宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，属于铸造砂再生设备技术领域。本发明包括滚筒，滚筒通过一根长轴与电机的输出轴相连，在滚筒的筒壁上设有放砂孔，在滚筒一端的端壁上设有投砂口，长轴的两端通过机架支撑；还包括若干根紫铜棒，紫铜棒放于滚筒内，在自重的作用下紧贴滚筒的内壁，若干根紫铜棒至少在滚筒内成一排放置，一排紫铜棒的总长度小于滚筒两个端壁内侧之间的长度，各紫铜棒的外圆面上设有破膜机构。本发明脱膜率高，再生效果好，能够提高再生效率，降低再生砂的成本，进而降低铸造成本，减少新砂使用。
【专利说明】
宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备
技术领域
[0001 ]本发明属于铸造砂再生设备技术领域，尤其涉及一种宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备。
【背景技术】
[0002]宝珠砂和陶粒砂，结构致密、粒型极似球形，表面光滑且表面积小，具有耐高温(1800°C)、良好的透气性、发气量低、溃散性、抗酸碱侵蚀性、破碎率低、能够节省树脂、造型强度高、铸件光洁度高、铸造成品率高等优点，性价比由于铬铁矿砂、锆英砂，为铸造业提高铸件质量，降低生产成本和减少环境污染提供了简便并有效的方法，是目前公认最理想的新型铸造用砂，用于铸造业是业内人士梦寐以求的事情。
[0003]宝珠砂与硅砂相比存在以下优势:
1、宝珠砂的耐火度高于硅砂，而且造型时填充的紧实度高，因而，可使铸件的表面质量提尚，生广中的废品率降低；
2、球形的宝珠砂流动性很好，对于形状复杂的铸件，内夹角、深凹处、平孔等难以填充的部位，都易于填紧。因而，可显著减少这些部位的包砂缺陷，大幅度减少清理和精整的工作量；
3、耐破碎性好，回收率高，排放的废弃物也相应地减少；
4、热膨胀率小，热稳定性好，不会发生二次相变而引起膨胀缺陷，大大提高了尺寸精度；
5、消失模实型铸造，树脂的用量可减少约1/3。
[0004]本发明采用宝珠砂与硅砂的一些数据比较如下:1、节省树脂，例如，I吨硅砂用30公斤树脂，而I吨宝珠砂用18公斤树脂；2、耗电量低，100公斤娃砂耗电80 kw，而100公斤宝珠砂耗电40kW，I吨宝珠砂的耗电费用不超过20元。而且由于宝珠砂和陶粒砂昂贵的价格(3000元/每吨以上)，使铸造业内人士望而怯步。因此对旧砂进行再生回收利用可降低使用成本，但是目前再生宝珠砂和陶粒砂的设备再生质量差，成本高，实用性不强，回收的宝珠砂和陶粒砂再生达不到重复利用、降低成本的效果。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，脱膜率高，再生效果好，能够提高再生效率，降低再生砂的成本，进而降低铸造成本，减少新砂使用。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，包括滚筒，滚筒通过一根长轴与电机的输出轴相连，在滚筒的筒壁上设有放砂孔，在滚筒一端的端壁上设有投砂口，长轴的两端通过机架支撑；
还包括若干根紫铜棒，紫铜棒放于滚筒内，在自重的作用下紧贴滚筒的内壁，若干根紫铜棒至少在滚筒内成一排放置，一排紫铜棒的总长度小于滚筒两个端壁内侧之间的长度，各紫铜棒的外圆面上设有破膜机构。
[0007]进一步的技术方案，所述破膜机构为设置在紫铜棒外圆面上的若干个周向凹槽。
[0008]进一步的技术方案，各紫铜棒上的周向凹槽的断面形状为矩形、锥形或梯形中的一种、两种或三种，周向凹槽之间的间距大小不一，周向凹槽的槽宽大小不一，各紫铜棒的长短不一。
[0009]进一步的技术方案，放砂孔为若干，若干所述的放砂孔成多排在滚筒的筒壁上沿圆周均布，每排上的放砂孔等间距布设。
[0010]进一步的技术方案，放砂孔为4-10排，在滚筒的圆周上均布。
[0011]进一步的技术方案，还包括电磁放砂装置，电磁放砂装置包括与滚筒上的放砂孔的位置和数量对应的牵引磁铁，牵引磁铁能封闭和打开放砂孔，牵引磁铁固定在支架上，支架固定在滚筒上。
