CN102794390B - 一种旧砂再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旧砂再生装置，包括机架及其上设置的可相对回转的上磨盘和下磨盘，上磨盘的下端设有上磨盘磨面，下磨盘的上端设有与上磨盘磨面位置相对并用于与上磨盘磨面配合而挤压、搓动相应旧砂颗粒的下磨盘磨面，所述上磨盘磨面与下磨盘磨面之间设有用于容纳相应旧砂颗粒的容纳间隙。本发明提供了一种使用成本较低、且旧砂再生时旧砂颗粒不易破碎的旧砂再生装置。

Description

一种旧砂再生装置

技术领域

本发明涉及用于铸造生产中产生的旧砂再生的旧砂再生装置。

背景技术

在铸造生产行业，无论是采用粘土砂铸造还是采用水玻璃砂铸造，都会产生大量的废砂，也称旧砂，几乎所有的树脂自硬砂生产企业都将树脂自硬砂旧砂经机械摩擦方式再生后用于树脂砂造型和制芯；部分企业通过冲击和搓擦粘土旧砂，去除部分砂粒表面的死粘土膜，全部或部分代替新砂用于粘土砂中；这些处理方式很难去除砂粒表面所包覆的死粘土和惰性膜，达到的再生效果有限，致使铸件质量降低、性能下降。多数企业经过几次回用以后就将旧砂抛弃，重新更换新砂，造成环境污染和成本提高。随着对铸件质量要求的提高, 从经济和环保的角度来看，旧砂再生已成了铸造生产中不可缺少的组成部分。

目前，工厂常用的旧砂再生工艺方法根据其设备工作原理的不同主要分成三大类：干法再生、湿法再生、热法再生。热法再生是通过焙烧炉将旧砂加热到850-900℃ ,以除去旧砂粒上可燃残留物的再生方法，热法再生对有机粘结剂砂的再生效果特别好，残留粘结剂除得干净，再生砂的热稳定性好，可恢复原粒度分布，但成本较高，能耗较大，其使用受到一定的限制。湿法再生是利用水的溶解、擦洗作用及机械搅拌作用，使旧砂中的假颗粒破裂，砂粒表面的残留粘结剂膜溶解、脱落或去除。湿法再生的主要优点是，对某些溶于水的旧砂，有很好的再生效果，再生砂质量好，可作面砂使用，旧砂的再生回用率高，它的主要缺点是工艺复杂、占地面积较大，成本高，并有污水处理等问题。但为了避免旧砂再生污水处理这一难题，目前旧砂再生多转向采用干法再生。

干法再生又分为离心式、气流式、振动式、逆流式等，离心式和气流式再生是利用机械离心力和压缩空气流将旧砂粒加速至一定的速度，依靠砂粒与金属构件间或砂粒相互间的摩擦作用再生旧砂；振动式再生是在振动力的作用下，装满旧砂块的机体不停地振动，从而引起砂块之间的冲击、摩擦，以及砂块与振动体内壁的冲击、摩擦，使砂块破碎、旧砂粒得到再生，逆流式再生是靠砂粒之间及砂粒与构件之间的强烈摩擦作用来再生旧砂的。上述这些离心式、气流式、振动式和逆流式干法再生的工作原理均为通过使旧砂壳粒产生较高的速度，然后旧砂颗粒与旧砂颗粒间和旧砂颗粒与相应设备间发生剧烈冲击、碰撞，从而使旧砂粒得到再生，因此旧砂颗粒的较大速度是旧砂再生的一个必要条件。这些再生工艺方法所提供的脱膜力有限，不能完全脱除旧砂粒上的残留膜，再生砂的质量不太高；由于需要为旧砂壳体提供较高的速度，这就需要设备有较高的强度，增加了设备的成本，高速度小的旧砂对设备的磨损相当严重，设备的更换频率较高，也增加了设备的成本，同时，由于旧砂颗粒易碎，高速下的旧砂颗粒相互冲击、碰撞，经常会出现旧砂颗粒破碎现象，随着旧砂颗粒脱模率的提高，旧砂颗粒所需的速度、冲击力和摩擦力越大，设备构件的磨损和旧砂颗粒的破碎现象越严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用成本较低、且旧砂再生时旧砂颗粒不易破碎的旧砂再生装置。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种旧砂再生装置，包括机架及其上设置的可相对回转的上磨盘和下磨盘，上磨盘的下端设有上磨盘磨面，下磨盘的上端设有与上磨盘磨面位置相对并用于与上磨盘磨面配合而挤压、搓动相应旧砂颗粒的下磨盘磨面，所述上磨盘磨面与下磨盘磨面之间设有用于容纳相应旧砂颗粒的容纳间隙。

