一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法转让专利

申请号 : CN202410064099.5

文献号 : CN117564244B

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发明人 : 叶海滨刘蕾李荣朱艳徐成龙黄舒蓉

申请人 : 江苏大中技术股份有限公司

摘要 :

本发明属于电机转子生产设备技术领域,具体的说是一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法,包括底板,所述底板上安装有转盘,所述转盘上安装有模具,所述模具包括上模和下模;所述上模上安装有增压筒,所述增压筒上开设有进料口,所述增压筒内安装有挤压杆;所述上模上安装有支点杆,所述支点杆上安装有摆动杆,所述摆动杆的一端安装有质量块,所述摆动杆的另一端接触挤压杆;所述底板上安装有安装架,所述安装架上安装有气缸二,所述支点杆上安装有连接杆,所述气缸二上与连接杆之间转动连接;本发明结构简单,可简化浇铸装置的结构,降低对液压系统要求,同时具有离心浇铸和压力铸造的优点,保证转子尺寸及性能,提高浇铸质量。

权利要求 :

1.一种电机转子增压式离心浇铸装置,包括底板(1),所述底板(1)上转动安装有转盘(122),所述转盘(122)上安装有模具(2),所述模具(2)包括上模(21)和下模(22),所述模具(2)内部放置有铁芯(5);

其特征在于:所述上模(21)上安装有增压筒(25),所述增压筒(25)的侧壁上开设有进料口(251),所述增压筒(25)内滑动安装有挤压杆(26);

所述上模(21)上安装有支点杆(3),所述支点杆(3)上转动安装有摆动杆(31),所述摆动杆(31)远离上模(21)的一端安装有质量块(314),所述摆动杆(31)靠近上模(21)的一端接触挤压杆(26)的上端;

所述底板(1)上安装有安装架(4),所述安装架(4)上安装有气缸二(41),所述支点杆(3)的上端安装有连接杆(411),所述气缸二(41)上的伸出杆与连接杆(411)之间转动连接;

所述安装架(4)上安装有电机二(42),所述电机二(42)上安装有驱动伸缩杆(421),所述驱动伸缩杆(421)的下端安装有限位环(423),所述摆动杆(31)包括动力杆(311)与压力杆(312),所述限位环(423)位于动力杆(311)的上方,所述限位环(423)与动力杆(311)相互接触;

所述限位环(423)与安装架(4)之间安装有限位伸缩杆,所述限位伸缩杆与驱动伸缩杆(421)之间相互对称分布,所述驱动伸缩杆(421)由丝杆与对应的套筒组成。

2.根据权利要求1所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,其特征在于:所述质量块(314)内部中空,所述质量块(314)内部放置有重物。

3.根据权利要求1所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,其特征在于:所述动力杆(311)的上表面上转动安装有辊杆(315),所述限位环(423)与辊杆(315)之间相互接触。

4.根据权利要求1所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,其特征在于:所述铁芯(5)上端安装有上堵头(23),所述下模(22)内安装有下堵头(24),所述底板(1)的下方安装有气缸一(13),所述下堵头(24)安装在气缸一(13)上伸出的顶杆(131)上端;

所述上堵头(23)的表面上开设有导流槽(231),所述增压筒(25)下方的出口对准导流槽(231)的中间位置,所述上堵头(23)的边缘处设置有阶梯槽(232),所述阶梯槽(232)的边缘设置有刃口。

5.根据权利要求1所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,其特征在于:所述安装架(4)的两侧对称安装有挡板(43),所述挡板(43)与安装架(4)之间转动连接,所述模具(2)位于挡板(43)围成区域的中间位置。

6.根据权利要求5所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,其特征在于:所述挡板(43)与安装架(4)之间安装有阻尼铰链,所述挡板(43)上安装有加强网。

7.一种电机转子增压式离心浇铸方法,其特征在于:所述浇铸方法适用于上述权利要求1‑6任一项所述的一种电机转子增压式离心浇铸装置,所述浇铸方法包括以下步骤:S1:启动气缸二(41),带动上模(21)向下移动,使得上模(21)与下模(22)进行合模;

