铸造生产线及其真空置换硬化装置的制作方法

本技术涉及砂型铸造，特别地，涉及一种真空置换硬化装置和采用所述真空置换硬化装置的铸造生产线。

背景技术：

1、目前，关于vrh(vacuum replace hardening)真空置换硬化技术主要对以水玻璃(又名泡花碱，主要成分为硅酸钠)为粘结剂的砂型抽真空处理，铸造工艺过程为：通过混砂机在砂箱内填砂→砂箱进入真空箱→抽真空使砂型脱水硬化→充入co2将砂型最终固化。在该工艺过程中，真空箱所能达到的真空度及其真空保持时间属于关键工艺参数，对砂型强度起着决定性的作用，因此真空泵设备的性能和稳定性极其重要。

2、然而，现有vrh装置只是简单的将真空泵直接安装在真空箱上，例如中国实用新型专利cn215614851u提供的用于水玻璃钢砂造型的vrh-co2硬化设备，其包括真空箱和真空泵，真空箱与真空泵连接，通过采用填充物来调节真空箱内的容积，提高抽真空的效率。但设置填充物也会降低真空箱的适用性，无法适配不同规格的铸造产品，并且仅配置单个真空泵安装于真空箱上，对真空泵的性能要求极高，尤其是采用滑阀式真空泵时，在抽真空的过程中会有水分和细微砂尘进入到真空泵内部，按实际使用情况统计，平均每生产班次进入真空泵油液中的水分会超过油液总量的0.5％，因此每班次开机前都要对真空泵腔体实施排水操作，将使用后的真空泵油液澄清后，在底部会沉积一层和铸造砂颜色相近粒径细微的泥状物，证明细微颗粒的砂尘确实进入了真空泵内部，进而导致滑阀式真空泵在使用中存在着真空泵油液乳化变质、滑阀及泵腔磨损过快等问题，使设备性能下降较快，抽气速率以及真空度难以保证，对生产工作造成很大影响。其次，滑阀式真空泵运行时存在真空油泄露、烟气排放等问题，设备使用现场油污现象严重，设备运行时不间断向外排放烟气(由真空泵油产生)，污染严重。同时由于真空泵的工作性能会产生波动，实际生产中需采取延长抽气时间、增大co2用量等方法来维持生产，使生产成本增加，生产效率下降。并且每班次排放的废水中混杂真空泵油液，变质后的更换的真空泵油，这些都需要按危废处理，真空泵运行时排放的烟气也需要采用碳吸附的方法进行处理，进一步提高了生产成本。

技术实现思路

1、本实用新型首要提供一种真空置换硬化装置，以解决现有真空置换硬化装置对真空泵的性能要求高、生产成本高且污染严重的技术问题。

2、本实用新型还提供一种铸造生产线，采用上述真空置换硬化装置。

3、根据本实用新型的第一方面，提供一种真空置换硬化装置，包括真空箱和与所述真空箱连接的真空泵机组，所述真空泵机组包括抽气通道、设于所述抽气通道上并沿抽气方向串联的罗茨真空泵和干式螺杆真空泵，以及设于所述抽气通道上的粉尘过滤器。

4、优选地，所述粉尘过滤器包括第一粉尘过滤器和第二粉尘过滤器，所述第一粉尘过滤器设于所述罗茨真空泵的进气端，所述第二粉尘过滤器设于所述干式螺杆真空泵与所述罗茨真空泵之间。

5、优选地，所述真空泵机组还包括设于所述罗茨真空泵的进气端上的单向阀。

6、优选地，所述真空泵机组设有多个，多个真空泵机组相互并联且分别与所述真空箱连接。

7、优选地，所述真空置换硬化装置还包括设于所述真空箱与所述真空泵机组之间的真空罐。

8、优选地，所述真空箱设有多个，多个真空箱分别与所述真空罐连接。

9、优选地，所述真空置换硬化装置还包括设于所述真空箱与所述真空泵机组之间的真空阀门，所述真空阀门与所述真空泵机组电连接，以在开启所述真空阀门时通过所述真空阀门发出信号驱使所述罗茨真空泵和/或所述干式螺杆真空泵同步开启。

10、优选地，所述真空置换硬化装置还包括设于所述真空箱上并与所述真空泵机组电连接的气压检测组件。

11、优选地，所述真空置换硬化装置还包括与所述真空箱连接的储气罐，所述储气罐用于向所述真空箱内输送反应气体。

12、根据本实用新型的第二方面，还提供一种铸造生产线，包括混砂机和与所述混砂机连接的机动辊道，以及上述真空置换硬化装置，所述真空置换硬化装置与所述机动辊道连接，所述机动辊道用于带动模具从所述混砂机的出料位置移动至所述真空置换硬化装置的真空箱内。