所述的下磨盘与所述机架转动装配，所述的上磨盘与所述机架间设有迫使所述上磨盘朝向所述下磨盘运动的弹性预紧机构。

所述的上磨盘通过可输出上下调整动作的调节机构可上下移动的设置于所述的机架上。

所述的调节机构包括固设于所述机架上的连接套和上端穿设于所述连接套的内孔中的连接杆，所述连接杆的下端与所述上磨盘固定相连，所述连接杆上于所述连接套的上方螺纹连接有对连接杆进行上下移动调整的调节螺母。

所述连接杆的外周面与所述连接套的内孔壁之间设有安装间隙，所述的弹性预紧机构包括设置于所述安装间隙中的调节螺套，所述调节螺套的外周面与所述连接套的内孔壁螺纹连接，所述的弹性预紧机构还包括套装于所述连接杆上的预压弹簧，预压弹簧顶装于调节螺套和上磨盘之间。

所述上磨盘的下端设有呈螺旋渐开线状分布的上磨盘磨齿，所述上磨盘磨齿具有弧形的下端面，所述上磨盘磨齿的下端面构成了所述的上磨盘磨面；所述下磨盘上端设有呈螺旋渐开线状分布的下磨盘磨齿，所述下磨盘磨齿具有弧形的上端面，所述下磨盘磨齿的上端面构成了所述的下磨盘磨面。

所述的上磨盘包括上磨盘本体及固设于所述上磨盘本体下端的上磨盘耐磨板，所述的上磨盘磨齿与所述上磨盘耐磨板一体设置；所述的下磨盘包括下磨盘本体及固设于所述下磨盘本体上端的下磨盘耐磨板，所述的下磨盘磨齿与所述下磨盘耐磨板一体设置。

所述的上磨盘耐磨板由多块形状相同的扇形上耐磨板拼接而成，所有扇形上耐磨板的外弧连线为一个整圆；所述的下磨盘耐磨板由多块形状相同的扇形下耐磨板拼接而成，所有扇形下耐磨板的外弧连线为一个整圆。

所述的上磨盘的中部设有贯穿其上下端面并用于相应旧砂进料的进料孔，所述进料孔的下端与所述容纳间隙连通。

所述的旧砂再生装置还包括设置于所述下磨盘下方的用于收集相应经上、下磨盘对磨后的旧砂的环形砂斗，所述环形砂斗的上端安装有防尘盖板，所述的防尘盖板上开设有除尘孔。

本发明的有益效果为：使用时，将相应旧砂放置于上、下磨盘之间的容纳间隙中，上、下磨盘相对回转运动，在上、下磨盘的回转运动过程中，旧砂颗粒与旧砂颗粒之间、旧砂颗粒与上、下磨盘的研磨面之间挤压、摩擦及研磨，由于旧砂颗粒耐磨的特性和上、下磨盘的加压、搓动作用，使得旧砂颗粒表面的墯性膜很容易去除，惰性膜的去除过程中不需要上、下磨盘之间有较大的相对回转速度，这就降低了旧砂再生对设备的要求，从而降低了设备的成本；旧砂颗粒与旧砂颗粒之间及旧砂颗粒与上、下磨盘之间不会发生剧烈的冲击、碰撞，旧砂颗粒不易破碎，且旧砂颗粒对上、下磨盘的磨损不会很严重，从而也减小了设备易损件的更换频率。

进一步的，连接杆和调节螺母可以调整上磨盘上下移动，从而调整容纳间隙的上下宽度，可以增加整个旧砂再生装置的适用范围。

进一步的，通过预压弹簧和调节螺套的作用，可以实现上、下磨盘间压力的调节，从而增加上、下磨盘对旧砂颗粒的研磨效果。

进一步的，上、下磨盘磨齿均呈螺旋渐开线分布，这样旧砂颗粒在上、下磨盘的研磨过程中，可以按螺旋渐开线轨迹由磨盘中部逐渐运动到磨盘边缘，方便出料。

进一步的，在上磨盘的中部设置进料孔，可以一边研磨、一边加料、，一边出料，能够实现连续生产，提高了旧砂再生效率。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的B-B向剖视图；

