CN108240328A - 一种用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，包括泵体，泵体通过传动轴与电机输出轴连接；泵体内部设有叶片，叶片安装在转轴上，泵体底部开设进水口，侧面开设出水口，出水口连接输送管的进口端；本发明的泵可实现机械化作业，完全代替人工浇铸，达到流量稳定，输出熔液高速度、高效率，操作者仅需按钮操作的使用效果，设计新颖，选材合理，制作方法容易，制作成本较低，却改变了有色金属浇铸国内传统的浇铸方法，实现了机械化代替人工浇铸作业，大大降低了作业人员的疲劳强度，提高了浇铸效率，可广泛应用于有色金属浇铸行业的浇铸工序中。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色金属铸造行业抽取熔化状态有色金属的泵，具体是一种用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵。
背景技术
传统的有色金属铸造行业，恶劣的工作环境，强负荷的工作条件，车间里难见一位女工。疲劳强度最高的就在浇铸工序，这道工序是工人要近距离靠近高温度的熔化炉（坩埚炉），将辐射着强热的金属熔液倒入浇包中，再将浇包通过行车运送到浇铸模型旁，工人靠近浇包，人工将浇包翻转，将金属熔液倒入浇铸模型中。当批量生产体积较小铸件，或浇口太小时，条件更为恶劣，如果用浇包倾倒熔液的方法，很不好控制液量，这时就要人工用大铁勺，从坩埚炉中将金属熔液一勺勺运到模腔中。金属熔化后的密度与固态下相差不到10%，人工在环境很差的工况下进行这种重体力劳动，不仅疲劳，而且没有效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善国内有色金属铸造行业浇铸作业高疲劳强度，低作业效率和较差的安全性，提供一种高效、可机械化作业、安全可靠的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，包括泵体，泵体通过传动轴与电机输出轴连接；泵体内部设有叶片，叶片安装在转轴上，泵体底部开设进水口，侧面开设出水口，出水口连接输送管的进口端。
作为本发明进一步的方案：所述泵体的进水口处安装滤网结构。
作为本发明进一步的方案：所述叶片的转轴通过轴套安装在泵体内，并连接传动轴远离电机的一端。
作为本发明进一步的方案：所述传动轴的两端分别通过万向节连接电机输出轴和泵体内叶片的转轴。
作为本发明进一步的方案：所述电机安装在法兰上，法兰与泵体之间通过四根固定杆连接。
作为本发明进一步的方案：所述法兰上安装用于吊装的吊耳。
作为本发明进一步的方案：该用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵涉及的与有色金属熔液接触的全部材料均采用耐高温不锈钢材料制作。
用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的制造方法，包括以下步骤：
一、用不锈钢材料制作组成泵体的腔体和叶片，腔体设计成U型，U型开口端直接形成进水口，侧面打孔做成出水口，腔壁车成圆柱内孔，与外径比其小0.05-0.10mm的带转轴的叶片装配后形成间隙配合，用不锈钢销钉将叶片的转轴的凸台部分与叶片轴套固定，完成叶片与腔体的装配，然后取2-3mm厚度不锈钢板材，压制成半球形状，线切割去除废料后，与腔体进行焊接，再用***钻在半球上打若干直径5mm左右的小孔，制作成滤网结构，完成泵体的制作；
二、用厚度15mm左右的不锈钢板材车制与电机连接的法兰，再车制四根长度1000mm左右、头部带螺纹的等长不锈钢固定杆，固定杆尾部打螺纹孔，将固定杆外螺纹端与泵体上螺纹孔连接，再通过不锈钢内六角螺栓将固定杆尾部与法兰进行连接；
三、将电机输出轴穿过法兰中心孔，用不锈钢螺栓将电机与法兰进行固定；车制不锈钢传动轴，传动轴两头各安装一对万向节，并将万向节与传动轴安装后，侧面通过不锈钢螺栓连接固定；将两个万向节的另一端分别与电机输出轴和泵体叶片转轴连接，并在侧面用不锈钢螺栓固定。