S2:将融化的铝液从进料口(251)中注入到增压筒(25)内;

S3:启动电机一(12),使得电机一(12)带动模具(2)发生转动,并在模具(2)转动过程中利用摆动杆(31)对增压筒(25)上的挤压杆(26)进行挤压,使得模具(2)内铝液在压力与离心力下凝固;

S4:关闭电机一(12),之后依次启动气缸二(41)和气缸一(13),使得上模(21)与下模(22)分离,并将模具(2)内浇铸完成的转子顶出。

说明书 :

一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于电机转子生产设备技术领域,具体的说是一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法。

背景技术

[0002] 长期以来电机鼠笼转子铸铝一般采用两种工艺:离心浇铸和压力铸造。离心浇铸,即在转子铁芯转动的时候,把熔融金属液倒入浇口,在熔融金属液自重及离心力的作用下成型。压力铸造,即熔融的熔融金属液在压力作用进入模具型腔及转子铁芯槽型,并在压力作用下成型。
[0003] 采用离心浇铸工艺成型的鼠笼转子导条与铁芯的间隙大,容易产生噪音,同时上铝环的铸铝质量及尺寸不好控制,报废严重。采用压力铸造工艺的鼠笼转子导条与铁芯的间隙及铝环尺寸容易保证,但由于是在高压力作用下快速成型,排气不畅,铝环中容易出现较大气孔,导致产品性能下降。

发明内容

[0004] 为了弥补现有技术的不足,简化浇铸装置的结构,降低对液压系统要求,同时具有离心浇铸和压力铸造的优点,保证转子尺寸及性能,提高浇铸质量,本发明提出一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,包括底板,所述底板上转动安装有转盘,所述转盘上安装有模具,所述模具包括上模和下模,所述模具内部放置有铁芯,所述底板上转动安装有转轴,所述转轴上端与转盘相互连接,所述底板的下方安装有支架,所述支架上安装有电机一,所述电机一通过传动带带动转轴运动,所述铁芯浇铸完成后由人工或机械手进行拿取;
[0006] 所述上模上安装有增压筒,所述增压筒的侧壁上开设有进料口,所述增压筒内滑动安装有挤压杆;
[0007] 所述上模上安装有支点杆,所述支点杆上转动安装有摆动杆,所述摆动杆远离上模的一端安装有质量块,所述摆动杆靠近上模的一端接触挤压杆的上端,所述摆动杆靠近上模的一端安装有滚轮,所述滚轮与挤压杆上端面相互接触,所述滚轮与挤压杆之间存在磁性吸引力;
[0008] 所述底板上安装有安装架,所述安装架上安装有气缸二,所述气缸二位于模具和增压筒的正上方,所述支点杆的上端安装有连接杆,所述气缸二上的伸出杆与连接杆之间转动连接。
[0009] 优选的,所述质量块内部中空,所述质量块内部放置有重物。
[0010] 优选的,所述安装架上安装有电机二,所述电机二上安装有驱动伸缩杆,所述驱动伸缩杆的下端安装有限位环,所述摆动杆包括动力杆与压力杆,所述限位环位于动力杆的上方,所述限位环与动力杆相互接触;
[0011] 所述限位环与安装架之间安装有限位伸缩杆(422),所述限位伸缩杆(422)与驱动伸缩杆之间相互对称分布,所述驱动伸缩杆由丝杆与对应的套筒组成。
[0012] 优选的,所述动力杆的上表面上转动安装有辊杆,所述限位环与辊杆之间相互接触。
[0013] 优选的,所述铁芯上端安装有上堵头,所述下模内安装有下堵头,所述底板的下方安装有气缸一,所述下堵头安装在气缸一上伸出的顶杆上端,所述顶杆与转轴之间同心安装,所述气缸一位于下堵头的正下方;
[0014] 所述上堵头的表面上开设有导流槽,所述增压筒下方的出口对准导流槽的中间位置,所述上堵头的边缘处设置有阶梯槽,所述阶梯槽的边缘设置有刃口,所述阶梯槽连接导流槽与铁芯上端环所在区域。
[0015] 优选的,所述安装架的两侧对称安装有挡板,所述挡板与安装架之间转动连接,所述模具位于挡板围成区域的中间位置。
[0016] 优选的,所述挡板与安装架之间安装有阻尼铰链,所述挡板上安装有加强网。
[0017] 一种电机转子增压式离心浇铸方法,所述浇铸方法适用于上述任一项所述的一种电机转子增压式离心浇铸装置,所述浇铸方法包括以下步骤:
[0018] S1:启动气缸二,带动上模向下移动,使得上模与下模进行合模;
[0019] S2:将融化的铝液从进料口中注入到增压筒内;
[0020] S3:启动电机一,使得电机一带动模具发生转动,并在模具转动过程中利用摆动杆对增压筒上的挤压杆进行挤压,使得模具内铝液在压力与离心力下凝固;
[0021] S4:关闭电机一,之后依次启动气缸二和气缸一,使得上模与下模分离,并将模具内浇铸完成的转子顶出。
[0022] 本发明的有益效果如下:
[0023] 1.本发明所述一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法,通过设置摆动杆、质量块、挤压杆以及增压筒,使得浇铸装置在离心转动过程中,利用离心力与杠杆原理使得摆动杆对挤压杆进行挤压,提高模具内的压力,从而同时具有离心浇铸与压力铸造的优点,提高转子的质量,并且利用离心力与杠杆原理对增压筒进行增压,能简化浇铸装置的结构,降低浇铸过程中对液压系统的要求,从而降低浇铸装置的使用成本。
[0024] 2.本发明所述一种电机转子增压式离心浇铸装置及方法,通过设置电机二、限位环以及辊杆,在浇铸完成后,利用限位环对摆动杆进行挤压,使得摆动杆上的动力杆向着靠近模具的方向转动,减小模具整体的转动惯量,使得模具能更快的从转动状态静止,方便工作人员或机械手拿取浇铸完成的转子,提高浇铸装置的工作效率。