[0012]进一步的技术方案，电磁放砂装置包括与放砂孔排数相等的电磁分合单元，每个电磁分合单元的牵引磁铁能够封闭和打开对应的一排放砂孔，每个电磁分合单元上的牵引磁铁固定在独立的支架上，该独立的支架的两端固定在滚筒的两端壁的外侧。
[0013]进一步的技术方案，在滚筒一端的端壁的中间设有向外凸的圆锥台，投砂口设置在圆锥台的锥面上;在滚筒内放置的紫铜棒的高度小于设置投砂口的端壁的圆环面的径向距离。
[0014]进一步的技术方案，长轴为空心轴，空心轴的两端封堵，在位于滚筒内的一段长轴壁上设有若干通孔。
[0015]进一步的技术方案，还设有除尘装置，除尘装置包括风机，风机的吸风口位于设置投砂口一端的端壁的外侧。
[0016]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
1)本发明中，利用紫铜棒对放入滚筒的旧砂进行滚压，能够去除包覆在砂表面的粘膜，对使用过的宝珠砂、陶粒砂进行再生，达到重新使用的效果，其脱膜率高，破碎率低，不会破坏再生砂的圆整度，再生质量好，再生效率高，降低再生砂的成本；
2)紫铜棒外圆周面上的形状、宽度、间距不一的周向凹槽，及长短不一的紫铜棒，形成自由滚动，能有效去除砂表面的粘膜；
3)本发明采用电磁放砂装置，能够实现自动放砂，实现自动化操作，保证了工作的连续性，降低劳动强度；
4)在滚压过程中，灰尘从空心长轴的通孔进入空心长轴内，经滚筒端部的风机吸尘，达到筒内除尘，使其达到了环保的目的；
5)该设备结构简单，投资成本低，再生成本低，能够使再生砂得到广泛使用，大大降低铸造成本，而且，减少新硅砂的用量，有利于减少土地流失，保护生态环境，同时也降低运力，节约能源。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是本发明紫铜棒一个实施例的结构图；
图3是本发明紫铜棒另一个实施例的结构图；
图4是滚筒的侧视图； 图5是图1的左视图；
图中:1、滚筒;2、通孔;3、长轴;4、机架;5、紫铜棒;6、收料箱;7、电机;8、风机;9、投砂口； 10、放砂孔;11、牵引磁铁;12、支撑筋；13、支架;14、周向凹槽。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]本发明提供的设备具体包括如图1所示的滚筒I，滚筒I通过一根长轴3与电机7的输出轴相连，在滚筒I的筒壁上设有放砂孔10，在滚筒I 一端的端壁上设有投砂口 9，长轴3的两端通过机架4支撑;还包括若干根紫铜棒5，紫铜棒5放于滚筒I内，在自重的作用下紧贴滚筒I的内壁，若干根紫铜棒5至少在滚筒I内成一排放置，一排紫铜棒5的总长度小于滚筒I两个端壁内侧之间的长度，各紫铜棒5的外圆面上设有破膜机构。紫铜质软，致密，密度较重，对砂无伤害，紫铜棒分为若干段，在滚筒内滚动时两两紫铜棒之间会有间隙，各个紫铜棒可自由滚动，紫铜棒表面的破膜机构能够破损包覆砂的粘膜，而不会伤害到砂本身，本发明中，电机转速较低，使滚筒转动，而滚筒内的紫铜棒不会随着滚筒做圆周转动，只是在滚筒底部自由转动，而再生砂始终沉在紫铜棒的下面，即紫铜棒在砂的上面滚压，一般电机转速在30-100r/min，滚筒直径为纟800-1200mm，滚筒长度为1000-1500mm，紫铜棒直径在纟60-90mm。该设备制备简单，投资成本少，能够去除包覆在砂表面的粘膜，对使用过的宝珠砂、陶粒砂进行再生，达到重新使用的效果，其脱膜率高，破碎率低，不会破坏再生砂的圆整度，再生质量好，再生效率高，降低再生砂的成本，进而降低铸造成本，减少新砂用量，在一定的程度上，也就减少了土地流失和资源破坏，利于保护环境。
[0020]其中需要说明的是，电机的转速要根据滚筒直径、长短、生产再生砂量的多少等确定。
[0021]作为一种优选的结构，本发明中紫铜棒分三排，如图4所示，三排紫铜棒在滚筒的底部并排，随滚筒的转动在滚筒底部自由转动，三排紫铜棒也避免了紫铜棒重叠现象的发生，能够提尚紫铜棒滚压的效率和效果，提尚紫铜棒的利用效率。
