作者：吴剑 编著
出版社：化学工业出版社
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铸造砂处理装备应用图册试读：
前言
近年来，我国在铸造装备单机、成套设计和产品制造方面取得飞速发展。铸造砂处理设备也有了显著的更新和发展，许多工艺设备被进行了改良，基本实现了系列化、标准化和通用化，在结构上、性能上、配套性和可靠性方面更加合理、完善；同时，也吸收了国外先进铸造装备、铸造工艺的技术和经验，国内铸造装备技术有了很大的创新发展。
为了配合落实“铸造行业准入制度”要求，适应国家市场经济发展的需要，特选编《铸造砂处理装备应用图册》。
图册编制过程中，充分考虑以选编国内铸造机械定型产品为主，选择具有代表性的铸造砂处理系列设备，选择具有先进的、经生产应用验证的设备。同时，派生一些铸造砂处理工艺设计中常用的非标设备。选编范围主要为铸造砂处理设备、落砂设备、砂再生设备和配套非标结构件。
选编内容包含设备性能的描述、适用范围、主要技术规格与参数、总图与安装尺寸。333
选编的砂处理配套能力可满足20m/h、40m/h、70m/h、33100m/h、140m/h的铸造生产要求。
本书可供从事铸造生产，铸造机械产品开发，铸造车间技术改造，工厂设计及铸造设备研究、应用等业内人士参考、选型和使用。
本书得到同行业各界人士、同事的关注和支持，借此向他们表示衷心的感谢。感谢吴笑晨同志协助做了大量的文字编排、整理工作。
由于笔者专业水平有限，选编内容受到篇幅和资料来源的限制，亦难免有不足之处，敬请读者提出宝贵意见。编著者
绪论
20世纪80年代初，国内出现了树脂砂造型的铸造工艺以及水玻璃砂和其它类型的有机脂自硬砂铸造工艺技术。在经济效益和产品质量上，获得很大的提高，并得到充分的推广应用。
20世纪90年代后期，覆膜砂铸造工艺悄然兴起，对节能环保提出新的工艺要求。真空造型工艺（V法铸造工艺）也获得大力的推广和创新发展。在造型工艺技术上、复杂程度上都得到了改进和提高。
多样化的铸造工艺其最终是实现金属的熔炼浇注，以获得合格的、品质优良的铸造产品——铸件，来满足了不同的机械装备、化工、汽车、电力、农机和建筑机械等行业生产技术的发展要求。
铸造工艺技术的创新发展，跟随着铸造装备和装备技术的创新发展，伴随着各类新型产品的出现和应用。
目前，铸造工业的大力发展和技术改造力度的逐年加大，促进了铸造技术的不断提高和工艺突破，也对铸造机械化装备提出了更新的技术要求。如何使铸造装备满足日趋发展的铸造工业革命、铸造专业化生产；如何使铸造装备满足大生产能力的、低能耗环保型的，实现人机和谐的机械化装备和自动化生产线，是摆在铸造技术人员面前的难题。而国内现有的铸造装备技术水平和生产能力，还远远不能达到这种铸造业发展水平的要求。
铸造生产企业在市场经济发展中，虽然取得一定的经济效益，为工业革命的发展做出了贡献。但同时，亦给人类的生存环境造成了一定的影响。铸造企业群体性的都普遍存在着不同程度的环境污染问题，在企业内部亦存在较大的生产管理、工艺流程、装备技术的问题。
铸造车间砂处理系统是完成铸造工艺过程的一个极其重要的生产环节。砂处理系统又是铸造车间工作环境比较复杂和恶劣的场所之一。其主要特征表现在：
a.在型砂制备工步，混合配制的辅（粉）料多，对车间单元环境的粉尘污染严重。
b.在落砂工步，热旧砂对车间外界环境的影响（湿度、温度）较大，在振动状态下工作的落砂机振动噪声较大。
c.在清理、后处理工步，铸件、铁杂物、混合物较多，抛丸和磨削处理对车间环境的粉尘污染、噪声污染严重。