附图说明

[0025] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0026] 图1是本发明浇铸装置的主视图;
[0027] 图2是本发明浇铸装置的剖视图;
[0028] 图3是本发明浇铸装置中增压筒进行增压时的结构示意图;
[0029] 图4是本发明浇铸装置中转子的结构示意图;
[0030] 图5是本发明浇铸装置上堵头与下堵头的结构示意图;
[0031] 图6是图2中A处局部放大图;
[0032] 图7是图2中B处局部放大图;
[0033] 图8是图4中C处局部放大图;
[0034] 图9是本发明的方法流程图;
[0035] 图中:底板1、支架11、电机一12、转轴121、转盘122、传动带123、气缸一13、顶杆131、模具2、上模21、下模22、上堵头23、导流槽231、阶梯槽232、下堵头24、增压筒25、进料口
251、挤压杆26、支点杆3、摆动杆31、动力杆311、压力杆312、滚轮313、质量块314、辊杆315、安装架4、气缸二41、连接杆411、电机二42、驱动伸缩杆421、限位伸缩杆(422)422、限位环
423、挡板43、铁芯5、端环51、凸环511。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
[0037] 如图1至图9所示,本发明所述一种电机转子增压式离心浇铸装置,包括底板1,所述底板1上转动安装有转盘122,所述转盘122上安装有模具2,所述模具2包括上模21和下模22,所述模具2内部放置有铁芯5,所述底板1上转动安装有转轴121,所述转轴121上端与转盘122相互连接,所述底板1的下方安装有支架11,所述支架11上安装有电机一12,所述电机一12通过传动带123带动转轴121运动,所述铁芯5浇铸完成后由人工或机械手进行拿取;
[0038] 所述上模21上安装有增压筒25,所述增压筒25的侧壁上开设有进料口251,所述增压筒25内滑动安装有挤压杆26;
[0039] 所述上模21上安装有支点杆3,所述支点杆3上转动安装有摆动杆31,所述摆动杆31远离上模21的一端安装有质量块314,所述摆动杆31靠近上模21的一端接触挤压杆26的上端,所述摆动杆31靠近上模21的一端安装有滚轮313,所述滚轮313与挤压杆26上端面相互接触,所述滚轮313与挤压杆26之间存在磁性吸引力;
[0040] 所述底板1上安装有安装架4,所述安装架4上安装有气缸二41,所述气缸二41位于模具2和增压筒25的正上方,所述支点杆3的上端安装有连接杆411,所述气缸二41上的伸出杆与连接杆411之间转动连接;
[0041] 在对转子进行浇铸时,工作人员或者机械手将经过预热的铁芯5放置到下模22中,之后,启动气缸二41,使得气缸二41通过伸出杆、连接杆411、支点杆3带动上模21向下移动,使得上模21与下模22进行合模,之后,将融化的铝液从进料口251中注入到增压筒25内,在此过程中,铝液会从增压筒25内流入到模具2内部,对铁芯5上的凹槽进行填充,最后铝液的液面会位于增压筒25内且低于增压筒25上的进料口251,同时,在铝液注入完成后,启动电机一12,通过电机一12带动模具2进行转动,利用转动过程中的离心力使铝液充满铁芯5表面的凹槽以及排除铝液中夹杂的气体或其他杂质,提高转子浇铸后的质量;
