一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注装置的制作方法

[0001]
本发明涉及水轮机生产、铸造加工技术领域，具体为一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注装置。


背景技术：

[0002]
上冠、下环、叶片被称为水轮机转轮的三大铸件，水电机组水轮机的核心部件是水轮机转轮，水轮机转轮由上冠，下环，叶片三种铸件组焊而成，锥形水轮机上冠为弧面锥形的薄壁结构，在锥形水轮机上冠铸造中一般会采用铸造装置进行铸造。
[0003]
例如申请号：cn201510285719.9本发明涉及一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注系统，包括浇口杯、垂直方向的直浇道、水平方向的缓流横浇道、所述缓流横浇道末端沿型腔两侧对称分支为两股一级分流浇道，每股一级分流浇道末端沿型腔底侧外周对称分支为两股二级分流浇道，所述二级分流浇道的末端分别连接横浇道，所述横浇道包括沿型腔底部径向水平设置的横浇道一和与横浇道一外端垂直连接的横浇道二，所述横浇道一靠近径向内端垂直连接有椭圆形的内浇道，各所述随圆形内浇道连接一整体式环形内浇道，所述整体式环形内浇道与铸钢件型腔底部连通，所述横浇道二靠近两端处分别垂直连接有圆形内浇道，所述圆形内浇道垂直向上延伸至铸件型腔中部厚度最厚处的下侧并与型腔连通。
[0004]
基于上述，现有的铸造装置一般为固定模具，在使用中通过重力进行铸造，在铸造时气泡容易留在铸件的外表面，造成气孔、针孔等铸造缺陷，影响产品质量，水轮机上冠外表面为主要工作平面，针孔、气孔等缺陷会增大流体阻力，还会影响水轮机上冠的使用寿命；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注装置。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注装置，以解决上述背景技术中提出的现有的铸造装置一般为固定结构，在使用中通过重力进行铸造，在铸造时气泡容易留在铸件的外表面，造成气孔、针孔等铸造缺陷，影响产品质量，水轮机上冠外表面为主要工作平面，针孔、气孔等缺陷会增大流体阻力，还会影响水轮机上冠的使用寿命的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注装置，包括底座；所述底座的右侧固定连接有一组旋转驱动件；所述底座的上部滑动连接有一组上模板；所述底座的左右两侧顶部均固定连接有一组开合模驱动件；所述开合模驱动件的活塞杆与上模板固定连接；所述上模板的中部转动连接有一组上模具；所述底座的下部上端面转动连接有一组下模具；所述底座下部内侧转动连接有一组下旋转传动轴；所述底座的左右两侧均转动连接有一组侧面传动轴；所述上模板的左右两侧均转动连接有一组随动锥齿轮；所述上模板的内部转动连接有一组上旋转传动轴。
[0007]
优选的，所述底座还包括有导向滑轨，底座的顶部四角均设置有一组导向滑轨，上模板通过导向滑轨与底座滑动连接。
[0008]
优选的，所述旋转驱动件还包括有驱动锥齿轮，旋转驱动件的转轴上同轴固定连接有一组驱动锥齿轮，侧面传动轴还包括有侧面传动锥齿轮，侧面传动轴的底部同轴固定连接有一组侧面传动锥齿轮，右侧一组侧面传动轴底部的侧面传动锥齿轮与驱动锥齿轮啮合共同构成锥齿轮传动机构。
[0009]
优选的，所述下旋转传动轴还包括有下旋转轴锥齿轮，下旋转传动轴的左右两端均同轴固定连接有一组下旋转轴锥齿轮，两端的下旋转轴锥齿轮分别与一组侧面传动锥齿轮啮合共同构成锥齿轮传动机构。
[0010]
优选的，所述下旋转传动轴还包括有下模驱动蜗杆，下旋转传动轴的中部同轴固定连接有一组下模驱动蜗杆，下模具还包括有下模从动蜗轮，下模具的底部同轴固定连接有一组下模从动蜗轮，下模驱动蜗杆与下模从动蜗轮啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构。
[0011]
优选的，所述侧面传动轴还包括有传动花键轴，侧面传动轴的顶部同轴固定连接有一组传动花键轴，随动锥齿轮还包括有花键孔，随动锥齿轮的中部开设有一组花键孔，传动花键轴与花键孔滑动连接。
[0012]
优选的，所述上旋转传动轴还包括有上模从动锥齿轮，上旋转传动轴的左右两端均同轴固定连接有一组上模从动锥齿轮，上模从动锥齿轮与随动锥齿轮啮合共同构成锥齿轮传动机构。
