缸体铸造过程废料再利用设备及再利用方法技术

本发明专利技术涉及汽车发动机制造领域，公开了一种缸体铸造过程废料再利用设备，包括炉体，炉体内设有盛放铝液的保持腔、供给铸造用的出汤腔和与保持腔连通的外供铝液入口，保持腔和出汤腔连通，炉体上还设有通过连通管道与保持腔连通的废料熔化腔，保持腔和废料熔化腔内均设有若干个加热器。本发明专利技术还公开了一种缸体铸造过程废料再利用设备的再利用方法。本发明专利技术缸体铸造过程废料再利用设备及其再利用方法，在废料刚刚从缸体上分离后就输送投入到压铸机保温炉内熔化成铝液再供给铸造使用，环保节能，且生产效率高，大幅降低成本。

【技术实现步骤摘要】
缸体铸造过程废料再利用设备及再利用方法
本专利技术涉及汽车发动机制造领域，具体涉及一种缸体铸造过程废料再利用设备及再利用方法。
技术介绍
铝合金发动机缸体铸造一般为高压压射铸造，为了使铝液能快速充填模具内腔且避免充填过程中产生气泡、缺肉等缺陷，铸造模具都设计有铝液压射入口及充填流动路径，待缸体铸造冷却定型后，这些入口路径铝料就凝固成了料柄(也称浇冒口，属于废料)。另外，每一次倒入模具内的铝液重量(体积)有一定误差，为了这个误差不要体现在缸体上，在模具末端(铝液填充末端)设计了多余的型腔，如果铝液的重量有误差，则会体现在多余的型腔里，从而保证了缸体的完整性，多余型腔里的铝液凝固后就变成渣包(也称边角余料，属于废料)。废料的重量与缸体毛坯重量根据发动机机种与排量均有不同，现以4缸缸体的其中一个1.8L排量的缸体为例说明：一般缸体的废料重量与缸体毛坯重量之比约为7:20左右，即：一个铸造缸体(4缸)刚从模具内取出时的总重量约为27Kg，是由缸体毛坯重量约20Kg和废料约7Kg组成。关于料柄、渣包等废料的回收利用，现有方式有2种：一种是铸造车间有熔化炉的回收利用方法，另一种是铸造车间无熔化炉的回收利用方法。铸造车间有熔化炉设备的回收方法是：将料柄、渣包等废料收集后，和原材料铝锭以一定的比例同时投入到熔化炉再次熔化，以此循环利用废料。车间有熔化炉的这种铸造方式需要二次熔化(铝锭生产厂家熔化一次，成分配比调制后冷却成铝锭；铝锭运输到铸造车间再进行第二次熔化)，由于二次熔化不利于环保、不利于经济效益等缺点，因此现在铸造工艺的发展方向是铸造车间无熔化炉设备(取消二次熔化)。铸造车间无熔化炉设备的回收方法是：①将料柄、渣包等收集(约1.4*1*1立方米小箱(斗车)内)，然后叉车转运到大箱内→②装车运输到铝液供应厂→③叉车卸货→④和其它铝合金原料一起再次投入熔化炉→⑤天然气燃烧升温至750℃(料柄、渣包等温度从正常气温开始升温)→⑥铝液成分调配→⑦铝液熔化炉内除渣→⑧铝液各项品质检测→⑨铝液装入容器→⑩测温→除渣除氢→检测各参数合格→封包盖→称重及建档→制作二位码身份信息→叉车将铝液容器装上运输汽车→铝液容器运输到铸造车间→叉车将铝液容器卸货→称重、测温、测氢→铝液倒入保温炉→(铸造机的铸勺从保温炉内取出铝液倒入模具压射口→将铝液压射充填到模具内→冷却模具使缸体成形→从模具里取出带有料柄渣包的缸体→去除料柄渣包等废料→①将料柄、渣包等收集)，重复此循环过程，铸造出缸体。这种循环利用废料(料柄、渣包)的方法缺点是：1、需要厂房面积，当料柄、渣包等废料(累积)超过一个车辆的装载量后，才会安排车辆装载运输，因此存放场地至少需要一个车辆的占地面积，由于车辆不一定安排那么及时，因此存放场地一般都有2个车辆的占地面积，加上叉车装载作业面积、车辆停放面积等，废料的实际存放占地面积达120㎡以上；2、需要人员及叉车不间断地将废料收集并转移到上述存放场地；3，需要叉车作业，在铸造车间，当边角余量累积超过一辆车的装载量时，需要安排叉车进行装载作业；当运输到铝液生产场地时，又需要卸货；4，需要汽车运输作业，当边角余量累积超过一辆车的装载量时，需要安排运输车辆进行运输作业，同时产生运输成本；5，降低效率，成本增加，料柄、渣包等废料的成分是合格的，但是和其他原材料一起经过天然气燃烧熔化后又需要重新配比、除渣、除氢、检测、铝液容器上车运输、铝液容器下车卸货、称重、测温、测氢、倒入保温炉等一系列工序，这每一个工序都包含废料(约7：20的比例)属于二次作业，降低了每一道工序的效率；6，能源浪费，料柄、渣包等废料刚刚从缸体上分离时的温度约为300℃～380℃，但经过收集、储存、运输到铝液供应厂家时，已降至正常气温温度；7，人员要员多，铸造车间和铝液生产厂两地均需要叉车及叉车操作员，需要运输汽车及汽车驾驶员；8，生产效率低，每一个环节必须按照27Kg的铝液/台的投入，但缸体只需要20Kg铝液，有另外7Kg的铝液所付出的劳动投入是无效的。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种缸体铸造过程废料再利用设备及再利用方法，在废料刚刚从缸体上分离后就输送投入到压铸机保温炉内熔化成铝液再供给铸造使用，环保节能，且生产效率高，大幅降低成本。为实现上述目的，本专利技术所设计的缸体铸造过程废料再利用设备，包括炉体，所述炉体内设有盛放铝液的保持腔、供给铸造用的出汤腔和与所述保持腔连通的外供铝液入口，所述保持腔和出汤腔连通，所述炉体上还设有通过连通管道与所述保持腔连通的废料熔化腔，所述保持腔和废料熔化腔内均设有若干个加热器。优选地，所述炉体上方设有桁架，所述桁架另一端的下方为接料处，所述接料处设有废料引导漏斗，所述废料引导漏斗下方设有接料的废料中转盒，所述桁架上设有可在所述桁架上移动的桁架机器人，所述桁架机器人抓取所述废料中转盒并将其移送至所述废料熔化腔上方。优选地，所述废料熔化腔上设有炉门，所述炉门包括两扇向下对开门的炉门单元，所述炉门单元通过炉门旋转轴铰接安装在所述炉体上。优选地，每个所述炉门单元的铰接端均设有一个防挂料板，所述防挂料板与所述炉门单元的连接处密封，且所述防挂料板的高度高于废料的高度，当所述炉门单元关闭的时候，所述防挂料板与所述炉门单元同步翻转运动，使废料均落入所述废料熔化炉，而不会漏到所述炉门旋转轴处，以保证废料影响所述炉门的开闭。优选地，所述炉体在位于所述废料熔化腔内液面的上方设有光电对射开关，用以检测液面以上的废料，当废料落入所述废料熔化腔内没有完全融化，逐渐累积到超过液面上限一定高度时，所述光电对射开关检测到累积的废料，此时所述废料熔化腔底部的多根所述加热器的电源接通，加热器产生的热量能够在生产节拍内熔化累积的废料，当废料熔化，使所述光电对射开关检测不到废料，则断开所述废料熔化腔底部的加热器的电源。优选地，所述炉体上设有监控液面上限的上限液面检知电极和监控液面下限的下限液面检知电极，当铝液液面到达液面上限时，停止叉车倒入铝液的作业，当生产多个缸体后，液面即将到达或者到达液面下限时，则叉车再倒入外供铝液。优选地，所述连通管道与所述废料熔化腔的连接位置高于与所述保持腔的连接位置，且所述连通管道与所述废料熔化腔连接位置的开口直径小于与所述保持腔连接位置的开口直径，既保证了所述废料熔化腔的高温不易传输到所述保持腔内，又保证所述连通管道不易被氧化铝堵塞。优选地，所述加热器安装在保护套管内，所述保护套管内部与所述保持腔或废料熔化腔隔绝，在炉内有铝液的情况下，也可以拆卸更换所述加热器。优选地，所述炉体内设有将所述保持腔、出汤腔和废料熔化腔包裹的保温层，所述炉体的底部设有四个可调底脚。一种所述缸体铸造过程废料再利用设备的再利用方法，当废料与缸体分离后，经废料引导漏斗落入废料中转盒，桁架机器人的机械手下降夹持废料中转盒，平移取出后，桁架机器人沿着桁架运行到保温炉的废料熔化腔上方，将废料中转盒内的废料倒入废料熔化腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缸体铸造过程废料再利用设备，包括炉体(1)，所述炉体(1)内设有盛放铝液的保持腔(2)、供给铸造用的出汤腔(3)和与所述保持腔(2)连通的外供铝液入口(4)，所述保持腔(2)和出汤腔(3)连通，其特征在于：所述炉体(1)上还设有通过连通管道(5)与所述保持腔(2)连通的废料熔化腔(6)，所述保持腔(2)和废料熔化腔(6)内均设有若干个加热器(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种缸体铸造过程废料再利用设备，包括炉体(1)，所述炉体(1)内设有盛放铝液的保持腔(2)、供给铸造用的出汤腔(3)和与所述保持腔(2)连通的外供铝液入口(4)，所述保持腔(2)和出汤腔(3)连通，其特征在于：所述炉体(1)上还设有通过连通管道(5)与所述保持腔(2)连通的废料熔化腔(6)，所述保持腔(2)和废料熔化腔(6)内均设有若干个加热器(7)。