图4是图1中上磨盘耐磨板的安装示意图；

图5是图1中下磨盘耐磨板的安装示意图；

图6是图2中的D-D向断面图；

图7是5中单个扇形下耐磨板的结构示意图；

图8是图7的A-A向剖视图。

具体实施方式

一种旧砂再生装置的实施例如图1~8所示：包括机架及通过机架连接梁7设置于机架上的主套筒5，主套筒5的内孔壁上通过转动轴承和推力轴承转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的主轴6，主轴6的上端通过螺钉固装有下磨盘14，主轴6的下端固装有传动带轮31，机架的一侧设有驱动下磨盘14转动的驱动机构，驱动机构包括驱动电机1，驱动电机1的动力输出端通过传动带2与主轴6下端的传动带轮31传动连接。下磨盘14的上方设置有上磨盘15，上磨盘15通过可输出上下调整动作的调节机构13可上下移动的挂装于机架的顶梁11上，调节机构13包括焊接固连于顶梁11上的连接套24和上端穿设于连接套24中的连接杆13，连接杆13上于连接套24的上方螺纹连接有对连接杆13进行上下移动调整的调节螺母23，连接杆13的外周面与连接套24的内孔壁之间设有安装间隙，连接杆13上于安装间隙中套装有调节螺套25，调节螺套25的外周面与连接套24的内孔壁螺纹连接，调节螺套25的外周面上于连接套24的下方螺纹连接有薄螺母22。上磨盘15的上端焊接固连有连接杆固定螺母26，连接杆13的下端与连接杆固定螺母26螺纹连接，连接杆13上于调节螺套25与连接杆固定螺母26之间顶装有预压弹簧21，调节螺套25和预压弹簧21构成了迫使所述上磨盘朝向所述下磨盘运动的弹性预紧机构。上磨盘15包括上磨盘本体30及固设有上磨盘本体30下端的由耐磨合金钢制成的上磨盘耐磨板32，上磨盘耐磨板32由十块形状相同的扇形上耐磨板17拼接而成，各扇形上耐磨板17通过上螺钉19和上定位键18与上磨盘本体30固定相连，各扇形上耐磨板17的下端均一体设有上磨盘磨齿33，在所有扇形上耐磨板17拼装在一起后，所有扇形上耐磨板17的外弧连线为一个整圆，所有扇形上耐磨板17上的上磨盘磨齿33呈连续的螺旋渐开线状分布，上磨盘磨齿33具有弧形的下端面，上磨盘耐磨板32由多个扇形上耐磨板17构成可以方便上磨盘耐磨板32各部分的维修和更换。下磨盘14包括下磨盘本体36和由耐磨合金钢材料制成的下磨盘耐磨板35，下磨盘耐磨板35由十块形状相同的扇形下耐磨板40拼接而成，各扇形下耐磨板40通过下螺钉39和下定位键38与下磨盘本体36固定相连，图中件50表示与下定位键38定位配合的下定位键槽，各扇形下耐磨板40的下端均一体设有下磨盘磨齿34，在所有扇形下耐磨板40拼装在一起后，所有扇形下耐磨板40的外弧连线为一个整圆，所有扇形下耐磨板40上的下磨盘磨齿34呈连续的螺旋渐开线状分布，下磨盘磨齿34具有弧形的上端面。所有上磨盘磨齿33的下端面构成了用于挤压、研磨相应旧砂的上磨盘磨面，所有下磨盘磨齿34的上端面构成了与上磨盘磨面相对设置并用于挤压、研磨相应旧砂的下磨盘磨面，在上、下磨盘磨面之间设有用于容纳相应旧砂颗粒的容纳间隙37。上磨盘15的中部设有两个贯穿其上下端面的并用于相应旧砂进料的进料孔20，两个进料孔20的下端与容纳间隙37连通，两个进料孔20的上端连通有进料筒12，进料筒12滑动插装于进料孔20中。旧砂再生装置还包括设置于14下磨盘下方的用于收集相应经上、下磨盘对磨后的旧砂的环形砂斗8，环形砂斗8的上端与上磨盘本体30固定连接，环形砂斗8的上端安装有防尘盖板10，防尘盖板10上开设有除尘孔9。整个机架为由立柱4和横梁16构成的框架结构，采用这种结构可以在保证机架强度的同时，降低机架的重量，同时在现场安装机架时，只要使立柱4底部与预埋板3焊牢即可，安装方便。

使用时，旧砂颗粒经进料筒12、进料孔20进入上、下压盘之间的容纳间隙37中，驱动电机1驱动下压盘14转动，上、下压盘的上、下磨盘磨齿对旧砂颗粒挤压、磋磨，连接杆13和调节螺母23可以调整上、下压盘之间的间隙，从而使容纳间隙适应不同大小旧砂颗粒，预压弹簧21和调节螺套25调节上压盘15的挤压力，从而保证对旧砂颗粒的研磨效果。在上、下压盘的相对回转过程中，旧砂颗粒会在离心力和重力作用下，按螺旋渐开线轨迹由容纳间隙的中部运到到边缘直至落入环形砂斗中，粉尘则通过除尘孔排出。本旧砂再生装置结构紧凑、合理，研磨间隙、压力可调、适应性强，砂粒破碎率低，研磨效果好，污染小，使用价值高，而且可以实现连续不间断的生产。

