CN104889324B - 蒸汽脱蜡釜及基于该装置的脱蜡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽脱蜡釜及脱蜡方法，脱蜡釜本体的外壳与内胆之间为蒸汽夹层，所述内胆上设有多个阀门，内胆所构成的作用腔中设有用于固定型壳的固定装置，倾斜装置带动脱蜡釜本体倾斜，脱蜡釜本体倾斜带动熔模铸造型壳倾斜使其冒口和浇口均朝向下方或斜下方；在脱蜡时高压蒸汽首先进入蒸汽夹层再通过阀门进入作用腔，脱蜡完成后逐步打开阀门，缓慢释压。本发明通过蒸汽夹层中的高压蒸汽对内胆进行预热，减少了冷凝现象，提高了建压速度和蜡液回收利用率；内胆上的多个阀门使作用腔的更快建压，也避免了在型壳上形成微裂纹；通过倾斜装置使脱蜡釜倾斜，加快了蜡液流出速度并且省掉了修补型壳上的脱蜡孔的工序，提高了生产效率。

Description

蒸汽脱蜡釜及基于该装置的脱蜡方法

技术领域

本发明涉及脱蜡釜，具体涉及一种蒸汽脱蜡釜。

背景技术

熔模铸造基本工艺过程可分为蜡模铸造、型壳制造和焙烧浇注。由于型壳对铸造出的铸件质量起到关键作用，因此型壳本身的制造非常关键。常见的型壳加工工艺包括：蜡模的除油和脱脂、在蜡模上涂挂涂料和撒砂、型壳干燥和硬化、熔失蜡模和焙烧型壳。

由于制造蜡模的材料熔点通常较低，对于少量、普通型壳的蜡模的熔失可放入沸水中即可。对于大型型壳或大批大量生产的场合，通常需要专门的脱蜡釜来完成该工艺。

现有脱蜡釜绝大多数为卧式。脱蜡釜的直径一般的情况下远大于500毫米，常规的典型浇铸***一般的高度为300毫米或者400毫米，最多450毫米左右，这种高度可允许型壳竖着放入该脱蜡釜，即型壳的冒口和浇口均朝向下方，蜡模溶化后可在重力的作用下向下流出来。

当型壳超过1米，无法以竖直方向放入脱蜡釜，仅能水平放入，这样冒口浇口朝向此时并不朝下，蜡模溶化后就无法自冒口和浇口流出。现有技术中，通常在副浇道的底部下开设多个排蜡孔来释放熔化后的蜡模，脱蜡后得到的型壳上就留下很多的孔。这些孔会降低型壳的坚固程度，脱蜡后为了避免浇注时金属液流出型壳还需修补这些孔。此外，对于水平放置的型壳，副浇道底部的排蜡孔仍然无法将蜡液彻底排除。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种蒸汽脱蜡釜和基于所述蒸汽脱蜡釜的脱蜡方法，以解决熔模铸造型壳在制造过程中蜡液排出困难和蜡液排不净的问题，并且提高熔模铸造型壳的坚固程度及整个熔模铸造工序的效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种蒸汽脱蜡釜，所述脱蜡釜本体的外壳与内胆之间为蒸汽夹层，所述外壳上设有高压蒸汽接口，所述内胆上设有多个阀门，所述脱蜡釜本体的一端的低处设有蜡液出口。所述内胆上设置的多个阀门与计算机连接，计算机控制所述阀门部分打开或全部打开。

可选的，所述蒸汽夹层中装有蒸馏水，蒸汽夹层内设有液位传感器，所述液位传感器与所述计算机连接。

可选的，所述作用腔和蒸汽夹层中设有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与所述计算机连接。

可选的，所述脱蜡釜本体与倾斜装置连接，所述倾斜装置使所述脱蜡釜本体倾斜，脱蜡釜本体倾斜带动熔模铸造型壳倾斜使熔模铸造型壳的冒口和浇口均朝向下方或斜下方。所述内胆所构成的作用腔中设有用于固定熔模铸造型壳的固定装置。