d.在砂处理输送环节，振动输送机、皮带输送机的运行，对其环境的粉尘、高温、热气和跑冒滴漏的污染影响很大。
e.一般铸造车间的工艺流程简单，应用的机械设备落后，通风除尘系统失效或不能匹配。造成铸造车间工艺落后、装备落后的被动局面。
所以，铸造车间技术改造、铸造装备的更新换代迫在眉睫。
为了配合落实“铸造行业准入制度”要求，适应国家市场经济发展和铸造企业进行技术改造的需要，特选编本图册。
图册以选编国内铸造机械定型产品为主，选择具有代表性的铸造砂处理系列设备，选择具有先进的、改良的和经生产应用验证的设备。
选编范围主要为铸造砂处理设备、落砂设备和砂再生设备。
选编内容包含：设备性能的描述、技术规格、参数和设备总图。333
选编的砂处理配套能力可满足：20m/h、40m/h、70m/h、33100m/h、140m/h的铸造生产要求。第1章 粘土砂铸造工艺装备1.1 混砂设备1.1.1 辗轮式混砂机
S11系列辗轮式混砂机（见表1-1、表1-2和图1-1）是按JB/T 2656—2007《辗轮混砂机、辗轮转子混砂机 基本参数》设计的，是一种粘土砂铸造工艺的常用型砂混合设备。传动系统采用了先进的硬齿面齿轮减速器或摆线针轮减速器，以实现较高的传动效率，并提高了输出的主轴转速。辗轮机构上增加了弹簧加减压机构。其特点在于：在砂层厚度一定时，提高主轴转速就增加了单位时间内混合及辗压型砂的次数，提高了辗轮对型砂的搓磨速度和辗压力。因此缩短了混合周期，提高了生产率和型砂质量。表1-1 S11系列辗轮式混砂机主要技术规格表1-2 S11系列辗轮式混砂机主要安装尺寸 单位：mm
S11系列辗轮式混砂机适用于铸造车间粘土砂铸造工艺的一般型、芯砂及特种型、芯砂，是铸造车间砂处理工步的主要设备之一。
该机具有传动效率高、混辗周期短、生产率高、噪声小、使用寿命长、安装简单、维护检修方便的特点。
其主要结构形式：由机体、传动系统、混辗机构（刮板、辗轮、弹簧加减压机构）、卸砂门、电动机、加水机构等组成。
S11系列A型辗轮式混砂机传动机构采用摆线针轮减速器。其它机型的传动机构可以配套使用液力耦合器。1.1.2 辗轮转子式混砂机
S13系列辗轮转子式混砂机（见图1-2）是按JB/T 2656—2007《辗轮混砂机、辗轮转子混砂机 基本参数》设计的，是一种粘土砂铸造工艺的常用型砂混合设备。传动系统采用了先进的硬齿面齿轮减速器或摆线针轮减速器，以实现较高的传动效率，并提高了输出的主轴转速。其特点区别于S11系列辗轮式混砂机的混辗机构，由一个辗轮、辗压机构和一个松砂转子机构组成。
S13系列辗轮转子式混砂机适用于铸造车间粘土砂铸造工艺的湿型单一砂，是铸造车间砂处理工步的主要设备之一。
该机具有传动效率高、混辗周期短、生产率高、噪声小、使用寿命长、安装简单、维护检修方便的特点。
其主要结构形式：由机体、传动系统、混辗机构（刮板、辗轮、弹簧加减压机构）、松砂转子机构、卸砂门、电动机、加水机构等组成。
S13系列A型辗轮式混砂机传动机构采用摆线针轮减速器。1.1.3 转子式混砂机
S14系列转子式混砂机（见图1-3）按JB/T 7457—2007《转子混砂机 技术条件》设计，是一种粘土砂铸造工艺的常用型砂混合设备。传动系统采用了先进的硬齿面齿轮减速器或摆线针轮减速器，以实现较高的传动效率。并提高了输出的主轴转速。
其特点区别于S11系列辗轮式混砂机的混合机构，由两个高速旋转的强力松砂转子机构和刮板组成。该机主轴运转时，转动的弧形刮板将混合料推向围圈并被抛起，抛起的混合料经高速旋转的转子离心抛出和位置切换，实现强力混合，从而获得很高的生产率，
