高錳鋼破碎壁鑄件快速順序凝固裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械設備技術領域，具體涉及一種高錳鋼破碎壁鑄件快速與順序凝固裝置。
【背景技術】
[0002]圓錐破碎機是冶金、化工、建材、水電、礦山、交通建設等工業部門對不同硬度的各種礦石或巖石進行破碎或細碎的一種機械設備，其具有結構可靠、運轉平穩、生產效率高、調整方便、產品粒度均勻等特點。其工作原理如圖1所示，其中:標號I’為軋臼壁、標號2’為破碎壁、標號3’為錐齒輪、標號4’為偏心擺動機構。
[0003]在破碎機中，乳臼壁與破碎壁是設備運轉過程中的兩個關鍵部件，破碎機工作時，這兩個工件受到破碎物料的擠壓、沖擊與磨損，從而迅速失效，故其工作壽命決定設備的品質質量與工作效率。提高軋臼壁與破碎壁的制作質量，特別是提高其耐磨性，可以提高破碎機的工作壽命，提高工作效率，降低設備損耗。
[0004]軋臼壁的結構如圖2a、2b所示，A部是重要工作部位，軋臼壁在使用過程中需要具有良好的抗沖擊性能及抗磨損性能。因此，常用高錳鋼材料進行鑄造的方法生產破碎壁，但高錳鋼是一種本質粗晶粒金屬材料，且因熱處理過程無相變，無法通過熱處理細化晶粒，所以高錳鋼鑄件除要求鑄件無縮孔、縮松、夾雜物等鑄造缺陷外，鑄造原始組織中的晶粒度大小對鑄件抗沖擊性能及抗耐磨性能產生重要的影響，對于破碎壁鑄件來說，獲得晶粒細小、無縮孔縮松和夾渣等缺陷的鑄造組織，是鑄造生產過程中的一道難題。
[0005]現有破碎壁鑄造工藝方案中，最常用是采用砂型鑄造技術，其鑄造方案如圖3a、3b所示，有兩種工藝方案，圖3a中，澆注系統la、補縮冒口 2a、型砂3a、破碎壁(鑄件)4a、上砂箱5a、下砂箱6a，乳臼壁鑄造時的方位與工作時相同，工作部位在鑄件下部，但由于工作部位鑄件比較厚，鑄件上部較薄，在凝固時鑄件上部先凝固，下部后凝固，下部后凝固時由于得不到上部金屬的補縮，必定在鑄件下部工作部位產生縮孔縮松。因此，鑄件工作部位不可避免地存在縮孔縮松的缺陷，影響工作性能及使用壽命。
[0006]圖3b中，澆注系統Ib、補縮冒口 2b、型砂3b、破碎壁(鑄件)4b、上砂箱5b、下砂箱6b，鑄件工作部位朝上，利用冒口對鑄件工作部位進行補縮，可以實現鑄件從下至上的順序凝固，避免鑄件產生縮孔縮松缺陷，但由于鑄件工作部位在上且與冒口接觸，根據金屬凝固原理，凝固過程中夾雜物向上浮動，及夾雜物最后凝固部位聚集這一特性。則鑄件工作部位夾雜物比較多，此時，鑄件的重要工作部位在鑄件上部，屬于最后凝固部位，鑄件凝固時間比較長，因而晶粒粗大。因此，鑄件工作部位可能無縮孔縮松缺陷，但因晶粒粗大，夾雜物多，鑄件工作時的抗沖擊性能與抗磨損性能必定較差，不是一種好的工藝方案。
[0007]從以上分析可知，單純的砂型鑄造難以獲得高質量的高錳鋼破碎壁鑄件。
【實用新型內容】
[0008]為解決上述鑄造難題，本實用新型提供了一種高錳鋼破碎壁鑄件快速順序凝固裝置，其能保證破碎壁特別是破碎壁的重要工作部位在鑄造過程中獲得晶粒細小且無縮孔、縮松、無夾渣缺陷的鑄造組織。