可选的，所述倾斜装置包括固定底座和可伸缩装置，所述脱蜡釜本体设置有蜡液出口的一端与所述固定底座通过铰接轴铰接；所述可伸缩装置包括固定部和作用部，所述固定部与所述固定底座固定连接，所述作用部可相对于所述固定部作往复直线运动，且运动方向为竖直方向；该可伸缩装置作用部与所述脱蜡釜本体铰接，在该可伸缩装置的作用下，所述脱蜡釜本体可绕其与所述固定底座的铰接轴转动。

可选的，所述倾斜装置包括可伸缩装置、支撑柱、固定底座和楔形结构，所述脱蜡釜本体设置有蜡液出口的一端通过铰接轴与所述固定底座铰接，所述可伸缩装置包括固定部和作用部，所述固定部与所述固定底座固定连接，所述作用部可相对于所述固定部作往复直线运动，且运动方向为竖直方向；所述脱蜡釜本体底部设置有楔形结构，该楔形结构底面沿所述可伸缩装置运动方向具有不同的高度，所述可伸缩装置的作用部设置有固定高度的支撑柱，该支撑柱顶端与所述楔形结构底面接触。

可选的，所述支撑柱与所述固定底座之间设置有滑轨。

可选的，所述可伸缩装置为气缸或液压缸。

可选的，所述倾斜装置包括动力装置、圆盘轮和固定底座，所述脱蜡釜本体设置有蜡液出口的一端与所述固定底座通过铰接轴铰接，该脱蜡釜本体上开设有水平槽；所述圆盘轮中轴线位置设置有中心轴，偏离中轴线的位置设置有离心轴，所述圆盘轮通过中心轴可旋转设置于所述固定底座，所述离心轴设置于所述水平槽中，并可在所述水平槽中做直线运动；所述动力装置驱动所述圆盘轮绕中心轴转转动。

可选的，所述固定装置包括固定孔和柔性绳索，所述固定孔安装在所述作用腔的内壁上，所述柔性绳索穿过固定孔。用于固定熔模铸造型壳时，所述柔性绳索与所述作用腔中的熔模铸造型壳相切或缠绕，所述柔性绳索的两个自由端打结。

可选的，所述作用腔和蒸汽夹层中设有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与所述计算机连接。

本发明还提供一种基于上述蒸汽脱蜡釜的脱蜡方法，由以下步骤组成：

a.将熔模铸造型壳放入所述作用腔中，向所述蒸汽夹层中通入高压蒸汽；

b.同时打开所述内胆上的全部阀门，待所述作用腔内的压力达到预设值后，关闭所述阀门，持续一定时间；

c.使外壳上的高压蒸汽接口与大气相通，分步打开内胆上阀门；

d.打开脱蜡釜本体上的蜡液出口，将熔模铸造型壳移出脱蜡釜本体，完成脱蜡。

对于有倾斜装置的脱蜡釜，本发明还提供一种基于上述蒸汽脱蜡釜的脱蜡方法，由以下步骤组成：

a.将熔模铸造型壳卧向放入所述作用腔中，并用固定装置固定熔模铸造型壳，向所述蒸汽夹层中通入高压蒸汽；

b.同时打开所述内胆上的全部阀门，待所述作用腔内的压力达到预设值后，关闭所述阀门，持续一定时间；

c.使外壳上的高压蒸汽接口与大气相通，分步打开内胆上阀门；

d.打开脱蜡釜本体上的蜡液出口，倾斜装置带动脱蜡釜本体倾斜，蜡液流尽后，将熔模铸造型壳移出脱蜡釜本体，完成脱蜡。

(三)有益效果

本发明提供的蒸汽脱蜡釜及基于该装置的拖拉方法中具有如下优点：

1)本发明通过蒸汽夹层中的高压蒸汽对所述内胆进行预热，当高压蒸汽从蒸汽夹层快速进入作用腔后，不会因为接触到常温的内胆而降温，高压蒸汽的温度降低不仅会使其自身压力下降，还会在内胆上形成冷凝水。而降低了压力的高压蒸汽很可能不能抵抗熔模铸造型壳内部因溶化而膨胀的蜡液对熔模铸造型壳的压力，从而造成熔模铸造型壳破裂；当内胆上的冷凝水混入蜡液后，增加了蜡液重复利用的困难，而增加生产成本。