[0022]本发明中所述破膜机构，为设置在紫铜棒5外圆面上的若干个周向凹槽14，各紫铜棒5上的周向凹槽14的断面形状为矩形如图2所示、锥形或梯形(如图3所示)中的一种、两种或三种，周向凹槽14之间的间距大小不一，周向凹槽14的槽宽大小不一，各周向凹槽的棱线、紫铜棒的端线均可以看做是刃部，而这些棱线和端线在滚筒的转动过程中，其位置也是动态的变化，这样，有利于提尚砂表面粘I吴的破I吴率，而由于动态变化的原因，每一个棱线或端线不会固定在一个位置不动，因此也不会对再生砂造成伤害，因此也大大提高了再生砂的质量。
[0023]本发明中的破膜机构还可以是设置在紫铜棒圆周面上的若干凸起，或是设有纹路，其作用是增加摩擦力，对砂进行滚压，脱去砂表面的粘膜，同时避免对砂本身造成伤害。
[0024]作为最佳的一种结构，本发明中各紫铜棒5的长短不一，这样可以使每一粒砂尽可能多的受到不同部位的棱线的滚压，避免仅一条棱线对同一部位的砂的滚压，而对砂本身会造成伤害，或损坏砂的圆整度及光洁度。
[0025]另外，上述所提到的周向凹槽、凸起及不光滑的纹路还有另外一个作用，因为紫铜棒转动也会带动一些砂随着转动，这样，这些砂就会顺周向凹槽、凸起间隙及纹路掉落回到紫铜棒的下部，也是避免再生砂翻转至紫铜棒的上面，起不到滚压的作用，如此结构，可以保证再生砂始终都处于紫铜棒的下面。
[0026]作为一种优选的结构，本发明中放砂孔10为若干，若干所述的放砂孔10成多排在滚筒I的筒壁上沿圆周均布，每排上的放砂孔10等间距布设，在滚压过程中，放砂孔10通过放砂装置盖合，当滚压好的再生砂需要放出时，放砂装置打开放砂孔10。便于把再生砂放出。
[0027]作为一种优选的结构，放砂孔10为4-10排，在滚筒I的圆周上均布，放砂孔根据生产量的大小及滚筒的直径长短等确定，以便于砂顺利放出为宜。
[0028]本发明的放砂装置最优的结构为电磁放砂装置，电磁放砂装置包括与滚筒I上的放砂孔1的位置和数量对应的牵引磁铁11，牵引磁铁11能封闭和打开放砂孔1，牵引磁铁11固定在支架13上，支架13固定在滚筒I上。通过牵引磁铁11能实现自动关闭或打开放砂孔，提高本发明自动控制能力，实现自动放砂，实现自动化操作，降低劳动强度，减少人员使用，降低人工成本，保证了工作的连续性，也利于提高再生效率。
[0029]本发明电磁放砂装置进一步的包括与放砂孔10排数相等的电磁分合单元，每个电磁分合单元的牵弓I磁铁11能够封闭和打开对应的一排放砂孔? ο，每个电磁分合单元上的牵引磁铁11固定在独立的支架上，该独立的支架的两端固定在滚筒I的两端壁的外侧。该结构实用性更强，制作和整体的结构合理可行。
[0030]本发明的放砂装置还可以是手动控制、液压或气动控制。
[0031]本发明中，在滚筒I一端的端壁的中间设有向外凸的圆锥台，如图1所示，投砂口 9设置在圆锥台的锥面上;在滚筒I内放置的紫铜棒5的高度小于设置投砂口 9的端壁的圆环面的径向距离。其中，锥面的部位采用均匀分布的支撑筋12连接，支撑筋12之间的部位即为投砂口 9，如图5所示。
[0032]为了降低成本减轻重量，本发明长轴3为空心轴，空心轴的两端封堵，在位于滚筒I内的一段长轴3壁上设有若干通孔2，因此，空心轴的作用更在于使滚筒内产生的粉尘经通孔2进入空心轴内，避免粉尘在滚筒内聚集，不利于再生砂的再生质量和效果，同时也达到筒内除尘的目的。
[0033]由于再生砂的过程会产生粉尘，不仅污染环境，还会对作业人员的身体健康造成伤害，因此，本发明还设有除尘装置，除尘装置包括风机9，风机9的吸风口位于设置投砂口 9一端的端壁的外侧。通过风机9的作用，把滚筒内的粉尘吸走，进入除尘装置，而不会使粉尘排在设备周围的环境中；而且如果粉尘进入空心轴，则风机可从空心轴内把粉尘吸出。
[0034]本发明可实现自动控制，即包括控制器，牵引磁铁11与控制器相连，电机7与控制器相连，操作时，控制器使牵引磁铁11动作，封闭放砂孔，然后从投砂口放入需再生的砂子，电机启动，当根据一次生产量设计的电机工作达到设定时间时，控制器控制牵引磁铁11打开放砂孔，再生砂放出，收入滚筒下方的收料箱6内。
[0035]本发明冷法再生无需加热，即可对宝珠砂、陶粒砂进行再生，相比热法再生，节约能源和消耗，降低成本。
