机产生的振动方向相匹配，以便于旧砂的顺畅流动，具体地，将出口斜面的板面与振动方向形成一定的夹角，使得振动沿出口斜面的板面方向，促进物料的移动并减少物料在出口处的堆积。
[0044] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
