滚筒组合式旋动型旧砂再生处理系统

摘要

本发明公开了一种滚筒组合式旋动型旧砂再生处理系统，包括滚筒式再生机、除尘装置、二次脱模装置、输送装置和混砂机，滚筒式再生机的出料口与二次脱模装置的进料口连接，除尘装置位于滚筒式再生机侧部，二次脱模装置的出料口与输送装置连接，混砂机位于输送装置的出料口处。本发明将破碎、脱膜、除尘、输送等基本功能集中到同一机体内完成，最大化的压缩中间环节，首选齿轮变速下跳动运转的工艺方案。齿轮变速下跳动运转工艺技术，不仅可用于砂处理再生系统，而且还可以在其他领域或其他机械产品上运用，该项技术具有特殊意义。

说明书

技术领域

本发明属于机械铸造技术领域，具体涉及一种滚筒组合式旋动型旧砂再生处理系统。

背景技术

目前，国内树脂砂再生处理普遍采用振动摩擦再生工艺进行处理，但是该工艺存在以下四个方面的问题：

首先，该工艺中间环节过多、流程长，给操作带来麻烦和不便，其生产流程包括：落砂—输送—破碎—磁选—再生—调温—气送—除尘—混砂—造型等10余个环节，如果一个环节出现问题，整线生产就受影响。

其次，该工艺所采用的设备结构复杂、体形庞大、占用车间面积大、而且配套设备多，投资成本高，全套生产线的各类设备可达16种以上，其中包括：1、振动落砂机；2、磁选皮带机；3、除尘装置；4、振动再生机；5、离心再生机；6、斗式提升机；7、沸腾冷却床；8、斗式提升机；9、气动闸板；10、中压压送装置；11、旧砂库；12、新砂库；13、斗式提升机；14、新旧砂比例调节器；15、粒位计；16、双臂连续混砂机等等。由于设备繁多，相应加大了投资和制造成本；一套年产1000吨至2000吨铸件的砂处理生产线总价值再少也不低于20万元左右，这对于一般中小企业来说，是一个难以承受得起的价位。

其三，振动摩擦再生工艺是以振动电机为振源产生激振，使砂块破碎、摩擦，但不具有锤击破碎功能，因而用途单一，只适用于树脂砂再生处理，而对于砂团块硬度高，强度大的水玻璃砂则根本不能适用。

其四，振动再生处理系统配置了电脑操控，看似自动化程度较高，但由于故障反馈系统的不完备，一旦砂子灰尘、温度、树脂和固化剂配比失调，就会造成不应有的损失和浪费，这种先天性缺陷，仅靠人的主观发挥是很难克服的一个难题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作简便、流程短、造价低、处理效果佳的滚筒组合式旋动型旧砂再生处理系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：滚筒组合式旋动型旧砂再生处理系统，包括滚筒式再生机、除尘装置、二次脱模装置、输送装置和混砂机，滚筒式再生机的出料口与二次脱模装置的进料口连接，除尘装置位于滚筒式再生机侧部，二次脱模装置的出料口与输送装置连接，混砂机位于输送装置的出料口处。

所述滚筒式再生机包括机架、设在机架上的外壳、设在外壳内的滚筒、与滚筒传动连接非平衡动力驱动装置以及设在滚筒下方的振动筛，滚筒一端开设有投料口，滚筒内壁上设有击打锤和落纱孔，滚筒下方通过托载轮与机架转动连接，振动筛下表面传动连接有振动减速电机，振动筛下表面两侧转动设有滚轮，滚轮设在机架上的滑道内。

所述非平衡动力驱动装置包括与滚筒端面中央通过螺栓连接的法兰型传动器、传动轴、轴承座、联轴器和齿轮式驱动减速电机，传动器轴向和径向分别开设有连通的轴孔和拨孔，轴孔的内径大于传动轴外径尺寸，传动轴转动连接在轴承座上，传动轴一端通过联轴器与齿轮式驱动减速电机传动连接，传动轴另一端穿过轴孔伸入到拨孔内并通过该端固定连接的拨杆与拨孔配合连接，拨杆与传动轴构成T型结构。

所述二次脱模装置包括脱模输送电机、与脱模输送电机传动连接的变速器、固定筒和转动设在固定筒内的转筒，变速器的一个动力输出端与转筒传动连接，转筒圆周表面设有螺旋凸棱，固定筒两侧分别设有接砂口和出砂口。

所述输送装置为绞龙式输送器，输送装置内的绞龙与变速器的另一个动力输出端传动连接，输送装置的出口处设有二次除尘器。

本发明的关键技术是两项：

一项是集约组合式。通观各类旧砂再生处理，不管其结构多复杂，核心部分不外乎是对旧砂破碎、脱膜、筛分、除尘三个基本点上。本发明正是紧紧围绕这三个技术要点，大胆改进和组合，将破碎、脱膜、筛分、除尘、输送等基本功能集中到同一机体内完成，最大化的压缩中间环节，这些技术上的开创和发明构成本技术方案的核心之所在。

再一项关键技术，是给工作滚筒在齿轮变速下创制并提供一套特殊的动力驱动装置和工作环境，使其可在非平衡状态下跳动运转，当跳动度大于10mm时，滚筒仍照常运营不受影响。在试制过程中，滚筒在齿轮变速条件下，主要采用了三种驱动运转方式：一是通心轴驱动滚筒运转；二是在滚筒外围设置齿圈，由此轮驱动滚筒运转；三是采用特殊的跳动运转驱动方式，轴孔的内径大于传动轴外径尺寸，可以确保滚筒在运转过程中实现跳动式运转，从而提高砂处理功能。通过试验分析，通心轴驱动影响操作和功效，在外围设齿圈驱动，则会加大制做成本和投资，所以本发明首选了齿轮变速下跳动运转的工艺方案。齿轮变速下跳动运转工艺技术，不仅可用于砂处理再生系统，而且还可以在其他领域或其他机械产品上运用，该项技术具有特殊意义。