[0042] 同时,在模具2转动过程中,由于摆动杆31远离模具2的一端安装有质量块314且摆动杆31转动暗转在支点杆3上,从而使得质量块314在离心力的作用下向着远离模具2的方向移动,即摆动杆31远离模具2的一端与模具2之间的距离逐渐增加,从而使摆动杆31靠近模具2的一端向下转动,对挤压杆26进行挤压,使得挤压杆26向着增压筒25内进行移动,在此过程中,摆动杆31与支点杆3形成杠杆,对质量块314转动中存在的离心力进行放大,从而提高对挤压杆26进行挤压的压力大小,以便于对增压筒25以及模具2内部的铝液进行增压,提高浇铸过程中模具2内的压力,进一步提高转子浇铸后的形状尺寸精度,提高转子浇铸质量,同时,假设摆动杆31上质量块314到支点杆3的距离以及质量块314转动时的半径均为0.3m、质量块314的质量为2kg,摆动杆31与挤压杆26的接触点到支点杆3的距离为0.05m,模
2
具2的转动速度为1046r/min,此时依据离心力计算公式F=m*r*ω 得到质量块314转动时的离心力为F=2×0.3×1046/602=182.3526666666667N≈18.2KN,之后,根据杠杆原理公式F1L1=F2L2,以及从上述内容可知F1=18.2KN、L1=0.3m、L2=0.05m,得到F2=(18.2*0.3)/0.05=
109.2KN,同时,配合上模21上摆动杆31对称设置,使得挤压杆26受到的作用力大小为2F2=
218.4KN,同时,根据杨亚琴.鼠笼转子压力铸造工艺参数的优化〔j〕.广西轻工业,2011(12):66‑67中的记载可以得知,挤压杆26受到的作用力能够满足转子进行压铸时的压力需求并得到质量相对较好的转子,综上,利用摆动杆31转动时的离心力,对转子浇铸过程进行增压,能够满足转子的铸造要求,得到质量良好的转子,并且能够减少浇铸装置配套的液压设备的工作要求,简化浇铸装置的结构,降低浇铸装置的使用成本,同时,通过摆动杆31的作用,使得浇铸装置在进行增压式离心浇铸过程中,无需专门使用液压缸或者气缸对模具2进行增压,简化浇铸装置的结构;
[0043] 同时,上模21通过支点杆3、连接杆411与气缸二41上的伸出杆相互连接,由于气缸二41上的伸出杆与连接杆411转动连接,在模具2被电机一12带动发生转动时,气缸二41与模具2之间存在相对转动,同时,气缸二41仅对上模21进行下压,保证上模21与下模22之间合模,气缸二41不会参与浇铸过程中的增压,从而降低对气缸二41的使用要求。
[0044] 作为本发明一种实施方式,所述质量块314内部中空,所述质量块314内部放置有重物;
[0045] 质量块314的内部中空,从而在质量块314的内部放置用于配重的重物,同时,重物放置到质量块314的内部之后对重物进行固定,避免重物在质量块314转动时发生移动,影响浇铸装置的安全性,同时,在转子浇铸所需的参数发生变动,如对不同规格的转子进行浇铸时,浇铸压力或者离心浇铸时转速发生变化,工作人员通过对质量块314内的重物的质量进行调整,使得挤压杆26受到的作用力满足设计要求,保证转子浇铸正常进行以及浇铸后转子的质量良好。
[0046] 作为本发明一种实施方式,所述安装架4上安装有电机二42,所述电机二42上安装有驱动伸缩杆421,所述驱动伸缩杆421的下端安装有限位环423,所述摆动杆31包括动力杆311与压力杆312,所述限位环423位于动力杆311的上方,所述限位环423与动力杆311相互接触;
[0047] 所述限位环423与安装架4之间安装有限位伸缩杆,所述限位伸缩杆与驱动伸缩杆421之间相互对称分布,所述驱动伸缩杆421由丝杆与对应的套筒组成;
