本發(fā)明涉及一種采煤機部件的鑄造結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種快速掘進機用傳動箱體的鑄造結(jié)構(gòu)，屬于金屬加工工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳動箱體是快速掘進機成套設(shè)備中的重要組成部件，外形為圓柱狀，兩端為法蘭結(jié)構(gòu)，零件結(jié)構(gòu)尺寸復(fù)雜，所有表面均需加工。由于快速掘進機為大型機械，傳動箱體也具有較大體積和重量，通常傳動箱體的重量達(dá)數(shù)噸，屬于大型零件，采用常規(guī)鑄造工藝難以滿足鑄造質(zhì)量要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種快速掘進機用傳動箱體的鑄造結(jié)構(gòu)，解決大型零件澆注易產(chǎn)生由于表面開裂、脫落、局部過熱、沖砂等造成的夾砂、裂紋等問題。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種快速掘進機用傳動箱體的鑄造結(jié)構(gòu)，包括用于成型傳動箱體的型腔、澆注系統(tǒng)和冷鐵，所述型腔的頂面與傳動箱體突臺對應(yīng)位置設(shè)置保溫冒口；所述澆注系統(tǒng)包括中央豎直澆道和由中央豎直澆道向四周延伸呈水平布置的內(nèi)澆道，所述內(nèi)澆道包括上澆道、中澆道和下澆道，所述上澆道、中澆道和下澆道的澆道數(shù)量相同且延伸方向一致，所述上澆道出口與所述保溫冒口連接，所述中澆道出口與所述型腔的內(nèi)側(cè)壁連接，所述下澆道出口與型腔的環(huán)形底面連接；所述冷鐵包括側(cè)冷鐵和底冷鐵，所述側(cè)冷鐵設(shè)置于所述型腔的外側(cè)壁的表面并呈豎直布置，所述底冷鐵設(shè)置于所述型腔的環(huán)形底面的表面并呈環(huán)形布置，所述型腔的內(nèi)側(cè)壁傾斜設(shè)置。

為了進一步的避免冒口及中間凸臺的接觸熱節(jié)與鑄件的幾何熱節(jié)重合，所述保溫冒口設(shè)有四個，所述保溫冒口與型腔的頂面連接處為縮口的臺階狀。

為了進一步增強冒口以外的補縮效果，所述側(cè)冷鐵設(shè)置于相鄰的所述保溫冒口之間。

優(yōu)選的，所述型腔的內(nèi)側(cè)壁傾斜角度為2.7°。

優(yōu)選的，所述內(nèi)澆道以切線的形式連接型腔。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的優(yōu)點在于：采用階梯式澆注系統(tǒng)，優(yōu)化了冒口及冷鐵布置，實施快速澆注，內(nèi)澆道以切線的形式進入型腔，使鋼液平穩(wěn)上升，避免出現(xiàn)紊流現(xiàn)象，一方面可減小“流動熱節(jié)”對鑄件垂直方向的順序凝固的不利影響，另一方面也能減少鑄型長時間處于鋼液輻射的熱作用，進而減少表面開裂、脫落、局部過熱、沖砂等造成的夾砂、裂紋等缺陷。

附圖說明

圖1為快速掘進機用傳動箱體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明鑄造結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明鑄造結(jié)構(gòu)俯視示意圖。

圖4為圖2的B-B剖視示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示，本實施例需澆注的快速掘進機用傳動箱體外形為圓柱狀，兩端為法蘭結(jié)構(gòu)，零件結(jié)構(gòu)尺寸復(fù)雜，所有表面均需加工。輪廓形狀φ1663×1076mm，中間布置4個120mm厚，R200mm的半圓形突臺1形成熱節(jié)，鑄件壁厚不均勻，主體壁厚70～87mm。

結(jié)合圖2、圖3及圖4，本實施例所涉及的快速掘進機用傳動箱體的鑄造結(jié)構(gòu)，包括用于成型傳動箱體的型腔2、澆注系統(tǒng)和冷鐵。型腔2的頂面與傳動箱體突臺對應(yīng)位置設(shè)置四個保溫冒口3，保溫冒口3與型腔2的頂面連接處2a為縮口的臺階狀。澆注系統(tǒng)包括中央豎直澆道4和由中央豎直澆道4向四周延伸呈水平布置的內(nèi)澆道，內(nèi)澆道以切線的形式連接型腔2。內(nèi)澆道包括上澆道5、中澆道6和下澆道7，上澆道5、中澆道6和下澆道7的澆道數(shù)量相同且延伸方向一致。具體的上澆道5、中澆道6和下澆道7分別具有四條，上澆道5出口與保溫冒口3連接且兩者軸線位于同一垂直方向。中澆道6出口與型腔2的內(nèi)側(cè)壁上部連接，具體的是在型腔2構(gòu)建突臺位置與型腔2的頂面之間。下澆道7出口與型腔2的環(huán)形底面連接。型腔2的內(nèi)側(cè)壁傾斜角度為2.7°。冷鐵包括側(cè)冷鐵8和底冷鐵9，側(cè)冷鐵8設(shè)置于型腔2的外側(cè)壁的表面并呈豎直布置，位于相鄰的保溫冒口3之間設(shè)置一組側(cè)冷鐵8，每組側(cè)冷鐵8包括6塊200mm×100mm×100mm的鐵件。底冷鐵9為32塊100mm×100mm×80mm的鐵件，設(shè)置于型腔2的環(huán)形底面的表面并呈環(huán)形布置。

整個鑄造砂型結(jié)構(gòu)制作及澆注過程如下：為了保證鑄件外形尺寸，木模制成空心實樣結(jié)構(gòu)，芯盒采用脫落式結(jié)構(gòu)，同時要求結(jié)構(gòu)牢固、合理，尺寸形狀穩(wěn)定精確，表面光潔，不變形。為保證冒口、澆道、補貼及外冷鐵規(guī)范放置，模具制作時，刻出放置位置線。未來便于木模起模，表面要求刷脫模劑。對于鑄件的尖角適當(dāng)做圓角處理，R值取值范圍20-30mm。

為了保證鑄件的質(zhì)量及尺寸精度，鑄件的砂型均采用樹脂砂，砂型表面采用醇基鋯英粉涂料。涂料采用刷涂方式，分3次刷涂，其刷涂厚度為0.5～1mm，易粘砂部位增加兩次刷涂，保證光滑均勻。涂料在每刷一遍后用明火點燃，使其自然干燥，最后一遍涂料刷完后，待酒精揮發(fā)一段時間后，用煤氣烘干，直至涂層曾桔黃色。在砂型的易粘砂部位及圓角處，放置鉻鐵礦砂。

殼體澆鑄所需鋼液14.3噸，澆注前對鋼液包進行烘烤預(yù)熱，避免因耐火愛戀蓄熱不好而使鋼液保溫過程降溫過快，鋼液包在保溫過程中的平均溫降是0.7～1.0℃/min；澆注時，當(dāng)鋼液上升到冒口的1/2高度時，緩流同時添加覆蓋劑及發(fā)熱劑，以增強冒口的補縮能力；澆注溫度控制在1540～1560℃。

鑄件落砂后先進行退火處理，消除應(yīng)力后切割冒口。切割冒口后馬上進行正、回火處理。正火溫度為900-～920℃，回火溫度550～650℃。