一种大型整体链条的铸造装置及铸造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种大型整体链条的铸造装置，包括从左到右一侧扣合在一起的端环(1)、单环(3)、连接环(2)、单环(3)、尾端环(4)，在端环、链环之间设有铸造装置，以形成新的链环，从而实现链环与链环件的连接。所述铸造装置包括左铸造体(5)和右铸造体(10)，左铸造体(5)与右铸造体(10)上均设有冒口(6)，冒口(6)垂直设置于两个单环(3)的平面上，容易去除，提高链条的生产效率。本发明专利技术的铸造方法采用平铸的方式，使单环及连接环的制造工艺一致，从而大幅提升了每个链环的质量的一致性。便于生产组织及生产管理，使生产更易于标准化，有力地提升了铸件生产的质量保障，有利于整个链条的质量提升。有利于整个链条的质量提升。有利于整个链条的质量提升。

【技术实现步骤摘要】
一种大型整体链条的铸造装置及铸造方法


[0001]本专利技术涉及铸造
，具体而言，涉及一种大型整体链条的铸造装置及铸造方法。

技术介绍

[0002]矿山设备向大型化和长寿命周期化的方向发展，对关键零部件的质量要求越来越高。大型矿山设备用整体铸造链条，由一定数量的相互链接的链环构成(如图4所示)，是用于牵引矿山设备铲斗等部件进行作业的关键部件。由于作业工况极其恶劣，装备在工作过程中经常产生冲击,其牵引及承重机构的重要部件链条也会随之承受较大的动静载荷。当组成链条的链环存在质量瑕疵时，就会影响链条的使用寿命。在设备作业过程中,环环相扣的链环,只要有一环出现断裂或破坏,就会造成安全事故或导致设备停机。因此,优化链条的生产方法，提高链环的使用寿命,避免断链事故发生,对保障设备的正常运行，维护矿山的安全生产具有重要意义。
[0003]例如授权公告号为CN 205309271 U的中国技术专利，其公开了一种链条铸造装置以及文献(程亚军,周催佰.大型矿山设备用整体链条铸钢件工艺研发[C]//.第十七届中国铸造协会年会暨第六届全国铸造行业创新发展论坛论文集.2021:119
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121.DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.009718.)均介绍了一种整体链条的铸造方式，采用两种工艺方式生产链环，即单环一般采用平铸方式(链环最大投影面与水平方向平行)，与单环相链接的连接环采用立铸方式(链环最大投影面与水平方向垂直)。经多次铸造过程，最后生产出一条包含多个链环的整体链条。现有方法能有效地解决链条整体铸造的难题，造型容易操作，质量满足客户的要求。
[0004]但经过研究及试验表明上述两种方式存在一定的缺陷，如图5所示，在力作用下，链环承受拉伸负荷时，其直边内侧和部分圆弧外侧呈拉应力状态,而直边外侧和部分圆弧内侧呈压应力状态，链环的圆环与直段过渡处是应力集中区域。链环在实际使用中承载着较大的拉力，大部分链环都是在圆环过渡处断裂。因此，圆滑过渡处是链环的应力集中关键区域(直段为应力非关键区域)，该处的质量需要特别关注，应避免在制造过程中增加该区域材料性能减弱的因素。
[0005]链环铸造方法不完善会造成局部缺陷。链环在立浇方式下铸造时，为了补缩目的，用于金属液凝固补缩的冒口，不得不设置在靠近链环侧面直边与圆弧过渡处的关键区域。链环的关键区域往往因冒口的放置及去除，存在砂孔、渣孔、气孔、偏析、割伤、过渡打磨等工艺原因造成的损伤或缺陷，从而因关键区域缺陷的存在，导致其实际应力变大的现象,使链环的实际强度受到影响,降低其疲劳寿命。因此，现有铸造技术方案存在缺陷，无法满足更高品质链环产品的铸造生产。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种大型整体链
条的铸造装置及铸造方法，采用平铸的方式，使单环及连接环的制造工艺一致，从而大幅提升了每个链环的质量的一致性。便于生产组织及生产管理，使生产更易于标准化，有力地提升了铸件生产的质量保障，有利于整个链条的质量提升。
[0007]本专利技术的大型整体链条的铸造方法总结实际生产经验，并借助于MAGMA,FLOW3D等计算机模拟软件对工艺的研究，整体链条由单环(如端环，连接环及端环等，需要单独生产的链环)及与单环相链接的连接环(如单环等，需要与单环相互链接的环)构成。单环与连接环的链接通过铸造方法实现。使用本专利技术的技术方案，经多次铸造过程，就可生产出一条满足链环数量的包含多个链环的整体链条。
[0008]为了实现上述设计目的，本专利技术采用的方案如下：
[0009]本专利技术第一方面提供一种大型整体链条的铸造装置，包括从左到右一侧扣合在一起的端环、单环、连接环、单环、尾端环，在端环、链环之间设有铸造装置，所述铸造装置包括左铸造体和右铸造体，左铸造体与右铸造体上均设有冒口，冒口垂直设置于两个单环的平面上，容易去除，提高链条的生产效率。
[0010]优选的是，所述两个单环的圆弧段外侧设有冷铁，冷铁、冒口以及单环组成铸造箱体。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述单环的内环面与连接环的内环面之间的间隙均衡，最小间隙不小于3