[0048] 进行浇铸之前,启动电机二42,使得电机二42带动驱动伸缩杆421内的丝杆转动,从而使得驱动伸缩杆421内的套筒向上移动,进而使得限位环423向上移动,使限位环423不再与摆动杆31接触以及对摆动杆31进行限制,从而在浇铸过程中,摆动杆31能够在离心力作用下发生摆动,进而对挤压杆26产生挤压,同理,在浇铸完成后,再次启动电机二42,使得电机二42带动驱动伸缩杆421内的丝杆与套筒,使套筒向下移动,带动限位环423向下移动,从而使限位环423接触摆动杆31上的动力杆311,并且随着限位环423的向下移动,限位环423会推动动力杆311向着靠近模具2的方向转动,进而减小动力杆311上质量块314与模具2之间的距离,使得转动的模具2、摆动杆31以及质量块314组成的整体的转动惯量减小,从而使完成浇铸的模具2能够相对快速的停止下来,方便将浇铸完成的转子从浇铸装置上取下,同时,假设质量块314的质量为2kg、质量块314转动时的半径变化为0.3m‑0.1m,因此,根据
2 2
转动惯量计算公式I=mr ,可以得到质量块314在半径为0.3时的转动惯量为I1=2*0.3 =
2 2 2
0.18kg·m 、在半径为0.1时的转动惯量为I2=2*0.1 =0.02kg·m ,同时,由于惯性越小的物体越容易停止,因此,在浇铸完成后限位环423向下移动,推动动力杆311向着靠近模具2的方向转动,使得质量块314的转动半径缩小后,能使质量块314的转动惯量缩小,进而加快模具2从转动的状态停止,以便于对浇铸完成的转子进行拿取。
[0049] 作为本发明一种实施方式,所述动力杆311的上表面上转动安装有辊杆315,所述限位环423与辊杆315之间相互接触;
[0050] 在浇铸过程中,摆动杆31上的动力杆311在离心力的作用下会向上转动,使得动力杆311与限位环423发生接触,以及在限位环423向下移动,推动动力杆311向着靠近模具2的方向转动时,限位环423与安装在动力杆311上的辊杆315相互接触,并且辊杆315会发生转动,以便于利用辊杆315的转动来降低辊杆315与限位环423之间的摩擦力,避免动力杆311长时间与限位环423相互接触,导致动力杆311上被磨损,使得浇铸装置在使用时产生安全隐患。
[0051] 作为本发明一种实施方式,所述铁芯5上端安装有上堵头23,所述下模22内安装有下堵头24,所述底板1的下方安装有气缸一13,所述下堵头24安装在气缸一13上伸出的顶杆131上端,所述顶杆131与转轴121之间同心安装,所述气缸一13位于下堵头24的正下方;
[0052] 所述上堵头23的表面上开设有导流槽231,所述增压筒25下方的出口对准导流槽231的中间位置,所述上堵头23的边缘处设置有阶梯槽232,所述阶梯槽232的边缘设置有刃口,所述阶梯槽232连接导流槽231与铁芯5上端环51所在区域;
[0053] 在浇铸时,先将上堵头23安装到铁芯5的上端,之后,将铁芯5放置到下模22中,使得下模22内的下堵头24插入到铁芯5中,对铁芯5的位置进行定位与固定,保证转子浇铸后的形状尺寸精确,同时,在浇铸完成后,上模21被气缸二41带动向上升起,使得上模21与下模22分开,之后,启动气缸一13,使得气缸一13上的顶杆131向上升起,带动下模22内的下堵头24以及转子向上移动,以便于将浇铸完成的转子从下模22中顶出,方便工作人员或机械手将浇铸完成的转子从浇铸装置内取出;