2)本发明在内胆上设置多个阀门，多个阀门提供了多个高压蒸汽入口，能够使作用腔的建压过程更快；当蜡液排出熔模铸造型壳后，逐渐开启阀门，使作用腔中的压力缓慢释放，避免了现有技术中由于熔模铸造型壳的组织结构内的压力突然释放而引起熔模铸造型壳的组织内部形成微裂纹甚至爆裂的现象，熔模铸造型壳上的微裂纹在浇注过程中会造成熔模铸造型壳跑火，降低铸件的质量。

3)本发明通过倾斜装置使脱蜡釜可以倾斜，蜡液在重力的作用下可以沿着主副浇道和浇冒口顺利流出熔模铸造型壳，而不是通过许多熔模铸造型壳上的小孔流出，这样熔模铸造型壳内的蜡液残留会减少，并且省掉了修补熔模铸造型壳上的脱蜡孔的工序，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明提供的一种蒸汽脱蜡釜的第一种实施例；

图2是图1中的A-A截面的示意图；

图3是本发明提供的一种蒸汽脱蜡釜中倾斜装置的第二种实施例；

图4是本发明提供的一种蒸汽脱蜡釜中倾斜装置的三种实施例。

图中标号：

1：脱蜡釜本体，101：外壳，102：蒸汽夹层，103：内胆，104：阀门，105：高压蒸汽接口，106：固定孔，107：柔性绳索，108：密封门，109：蜡液出口，110：作用腔；

2：倾斜装置，201：液压缸，202：楔形结构，203：支撑柱；

3：转动基轴；

401：圆盘轮座，402：圆盘轮，403：圆盘轮轴，404：离心轴，405：水平槽；

5：固定底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

参照图1所示，本发明的蒸汽脱蜡釜，包括：蜡釜本体1和倾斜装置2。

所述脱蜡釜本体1的外壳101与内胆103之间为蒸汽夹层102，蒸汽夹层102中储存有蒸馏水。所述外壳101上设有高压蒸汽接口105，所述内胆103上设有多个阀门104。

先将高压蒸汽通过高压蒸汽接口105冲入蒸汽夹层102，可对所述作用腔110进行预热，防止高压蒸汽直接进入作用腔110后接触较低温度的内胆103降温进而减缓作用腔10中的建压速度。同时也减少了高压蒸汽在内胆103上产生的冷凝水，使蜡液中的水含量降低，从而提高了蜡液的回收利用率降低了蜡液的再利用难度。

阀门104在内胆103上的一种分布方式可以如图1和图2所示。蒸汽夹层102的高压蒸汽中可以通过多个分布均匀的阀门104进入所述内胆103，从而使得所述内胆103内的建压速度加快，在蜡模受高温作用但还未膨胀溶化之前完成建压，有利于保护所述作用腔110中的熔模铸造型壳。

内胆103所构成的作用腔110中设有用于固定熔模铸造型壳的固定装置。所述脱蜡釜本体1的一端的低处设有蜡液出口109。

所述作用腔110的直径一般设计为500毫米左右。对于高度低于500毫米的熔模铸造型壳，可竖直放入。对于高度高于500毫米的熔模铸造型壳，则需横向进入该作用腔110。