S14系列转子式混砂机适用于铸造车间粘土砂铸造工艺的低水分高压造型和用砂量大的要求，是铸造车间砂处理需求量较大的主要设备之一。
该机具有传动效率高、混合周期短、生产率高、噪声小、使用寿命长、安装简单、维护检修方便的特点。
其主要结构形式：由机体、传动系统、混合机构（刮板）、强力松砂转子机构、卸砂门、电动机、加水机构等组成。1.1.4 摆轮式混砂机
S12系列摆轮式混砂机（见图1-4）是将辗轮水平放置的一种混砂机，亦是一种粘土砂铸造工艺的型砂混合设备，具有较高的传动效率和输出的主轴转速。其特点是高速旋转的主轴通过刮板将混合砂翻抛到围圈上，由水平随动旋转的、具有高离心力的摆轮来辗压。它的搓磨、拖抹效果比较差，因此混辗质量不如辗轮式。由于它的主轴转速高，一般比辗轮式的高二倍，所以在单位时间内对混合料的辗压次数多，故有混合周期短、生产率高的特点。图1-4 S12系列双摆轮式混砂机1—上部加料密封除尘罩；2—水冷却系统；3—机体围圈；4—摆轮传动机构；5—下部机架区段；6—三角带传动减速器机构；7—侧出口卸砂门；8—围圈挡砂板；9—刮砂板；10—电动机
S12系列摆轮式混砂机适用于铸造车间粘土砂铸造工艺的湿型单一砂。目前，被广泛应用于覆膜砂生产的工艺设备中。
该机具有传动效率高、混辗周期短、生产率高、噪声小、使用寿命长、安装简单、维护检修方便的特点。
其主要结构形式：由机体、传动系统、摆轮混辗机构（刮板、摆轮）、卸砂门、电动机、加水机构等组成。1.2 定量设备1.2.1 电子式定量秤
电子式定量秤（见表1-3、表1-4和图1-5）是一种利用电阻应变式拉力传感器的称重设备，可以实现数显和数控，广泛应用于铸造、化工、煤炭和建材行业的定量配料。
一般在铸造车间应用于混砂机的定量配料较多，亦适用于其它工步的配料。具有计量精度高、配比灵活、性能稳定、量程设定大的特点。一般可与带式给料机、螺旋给料机、振动给料机配套使用。
主要结构形式：由定量斗、机架、传感器、气动卸料门、控制及显示器等组成。表1-3 Y55D系列电子式定量秤主要技术规格注：传感器型号、规格可以按使用要求来选择。安装形式：一般采用吊式安装或座式安装。料斗的几何形式：矩形或圆锥形。表1-4 Y55D系列电子式定量秤主要安装尺寸图1-5 电子定量秤（传感器型）1—机架；2—称量传感器；3—称量斗；4—气缸；5—鳄式卸料门1.2.2 容积式栅格定量器
容积式栅格定量器（见图1-6）是一种利用容积比例计量的称重设备，可以实现对新砂、旧砂配比定量的功能。广泛应用于铸造、化工、煤炭和建材行业的定量配料。1—气缸；2—气缸支架；3—上栅格门；4—下栅格门；5—定量斗体图1-6 容积式定量器1—气缸；2—气缸支架；3—上栅格门；4—定量斗体；5—鳄式卸料门；6—卸料门气缸
容积式栅格定量器一般在铸造车间应用于单一砂混合的定量配料，亦适用于其它工步两种物料的配料，具有配比灵活、性能稳定、比例设定大的特点，一般可与带式给料机、振动给料机配套使用。
主要结构形式：由容积定量斗、比例隔板、栅格板、气动卸料门等组成。1.3 给料设备1.3.1 胶带给料机
Y41系列胶带给料机（见表1-5、表1-6、图1-7～图1-10）适用于铸造车间生产线对于新砂、型砂、再生回用砂等物料的输送给料。在型砂制备单元应用广泛。表1-5 Y41系列胶带给料机主要技术规格表1-6 Y41系列胶带给料机主要安装尺寸 单位：mm
该机具有给料能力大、给料均匀、给料量可调、结构简单、安装维修方便，并可实现双向给料（改变机架结构的情况下）的特点。
胶带给料机的安装形式：吊装，座装。