2.根据权利要求1所述缸体铸造过程废料再利用设备，其特征在于：所述炉体(1)上方设有桁架(8)，所述桁架(8)另一端的下方为接料处，所述接料处设有废料引导漏斗(11)，所述废料引导漏斗(11)下方设有接料的废料中转盒(9)，所述桁架(8)上设有可在所述桁架(8)上移动的桁架机器人(10)，所述桁架机器人(10)抓取所述废料中转盒(9)并将其移送至所述废料熔化腔(6)上方。


3.根据权利要求2所述缸体铸造过程废料再利用设备，其特征在于：所述废料熔化腔(6)上设有炉门(12)，所述炉门(12)包括两扇向下对开门的炉门单元(13)，所述炉门单元(13)通过炉门旋转轴(14)铰接安装在所述炉体(1)上。


4.根据权利要求3所述缸体铸造过程废料再利用设备，其特征在于：每个所述炉门单元(13)的铰接端均设有一个防挂料板(21)，所述防挂料板(21)与所述炉门单元(13)的连接处密封，且所述防挂料板(21)的高度高于废料的高度。


5.根据权利要求1所述缸体铸造过程废料再利用设备，其特征在于：所述炉体(1)在位于所述废料熔化腔(6)内液面的上方设有光电对射开关(15)。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖福忠，刘杰，王鹏海，
申请(专利权)人：东风本田汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42