貨車搖枕側架冷卻清理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型所設計的一種貨車搖枕側架冷卻清理系統，該系統在傳統鑄件清理方式上，采用積放式懸掛鏈將鑄件吊掛輸送的方式，在線完成鑄件冷卻、澆冒口切割、清除缺陷、拋丸等工作，實現鑄件干干凈凈轉序。本實用新型具有流程簡潔、占地面積少、生產效率高、勞動強度低的優點。
【專利說明】貨車搖枕側架冷卻清理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鐵路貨車大型鑄鋼件冷卻清理系統【技術領域】，具體地指一種貨車搖枕側架冷卻清理系統。
技術背景
[0002]搖枕和側架是鐵路貨車行走部分的關鍵零部件，我國鐵路貨車搖枕和側架鑄件的生產過程中，搖枕和側架鑄件凝固后采用將鑄件平鋪在場地上的傳統清理方式。
[0003]傳統的清理方式為:鑄件澆注凝固后，在落砂機上振動落砂，然后將砂箱和鑄件一起吊至清理場地上，吊運上砂箱，翻轉下砂箱和鑄件，分別吊運鑄件和下砂箱，將鑄件整齊地排列開，在場地上自然冷卻，鑄件達到可操作溫度后，切割鑄件上的澆注系統和冒口，翻轉、清除鑄件四個面的缺陷，隨后完成拋丸操作，進入下工序。
[0004]傳統的清理方式主要存在以下問題:
[0005]( I)清理步驟繁瑣、復雜。
[0006](2)清理鑄件所需場地面積大。鑄件平鋪在場地上，對鑄件四個面上的缺陷情況進行檢查、處理，翻轉鑄件和清除缺陷需要一定的空間，這樣需要大面積的清理場地；
[0007](3)清理鑄件周期長。根據多年經驗，搖枕、側架鑄件在自然風冷卻的條件下，至少需要8小時才能達到可操作溫度，制約了產能提高；
[0008]( 4 )產品易出現質量問題。開箱后高溫鑄件堆垛在一起，并在自然條件下冷卻，鑄件容易變形，且冷卻不均勻。
[0009](5)工人勞動強度大，存在安全隱患。清理鑄件時，必須經過數次翻轉才能清除鑄件所有的缺陷，大大增加了勞動強度，在翻轉過程中，也增加了安全事故的發生概率。
實用新型內容
[0010]本實用新型的目的就是要提供一種流程簡潔、占地面積少、生產效率高、勞動強度低的貨車搖枕側架冷卻清理系統。
[0011]為實現此目的，本實用新型所設計的貨車搖枕側架冷卻清理系統，其特征在于:它包括平臺、機械手、除塵裝置、風機和穿過上料區、冷卻區域、鑄件澆冒口切割區、鑄件缺陷清理區、拋丸區、下線區的積放式懸掛鏈，它還包括積放式懸掛鏈驅動器，其中，所述積放式懸掛鏈的掛鉤在積放式懸掛鏈驅動器的驅動下能在上料區、冷卻區域、鑄件澆冒口切割區、鑄件缺陷清理區、拋丸區和下線區之間循環穿梭運動；
[0012]所述機械手用于將平臺上的貨車搖枕側架鑄件運送至積放式懸掛鏈位于上料區的掛鉤上；
[0013]所述冷卻區域包括左風室、右風室和位于左風室與右風室之間的鑄件移動通道，所述左風室和右風室的內側壁上均設有連通鑄件移動通道的風嘴，所述左風室和右風室均設有多個風機，所述左風室的風機出風口通過左風室內側壁上的風嘴與鑄件移動通道連通，所述右風室的風機出風口通過右風室內側壁上的風嘴與鑄件移動通道連通，所述除塵裝置的吸風管與鑄件移動通道連通；
[0014]所述鑄件移動通道頂部設有與掛鉤配合的掛鉤移動軌道，所述拋丸區設置有拋丸
清理機。
[0015]所述鑄件澆冒口切割區、鑄件缺陷清理區和拋丸區均連通有除塵裝置的吸風管。
[0016]所述鑄件澆冒口切割區和鑄件缺陷清理區均設有鑄件廢棄物輸送收集裝置，所述鑄件澆冒口切割區設有切割輔助夾具，所述鑄件缺陷清理區設有氣刨輔助夾具。
[0017]所述冷卻區域為彎曲式布置結構。
[0018]所述積放式懸掛鏈上設置有多個掛鉤，相鄰兩個掛鉤之間的間距為750?850mm。
[0019]本實用新型與傳統的地上堆放式鑄件清理方法相比具有如下優點:
[0020]1、場地利用率高。通過設置具有多個掛鉤的積放式懸掛鏈，實現了鑄件的吊掛式輸送，在相同的面積下，冷卻清理系統處理的鑄件是傳統清理方式的5倍以上，有效利用了空間優勢，為提高產能奠定了堅實的基礎。
[0021]2、大幅提高鑄件冷卻清理工藝的生產節拍，上述積放式懸掛鏈的多個掛鉤可保證多個鑄件同時進行清理，提高了鑄件清理工藝的效率。
[0022]3、大幅縮短冷卻時間。在保證產品質量的情況下，采用鑄件吊掛并配合風機控溫風冷的在線冷卻方式，將傳統的自然風冷卻方式的8小時冷卻時間縮短至2小時，進一步提高了生產效率。
[0023]4、產品質量更易得到保證。本實用新型中積放式懸掛鏈的每個掛鉤只吊一個鑄件，鑄件不存在堆垛，根據產品結構設計了掛鉤，鑄件在鏈上不會變形，鑄件逐個通過冷卻段，冷卻很均勻，不會因為冷卻不均勻形成應力源，確保了產品的疲勞強度。
[0024]5、工人勞動強度大幅降低，有效避免了安全事故的發生。鑄件懸掛在積放式懸掛鏈的掛鉤上，避免了在場地上的數次翻轉，工人在指定、有防護位置操作，有效避免了安全事故的發生；
[0025]6、大幅改善了鑄件清理工藝對環境的污染。鑄件上的缺陷處理后，通過鑄件廢棄物輸送收集裝置和拋丸系統，將廢棄物集中處理，有利于環境健康。同時，除塵裝置除去各個工序中的粉層，確保了操作區域的空氣質量。
[0026]【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0028]圖2為圖1的A向結構示意圖；
[0029]圖3為圖1的B-B向結構示意圖；
[0030]圖4為圖3中C處的放大圖；
[0031]圖5為本實用新型中鑄件澆冒口切割區和鑄件缺陷清理區的結構示意圖。
[0032]其中，I一貨車搖枕側架鑄件、2—下砂箱、3—平臺、4一機械手、5—積放式懸掛鏈、6—掛鉤、7—鑄件澆冒口切割區、8—鑄件缺陷清理區、9 一拋丸區、IO—下線區、11 一除塵裝置、12—上料區、13—冷卻區域、14一左風室、15—右風室、16—鑄件移動通道、17一風嘴、18—風機、19 一吸風管、20—掛鉤移動軌道、21—拋丸清理機、22—鑄件廢棄物輸送收集裝置、23—切割輔助夾具、24—氣刨輔助夾具、25—積放式懸掛鏈驅動器。
【具體實施方式】[0033]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0034]如圖1?5所示的貨車搖枕側架冷卻清理系統，它包括平臺3、機械手4、除塵裝置
11、風機18和穿過上料區12、冷卻區域13、鑄件澆冒口切割區7、鑄件缺陷清理區8、拋丸區
9、下線區10的積放式懸掛鏈5，它還包括積放式懸掛鏈驅動器25，其中，所述積放式懸掛鏈5的掛鉤6在積放式懸掛鏈驅動器25的驅動下能在上料區12、冷卻區域13、鑄件澆冒口切割區7、鑄件缺陷清理區8、拋丸區9和下線區10之間循環穿梭運動；
[0035]所述機械手4用于將平臺3上的貨車搖枕側架鑄件I運送至積放式懸掛鏈5位于上料區12的掛鉤6上；
[0036]所述冷卻區域13包括左風室14、右風室15和位于左風室14與右風室15之間的鑄件移動通道16，所述左風室14和右風室15的內側壁上均設有連通鑄件移動通道16的風嘴17，所述左風室14和右風室15均設有多個風機18，所述左風室14的風機18出風口通過左風室14內側壁上的風嘴17與鑄件移動通道16連通，所述右風室15的風機18出風口通過右風室15內側壁上的風嘴17與鑄件移動通道16連通，所述除塵裝置11的吸風管19與鑄件移動通道16連通；除塵裝置11的吸風管19在鑄件移動通道16吸風，一方面與風機18配合實現鑄件移動通道16內的空氣對流，另一方面能將鑄件冷卻過程中產生的粉塵吸走，凈化冷卻區域13的空氣；
[0037]所述鑄件移動通道16頂部設有與掛鉤6配合的掛鉤移動軌道20，所述拋丸區9設置有拋丸清理機21。掛鉤6在積放式懸掛鏈5的帶動下在掛鉤移動軌道20內滑動，貨車搖枕側架鑄件I在鑄件移動通道16內平移。上述系統可以將鑄件逐個吊在積放式懸掛鏈5上，清理鑄件缺陷的時候只需要輕輕旋轉鑄件即可，且可根據工人操作快慢自己掌握積放式懸掛鏈5的輸送節拍。