[0054] 同时,转子在浇铸过程中,上堵头23上开设的导流槽231对增压筒25内注入的金属液进行导流,使得金属液到达上堵头23边缘处的阶梯槽232内,之后,金属液从阶梯槽232处流入到铁芯5上的凹槽中以及铁芯5上端环51所在的位置,从而在浇铸完成后,在上堵头23上的阶梯槽232位置会残留有作为浇口的凸环511,因此,在浇铸完成的转子被取出后,将转子放置在工装上,将转子上的上堵头23冲出,在上堵头23冲出的过程中,阶梯槽232边缘处的刃口会对端环51上残留的凸环511进行剪切,减少后续对转子进行处理的工作量,并且作为浇口残留的凸环511位于端环51靠近转子轴线的位置,能够避免浇口位于端环51的上表面上,容易形成突出的残留浇口,影响浇铸完成的转子的端环51表面的平整度,进而影响转子的质量与后续使用。
[0055] 作为本发明一种实施方式,所述安装架4的两侧对称安装有挡板43,所述挡板43与安装架4之间转动连接,所述模具2位于挡板43围成区域的中间位置;
[0056] 通过在“冂”的安装架4两侧安装挡板43,利用挡板43对浇铸装置上的模具2所在区域进行围挡,以便保证浇铸装置工作过程中的安全性,避免浇铸装置在离心转动过程中出现部件脱离飞出的可能,威胁工作人员的安全,同时,将挡板43转动安装在安装架4的竖直部分上,使得挡板43能够进行转动,打开挡板43所围成的区域,方便浇铸时放置铁芯5以及取出浇铸完成的转子。
[0057] 作为本发明一种实施方式,所述挡板43与安装架4之间安装有阻尼铰链,所述挡板43上安装有加强网;
[0058] 通过使用阻尼铰链,保证挡板43不会随意开启,并且挡板43会存在闭合的趋势,同时,当浇铸装置上的部件在离心转动过程中出现脱离时,飞出的部件撞击到挡板43上之后,挡板43能够对部件进行阻挡以及缓冲,提高挡板43对部件防护效果,并且也能避免挡板43直接发生转动,使得部件从挡板43内的区域飞出,造成安全隐患。
[0059] 一种电机转子增压式离心浇铸方法,所述浇铸方法适用于上述任一项所述的一种电机转子增压式离心浇铸装置,所述浇铸方法包括以下步骤:
[0060] S1:启动气缸二41,带动上模21向下移动,使得上模21与下模22进行合模;
[0061] S2:将融化的铝液从进料口251中注入到增压筒25内;
[0062] S3:启动电机一12,使得电机一12带动模具2发生转动,并在模具2转动过程中利用摆动杆31对增压筒25上的挤压杆26进行挤压,使得模具2内铝液在压力与离心力下凝固;
[0063] S4:关闭电机一12,之后依次启动气缸二41和气缸一13,使得上模21与下模22分离,并将模具2内浇铸完成的转子顶出。
[0064] 具体工作流程如下:
[0065] 在对转子进行浇铸时,工作人员或者机械手将经过预热的铁芯5放置到下模22中,之后,启动气缸二41,使得气缸二41通过伸出杆、连接杆411、支点杆3带动上模21向下移动,使得上模21与下模22进行合模,之后,将融化的铝液从进料口251中注入到增压筒25内,在此过程中,铝液会从增压筒25内流入到模具2内部,对铁芯5上的凹槽进行填充,最后铝液的液面会位于增压筒25内且低于增压筒25上的进料口251,同时,在铝液注入完成后,启动电机一12,通过电机一12带动模具2进行转动,利用转动过程中的离心力使铝液充满铁芯5表面的凹槽以及排除铝液中夹杂的气体或其他杂质,提高转子浇铸后的质量;
