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CN105817579B - 一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构 - Google Patents

一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域内一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，包括分别形成单独的瓦口铸件型腔外轮廓的左砂型和右砂型，所述左砂型和右砂型内分别设有形成瓦口铸件型腔内轮廓的砂芯，所述左砂型和右砂型之间的相对侧之间设有与左右两型腔连通的用于形成浇注补缩的一字型的补贴结构，所述补贴结构的上侧连通设有共用的侧冒口；所述补贴结构的下侧与底注式注浇系统的内浇道连通。本发明的砂型结构，采用一模两件同时铸造的双模结构，将明冒口改为侧冒口，可以减小瓦口面处油槽的热影响，防止油槽粘砂，同时铸件侧面的补贴、侧冒口结构可以方便浇注后的切割，提高铸件出品率。

Description

一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构。
背景技术
一种蒸汽轮机瓦口铸件的结构如图1—图3所示，铸件的最大轮廓尺寸为625×460×1025mm，平均壁厚45mm，铸件瓦口面有三个油槽1，三个油槽呈三角形布，其中偏两侧的两个油槽沿铸件中心面对称分布，第三个油槽位于另两个油槽正上方的中间，油槽的宽度40mm，长度300mm，最大深度200mm，与每个油槽对应的铸件瓦口的背面位置各有一个油孔2，其中中间油孔的直径为66mm，较其它两个油孔更突出铸件表面，油孔的深度约100mm，此油孔2浇注后极其易粘砂。铸件内腔被分成三个独立油腔，每个油腔对应一个油槽和油孔，其中两侧的油腔的截面形状互为镜像关系，铸件剖视图如图3所示。
现有技术中，该铸件的铸造工艺为如图4所示的单模结构，在瓦口面设置冒口颈3和明冒口4进行补缩，通过计算竖直截面的模数分布情况，确定冒口4及冒口颈3的规格尺寸。铸件的砂芯结构如图5和图6所示，铸型制作时将三个独立油腔分别制作三个芯盒打制出三个独立的砂芯5，在油孔对应的砂芯上端分别设置芯头6。采用该铸造造型方法进行铸造时，由于明冒口补缩，瓦口面往往过热，热量不能时散发，导致油槽粘砂。铸件内腔的三个油槽依据其形状尺寸分别独立制作芯盒，造型出三个独立的砂芯，每个砂芯只有一个芯头，使砂芯的定位尺寸难以精确控制，浇注过程中容易偏移，并且实际生产中，铸件的油孔也容易粘砂。
发明内容
本发明针对现有技术中蒸汽轮机瓦口铸件造型工艺存在的问题，提供一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，以改进瓦口铸造的造型工艺，克服铸件粘砂缺陷，提高铸件的尺寸精度。
本发明的目的是这样实现的，一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，包括分别形成单独的瓦口铸件型腔外轮廓的左砂型和右砂型，所述左砂型和右砂型内分别设有形成瓦口铸件型腔内轮廓的砂芯，所述左砂型和右砂型之间的相对侧之间设有与左右两型腔连通的用于形成浇注补缩的一字型的补贴结构，所述补贴结构的上侧连通设有共用的侧冒口；所述补贴结构的下侧与底注式注浇系统的内浇道连通。本发明的砂型结构，采用一模两件同时铸造的双模结构，将明冒口改为侧冒口，可以减小瓦口面处油槽的热影响，防止油槽粘砂，同时铸件侧面的补贴、侧冒口结构可以方便浇注后的切割，提高铸件出品率。
作为本发明的改进，所述砂芯结构包括砂芯主体一、砂芯主体二和砂芯主体三，所述砂芯主体一和砂芯主体二对称布置分别形成瓦口铸件两对称的油腔和油槽，所述砂芯主体三形成瓦口铸件中间的油槽和油腔，所述砂芯主体一和砂芯主体二对应的油孔部位的端部分别设有与油孔部位的砂芯同轴芯的芯头一和芯头二，所述砂芯主体三对应的中间油孔部位埋设有小于油孔直径的圆钢，所述圆钢形成对应的芯头冷铁，所述瓦口铸件的三个油槽分别对应的砂芯主体部位端部通过芯头三连接。本发明的砂芯结构，将三个独立腔的砂芯通过一个芯头连接成一个砂芯整体，并与砂芯油孔侧的三个芯头共四个芯头，实现砂芯的四点定位，使整芯安装定位准确、稳定，下芯方便，并提高下芯效率，同时，中间油孔部位设置的圆钢兼做芯头和冷铁，可以实现芯头的稳定定位并对该部位起激冷作用，并且中间油孔部位浇注后成实心结构，可以通过后续加工出来，不但避免了该油孔的粘砂问题，还可提高油孔部位的尺寸精度