[0036]利用本发明再生的宝珠砂和陶粒砂，宝珠砂和陶粒砂的PH值分别为8-10、7-8，角型系数彡1.1，接近真圆，达到重新使用的效果，脱膜率高达96%以上，回收率能达到97%以上，破碎率彡3%，再生效率1.5吨/小时，一般宝珠砂和陶粒砂用在铸钢件等精密件的铸造中，能够满足铸造使用;采用筒内除尘，电磁放料，能够保证工作的连续性，也利于提高再生效率，减轻劳动强度，总体能达到节能、环保、高效、高产、高质量的目的。
[0037]本发明延伸的有益效果在于，本发明不但为铸造业提高了铸件质量，降低了成本，而且，减少了硅砂用量，减少了土地流失，保护了生态环境，同时也降低了运力，节约了能源。
【主权项】
1.一种宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，包括滚筒(I)，滚筒(I)通过一根长轴(3)与电机(7)的输出轴相连，在滚筒(I)的筒壁上设有放砂孔(10)，在滚筒(I) 一端的端壁上设有投砂口( 9)，长轴(3)的两端通过机架(4)支撑； 还包括若干根紫铜棒(5)，紫铜棒(5)放于滚筒(I)内，在自重的作用下紧贴滚筒(I)的内壁，若干根紫铜棒(5)至少在滚筒(I)内成一排放置，一排紫铜棒(5)的总长度小于滚筒(I)两个端壁内侧之间的长度，各紫铜棒(5)的外圆面上设有破膜机构。2.根据权利要求1所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，所述破膜机构为设置在紫铜棒(5)外圆面上的若干个周向凹槽(14)。3.根据权利要求2所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，各紫铜棒(5)上的周向凹槽(14)的断面形状为矩形、锥形或梯形中的一种、两种或三种，周向凹槽(14)之间的间距大小不一，周向凹槽(14)的槽宽大小不一，各紫铜棒(5)的长短不一。4.根据权利要求1所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，放砂孔(10)为若干，若干所述的放砂孔(10)成多排在滚筒(I)的筒壁上沿圆周均布，每排上的放砂孔(10)等间距布设。5.根据权利要求4所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，放砂孔(10)为4-10排，在滚筒(I)的圆周上均布。6.根据权利要求1或4所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，还包括电磁放砂装置，电磁放砂装置包括与滚筒(I)上的放砂孔(1)的位置和数量对应的牵引磁铁(11)，牵引磁铁(11)能封闭和打开放砂孔(10)，牵引磁铁(11)固定在支架(13)上，支架(13)固定在滚筒(I)上。7.根据权利要求6所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，电磁放砂装置包括与放砂孔(10)排数相等的电磁分合单元，每个电磁分合单元的牵弓I磁铁(11)能够封闭和打开对应的一排放砂孔(10)，每个电磁分合单元上的牵引磁铁(11)固定在独立的支架上，该独立的支架的两端固定在滚筒(I)的两端壁的外侧。8.根据权利要求1所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，在滚筒(I)一端的端壁的中间设有向外凸的圆锥台，投砂口(9)设置在圆锥台的锥面上;在滚筒(I)内放置的紫铜棒(5)的高度小于设置投砂口(9)的端壁的圆环面的径向距离。9.根据权利要求1所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，长轴(3)为空心轴，空心轴的两端封堵，在位于滚筒(I)内的一段长轴(3)壁上设有若干通孔(2)。10.根据权利要求1-5、7-9中任一权利要求所述的宝珠砂、陶粒砂冷法再生设备，其特征在于，还设有除尘装置，除尘装置包括风机(9)，风机(9)的吸风口位于设置投砂口(9)一端的端壁的外侧。
【文档编号】B22C5/04GK105903896SQ201610476957
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】王印国, 荣行键
【申请人】王印国