所述固定装置包括固定孔106和柔性绳索107，所述固定孔106安装在所述作用腔的内壁上，所述柔性绳索107穿过固定孔。用于固定熔模铸造型壳时，所述柔性绳索107与所述作用腔110中的熔模铸造型壳相切或缠绕，柔性绳索107的两个自由端在熔模铸造型壳的靠近密封门108一段打结。固定孔106可以设于所述作用腔110的底面上，也可以设置在所述作用腔110的侧面上，不同位置的固定孔106和柔性绳索107有助于从不同方向上固定熔模铸造型壳，起到牢固固定的作用。

密封门108在熔模铸造型壳进入作用腔110后关闭，并且在高温、高压的工作环境下能够保持符合要求的密封状态。

所述倾斜装置2包括液压缸201、支撑柱203、固定底座5和楔形结构202，所述脱蜡釜本体1设置有蜡液出口109的一端通过转动基轴3与所述固定底座5铰接，所述液压缸201的缸体与所述固定底座5固定连接，所述液压缸201的推杆的运动方向为水平方向；所述脱蜡釜本体1底部设置有楔形结构202，该楔形结构202的底面沿所述液压缸201的推杆的运动方向具有不同的高度，所述液压缸201的推杆与支撑柱203连接，该支撑柱203顶端与所述楔形结构202底面接触。

所述液压缸201的推杆向脱蜡釜本体1的没有蜡液出口109的一端移动，带动脱蜡釜本体1倾斜，脱蜡釜本体1倾斜带动熔模铸造型壳倾斜使熔模铸造型壳的冒口和浇口均朝向下方或斜下方。

当熔模铸造型壳横向进入所述作用腔110后，浇口和冒口均不朝下，蜡液排除较困难，现有技术通常采用在所述熔模铸造型壳上开设多个工艺孔的方法实现，但是该方法会影响所述熔模铸造型壳的加工质量，有很大的局限性，本发明中采用使用倾斜装置的方式解决如上问题。

所述内胆103上设置的多个阀门104与计算机(图未示出)连接，计算机控制所述阀门104部分打开或全部打开。在作用腔110卸压过程中，所述阀门104以数量逐步增加的方式逐渐开启，如此设计可实现缓慢降压，避免在快速降压过程中对熔模铸造型壳造成损害。可选择不同的阀门104的开启顺序以适应不同的熔模铸造型壳。

可选的，所述作用腔和蒸汽夹层102中设有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与所述计算机连接，计算机可以根据压力传感器和温度传感器的压力值和温度值控制高压蒸汽接口105和阀门104的开闭。

在所述蒸汽夹层102中可以装有蒸馏水，蒸汽夹层102内设有液位传感器，用于感知蒸汽夹层102中的蒸馏水的水位，所述液位传感器与所述计算机连接。

一种基于上述蒸汽脱蜡釜的脱蜡方法，由以下步骤组成：

a.将熔模铸造型壳卧向放入所述作用腔中，并用固定装置固定所述熔模铸造型壳,向所述蒸汽夹层中通入高压蒸汽；

b.同时打开所述内胆103上的全部阀门104，待所述作用腔103内的压力达到预设值后，关闭所述阀门104，持续一定时间；

c.使外壳101上的高压蒸汽接口105与大气相通，分步打开内胆上阀门104；

d.打开蒸汽脱蜡釜的蜡液出口109，倾斜装置2带动脱蜡釜本体1倾斜，蜡液流尽后，将熔模铸造型壳移出脱蜡釜本体1，完成脱蜡。

实施例2

如图3所示，本发明提供的一种蒸汽脱蜡釜中倾斜装置的第三种实施例。

所述倾斜装置包括动力装置(图中未示出)、圆盘轮402、圆盘底座401、水平槽405、离心轴404、圆盘轮轴403和固定底座5。所述动力装置具有转动输出。转动输出可选择电动机或内燃机实现，或者其他可实现旋转输出的装置和组合。