其主要结构形式：由电机减速器、机架、链传动机构、拉紧装置、托辊、输送胶带、导料槽等组成。1.3.2 振动给料机
惯性振动给料机（槽式）是以振动电机为激振源激振，利用自同步原理，使槽体产生直线振动，达到槽体内物料以连续流态状向前运动的目的。给料机的短距离输送为主，一般安装在料斗出口处，可使物料改向，过渡到其它输送定量设备上，适用于铸造生产线上中小颗粒状、块状或粉状物的给料。
该机具有给料均匀、振幅可调、噪声小、结构简单、安装方便的特点。
振动给料机（见表1-7，表1-8和图1-11，图1-12）按物料堆积质3量的1.6（t/m）计算其承载能力，而且应考虑其安装方式、料层厚度、粒度和含泥量等方面的因素。表1-7 Y47系列振动给料机主要技术规格注：1.适用于对松散颗粒物料的给料，可以和大型砂库配套使用。 2.安装方式：座装式、吊装式。安装倾角：下倾8°～12°。表1-8 Y47系列振动给料机主要安装尺寸 单位：mm
一般情况下，给料机可按下倾8°～12°安装；对要求给料均匀、稳定的防止自流的情况应采用水平安装或略有上倾（<8°）安装为宜。
其主要结构形式：由振动电机、参振槽体、隔振弹簧等组成。振动给料机（槽式）的安装形式：吊装、座装。振动电机安装形式：左、右侧装式，后置式等。1.3.3 螺旋给料机
Y42系列螺旋给料机（见表1-9、表1-10和图1-13）适用于铸造车间非湿性粉料、颗粒状物料的输送给料。若采用时间继电器控制，可实现定量给料使用。
该机具有给料配比灵活、给料均匀、给料量可调、结构简单、安装维修方便的特点。
其主要结构形式：由电机减速器、机架、联轴器、螺旋体、机壳、进料口及出料口等组成。表1-9 Y42系列螺旋给料机主要技术规格注：适用于粘土砂铸造工艺的粉料定量输送。表1-10 Y42系列螺旋给料机安装尺寸 单位：mm1.3.4 圆盘给料机
圆盘给料机（见表1-11和图1-14）适用于铸造车间非湿性、颗粒状物料的输送给料。通过调量导套闸板控制，可实现定量、均匀给料。
该机具有给料均匀、给料量可调、结构简单、安装维修方便的特点。
其主要结构形式：由电机减速器、机架、圆盘体、调量闸板、导料套及出料挡板等组成。表1-11 圆盘给料机主要技术规格注：1.适用于粘土砂铸造工艺的砂库小颗粒干状物料的定量给料，不宜用于粉料。 2.驱动减速器的形式可以按工艺需要选择。图1-14 ϕ1500圆盘给料机1—料仓；2—调整套；3—导料套；4—圆盘；5—减速器；6—电动机皮带轮；7—机座1.3.5 星形给料机
星形给料机（见表1-12和图1-15）适用于铸造车间非湿性灰、粉料、小颗粒状物料的输送给料。若采用转速继电器控制，可实现定量给料使用。通常应用于粉料库、除尘器排放灰口。
该机具有给料均匀、结构简单、安装维修方便的特点。
其主要结构形式：由电机减速器、旋转体、机壳、进料口及出料口等组成。表1-12 星形给料机主要技术规格注：适用于粘土砂铸造工艺的粉料定量器，亦可用于气力输送中料库的锁气装置和除尘器的排灰器。图1-15 星形给料机1—电机减速器；2—机壳；3—轴承盖；4—给料叶片；5—出料口1.4 松砂设备1.4.1 双轮式松砂机
S35系列双轮式松砂机（见表1-13、表1-14和图1-16）与皮带输送机配套使用。适用于松散各种经混合后的型、芯砂，使型、芯砂的造型性均匀，流动性好，可以提高铸型紧实度、透气性，以适应高效率、高质量的造型需要。亦适用于高压造型后的落砂清理的旧砂团块
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