采用上述技术方案，具有以下有益效果：

一是化繁从简，优化设计，缩短工艺流程。本发明将砂处理再生工艺系统流程精简到了4个环节，包括落砂—再生处理（把破碎、摩擦、脱膜、筛选分离、除尘、二次脱膜及输送七项功能集中到同一机体内完成）—混砂—造型。振动摩擦再生和旋动摩擦再生虽只是一字差别，但整个工艺流程相比，差距太大了。旋动型摩擦再生工艺的突出点就是流程短，中间环节少而精，各样配置紧凑而高效。

二是提高技术和设备集约化程度，把投资和造价降下来。该装置全套生产线只有6个部分组成，大量减少了配套装置、价格低廉，更能使广大中小铸造企业所接受。

三是在工作滚筒内壁设置了具有打击作用的钢锤，使其既可用于树脂砂再生处理，也可兼用于水玻璃砂再生处理，还可用于粘土砂再生处理，一机多用，扩大了用途和范围。

四是操作简单，维修方便。全套再生处理过程都可由人工操控掌握，不会因某一环节出故障而影响全线运转或造成无故损失。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明当中滚筒式再生机的结构示意图；

图3是图2当中传动轴与拨杆的结构示意图；

图4是图2当中传动器处的侧视图；

图5是二次脱模装置和输送装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1～图5所示，本发明的滚筒组合式旋动型旧砂再生处理系统，包括滚筒式再生机1、除尘装置2、二次脱模装置3、输送装置4和混砂机5，滚筒式再生机1的出料口与二次脱模装置3的进料口连接，除尘装置2位于滚筒式再生机1侧部，二次脱模装置3的出料口与输送装置4连接，混砂机5位于输送装置4的出料口处。

滚筒式再生机1包括机架6、设在机架6上的外壳7、设在外壳7内的滚筒8、与滚筒8传动连接非平衡动力驱动装置以及设在滚筒8下方的振动筛9，滚筒8一端开设有投料口10，滚筒8内壁上设有击打锤11和落纱孔12，滚筒8下方通过托载轮13与机架6转动连接，振动筛9下表面传动连接有振动减速电机14，振动筛9下表面两侧转动设有滚轮32，滚轮32设在机架6上的滑道33内。

非平衡动力驱动装置包括与滚筒8端面中央通过螺栓连接的法兰型传动器15、传动轴16、轴承座17、联轴器18和齿轮式驱动减速电机19，传动器15轴向和径向分别开设有连通的轴孔20和拨孔21，轴孔20的内径大于传动轴16外径尺寸，传动轴16转动连接在轴承座17上，传动轴16一端通过联轴器18与齿轮式驱动减速电机19传动连接，传动轴16另一端穿过轴孔伸入到拨孔21内并通过该端固定连接的拨杆22与拨孔21配合连接，拨杆22与传动轴16构成T型结构。

二次脱模装置3包括脱模输送电机23、与脱模输送电机23传动连接的变速器24、固定筒25和转动设在固定筒25内的转筒26，变速器24的一个动力输出端与转筒26传动连接，转筒26圆周表面设有螺旋凸棱27，固定筒25两侧分别设有接砂口28和出砂口29。

输送装置4为绞龙式输送器，输送装置4内的绞龙30与变速器24的另一个动力输出端传动连接，输送装置4的出口处设有二次除尘器31。

除尘装置2、输送装置4和混砂机5均为现有成熟技术，具体构造不再赘述。

本发明的具体工作过程为：

人工将砂箱中的旧砂从投料口10投入滚筒8，齿轮式驱动减速电机19通过传动轴16、拨杆22、传动器15带动滚筒8转动，砂块随滚筒8旋动产生摩擦。砂团块在滚筒8内壁的摩擦、以及击打锤11锤击双重作用下迅速破碎、擦撞，去除砂粒表面粘结物，然后经破碎的砂粒经过滚筒8壁上的落砂孔12落在下层的振动筛9上分选，振动筛9频率稍大于滚筒8转速，其筛选分离可达到最佳效果，滚轮32在滑道33内来回运动，使振动筛9产生激振和分离，以便把铁豆、碎铁和未破碎的砂块分离出来，在筛选的同时，除尘装置2在全封闭环境下除掉隋性膜及灰尘，砂子再通过主机底部下砂口进入通过下砂口28进入到二次脱模装置3的固定筒25内，转筒26转动，螺旋凸棱27起到输送和脱模的作用，二次脱模后，经过出砂口29进入到输送装置4，随着绞龙30的转动把处理过的成品砂送至予定位置，为除掉二次脱膜所产生的隋性膜及灰尘，在输送装置4的出砂口部还配置二次除尘器31，进一步净化砂子，从而保证了砂子的纯净度和质量。处理过的砂子最后再送入到混砂机5内进行混制作业。

其中，滚筒8在运转过程中会产生非平衡跳动，跳动运转的技术关键是三点：一是与滚筒8连接的传动器15的轴孔20大于传动轴16直径5mm以上，其目的是在滚筒8产生跳动时，传动器15随着跳动而浮动，传动轴16则始终恒定不变；二是托载轮13设置八个，全部在滚筒8半径以下托载工作，这给滚筒提供了可跳动运转的特定条件，托载轮13渡胶是为了减少噪音、减少机械磨损。三是给滚筒8设定适当的运转速度，每分钟转速不超过70转。相对来说，低速运转对滚筒8跳动有缓解作用。总之，这三点为滚筒8创造了特殊的跳动运转条件，可使滚筒8跳动度大于10mm情况下仍照常运转工作。