所述脱蜡釜本体1设置有蜡液出口109的一端通与所述固定底座5铰接于转动基轴3。所述圆盘轮402为圆形板状结构。该圆盘轮402中轴线位置设置圆盘轮轴403，所述圆盘轮402通过圆盘轮轴403可旋转设置于所述固定底座上的圆盘底座401。所述圆盘轮402偏离中轴线的位置设置有与所述脱蜡釜本体1配合的离心轴404。所述脱蜡釜本体1上开设有水平槽405。所述离心轴404设置于所述水平槽405中，并可在所述水平槽405中做直线运动。

所述动力装置直接驱动或通过变速装置驱动所述圆盘轮402绕圆盘轮轴403转动，从而实现所述脱蜡釜本体1的倾斜。

本实施例中，可采用连杆代替圆盘轮，也可采用凸轮结构代替圆盘轮。

本实施中，仅在倾斜动作实现原理和实现装置上做了相应改进，其他结构可参考上文所述的第一种实施例。

实施例3

如图4所示，本发明提供的一种蒸汽脱蜡釜中倾斜装置的第二种实施例。

所述倾斜装置包括液压缸201和固定底座5。所述固定底座5与地面或其他支撑体接触配合，为基本的支撑和固定结构。所述脱蜡釜本体1设置有蜡液出口109的一端与固定底座5铰接于转动基轴3。所述液压缸201的推杆的运动方向为竖直方向，且所述推杆与脱蜡釜本体1铰接。液压缸201可延水平方向移动在液压缸201的推杆的作用下，脱蜡釜本体1可绕与所述转动基轴3转动，即实现该脱蜡釜本体的倾斜。

本实施中，仅在倾斜动作实现原理和实现装置上做了相应改进，其他结构可参考上文所述的第一种实施例。

本发明的压力校正机及其校正方法中具有如下优点：

1)本发明通过蒸汽夹层中的高压蒸汽对所述内胆进行预热，当高压蒸汽从蒸汽夹层快速进入作用腔后，不会因为接触到常温的内胆而降温，高压蒸汽的温度降低不仅会使其自身压力下降，还会在内胆上形成冷凝水。而降低了压力的高压蒸汽很可能不能抵抗熔模铸造型壳内部因溶化而膨胀的蜡液对熔模铸造型壳的压力，从而造成熔模铸造型壳破裂；当内胆上的冷凝水混入蜡液后，增加了蜡液重复利用的困难，而增加生产成本。

2)本发明在内胆上设置多个阀门，蜡液排出熔模铸造型壳后逐渐开启阀门，使作用腔中的压力缓慢释放，避免了现有技术中由于熔模铸造型壳的组织结构内的压力突然释放而引起熔模铸造型壳的组织内部形成微裂纹甚至爆裂的现象，熔模铸造型壳上的微裂纹在浇注过程中会造成熔模铸造型壳跑火，降低铸件的质量。

3)本发明通过倾斜装置使脱蜡釜可以倾斜，蜡液在重力的作用下可以沿着主副浇道和浇冒口顺利流出熔模铸造型壳，而不是通过许多型壳上的小孔流出，这样熔模铸造型壳内的蜡液残留会减少，并且省掉了修补熔模铸造型壳上的脱蜡孔的工序，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蒸汽脱蜡釜，其特征在于：脱蜡釜本体的外壳与内胆之间为蒸汽夹层，所述外壳上设有高压蒸汽接口，所述内胆上设有多个阀门，所述脱蜡釜本体的一端的低处设有蜡液出口；

所述内胆上设置的多个阀门与计算机连接，计算机控制所述阀门部分打开或全部打开；

所述脱蜡釜本体与倾斜装置连接，所述倾斜装置使所述脱蜡釜本体倾斜，脱蜡釜本体倾斜带动熔模铸造型壳倾斜使熔模铸造型壳的冒口和浇口均朝向下方或斜下方；

所述内胆所构成的作用腔中设有用于固定熔模铸造型壳的固定装置。

2.根据权利要求1所述的蒸汽脱蜡釜，其特征在于：所述蒸汽夹层中装有蒸馏水，蒸汽夹层内设有液位传感器，所述液位传感器与所述计算机连接。

3.根据权利要求1所述的蒸汽脱蜡釜，其特征在于：所述脱蜡釜本体的内胆和蒸汽夹层中设有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与所述计算机连接。