作为本发明进一步的方案：所述泵体内设有“8”字形的腔体，腔体内设有两个前后对称设置的输送齿轮，相互啮合，输送齿轮通过齿轮轴安装在泵体内，其中一个输送齿轮的齿轮轴通过万向节连接传动轴远离电机的一端，泵体的左侧设有与腔体连通的出水口，右侧设有与腔体连通的进水口，该进水口处同样安装滤网结构，通过两个输送齿轮旋转时齿的啮合与分离使进水口处形成低压将有色金属熔液喷出到输送管。
作为本发明进一步的方案：所述泵体整体呈圆柱形，内部设有圆柱形腔体，底端设有与腔体连通的进水口，顶端左侧设有与腔体连通的出水口，进水口内侧的腔体中设有轴流叶轮，该轴流叶轮安装在叶轮轴上，叶轮轴贯穿泵体的顶端，并通过万向节连接传动轴远离电机的一端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，选材合理，制作方法容易，制作成本较低，却改变了有色金属浇铸国内传统的浇铸方法，实现了机械化代替人工浇铸作业，大大降低了作业人员的疲劳强度，提高了浇铸效率，可广泛应用于有色金属浇铸行业的浇铸工序中。
附图说明
图1为实施例一中用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的结构示意图。
图2为实施例一中用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的制作流程图。
图3为实施例二中用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的结构示意图。
图4为实施例二中用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的内部结构示意图。
图5为实施例三中用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例一
请参阅图1-2，一种用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，包括泵体1，泵体1通过传动轴3与电机5输出轴连接，不会因1m以上的大跨距连接的同轴度问题导致叶片卡死；泵体1内部设有叶片，叶片安装在转轴上，泵体1底部开设进水口，侧面开设出水口，出水口连接输送管7的进口端。
进一步，泵体1的进水口处安装滤网结构。
进一步，叶片的转轴通过轴套安装在泵体1内，并连接传动轴3远离电机5的一端。
进一步，传动轴3的两端分别通过万向节连接电机5输出轴和泵体1内叶片的转轴。
进一步，电机5安装在法兰4上，法兰4与泵体1之间通过四根固定杆2连接。
进一步，法兰4上安装用于吊装的吊耳6。
进一步，该用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵涉及的与有色金属熔液接触的全部材料均采用耐高温不锈钢材料制作，在高温下不会与合金元素里的Mg、Al活泼金属发生化学反应，能在温度450℃以上的高温下作业。
该用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的功能是可以在温度450℃以上的高温环境下作业，连续将3吨熔化状态的高温铝合金或6吨锌合金熔液，从1m以上深度的坩埚炉内抽取出来，同时公布其制造方法，制作步骤如下：
一、用不锈钢材料制作组成泵体1的腔体和叶片，腔体设计成U型，U型开口端直接形成进水口，侧面打孔做成出水口，腔壁车成圆柱内孔，与外径比其小0.05-0.10mm的带转轴的叶片装配后形成间隙配合，用不锈钢销钉将叶片的转轴的凸台部分与叶片轴套固定，完成叶片与腔体的装配；然后取2-3mm厚度不锈钢板材，压制成半球形状，线切割去除废料后，与腔体进行焊接，再用***钻在半球上打若干直径5mm左右的小孔，制作成滤网结构，这样，就完成了泵体1的制作；