[0038]上述技術方案中，通過設計不同規格的風嘴17、設計不同的風嘴17安裝角度、以及不同的通風量，在確保鑄件不產生裂紋和變形的前提下可提高生產效率。
[0039]上述技術方案中，機械手4位于平臺3與上料區12之間。
[0040]上述技術方案中，所述鑄件澆冒口切割區7、鑄件缺陷清理區8和拋丸區9均連通有除塵裝置11的吸風管19。貨車搖枕側架鑄件I清理過程中在上述區域產生的粉塵由除塵裝置11的吸風管19進行抽取，實現了對鑄件清理作業環境空氣的凈化。
[0041]上述技術方案中，所述鑄件澆冒口切割區7和鑄件缺陷清理區8均設有鑄件廢棄物輸送收集裝置22，所述鑄件澆冒口切割區7設有切割輔助夾具23，所述鑄件缺陷清理區8設有氣刨輔助夾具24。
[0042]上述技術方案中，所述冷卻區域13為彎曲式布置結構。這種彎曲式布置結構能在不影響冷卻效果的前提下大幅降低本實用新型的占地空間。
[0043]上述技術方案中，所述積放式懸掛鏈5上設置有多個掛鉤6，相鄰兩個掛鉤6之間的間距為750?850mm。此間距使得每個貨車搖枕側架鑄件I有足夠的清理操作空間。
[0044]一種利用上述冷卻清理系統進行貨車搖枕側架冷卻清理的方法，它包括如下步驟:
[0045]步驟1:打開貨車搖枕側架鑄件I的上下砂箱，將放置有貨車搖枕側架鑄件I的下砂箱2放置在平臺3上，用機械手4夾持住貨車搖枕側架鑄件I的非受力部位，待積放式懸掛鏈5上的掛鉤6運行到與機械手4對應的上料區12時，機械手4將貨車搖枕側架鑄件I從下砂箱2內抬出，并將貨車搖枕側架鑄件I平移到掛鉤6處，然后將貨車搖枕側架鑄件I掛在掛鉤6上；
[0046]步驟2:采用積放式懸掛鏈5的掛鉤6將貨車搖枕側架鑄件I運送至冷卻區域13進行冷卻處理，其中，冷卻區域13采用風機18吹風冷卻的方式將貨車搖枕側架鑄件I由650?750°C降至室溫，實現控溫冷卻滿足不同冷卻速度要求；
[0047]步驟3:采用積放式懸掛鏈5的掛鉤6將貨車搖枕側架鑄件I運送至鑄件澆冒口切割區7，并在鑄件澆冒口切割區7停留至貨車搖枕側架鑄件I澆冒口切割處理結束，切割輔助夾具23將貨車搖枕側架鑄件I進行夾持定位，操作人員在鑄件澆冒口切割區7采用傳統人工澆冒口切除方式將貨車搖枕側架鑄件I每個面上的澆冒口進行切割處理；
[0048]步驟4:經過澆冒口切割處理的貨車搖枕側架鑄件I由積放式懸掛鏈5的掛鉤6運送至鑄件缺陷清理區8，并在鑄件缺陷清理區8停留至貨車搖枕側架鑄件I缺陷清理結束，氣刨輔助夾具24將貨車搖枕側架鑄件I進行夾持定位，操作人員在鑄件缺陷清理區8采用電弧氣刨結合傳統人工鑄件缺陷清理方式將貨車搖枕側架鑄件I每個面上的多肉、毛刺和砂眼鑄造缺陷進行清理；該工序中操作人員可手動控制操作速度，貨車搖枕側架鑄件I的單個面處理完成后，輕輕旋轉貨車搖枕側架鑄件I對下一個面的缺陷進行清理，直到整個貨車搖枕側架鑄件I的缺陷被清理干凈；
[0049]步驟5:經過鑄件缺陷清理處理的貨車搖枕側架鑄件I由積放式懸掛鏈5的掛鉤6運送至拋丸區9，并在拋丸區9停留至貨車搖枕側架鑄件I拋丸處理結束，在拋丸區9通過傳統的拋丸清理機21對貨車搖枕側架鑄件I進行拋丸處理；在此工位，貨車搖枕側架鑄件I內、外表面的砂皮、砂眼、缺陷清理留下的殘渣等非鑄件本體物被處理掉，實現鑄件干干凈凈轉序，留下的廢棄物通過系列操作被集中處理；
[0050]步驟6:經過拋丸處理的貨車搖枕側架鑄件I由積放式懸掛鏈5的掛鉤6運送至下線區10，進行貨車搖枕側架鑄件I下線處理，即完成了整個貨車搖枕側架冷卻清理工藝。
