專利名稱：制糖機甘蔗壓榨輥殼的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種甘蔗制糖機械設備，尤其是一種甘蔗壓榨輥子的外殼鑄造方法。
背景技術：
甘蔗壓榨輥，用以壓出含在甘蔗內部的汁液，最基本的形式，包括一頂輥及兩底輥的三輥式壓榨裝置。頂輥和底輥各包含一鍛鋼心軸和生鐵鑄造的圓筒狀輥殼，輥殼的外面沿圓周均勻分布若干條V型齒，三個壓榨輥一個在上面稱為頂輥，兩個底輥一個在前面稱為前輥，一個在后面稱為后輥，三個輥子成品字形分布。甘蔗被喂入頂輥和底輥之間被壓榨，將甘蔗內部所含的蔗汁榨出。因所有甘蔗都要經過壓榨輥的五到六次壓榨，才能盡可能的將蔗汁壓出，因而對榨輥殼的工作面磨損特別嚴重。原有設計技術落后，我國和世界甘蔗制糖業的壓榨輥子加工，其鑄件毛坯都是采用砂模鑄造，立式澆鑄。為了獲得完好的鑄件其冒口的重量占了總重量的三分之一，浪費了用于熔冒口的大量能源和材料，但由于鑄件過大，往往還在鑄件端面造成孔縮松的現象，又由于砂型鑄造，砂眼、氣孔等缺陷普遍存在，所以鑄件的加工余量直徑都要60mm左右。由于我廠生產的蠕墨合金鑄鐵材料，其合金都是成在于激冷的鑄件表面下的淺部，若通過如此大的機加工量剛好把耐磨的合金成份加工掉，影響了榨輥的質量。由于原有的砂模鑄造立式澆鑄的鑄造工藝，運用在耐磨合金甘蔗壓榨輥的生產上，就造成了以上的缺陷。因而輥子的壽命很短，一般1～3年就要更換，既白白浪費了大量的電力和焦煤等能源和金屬材料，又增加了糖廠的生產成本，影響糖廠的檢修時間。
發明內容
本發明的目的是提供一種不要鑄件冒口，減少加工余量，消除鑄件縮松、縮孔、砂眼、氣孔等缺陷，獲得既節約原材料和能源，又增加耐磨度的、完好、致密的優質甘蔗壓榨輥殼毛坯的鑄造技術新方法。
本發明所采取的技術方案是利用甘蔗壓榨輥子是一個長形空心圓柱體，在鑄造甘蔗壓榨輥子外殼時，將原有的金屬液在砂型靜態中鑄造，改為金屬液在離心力作用下的動態鑄造，選用一種高速旋轉的離心機，作用于甘蔗壓榨輥殼的鑄造合金液體上產生一個強大的離心力，將合金液體拋向甘蔗壓榨輥殼的模型腔上，而獲得致密的甘蔗壓榨輥殼鑄件毛坯；在金屬液澆鑄時，甘蔗壓榨輥殼模采用臥式澆鑄。將甘蔗壓榨輥毛坯的冒口去掉，并將甘蔗壓榨輥子外殼圓周的加工余量盡量減少，直到不留加工余量，直接進行加工開齒。
采用本發明的方法鑄造的甘蔗壓榨輥殼，由于不要鑄件冒口，減少了加工余量，使榨輥毛坯重量減少了三分之一，減少金屬用量40％左右，大大節約了原材料和能源，而且提高使用壽命1～2倍，經濟效益和社會效益非常顯著。
圖1為甘蔗壓榨輥殼鑄件軸線與水平面平行結構示意圖。
圖2為甘蔗壓榨輥殼鑄件軸線與水平面有一不垂直夾角結構示意圖。
具體實施例方式
1、制糖機甘蔗壓榨輥殼毛坯鑄件體積龐大，需要用三分之一的金屬液來作冒口，才有可能減少榨輥的縮孔和縮松缺陷，所以原有糖機榨輥殼的毛坯是采用砂型造型立式澆鑄的鑄造工藝。這一種鑄造工藝已經沿用了幾十年，是制造甘蔗壓榨輥的精典工藝。我們分析了砂型鑄造時不能采取臥式澆鑄的原因，是因為臥式澆鑄時，甘蔗壓榨輥的朝上的圓周面上很難獲得沒有砂眼、氣孔、渣孔縮孔等缺陷的鑄件，而圓周面上正是甘蔗榨輥的工作面，所以為了避免這致命的缺陷，砂型鑄造甘蔗壓榨輥必然要采用立式澆鑄。針對這一特殊情況，我們組織科技人員攻關，經過數年的思考和實驗，終于研究出一種新的鑄造工藝。為了去掉龐大的冒口，使原有榨輥各種毛坯重量從3～21噸減少了三分之一。減少金屬液的用量，減少榨輥圓周的加工余量，我們利用高速旋轉的離心機，作用于金屬液上一個強大的離心力，使金屬液在強大的離心力的作用下，形成比普通鑄造更致密的鑄件。為了達到這一目的，我們摒棄型砂造型，采用特殊鑄造——離心鑄造，它是使金屬液在離心力作用下成型鑄件軸線與旋轉軸線重合的鑄造方法。