二、用厚度15mm左右的不锈钢板材车制与电机5连接的法兰4，再车制四根长度1000mm左右、头部带螺纹的等长不锈钢固定杆2，固定杆2尾部打螺纹孔，将固定杆2外螺纹端与泵体1上螺纹孔连接，再通过不锈钢内六角螺栓将固定杆2尾部与法兰4进行连接，法兰4上螺丝过孔是带沉头的，以便安装电机5；
三、采购一台转速1400r/min，功率1KW的三相电机5，将电机5输出轴穿过法兰4中心孔，用不锈钢螺栓将电机5与法兰4进行固定；车制不锈钢传动轴3，传动轴3两头各安装一对万向节（不锈钢活络万向节），并将万向节与传动轴3安装后，侧面通过不锈钢螺栓连接固定；将两个万向节的另一端分别与电机5输出轴和泵体1叶片转轴连接，并在侧面用不锈钢螺栓固定；最后用不锈钢焊条焊上全部由不锈钢材料制作的吊耳6和输送管7。输送管7由可拆卸的、根据具体现场工位定制的一段段管道组成。这样，就完成了一台可耐化学腐蚀、在高温450℃以上恶劣工况下，连续抽取有色金属熔液的泵的制作。
本发明的工作原理是：电机5通过传动轴3以及万向节的传动带动泵体1内的叶片转动的同时产生离心力将泵体1底部进水口的有色金属熔液吸入泵体1内并通过泵体1侧面的出水口排入输送管7。
具体的，计算好铸件重量，将有色金属锭投入熔化炉（坩埚炉）加热；当电控箱上显示熔液温度接近该金属熔点时，打开坩埚加料口，将泵用行车吊入坩埚内，将输送管7安装在铸造浇口上方50-100mm高度（高低位置视浇口大小），固定；继续加热5-8分钟，遥控启动电机5工作按钮，紧固在法兰4上的电机5与固定杆2，及固定杆2连接着的泵 体1保持固定不动状态，只有电机5转动的转轴带动着传动杆3，及传动轴3连接的泵体1叶片开始旋转；熔化的金属熔液在泵体1下端的半球滤网过滤后，经泵体1U型进水口进入泵腔体，在泵体1叶片推力作用下，压人泵体1出水口，经输送管7匀速流入铸造模型，并迅速填满模型型腔；通过电机5遥控按钮停止抽液，将泵吊出。 本发明以20吨重仪表板锌合金软模铸件的浇铸（开放式浇铸工艺）为例说明本发明的应用并对比与现有技术的方法所产生的效益。 根据附图1，本发明浇铸的铸件，根据其重量，坩埚容量为五吨规格，则应四炉两工作泵作业。将四坩埚炉内各投入五吨锌合金锭同时加热，当控制柜面板温度数显熔液温度达到410°左右时，将两台坩埚炉按钮切换至保温状态，另两台炉内各吊入一台本发明抽液泵，并将输送管7布置在待浇铸模型对称的两个角上；继续加热5-8分钟，同时启动两台本发明抽液泵电机5工作按钮，电机5输出轴带动传动轴3、传动轴3带动泵体1叶片转动，锌合金熔液经泵体1下方过滤网进入泵体1进水口，在叶片推力下，经泵体1出水口进入输送管7，匀速流入仪表板软模铸造模型中，并在25-30分钟内，两台泵各完成5吨锌合金熔液浇铸；将泵用行车吊出，放入另外两炉保温状态的坩埚中，同样的方法，将剩下两炉锌合金熔液浇铸完成。 如果按目前业内的人工浇铸方法，20吨的锌合金熔液完成浇铸，需要多组人员一浇包一浇 包的将锌合金从坩埚中倒出来。浇铸时，倾倒高度300左右抖动状的高温熔液倒入敞开着的浇口中时，稍微倒快一点就会产生飞溅，而作业工身体又只能站在浇包旁操作，为了安全，只能小心的慢慢倾倒浇铸。全部浇铸完没有4个小时结束不了工作。越长时间操作，铸件的铸造缺陷也就越多。本发明有色金属熔液抽取泵完全解决了这种高疲劳强度作业状况，实现了机械化浇铸的功能。
实施例二
请参阅图3-4，与实施例一不同的是，泵体1内设有“8”字形的腔体，腔体内设有两个前后对称设置的输送齿轮21，相互啮合，输送齿轮21通过齿轮轴22安装在泵体1内，其中一个输送齿轮21的齿轮轴22通过万向节连接传动轴3远离电机5的一端，泵体1的左侧设有与腔体连通的出水口，右侧设有与腔体连通的进水口，该进水口处同样安装滤网结构，通过两个输送齿轮21旋转时齿的啮合与分离使进水口处形成低压将有色金属熔液喷出到输送管7，这种结构的泵体1的优点在于能够提供更高的输出动力，并且计量更为精确，更加适用于少量精确的有色金属熔液的输出。
进一步，输送齿轮21可以是耐高温陶瓷或耐高温不锈钢。
实施例三