[0013]
优选的，所述上旋转传动轴还包括有上模驱动蜗杆，上旋转传动轴的中部同轴固定连接有一组上模驱动蜗杆，上模具还包括有上模从动蜗轮，上模具的上部同轴固定连接有一组上模从动蜗轮，上模驱动蜗杆与上模从动蜗轮啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构。
[0014]
优选的，所述下模具还包括有合模导向杆，下模具的下部上端面四周均匀排布固定连接有八组合模导向杆，下模具通过合模导向杆与上模具插接连接。
[0015]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用锥齿轮传动、花键轴传动、蜗轮蜗杆传动等传动方式实现了上模具和下模具的同步旋转，通过模具的旋转带动内部的钢水旋转，在钢水旋转的过程中，在离心力的作用下钢水往外侧流动，减少气泡在外表面的聚集，减少工件表面的气孔、针孔等缺陷的出现几率，保证良好的产品质量，同时保证了每次开模合模位置的相对准确，保证铸造精度。
[0016]
本发明可以实现模具的旋转，通过模具的旋转，在离心力的作用下钢水往外侧流动，减少气泡在外表面的聚集，减少工件表面的气孔、针孔等缺陷的出现几率，保证良好的产品质量，产品质量更高，使用简单，操作方便。
附图说明
[0017]
图1为本发明的轴侧结构示意图；图2为本发明的传动轴侧结构示意图；图3为本发明的侧面传动轴传动轴侧结构示意图；图4为本发明的下模具传动轴侧结构示意图；图5为本发明的下模具轴侧结构示意图；
图6为本发明的上模具传动轴侧结构示意图；图7为本发明的上旋转传动轴轴侧结构示意图；图8为本发明的随动锥齿轮轴侧结构示意图；图9为本发明的侧面传动轴轴侧结构示意图；图中：1、底座；101、导向滑轨；2、旋转驱动件；201、驱动锥齿轮；3、开合模驱动件；4、上模板；5、下模具；501、下模从动蜗轮；502、合模导向杆；6、下旋转传动轴；601、下模驱动蜗杆；602、下旋转轴锥齿轮；7、上模具；701、上模从动蜗轮；8、上旋转传动轴；801、上模驱动蜗杆；802、上模从动锥齿轮；9、侧面传动轴；901、侧面传动锥齿轮；902、传动花键轴；10、随动锥齿轮；1001、花键孔。
具体实施方式
[0018]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]
请参阅图1至图9，本发明提供的一种实施例：一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注装置，包括底座1；底座1的右侧固定连接有一组旋转驱动件2；底座1的上部滑动连接有一组上模板4；底座1的左右两侧顶部均固定连接有一组开合模驱动件3；开合模驱动件3的活塞杆与上模板4固定连接；上模板4的中部转动连接有一组上模具7；底座1的下部上端面转动连接有一组下模具5；底座1下部内侧转动连接有一组下旋转传动轴6；底座1的左右两侧均转动连接有一组侧面传动轴9；上模板4的左右两侧均转动连接有一组随动锥齿轮10；上模板4的内部转动连接有一组上旋转传动轴8。
[0020]
进一步，底座1还包括有导向滑轨101，底座1的顶部四角均设置有一组导向滑轨101，上模板4通过导向滑轨101与底座1滑动连接，在使用中，通过导向滑轨101实现对上模板4的导向。
[0021]
进一步，旋转驱动件2还包括有驱动锥齿轮201，旋转驱动件2的转轴上同轴固定连接有一组驱动锥齿轮201，侧面传动轴9还包括有侧面传动锥齿轮901，侧面传动轴9的底部同轴固定连接有一组侧面传动锥齿轮901，右侧一组侧面传动轴9底部的侧面传动锥齿轮901与驱动锥齿轮201啮合共同构成锥齿轮传动机构，在使用中，旋转驱动件2通过由侧面传动锥齿轮901与驱动锥齿轮201啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动侧面传动轴9旋转。
[0022]
进一步，下旋转传动轴6还包括有下旋转轴锥齿轮602，下旋转传动轴6的左右两端均同轴固定连接有一组下旋转轴锥齿轮602，两端的下旋转轴锥齿轮602分别与一组侧面传动锥齿轮901啮合共同构成锥齿轮传动机构，在使用中，当右侧的一组侧面传动轴9旋转，右侧的一组侧面传动轴9通过由下旋转轴锥齿轮602与侧面传动锥齿轮901啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动下旋转传动轴6旋转，下旋转传动轴6通过由下旋转轴锥齿轮602与侧面传动锥齿轮901啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动左侧的一组侧面传动轴9旋转。