[0066] 同时,在模具2转动过程中,由于摆动杆31远离模具2的一端安装有质量块314且摆动杆31转动暗转在支点杆3上,从而使得质量块314在离心力的作用下向着远离模具2的方向移动,即摆动杆31远离模具2的一端与模具2之间的距离逐渐增加,从而使摆动杆31靠近模具2的一端向下转动,对挤压杆26进行挤压,使得挤压杆26向着增压筒25内进行移动,在此过程中,摆动杆31与支点杆3形成杠杆,对质量块314转动中存在的离心力进行放大,从而提高对挤压杆26进行挤压的压力大小,以便于对增压筒25以及模具2内部的铝液进行增压,提高浇铸过程中模具2内的压力,进一步提高转子浇铸后的形状尺寸精度,提高转子浇铸质量,同时,假设摆动杆31上质量块314到支点杆3的距离以及质量块314转动时的半径均为0.3m、质量块314的质量为2kg,摆动杆31与挤压杆26的接触点到支点杆3的距离为0.05m,模
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具2的转动速度为1046r/min,此时依据离心力计算公式F=m*r*ω 得到质量块314转动时的离心力为F=2×0.3×1046/602=182.3526666666667N≈18.2KN,之后,根据杠杆原理公式F1L1=F2L2,以及从上述内容可知F1=18.2KN、L1=0.3m、L2=0.05m,得到F2=(18.2*0.3)/0.05=
109.2KN,同时,配合上模21上摆动杆31对称设置,使得挤压杆26受到的作用力大小为2F2=
218.4KN,同时,根据杨亚琴.鼠笼转子压力铸造工艺参数的优化〔j〕.广西轻工业,2011(12):66‑67中的记载可以得知,挤压杆26受到的作用力能够满足转子进行压铸时的压力需求并得到质量相对较好的转子,综上,利用摆动杆31转动时的离心力,对转子浇铸过程进行增压,能够满足转子的铸造要求,得到质量良好的转子,并且能够减少浇铸装置配套的液压设备的工作要求,简化浇铸装置的结构,降低浇铸装置的使用成本,同时,通过摆动杆31的作用,使得浇铸装置在进行增压式离心浇铸过程中,无需专门使用液压缸或者气缸对模具2进行增压,简化浇铸装置的结构;
[0067] 同时,上模21通过支点杆3、连接杆411与气缸二41上的伸出杆相互连接,由于气缸二41上的伸出杆与连接杆411转动连接,在模具2被电机一12带动发生转动时,气缸二41与模具2之间存在相对转动,同时,气缸二41仅对上模21进行下压,保证上模21与下模22之间合模,气缸二41不会参与浇铸过程中的增压,从而降低对气缸二41的使用要求;
[0068] 质量块314的内部中空,从而在质量块314的内部放置用于配重的重物,同时,重物放置到质量块314的内部之后对重物进行固定,避免重物在质量块314转动时发生移动,影响浇铸装置的安全性,同时,在转子浇铸所需的参数发生变动,如对不同规格的转子进行浇铸时,浇铸压力或者离心浇铸时转速发生变化,工作人员通过对质量块314内的重物的质量进行调整,使得挤压杆26受到的作用力满足设计要求,保证转子浇铸正常进行以及浇铸后转子的质量良好;
[0069] 进行浇铸之前,启动电机二42,使得电机二42带动驱动伸缩杆421内的丝杆转动,从而使得驱动伸缩杆421内的套筒向上移动,进而使得限位环423向上移动,使限位环423不再与摆动杆31接触以及对摆动杆31进行限制,从而在浇铸过程中,摆动杆31能够在离心力作用下发生摆动,进而对挤压杆26产生挤压,同理,在浇铸完成后,再次启动电机二42,使得电机二42带动驱动伸缩杆421内的丝杆与套筒,使套筒向下移动,带动限位环423向下移动,从而使限位环423接触摆动杆31上的动力杆311,并且随着限位环423的向下移动,限位环423会推动动力杆311向着靠近模具2的方向转动,进而减小动力杆311上质量块314与模具2之间的距离,使得转动的模具2、摆动杆31以及质量块314组成的整体的转动惯量减小,从而使完成浇铸的模具2能够相对快速的停止下来,方便将浇铸完成的转子从浇铸装置上取下,同时,假设质量块314的质量为2kg、质量块314转动时的半径变化为0.3m‑0.1m,因此,根据