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20mm，以保证在铸造成型时，已成型的单环不对要成型的连接环关键区域形状及表面产生不利影响；所述间隙的最大间隙不大于10
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20mm，所述间隙由造型材料或蓄热好的造型材料紧实填充，确保单环全部或部分起到冷铁的作用。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述端环、单环、连接环、尾端环均采用平浇的方式，用于补缩的冒口远离链环的关键区域圆环过渡处，用于补缩的冒口位于链环的非关键区域平直连接段。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述端环、连接环、单环以及尾端环均选用铸钢或铸铁或有色合金金属材料。
[0014]本专利技术的铸造方法，适应于水玻璃砂造型，各种有机及无机树脂砂造型，负压干砂造型(如V法，消失模等)，各类壳芯造型的铸造生产。
[0015]本专利技术的第二方面提供一种大型整体链条的铸造方法，选用平铸的方式，具体包括如下步骤，
[0016]首先制备端环或单环：
[0017]第一步，将需要铸造的端环或连接环或单环或尾单环由模型形成左铸造体及右铸造体，在左铸造体及右铸造体中，所要铸造的链环占据单环的位置，在冷铁的位置放置按要求预先制成的冷铁；
[0018]第二步，在冒口的位置放置按计算机模拟或设计计算要求确定的补缩冒口；
[0019]第三步，上述冷铁、冒口以及单环形成铸型铸造箱体，然后进行浇注，冷却凝固成型；
[0020]第四步，将铸件落箱清理，清理后的铸件作为后续继续生产整条链环时，与相链接的连接环配合使用的单环备用；
[0021]然后，制备短链：
[0022]第一步，将需要铸造的单环由模型形成左铸造体及右铸造体，在左铸造体及右铸
造体中，所要铸造的链环占据单环的位置，在冷铁的位置放置按要求预先制成的冷铁(该冷铁并不是必须的，按链环形状的不同，通过计算机模拟或设计计算，确定放置或不放置该冷铁)(见图3所示)；
[0023]第二步，在冒口的位置放置按计算机模拟或设计计算要求确定的补缩冒口；
[0024]第三步，将包含所要铸造的单环形状的左铸造体及右铸造体，与端环，连接环及尾端环组装，其中，端环在上述铸造体一侧预形成的空腔嵌入，连接环及尾端环在上述铸造体另一侧预形成的空腔嵌入，形成铸型铸造箱体，在铸型铸造箱体中浇注成型，清理后，形成短链；
[0025]最后，制备整体链条：
[0026]将上述制备的单环与制备的短链，其中短链中最边上的一个链环作为端环或者连接或尾端环，采用第一或者第二步的方法，制备出相互链接的连接环，从而形成长链，直至完整的整体链条。
[0027]优选的是，所述铸件的浇注系统随铸件的尺寸大小，采用传统浇注系统，或采用由其中一个冒口直接浇注的浇注系统，对尺寸较小的铸件，如，铸件厚度小于50mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型整体链条的铸造装置，包括从左到右一侧扣合在一起的端环(1)、单环(3)、连接环(2)、单环(3)、尾端环(4)，在端环、链环之间设有铸造装置，以形成新的链环，从而实现链环与链环件的连接，其特征在于：所述铸造装置包括左铸造体(5)和右铸造体(10)，左铸造体(5)与右铸造体(10)上均设有冒口(6)，冒口(6)垂直设置于两个单环(3)的平面上。2.如权利要求1所述的大型整体链条的铸造装置，其特征在于：两个单环(3)的圆弧段外侧设有冷铁(9)，冷铁(9)、冒口(6)以及单环(3)组成铸造箱体(12)。3.如权利要求1所述的大型整体链条的铸造装置，其特征在于：单环(3)的内环面与连接环(2)的内环面之间的间隙均衡，最小间隙不小于3
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20mm；所述间隙的最大间隙不大于10
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20mm，所述间隙由造型材料或蓄热好的造型材料紧实填充。4.如权利要求1所述的大型整体链条的铸造装置，其特征在于：端环(1)、单环(3)、连接环(2)、尾端环(4)均采用平浇的方式。5.如权利要求1或4所述的大型整体链条的铸造装置，其特征在于：端环(1)、连接环(2)、单环(3)以及尾端环(4)均选用铸钢或铸铁或有色合金金属材料。6.一种大型整体链条的铸造方法，选用平铸的方式，具体包括如下步骤，首先制备端环或单环：第一步，将需要铸造的端环(1)或连接环(2)或单环(3)或尾单环(4)由模型形成左铸造体(5)及右铸造体(10)，在左铸造体(5)及右铸造体(10)中，所要铸造的链环占据单环(3)的位置，在冷铁(9)的位置放置按要求预先制成的冷铁(9)(见图3所示)；第二步，在冒口(6)的位置放置按计算机模拟或设计计算要求确定的补缩冒口；第三步，上述冷铁(9)、冒口(6)以及单环(3)形成铸型铸造箱体(12)，然后进行浇注，冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，安朝阳，肖征，唐丽萍，张青春，刘浩，杜波，白亮，
申请(专利权)人：中设集团装备制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：