13、本实用新型具有以下有益效果：

14、本实用新型提供的真空置换硬化装置中，真空泵机组包括沿抽气方向串联的罗茨真空泵和干式螺杆真空泵，由于罗茨真空泵和干式螺杆真空泵均不用任何工作介质，不需要使用真空泵油液，不仅可以降低使用成本，还能避免环境污染，不产生危废及有害废气，不存在危废处理和有害废气处理费用，环保性更好。并且由于干式螺杆真空泵的主要功能部件为安装于内腔中的两个转子，两个转子齿面间留有微小间隙，而罗茨真空泵的转子与泵腔以及相邻转子之间均有约0.1mm的间隙，使得罗茨真空泵和干式螺杆真空泵在运行过程中都能够对抽吸出来的水汽和细微砂尘具有良好的适应和容让能力，能够更好地抽除具有腐蚀性、有毒、含有粉尘、可凝性蒸汽等多种气体，完全适应vrh的使用工况，不会出现真空泵油液乳化变质、滑阀及泵腔磨损过快等问题，不存在设备非正常伤损的情况，有效提升运行稳定性和使用寿命。其次，通过罗茨真空泵和干式螺杆真空泵协同配合作业，同时采用粉尘过滤器对抽气通道进行过滤，既能保证进入真空泵机组的气体的洁净度，又能提高抽真空效率，满足性能要求，确保与实际需求相匹配，提升砂型的真空置换硬化效果。

15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种真空置换硬化装置，包括真空箱(11)和与所述真空箱(11)连接的真空泵机组(12)，其特征在于，所述真空泵机组(12)包括抽气通道(121)、设于所述抽气通道(121)上并沿抽气方向串联的罗茨真空泵(122)和干式螺杆真空泵(123)，以及设于所述抽气通道(121)上的粉尘过滤器(124)。

2.根据权利要求1所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述粉尘过滤器(124)包括第一粉尘过滤器(1241)和第二粉尘过滤器(1242)，所述第一粉尘过滤器(1241)设于所述罗茨真空泵(122)的进气端，所述第二粉尘过滤器(1242)设于所述干式螺杆真空泵(123)与所述罗茨真空泵(122)之间。

3.根据权利要求1所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空泵机组(12)还包括设于所述罗茨真空泵(122)的进气端上的单向阀。

4.根据权利要求1所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空泵机组(12)设有多个，多个真空泵机组(12)相互并联且分别与所述真空箱(11)连接。

5.根据权利要求1或4所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空置换硬化装置还包括设于所述真空箱(11)与所述真空泵机组(12)之间的真空罐(13)。

6.根据权利要求5所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空箱(11)设有多个，多个真空箱(11)分别与所述真空罐(13)连接。

7.根据权利要求1所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空置换硬化装置还包括设于所述真空箱(11)与所述真空泵机组(12)之间的真空阀门(14)，所述真空阀门(14)与所述真空泵机组(12)电连接，以在开启所述真空阀门(14)时通过所述真空阀门(14)发出信号驱使所述罗茨真空泵(122)和/或所述干式螺杆真空泵(123)同步开启。

8.根据权利要求1所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空置换硬化装置还包括设于所述真空箱(11)上并与所述真空泵机组(12)电连接的气压检测组件。

9.根据权利要求1所述的真空置换硬化装置，其特征在于，所述真空置换硬化装置还包括与所述真空箱(11)连接的储气罐(15)，所述储气罐(15)用于向所述真空箱(11)内输送反应气体。

10.一种铸造生产线，包括混砂机(2)和与所述混砂机(2)连接的机动辊道(3)，其特征在于，所述铸造生产线还包括如权利要求1至9中任意一项所述的真空置换硬化装置，所述真空置换硬化装置与所述机动辊道(3)连接，所述机动辊道(3)用于带动模具从所述混砂机(2)的出料位置移动至所述真空置换硬化装置的真空箱(11)内。

技术总结本技术公开了一种铸造生产线及其真空置换硬化装置，其中，所述真空置换硬化装置包括真空箱和与所述真空箱连接的真空泵机组，所述真空泵机组包括抽气通道、设于所述抽气通道上并沿抽气方向串联的罗茨真空泵和干式螺杆真空泵，以及设于所述抽气通道上的粉尘过滤器。本技术提供的真空置换硬化装置不需要使用真空泵油液，可以降低使用成本，避免环境污染，不产生危废及有害废气，环保性更好，并且真空泵在运行过程中能够对抽吸出来的水汽和细微砂尘具有良好的适应和容让能力，完全适应VRH的使用工况，不会出现设备非正常伤损的情况，有效提升运行稳定性和使用寿命，而且可以提高抽真空效率，满足性能要求，提升砂型的真空置换硬化效果。技术研发人员：杨顺强,刘恒亮,杜文举,何早能,李家兴受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司技术研发日：20231017技术公布日：2024/6/11