[0009]為達到上述目的，本實用新型采取如下技術方案:一種高錳鋼破碎壁鑄件快速順序凝固裝置，包括上砂箱、砂型、底座、砂芯，上砂箱的底部固定于急冷塊的上表面，急冷塊的底部固定于底座的上表面，上砂箱填砂造型后而形成砂型，砂芯通過芯頭與冷型內孔定位，形成破碎壁的內腔結構，型砂設有澆注通道及冒口，澆注通道上端延伸至與外界相通，澆注通道向下延伸至砂芯，端口與破碎壁的成型部貫通；冒口貫通破碎壁的成型部與外界；急冷塊的局部內壁對應于破碎壁成型部的重要工作部位外壁；冷型形成通水槽，此通水槽的外壁正對于破碎壁成型部的下端部。
[0010]優選的，底座包括底座架，冷型形成一圈所述的通水槽，通水槽的槽口朝外；底座架內圈形成一環形臺階，冷型擱于該臺階之上，冷型的上表面與底座架的上表面持平，且冷型的通水槽槽口被底座架的內壁封住。
[0011]優選的，冷型與底座架的接觸處裝入兩個密封圈，兩個密封圈分別處于通水槽槽口的上下方。
[0012]優選的，冷型與底座架之間通過連接螺釘固定連接。
[0013]優選的，設一進水管與出水管，進水管從下部穿過底座架后伸入冷型的通水槽而與通水槽連通，出水管從下部穿過底座架后伸入冷型的通水槽而與通水槽連通，進水管與出水管處于相對側。
[0014]優選的，急冷塊的下表面擱于冷型及底座架的上表面。
[0015]優選的，急冷塊與底座架間形成上下相對應的定位孔，定位孔內裝入定位銷。
[0016]優選的，上砂箱下口沿與急冷塊的上口沿內圈焊接。
[0017]本實用新型涉及一種圓錐破碎機上重要鑄件一破碎壁鑄造的工藝裝置，該技術方案與現有砂型鑄造技術相比，在鑄件重要工作部位采用強制冷卻技術，使鑄件重要部位在凝固過程中獲得細晶粒組織的同時，實現了順序凝固，避免鑄件產生縮孔、縮松及夾雜物缺陷，從根本上解決了軋臼壁鑄造的品質質量。經試驗表明，該實用新型技術方案生產的軋臼壁，其使用壽命是現有普通砂型鑄造方法的1.5 — 2倍。
【附圖說明】
[0018]圖1是圓錐破碎機工作原理圖。
[0019]圖2a、2b是破碎壁的結構圖。
[0020]圖3a、3b是破碎壁砂型鑄造的兩種方案。
[0021]圖4是整體結構圖。
[0022]圖5是底座結構圖。
[0023]圖6a、6b是底座架的結構圖。
[0024]圖7是冷型的局部結構圖。
[0025]圖8是上砂箱與急冷塊的結構圖。
[0026]圖9a、9b是外模結構圖。
[0027]圖10a、1b是上砂型造型圖。
[0028]圖lla、llb是砂芯制作圖。
[0029]圖12a、12b是芯盒結構圖。
[0030]圖4_12b中，I 一澆注系統、2 —冒口、3 —上砂箱、4 一型砂、5 —破碎壁、6 —急冷塊、7 —冷型、8 —定位銷、9 一連接螺釘、10 —密封圈、11 一底座架、12 —出水管、13 —砂芯、14 一進水管、15 —造型外模、16 —芯盒、17 —底板、18 —夾緊楔板。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本實用新型優選實施例作詳細。
[0032]參見圖4_12b，本實施例整體裝置包括上砂箱3、砂芯13、底座，上砂箱3下口沿與急冷塊6的上口沿內圈焊接而呈一體狀，急冷塊6在鑄件凝固初期形成急冷作用，使鑄件重要面形成良好的細晶粒組織。上砂箱3與急冷塊6焊接成一整體結構如圖8所示，B處為焊縫。
[0033]如圖5所示，底座包括底座架11 (圖6&、613)、冷型7(圖7)，這兩個零件構成了底座的主體。冷型7形成一圈通水槽7-1，通水槽7-1