[0051]上述技術方案中，步驟2中，所述冷卻區域13分為高溫冷卻區域和低溫冷卻區域，所述冷卻區域13的前1/3段為高溫冷卻區域，所述冷卻區域13的后2/3段為低溫冷卻區域，所述貨車搖枕側架鑄件I的溫度在高溫冷卻區域由650?750°C降至300?400°C ;所述貨車搖枕側架鑄件I的溫度在低溫冷卻區域由300?400°C降至室溫，所述高溫冷卻區域的風機8冷卻風量小于低溫冷卻區域的風機8冷卻風量。高溫冷卻區域冷卻梯度大，降溫速度快(所需冷卻時間短)，冷卻過程易產生應力集中形成鑄件裂紋，易采取低風量冷卻方式，或不吹風冷卻，低溫區冷卻梯度小，降溫速度慢(所需冷卻時間長)，不宜產生裂紋缺陷，適宜強風冷卻。
[0052]上述技術方案中，所述步驟I?步驟6的所有工序中均采取除塵處理。
[0053]上述技術方案中，所述貨車搖枕側架鑄件I在高溫冷卻區域冷卻時間為85?95分鐘，所述貨車搖枕側架鑄件I在低溫冷卻區域冷卻時間為115?125分鐘。
[0054]上述技術方案中，所述步驟I中，機械手4將貨車搖枕側架鑄件I平移到掛鉤6處的過程中還要對貨車搖枕側架鑄件I進行翻轉處理。
[0055]說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業操作人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種貨車搖枕側架冷卻清理系統，其特征在于:它包括平臺(3)、機械手(4)、除塵裝置(11)、風機(18)和穿過上料區(12)、冷卻區域(13)、鑄件澆冒口切割區(7)、鑄件缺陷清理區(8)、拋丸區(9)、下線區(10)的積放式懸掛鏈(5)，它還包括積放式懸掛鏈驅動器(25 ),其中，所述積放式懸掛鏈(5 )的掛鉤(6 )在積放式懸掛鏈驅動器(25 )的驅動下能在上料區(12)、冷卻區域(13)、鑄件澆冒口切割區(7)、鑄件缺陷清理區(8)、拋丸區(9)和下線區(10)之間循環穿梭運動； 所述機械手(4)用于將平臺(3)上的貨車搖枕側架鑄件(I)運送至積放式懸掛鏈(5)位于上料區(12)的掛鉤(6)上； 所述冷卻區域(13)包括左風室(14)、右風室(15)和位于左風室(14)與右風室(15)之間的鑄件移動通道(16)，所述左風室(14)和右風室(15)的內側壁上均設有連通鑄件移動通道(16)的風嘴(17)，所述左風室(14)和右風室(15)均設有多個風機(18)，所述左風室(14)的風機(18)出風口通過左風室(14)內側壁上的風嘴(17)與鑄件移動通道(16)連通，所述右風室(15)的風機(18)出風口通過右風室(15)內側壁上的風嘴(17)與鑄件移動通道(16)連通，所述除塵裝置(11)的吸風管(19)與鑄件移動通道(16)連通； 所述鑄件移動通道(16)頂部設有與掛鉤(6)配合的掛鉤移動軌道(20)，所述拋丸區(9)設置有拋丸清理機(21)。
2.根據權利要求1所述的貨車搖枕側架冷卻清理系統，其特征在于:所述鑄件澆冒口切割區(7)、鑄件缺陷清理區(8)和拋丸區(9)均連通有除塵裝置(11)的吸風管(19)。
3.根據權利要求1所述的貨車搖枕側架冷卻清理系統，其特征在于:所述鑄件澆冒口切割區(7)和鑄件缺陷清理區(8)均設有鑄件廢棄物輸送收集裝置(22)，所述鑄件澆冒口切割區(7)設有切割輔助夾具(23)，所述鑄件缺陷清理區(8)設有氣刨輔助夾具(24)。
4.根據權利要求1所述的貨車搖枕側架冷卻清理系統，其特征在于:所述冷卻區域(13)為彎曲式布置結構。
5.根據權利要求1所述的貨車搖枕側架冷卻清理系統，其特征在于:所述積放式懸掛鏈(5)上設置有多個掛鉤(6)，相鄰兩個掛鉤(6)之間的間距為750?850mm。
【文檔編號】B22D47/00GK203541516SQ201320675073
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】何氫玲, 宋仲明, 茍春林, 王連華, 吳曉東, 江銳鋒, 武永亮, 左云清 申請人:南車長江車輛有限公司