作为本发明的一种优选方案，所述芯头三为弧面朝向砂芯主体的弓形体。
作为本发明的另一改进，所述砂芯内设有圆钢焊制的芯骨支架，所述芯骨支架包括埋设在芯头三内等腰梯形结构的芯骨一、所述等腰梯形结构短的上底对应的芯骨一埋设在砂芯主体三对应的油槽部位，所述短的上底对应的芯骨一的上侧垂直连接有用于稳固砂芯主体三的三根芯骨二，所述等腰梯形结构长的下底对应的芯骨一上对称设有用于稳固砂芯主体一和砂芯主体二的芯骨三，所述芯骨三在相应的砂芯主体内对称设有两根，同一砂芯主体内两根芯骨三的上侧通过一水平的芯骨四连接，所述芯骨四的中心垂直连接有延伸入芯体主体上侧的芯头内的芯骨五，所述芯骨二的上侧延伸至对应的油腔顶侧，并且三根芯骨二的上侧通过一水平设置的芯骨六固定连接，中间的芯骨二的顶端固定连接所述芯头冷铁。
作为本发明的再一改进，所述底注式注浇系统包括直浇道、横浇道和内浇道，所述横浇道设置在补贴结构的下侧，所述内浇道沿补贴结构下侧对称设有两个。
附图说明
图1为蒸汽轮机瓦口铸件的结构示意图。
图2为图1旋转180 º的示意图。
图3为蒸汽轮机瓦口铸件内部的油腔结构示意图。
图4为现在技术中蒸汽轮机瓦口铸件的铸造工艺中冒口示意图。
图5为现在技术中蒸汽轮机瓦口铸件的铸造砂芯的结构示意图。
图6为图5旋转180 º的示意图。
图7为本发明的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构的补缩工艺图。
图8为本发明的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构中的砂芯的结构示意图。
图9为图8旋转180 º的示意图。
图10为本发明的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构的浇注系统示意图。
图11为本发明的芯骨支架的示意图。
具体实施方式
如图7—图11所示，本发明的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，包括分别形成单独的瓦口铸件型腔外轮廓的左砂型和右砂型，左砂型和右砂型内分别设有形成瓦口铸件型腔内轮廓的砂芯，左砂型和右砂型之间的相对侧之间设有与左右两型腔连通的用于形成浇注补缩的一字型的补贴结构7，如图7，该补贴结构7的上侧连通设有共用的侧冒口8；补贴结构7的下侧与底注式注浇系统的内浇道14连通。本发明的砂型结构，采用一模两件同时铸造的双模结构，将明冒口改为侧冒口，可以减小瓦口面处油槽的热影响，防止油槽粘砂，同时铸件侧面的补贴、侧冒口结构可以方便浇注后的切割，提高铸件出品率。
本发明的砂芯结构如图8和图9所示，包括砂芯主体一9A、砂芯主体二9B和砂芯主体三9C，砂芯主体一9A和砂芯主体二9B对称布置分别形成瓦口铸件两对称的油腔和油槽，砂芯主体三9C形成瓦口铸件中间的油槽和油腔，砂芯主体一9A和砂芯主体二9B对应的油孔部位的端部分别设有与油孔部位的砂芯同轴芯的芯头一10A和芯头二10B，砂芯主体三9C对应的中间油孔部位埋设有小于油孔直径的圆钢11，圆钢11形成对应的芯头冷铁，瓦口铸件的三个油槽分别对应的砂芯主体部位端部通过芯头三12连接。本发明的砂芯结构，将三个独立腔的砂芯通过一个弧面朝向砂芯主体的弓形体的芯头三12连接成一个砂芯整体，并与砂芯油孔侧的三个芯头共四个芯头，实现砂芯的四点定位，使整芯安装定位准确、稳定，下芯方便，并提高下芯效率，同时，中间油孔部位设置的圆钢11兼做芯头和冷铁，可以实现芯头的稳定定位并对该部位起激冷作用，并且中间油孔部位浇注后成实心结构，可以通过后续加工出来，不但避免了该油孔的粘砂问题，还可提高油孔部位的尺寸精度
为提高砂芯的强度，砂芯内设有圆钢焊制的芯骨支架，如图11所示，该芯骨支架包括埋设在芯头三内等腰梯形结构的芯骨一15、等腰梯形结构短的上底15A对应的芯骨一15埋设在砂芯主体三9C对应的油槽部位，等腰梯形结构短的上底15A对应的芯骨一的上侧垂直连接有用于稳固砂芯主体三9C的三根芯骨二16，等腰梯形结构长的下底15B对应的芯骨一上对称设有用于稳固砂芯主体一9A和砂芯主体二9B的芯骨三17，芯骨三17在相应的砂芯主体内对称设有两根，同一砂芯主体内两根芯骨三17的上侧通过一水平的芯骨四18连接，芯骨四18的中心垂直连接有延伸入芯体主体上侧对应的芯头内的芯骨五19，芯骨二16的上侧延伸至对应的油腔顶侧，并且三根芯骨二16的上侧通过一水平设置的芯骨六20固定连接，中间的芯骨二16的顶端固定连接芯头冷铁11。
如图10所示，本发明的底注式注浇系统包括直浇道、横浇道13和内浇道14，横浇道13设置在补贴结构7的下侧，内浇道14沿补贴结构7下侧对称设有两个。