2 2
转动惯量计算公式I=mr ,可以得到质量块314在半径为0.3时的转动惯量为I1=2*0.3 =
2 2 2
0.18kg·m 、在半径为0.1时的转动惯量为I2=2*0.1 =0.02kg·m ,同时,由于惯性越小的物体越容易停止,因此,在浇铸完成后限位环423向下移动,推动动力杆311向着靠近模具2的方向转动,使得质量块314的转动半径缩小后,能使质量块314的转动惯量缩小,进而加快模具2从转动的状态停止,以便于对浇铸完成的转子进行拿取;
[0070] 在浇铸过程中,摆动杆31上的动力杆311在离心力的作用下会向上转动,使得动力杆311与限位环423发生接触,以及在限位环423向下移动,推动动力杆311向着靠近模具2的方向转动时,限位环423与安装在动力杆311上的辊杆315相互接触,并且辊杆315会发生转动,以便于利用辊杆315的转动来降低辊杆315与限位环423之间的摩擦力,避免动力杆311长时间与限位环423相互接触,导致动力杆311上被磨损,使得浇铸装置在使用时产生安全隐患;
[0071] 在浇铸时,先将上堵头23安装到铁芯5的上端,之后,将铁芯5放置到下模22中,使得下模22内的下堵头24插入到铁芯5中,对铁芯5的位置进行定位与固定,保证转子浇铸后的形状尺寸精确,同时,在浇铸完成后,上模21被气缸二41带动向上升起,使得上模21与下模22分开,之后,启动气缸一13,使得气缸一13上的顶杆131向上升起,带动下模22内的下堵头24以及转子向上移动,以便于将浇铸完成的转子从下模22中顶出,方便工作人员或机械手将浇铸完成的转子从浇铸装置内取出;
[0072] 同时,转子在浇铸过程中,上堵头23上开设的导流槽231对增压筒25内注入的金属液进行导流,使得金属液到达上堵头23边缘处的阶梯槽232内,之后,金属液从阶梯槽232处流入到铁芯5上的凹槽中以及铁芯5上端环51所在的位置,从而在浇铸完成后,在上堵头23上的阶梯槽232位置会残留有作为浇口的凸环511,因此,在浇铸完成的转子被取出后,将转子放置在工装上,将转子上的上堵头23冲出,在上堵头23冲出的过程中,阶梯槽232边缘处的刃口会对端环51上残留的凸环511进行剪切,减少后续对转子进行处理的工作量,并且作为浇口残留的凸环511位于端环51靠近转子轴线的位置,能够避免浇口位于端环51的上表面上,容易形成突出的残留浇口,影响浇铸完成的转子的端环51表面的平整度,进而影响转子的质量与后续使用;
[0073] 通过在“冂”的安装架4两侧安装挡板43,利用挡板43对浇铸装置上的模具2所在区域进行围挡,以便保证浇铸装置工作过程中的安全性,避免浇铸装置在离心转动过程中出现部件脱离飞出的可能,威胁工作人员的安全,同时,将挡板43转动安装在安装架4的竖直部分上,使得挡板43能够进行转动,打开挡板43所围成的区域,方便浇铸时放置铁芯5以及取出浇铸完成的转子;
[0074] 通过使用阻尼铰链,保证挡板43不会随意开启,并且挡板43会存在闭合的趋势,同时,当浇铸装置上的部件在离心转动过程中出现脱离时,飞出的部件撞击到挡板43上之后,挡板43能够对部件进行阻挡以及缓冲,提高挡板43对部件防护效果,并且也能避免挡板43直接发生转动,使得部件从挡板43内的区域飞出,造成安全隐患。
[0075] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。