[0023]
进一步，下旋转传动轴6还包括有下模驱动蜗杆601，下旋转传动轴6的中部同轴固定连接有一组下模驱动蜗杆601，下模具5还包括有下模从动蜗轮501，下模具5的底部同轴固定连接有一组下模从动蜗轮501，下模驱动蜗杆601与下模从动蜗轮501啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构，在使用中，当下旋转传动轴6旋转，下旋转传动轴6通过由下模驱动蜗杆601与下模从动蜗轮501啮合共同构成的蜗轮蜗杆传动机构带动下模具5旋转。
[0024]
进一步，侧面传动轴9还包括有传动花键轴902，侧面传动轴9的顶部同轴固定连接有一组传动花键轴902，随动锥齿轮10还包括有花键孔1001，随动锥齿轮10的中部开设有一组花键孔1001，传动花键轴902与花键孔1001滑动连接，在使用中，通过传动花键轴902与花键孔1001滑动连接实现了随动锥齿轮10具有良好的升降能力同时，保证随动锥齿轮10与侧面传动轴9之间的良好传动。
[0025]
进一步，上旋转传动轴8还包括有上模从动锥齿轮802，上旋转传动轴8的左右两端均同轴固定连接有一组上模从动锥齿轮802，上模从动锥齿轮802与随动锥齿轮10啮合共同构成锥齿轮传动机构，在使用中，当左右两侧的侧面传动轴9带动两组随动锥齿轮10同时转动，随动锥齿轮10通过由上模从动锥齿轮802与随动锥齿轮10啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动上旋转传动轴8旋转。
[0026]
进一步，上旋转传动轴8还包括有上模驱动蜗杆801，上旋转传动轴8的中部同轴固定连接有一组上模驱动蜗杆801，上模具7还包括有上模从动蜗轮701，上模具7的上部同轴固定连接有一组上模从动蜗轮701，上模驱动蜗杆801与上模从动蜗轮701啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构，在使用中，当上旋转传动轴8旋转，上旋转传动轴8通过由上模驱动蜗杆801与上模从动蜗轮701啮合共同构成的蜗轮蜗杆传动机构带动上模具7旋转。
[0027]
进一步，下模具5还包括有合模导向杆502，下模具5的下部上端面四周均匀排布固定连接有八组合模导向杆502，下模具5通过合模导向杆502与上模具7插接连接，在使用中，通过合模导向杆502对上模具7进行导向。
[0028]
工作原理：使用时，开合模驱动件3驱动上模板4往下滑动，上模具7压合在下模具5上，同时通过合模导向杆502对上模具7进行导向；旋转驱动件2通过由侧面传动锥齿轮901与驱动锥齿轮201啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动侧面传动轴9旋转，右侧的一组侧面传动轴9通过由下旋转轴锥齿轮602与侧面传动锥齿轮901啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动下旋转传动轴6旋转，下旋转传动轴6通过由下旋转轴锥齿轮602与侧面传动锥齿轮901啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动左侧的一组侧面传动轴9旋转，当下旋转传动轴6旋转，下旋转传动轴6通过由下模驱动蜗杆601与下模从动蜗轮501啮合共同构成的蜗轮蜗杆传动机构带动下模具5旋转，同时左右两侧的侧面传动轴9带动两组随动锥齿轮10同时转动，随动锥齿轮10通过由上模从动锥齿轮802与随动锥齿轮10啮合共同构成的锥齿轮传动机构带动上旋转传动轴8旋转，上旋转传动轴8通过由上模驱动蜗杆801与上模从动蜗轮701啮合共同构成的蜗轮蜗杆传动机构带动上模具7旋转，实现了下模具5和上模具7同时转动；同时，通过上模具7顶部的浇口浇铸钢水，钢水进入模腔后，在离心力的作用下钢水往外侧流动，减少气泡在外表面的聚集，减少工件表面的气孔、针孔等缺陷的出现几率，保证良好的产品质量。
[0029]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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