Claims (5)

1.一种蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，其特征在于，包括分别形成单独的瓦口铸件型腔外轮廓的左砂型和右砂型，所述左砂型和右砂型内分别设有形成瓦口铸件型腔内轮廓的砂芯，所述左砂型和右砂型之间的相对侧之间设有与左右两型腔连通的用于形成浇注补缩的一字型的补贴结构，所述补贴结构的上侧连通设有共用的侧冒口；所述补贴结构的下侧与底注式注浇系统的内浇道连通。
2.根据权利要求1所述的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，其特征在于，所述砂芯结构包括砂芯主体一、砂芯主体二和砂芯主体三，所述砂芯主体一和砂芯主体二对称布置分别形成瓦口铸件两对称的油腔和油槽，所述砂芯主体三形成瓦口铸件中间的油槽和油腔，所述砂芯主体一和砂芯主体二对应的油孔部位的端部分别设有与油孔部位的砂芯同轴芯的芯头一和芯头二，所述砂芯主体三对应的中间油孔部位埋设有小于油孔直径的圆钢，所述圆钢形成对应的芯头冷铁，所述瓦口铸件的三个油槽分别对应的砂芯主体部位端部通过芯头三连接。
3.根据权利要求2所述的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，其特征在于，所述芯头三为弧面朝向砂芯主体的弓形体。
4.根据权利要求2所述的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，其特征在于，所述砂芯内设有圆钢焊制的芯骨支架，所述芯骨支架包括埋设在芯头三内等腰梯形结构的芯骨一、所述等腰梯形结构短的上底对应的芯骨一埋设在砂芯主体三对应的油槽部位，所述短的上底对应的芯骨一的上侧垂直连接有用于稳固砂芯主体三的三根芯骨二，所述等腰梯形结构长的下底对应的芯骨一上对称设有用于稳固砂芯主体一和砂芯主体二的芯骨三，所述芯骨三在相应的砂芯主体内对称设有两根，同一砂芯主体内两根芯骨三的上侧通过一水平的芯骨四连接，所述芯骨四的中心垂直连接有延伸入芯体主体上侧的芯头内的芯骨五，所述芯骨二的上侧延伸至对应的油腔顶侧，并且三根芯骨二的上侧通过一水平设置的芯骨六固定连接，中间的芯骨二的顶端固定连接所述芯头冷铁。
5.根据权利要求2所述的蒸汽轮机瓦口铸件的砂型结构，其特征在于，所述底注式注浇系统包括直浇道、横浇道和内浇道，所述横浇道设置在补贴结构的下侧，所述内浇道沿补贴结构下侧对称设有两个。
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