4.根据权利要求1所述的蒸汽脱蜡釜，其特征在于：所述倾斜装置包括固定底座和可伸缩装置，所述脱蜡釜本体设置有蜡液出口的一端与所述固定底座通过铰接轴铰接；所述可伸缩装置包括固定部和作用部，所述固定部与所述固定底座固定连接，所述作用部可相对于所述固定部作往复直线运动，且运动方向为竖直方向；该可伸缩装置作用部与所述脱蜡釜本体铰接，在该可伸缩装置的作用下，所述脱蜡釜本体可绕其与所述固定底座的铰接轴转动。

5.根据权利要求1所述的蒸汽脱蜡釜，其特征在于：所述倾斜装置包括可伸缩装置、支撑柱、固定底座和楔形结构，所述脱蜡釜本体设置有蜡液出口的一端通过铰接轴与所述固定底座铰接，所述可伸缩装置包括固定部和作用部，所述固定部与所述固定底座固定连接，所述作用部可相对于所述固定部作往复直线运动，且运动方向为水平 方向；所述脱蜡釜本体底部设置有楔形结构，该楔形结构底面沿所述可伸缩装置运动方向具有不同的高度，所述可伸缩装置的作用部设置有固定高度的支撑柱，该支撑柱顶端与所述楔形结构底面接触。

6.根据权利要求1所述的蒸汽脱蜡釜，其特征在于：所述倾斜装置包括动力装置、圆盘轮和固定底座，所述脱蜡釜本体设置有蜡液出口的一端与所述固定底座通过铰接轴铰接，该脱蜡釜本体上开设有水平槽；所述圆盘轮中轴线位置设置有中心轴，偏离中轴线的位置设置有离心轴，所述圆盘轮通过中心轴可旋转设置于所述固定底座，所述离心轴设置于所述水平槽中，并可在所述水平槽中做直线运动；所述动力装置驱动所述圆盘轮绕中心轴转动。

7.根据权利要求1所述的蒸汽脱蜡釜，其特征在于：所述固定装置包括固定孔和柔性绳索，所述固定孔安装在所述作用腔的内壁上，所述柔性绳索穿过固定孔；

用于固定熔模铸造型壳时，所述柔性绳索与所述作用腔中的熔模铸造型壳相切或缠绕，所述柔性绳索的两个自由端打结。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的蒸汽脱蜡釜的脱蜡方法，其特征在于：由以下步骤组成：

a.将熔模铸造型壳放入所述作用腔中，向所述蒸汽夹层中通入高压蒸汽；

b.同时打开所述内胆上的全部阀门，待所述作用腔内的压力达到预设值后，关闭所述阀门，持续一定时间；

c.使外壳上的高压蒸汽接口与大气相通，分步打开内胆上阀门；

d.打开脱蜡釜本体上的蜡液出口，将熔模铸造型壳移出脱蜡釜本体，完成脱蜡。

9.一种基于权利要求1-7任一项所述的蒸汽脱蜡釜的脱蜡方法，其特征在于：由以下步骤组成：

a.将熔模铸造型壳卧向放入所述作用腔中，并用固定装置固定所述熔模铸造型壳,向所述蒸汽夹层中通入高压蒸汽；

b.同时打开所述内胆上的全部阀门，待所述作用腔内的压力达到预设值后，关闭所述阀门，持续一定时间；

c.使外壳上的高压蒸汽接口与大气相通，分步打开内胆上阀门；d.打开脱蜡釜本体上的蜡液出口，倾斜装置带动脱蜡釜本体倾斜，将熔模铸造型壳移出脱蜡釜本体，完成脱蜡。