將原有的立式澆鑄，改作臥式澆鑄。臥式澆鑄有兩種形式，如圖1，一種是甘蔗壓榨輥殼鑄件軸線與水平面平行；如圖2，一種是甘蔗壓榨輥殼鑄件軸線與水平面有一不垂直的夾角。其角度在直角與平角之間，任選一角度。臥式澆鑄可以將甘蔗壓榨輥殼模的高沿水平橫臥，使榨輥殼的軸線與水平方向平行；臥式澆鑄也可以將甘蔗壓榨輥殼模的高，相對水平傾斜，使榨輥殼的軸線與水平線不重合，使金屬液澆入沿傾斜旋轉的榨輥模內。甘蔗壓榨輥殼模型可以不用內模，直接澆鑄在外模上；甘蔗壓榨輥殼的模型，也可以用內模接受金屬液體澆鑄。用這種新鑄造工藝，使糖機甘蔗壓榨輥的毛坯鑄件的長度縮短了三分之一，減少金屬用量的40％左右，節約大量的電力和冶金焦煤等能源和金屬材料。采用這種工藝制造甘蔗壓榨輥，我們作了詳細的分析，因為甘蔗壓榨輥的工作面就是壓榨輥的圓周面積，而臥式離心鑄造的離心力，恰巧就是指向圓周，這樣壓榨輥殼的圓周面上金屬液在離心力的強大壓力下凝固，就能獲及無氣孔、縮孔縮松砂眼的甘蔗壓榨輥殼的完好工用面，克服了原有砂型鑄造的缺陷，這就大大提高了甘蔗壓榨輥殼的使用壽命，根據我們的實驗，能提高使用壽命1～2倍。我們所生產的產品，屬高能消耗，高資源消耗的重型而簡單的鋼鐵制品，又是所有糖廠必不可少的的設備，它能提高使用壽命1～2倍，就能節約大量的電力焦煤、生鐵和其它資源，其社會效益、經濟效益是相當巨大的，是我們建設節約型社會的好辦法。
2、現結合附圖加以說明動力1，通過傳動軸2，帶動主動輪3轉動，主動輪3的高速旋轉，帶動緊壓在上面的外模4轉動，外模4帶動內模5整體轉動，金屬液7由澆口坯6進入內模，金屬液在離心力作用下凝固后，形成中空圓柱體甘蔗壓榨輥殼的毛坯鑄件8。這種甘蔗壓榨輥殼毛坯8，就是無縮孔、縮松、砂眼、氣孔的致密、完好、無冒口的節能、節材的甘蔗壓榨輥鑄件。由于外模、內模整體重量大而且模的外圓周加工的偏心量和錐度都很小，所以模具整體都是壓在主動輪上轉動，不會亂飛，這是我們作實驗后得出的結果。
權利要求
1.一種制糖機甘蔗壓榨輥殼的制造方法，其特征在于選用一種高速旋轉的離心機，作用于甘蔗壓榨輥殼的鑄造合金液體上產生一個強大的離心力，將合金液體拋向甘蔗壓榨輥殼的模型腔上，而獲得致密的甘蔗壓榨輥殼鑄件毛坯；在金屬液澆鑄時，甘蔗壓榨輥殼模采用臥式澆鑄。
2.根據權利要求1所述的甘蔗壓榨輥殼的制造方法，其特征在于臥式澆鑄可以將甘蔗壓榨輥殼模的高沿水平橫臥，使榨輥殼的軸線與水平方向平行。
3.根據權利要求1所述的甘蔗壓榨輥殼的制造方法，其特征在于臥式澆鑄也可以將甘蔗壓榨輥殼模的高，相對水平傾斜，使榨輥殼的軸線與水平線不重合，使金屬液澆入沿傾斜旋轉的榨輥模內。
4.根據權利要求1所述的甘蔗壓榨輥殼的制造方法，其特征在于甘蔗壓榨輥殼模型可以不用內模，直接澆鑄在外模上。
5.根據權利要求1所述的甘蔗壓榨輥殼的制造方法，其特征在于甘蔗壓榨輥殼的模型可以用內模接受金屬液體澆鑄。
全文摘要
本發明提供了一種制糖機甘蔗壓榨輥殼的制造方法，是選用一種高速旋轉的離心機，作用于甘蔗壓榨輥殼的鑄造合金液體上產生一個強大的離心力，將合金液體拋向甘蔗壓榨輥殼的模型腔上，而獲得致密的甘蔗壓榨輥殼鑄件毛坯；在金屬液澆鑄時，甘蔗壓榨輥殼模采用臥式澆鑄。采用本發明的方法鑄造的甘蔗壓榨輥殼，由于不要鑄件冒口，減少了加工余量，使榨輥毛坯重量減少了三分之一，減少金屬用量40％左右，大大節約了原材料和能源，而且提高使用壽命1～2倍。
文檔編號B22D13/02GK1824432SQ20061001864
公開日2006年8月30日 申請日期2006年3月24日 優先權日2006年3月24日
發明者王孝忠 申請人:王孝忠