移动式浇注机的工作原理和性能

用于浇注铸铁及有色合金的移动式浇注机 （见图4-4）是一种很典型的半自动化浇注机。这种典型的半自动化浇注机有如下几个基本动作。

图4-4　移动式浇注机

（1）放在铸型运输机小车 （或平板小车）上的砂型其浇口杯的位置是随所生产铸件不同而改变的。因此，浇注机上的浇注包包嘴位置应能作相应的调整。

（2）在浇注铸型时要倾翻浇注包使包中的液体合金经浇口杯浇注到型腔内。

（3）如果铸型运输机是连续运行的，那么浇注机必须要和前者同步前进，并且在浇完一个铸型之后浇注机应立即退回到起始位置以便进行下一次浇注。

（4）浇注包中的液体金属需要及时地补充。

那么，移动式浇注机如何来实现上述动作呢？

移动式浇注机的底盘是在一条与铸型输送机平行的轨道上运行的。它的驱动采用交流伺服电机传动装置，既可以实现浇注包包嘴与铸型上浇口杯位置在纵向 （即沿铸型运动的方向）对准的要求，又可以满足浇注机与连续运行的铸型输送机在同步条件下进行浇注的要求。

一般的圆锥形浇注包在浇注时为了使液体合金流始终能对准浇口杯，除了要有倾转动作外，尚需有上下升降的动作[见图4-5 （a）]。如果使浇注包围绕位于其包嘴前端的转轴倾转，则包嘴顶端的标高基本上不变化，那么就可省去升降的动作从而简化了结构[见图4-5 （b）]。移动式浇注机大都采用这种设计来实现浇注包的倾转 [见图4-5 （c）]。浇注包的倾转动作通常是用液压缸来实现的，但有的移动式浇注机是用交流伺服电机及卷扬机来实现的（见图4-6）。

浇注包包嘴与浇口杯横向对准一般采用液压缸来实现。

为了保证不间断地浇注铸型，一台浇注机至少要配备两个浇注包和两条运输浇注包用的机动辊道。当浇注包中的液体合金用完后，可立即使空浇注包退出浇注机并通过机动辊道运送到等待位置上。另一个盛满液体合金的浇注包则由另一条机动辊道送进浇注机上进行浇注。如果铸型输送机是脉动的或采用平板小车输送机，而且铸型的浇注能在铸型输送机静止不动的状态下完成，那么对于移动式浇注机的操作来讲就方便得多。

图4-5　用于移动式浇注机上的浇注包动作

（a）普通圆锥形浇注包的动作；（b）用于浇注机上的圆锥形浇注包；（c）移动式浇注机上浇注包的动作
1—浇注包；2—带手动倾转机构的吊架

一台移动式浇注机的生产能力不仅取决于其自身的参数和性能，还与铸造工艺参数——每箱所需液体合金质量（kg）、浇注速率（kg/s）有关。

图4-6　用交流伺服电机及卷扬机倾转浇注包的移动式浇注机

图4-7为一种移动式浇注机的工作性能。举例来讲，如果每箱所需最大合金质量为80kg，最小浇注速率为4kg/s，那么从图4-7中所找到该移动式浇注机的最大生产能力为130型/h。

前面已经提到，在连续运行的铸型输送机情况下，移动式浇注机是在与前者同步前进时进行铸型浇注；在浇完一个铸型之后浇注机应立即退回到其起始位置以便进行下一次浇注。现举例说明如下。(www.xing528.com)

如果铸工输送器的每个小车上放一个砂型，它每15s送来一个砂型，而浇注时间也是15s，那么浇注车根本没有时间在浇完后退回原处。这样，一台浇注车显然是不够的。究竟需要几台浇注车？它应以多快的速度退回才能在浇完一型后回到原来的位置？下面以一条自动造型流水线为例进行分析计算。

已知：砂箱尺寸为700mm×500mm，铸工输送器节距为1334mm，浇注段长度为12m，砂型最长浇注时间（包括辅助时间）为20s。

现在用图表来表示铸工输送器小车及浇注机的运动规律。如以横坐标表示砂型在浇注段的位移，纵坐标表示所经过的时间，则对于每一个砂型可用一条斜线来表示其运动的规律 （见图4-8）。

由于铸工输送器的小车每隔15s即送来一个砂型，而最长浇注时间为20s，所以一台浇注机是无法保证铸工输送器连续不停地运行的。如果采用2台浇注机分别浇单号小车及双号小车上的砂型，那么每台浇注机的运动规律就如图4-8中用粗实线和粗虚线表示的那样往复运动。在这种情况下，对于某一浇注机来讲，来回一个周期为30s，其中20s用于与铸工输送器同步前进，10s用于复位。已知铸工输送器的速度为5.34m/min，则在浇注时浇注机同步前进的距离为：

图4-7　一种移动式浇注机的工作性能

（注：〇内的数字是浇注速率，单位为kg/s）

图4-8　铸工输送器小车及浇注机的运动规律

（注：节距为1334mm，速度为5.34m/min）

由此，其退回速度应为：

图4-8中还表示在12m长的浇注段上安排2台浇注机同时进行浇注的情况。只要浇注机的尺寸决定了，就可以从图中看出它们之间的最小距离。

有的移动式浇注机所用的浇注包是扇形的（见图4-9）。这种浇注包的转轴位置正好通过包嘴，而且与液态合金流出的方向相吻合。当浇注包嘴对准砂型上的浇口杯之后，只要维持扇形浇注包的角速度不变，铁水流的轨迹和落点就保持不变。扇形浇注包的出铁流量与浇注包内的液面高低无关而仅取决于其倾转的角速度。图4-10是某一尺寸的扇形浇注包的例子，不管浇注包内的液面在什么位置，只要是将其倾转5°，则出铁重量就是一定的 （该例中出铁重量为45kg）。

图4-9　扇形浇注包

图4-10　扇形浇注包的动作