请参阅图5，与实施例一不同的是，泵体1整体呈圆柱形，内部设有圆柱形腔体，底端设有与腔体连通的进水口，顶端左侧设有与腔体连通的出水口，进水口内侧的腔体中设有轴流叶轮31，该轴流叶轮31安装在叶轮轴32上，叶轮轴32贯穿泵体1的顶端，并通过万向节连接传动轴3远离电机5的一端。这种结构的泵体1的优点在于能够提供更大的流量，结构更为简单。
进一步，出水口内侧的腔体设有圆弧过渡的90°折弯。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，包括泵体，泵体通过传动轴与电机输出轴连接；泵体内部设有叶片，叶片安装在转轴上，泵体底部开设进水口，侧面开设出水口，出水口连接输送管的进口端。
2.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述泵体的进水口处安装滤网结构。
3.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述叶片的转轴通过轴套安装在泵体内，并连接传动轴远离电机的一端。
4.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述传动轴的两端分别通过万向节连接电机输出轴和泵体内叶片的转轴。
5.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述电机安装在法兰上，法兰与泵体之间通过四根固定杆连接。
6.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述法兰上安装用于吊装的吊耳。
7.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，该用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵涉及的与有色金属熔液接触的全部材料均采用耐高温不锈钢材料制作。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、用不锈钢材料制作组成泵体的腔体和叶片，腔体设计成U型，U型开口端直接形成进水口，侧面打孔做成出水口，腔壁车成圆柱内孔，与外径比其小0.05-0.10mm的带转轴的叶片装配后形成间隙配合，用不锈钢销钉将叶片的转轴的凸台部分与叶片轴套固定，完成叶片与腔体的装配，然后取2-3mm厚度不锈钢板材，压制成半球形状，线切割去除废料后，与腔体进行焊接，再用***钻在半球上打若干直径5mm左右的小孔，制作成滤网结构，完成泵体的制作；
二、用厚度15mm左右的不锈钢板材车制与电机连接的法兰，再车制四根长度1000mm左右、头部带螺纹的等长不锈钢固定杆，固定杆尾部打螺纹孔，将固定杆外螺纹端与泵体上螺纹孔连接，再通过不锈钢内六角螺栓将固定杆尾部与法兰进行连接；
三、将电机输出轴穿过法兰中心孔，用不锈钢螺栓将电机与法兰进行固定；车制不锈钢传动轴，传动轴两头各安装一对万向节，并将万向节与传动轴安装后，侧面通过不锈钢螺栓连接固定；将两个万向节的另一端分别与电机输出轴和泵体叶片转轴连接，并在侧面用不锈钢螺栓固定。
9.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述泵体内设有“8”字形的腔体，腔体内设有两个前后对称设置的输送齿轮，相互啮合，输送齿轮通过齿轮轴安装在泵体内，其中一个输送齿轮的齿轮轴通过万向节连接传动轴远离电机的一端，泵体的左侧设有与腔体连通的出水口，右侧设有与腔体连通的进水口，该进水口处同样安装滤网结构，通过两个输送齿轮旋转时齿的啮合与分离使进水口处形成低压将有色金属熔液喷出到输送管。
10.根据权利要求1所述的用于抽取铝合金与锌合金熔液的泵，其特征在于，所述泵体整体呈圆柱形，内部设有圆柱形腔体，底端设有与腔体连通的进水口，顶端左侧设有与腔体连通的出水口，进水口内侧的腔体中设有轴流叶轮，该轴流叶轮安装在叶轮轴上，叶轮轴贯穿泵体的顶端，并通过万向节连接传动轴远离电机的一端。
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