在本发明的其它实施例中：驱动电机还可以被液压马达代替；调节机构还可以被调节缸代替，当然调节机构也可以不设，弹性预紧机构中的预压弹簧也可以直接顶装于机架与上压盘之间；下压盘还可以固定不动，此时驱动电机可以通过驱动上压盘转动，而此时的传动可以是通过外齿圈传动；上、下磨盘耐磨板均可以是一个整体结构的耐磨板构成，而设置于对应耐磨板上的磨齿也可以一体设置于对应的磨盘本体上，此时可以在磨齿的外表面固连耐磨材料制成的耐磨层；当然设置各磨盘耐磨板上的磨齿也可以没有，在旧砂颗粒研磨后，可以通过抬高上压盘后将旧砂颗粒取走；进料孔的个数还可以是一个；连接套还可以一体设置于顶梁上。

Claims (7)

1.一种旧砂再生装置，其特征在于：包括机架及其上设置的可相对回转的上磨盘和下磨盘，上磨盘的下端设有上磨盘磨面，下磨盘的上端设有与上磨盘磨面位置相对并用于与上磨盘磨面配合而挤压、搓动相应旧砂颗粒的下磨盘磨面，所述上磨盘磨面与下磨盘磨面之间设有用于容纳相应旧砂颗粒的容纳间隙，所述的上磨盘的中部设有贯穿其上下端面并用于相应旧砂进料的进料孔，所述进料孔的下端与所述容纳间隙连通，所述的下磨盘与所述机架转动装配，所述的上磨盘与所述机架间设有迫使所述上磨盘朝向所述下磨盘运动的弹性预紧机构，所述的旧砂再生装置还包括设置于所述下磨盘下方的用于收集相应经上、下磨盘对磨后的旧砂的环形砂斗，所述环形砂斗的上端安装有防尘盖板，所述的防尘盖板上开设有除尘孔。

2.根据权利要求1所述的旧砂再生装置，其特征在于：所述的上磨盘通过可输出上下调整动作的调节机构可上下移动的设置于所述的机架上。

3.根据权利要求2所述的旧砂再生装置，其特征在于：所述的调节机构包括固设于所述机架上的连接套和上端穿设于所述连接套的内孔中的连接杆，所述连接杆的下端与所述上磨盘固定相连，所述连接杆上于所述连接套的上方螺纹连接有对连接杆进行上下移动调整的调节螺母。

4.根据权利要求3所述的旧砂再生装置，其特征在于：所述连接杆的外周面与所述连接套的内孔壁之间设有安装间隙，所述的弹性预紧机构包括设置于所述安装间隙中的调节螺套，所述调节螺套的外周面与所述连接套的内孔壁螺纹连接，所述的弹性预紧机构还包括套装于所述连接杆上的预压弹簧，预压弹簧顶装于调节螺套和上磨盘之间。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的旧砂再生装置，其特征在于：所述上磨盘的下端设有呈螺旋渐开线状分布的上磨盘磨齿，所述上磨盘磨齿具有弧形的下端面，所述上磨盘磨齿的下端面构成了所述的上磨盘磨面；所述下磨盘上端设有呈螺旋渐开线状分布的下磨盘磨齿，所述下磨盘磨齿具有弧形的上端面，所述下磨盘磨齿的上端面构成了所述的下磨盘磨面。

6.根据权利要求5所述的旧砂再生装置，其特征在于：所述的上磨盘包括上磨盘本体及固设于所述上磨盘本体下端的上磨盘耐磨板，所述的上磨盘磨齿与所述上磨盘耐磨板一体设置；所述的下磨盘包括下磨盘本体及固设于所述下磨盘本体上端的下磨盘耐磨板，所述的下磨盘磨齿与所述下磨盘耐磨板一体设置。

7.根据权利要求6所述的旧砂再生装置，其特征在于：所述的上磨盘耐磨板由多块形状相同的扇形上耐磨板拼接而成，所有扇形上耐磨板的外弧连线为一个整圆；所述的下磨盘耐磨板由多块形状相同的扇形下耐磨板拼接而成，所有扇形下耐磨板的外弧连线为一个整圆。