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全气动化砂芯浸涂涂料槽 Fu l l Pn e u ma t i c Op e r a t e d Di p - Co a t i n g Ta n k f o r t h e S a n d Co r e 黄敏 无锡市大山机械有限公司 ， 江苏省无锡市 2 1 4 0 2 4 摘要 传统的砂芯浸涂涂料槽装置的运 转较 多地采用电动的方式来实现。本文简要介绍 了全气动砂芯浸 涂涂料槽的配置及原理， 为仅可使用压缩空气作为动力源的特殊场合涂料槽的使用提供 了可行 的手段。 关键词 砂芯， 涂料槽， 气动装置 中图分类号 T G 2 3 1 ． 6 ； 文献标识码 A； 文章编号 1 0 0 6 9 6 5 8 2 0 0 9 0 1 2 砂芯的浸涂 ，是将砂芯用手工或机械的方式浸 没在涂料槽 中， 经过一定时间从槽 内取 出， 再用振动 或旋转或摔动或刷子去除多余涂料。此法是最快的 施涂方法 ， 大多用于高生产率的铸造车间， 容易实现 机械化操作。 涂料槽 的作用主要是存放涂料液 ，同时均匀地 搅拌涂料液 ， 并能在液位低下时， 补加液料 。在比较 传统的涂料槽装置中，常使用电机驱动泵来加入和 补给液料 ， 而液料的充分搅拌 ， 也常使用减速电机驱 动搅拌叶片进行 。但是 ， 在特殊场合下 ， 如使用醇基 涂料时 ， 使用电动方式存在一定的危险性 ， 而使用气 动驱动方式则尤其可取。 2 0 0 7年下半年 ，有客户向无锡市大山机械有限 公司提出， 是否能提供全气动运行的涂料槽设备 ， 原 因一是使用安全， 二是设备配置时受动力源的局限 ， 三是维护保养的需要 ， 并提出了具体的工艺要求。 在 经过分析研讨后 ， 我公司接受了这一订单。 1 涂料槽加料和补给的气动化 要实现涂料槽加料和补给的气动还是 比较容易 的。 在经过认真的考证对 比后 ， 最终选用了某公司的 隔膜泵 Q B YI L 一 1 5 F 4 6 。该泵采用压缩空气为动力 源 ，以空气推动活塞工作带动泵连杆和隔膜同步工 作 ；与此同时泵的一个工作腔中的气体从其隔膜背 后推出， 到达行程终点， 配气 阀则 自动将压缩空气引 入另一个工作腔， 推动隔膜朝相反方向运动； 这样的 连续工作形成两个隔膜的往复运动 ，使介质随着隔 膜的呼吸进入泵体内，再由单向球阀交替地开启和 收稿 日期 2 0 0 8 0 9 2 7 文章编号 2 0 0 8 1 3 l 作者简介 黄敏 1 9 7 1 一 ， 男 ， 工程师 ， 主要从事制 芯机以及造型 机的 设计 4 8 关闭， 从而将液体连续不断地吸进排 出。因此具有如 下特点 无需用油润滑 ， 即使空转 ， 对泵也无任何影 响 ； 可以输送的介质范围宽广 ， 通过性好 ， 包括粘度 特大的液体 、 杂质很多的流体 包括泥浆等 ， 并且对 泵的磨损极其微小 ； 启动不需灌引水 ， 吸程高达 5 m， 扬程达 7 0 m。使用隔膜泵连接的气动系统如 图 1 所 示 。 涂料槽 液料 口 图 1 使用隔膜泵连接的气动系统 使用隔膜泵来为涂料槽加料和补给 ， 优势明显。 1 工作可靠 。即使系统中设置 了严密的过滤装 置， 长时间使用后涂料 中杂质还是有的 ， 粘度等参数 更是难 以恒定 ， 但这些对气动隔膜泵来说 ， 丝毫不会 影响其正常工作。另外，即使长时间无介质连续空 转 ， 对系统也不会有损 坏 ， 还具有超负荷 自动停机 、 负荷正常后又能 自动启动的特点。 2 操作控制方便。打开压缩空气入 口A I C 一 1 ， 隔膜泵便能驱动涂料槽连续运行。A I C 一 2是常开的 ， 只有在特殊维护时才需要关闭。通过节流阀 S P C 一 1 来调节压缩空气流量， 通过调压阀R D V 一 1 来调节压 缩空气压力 ， 均能调节隔膜泵 P的工作状态， 达到调 节泵送液料量大小 的目的。 3 适 宜于 日耗涂料槽远距离 向工作涂料槽输 C FM T 中国铸造装备与技术1 ／ 2 0 0 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 液。 受场地局限， 浸涂现场往往难以布置容量巨大的 日耗涂料槽； 而采用该隔膜泵后 ， 可实现远在 7 0 m之 外的液料输送。 2 涂料液搅拌的气动化 对涂料槽 内涂料液搅拌的要求之一是连续 ， 充 分 ， 不产生涡流。我们利用气缸的直线运动转换为反 复摆动来实现搅拌动作 ， 如图 2 。气缸每缩回及伸 出 一 次， P点就摆动一次。在 P点连接搅拌杆 ， 就能实 现对涂料液的往复搅动 图 2 气动涂料搅拌不意图 而如何让气缸重复进行缩 回及 伸出的动作 ， 成 了本装置设计的关键。 经过反复推敲与研究 ， 最终选用 S MC的气动元 件 ， 设计出如图 3的动作 ， 其原理是 二位五通气控 阀 V F A 5 2 2 0 ， 作为搅拌气缸动作的换向阀 ； 而两个二 位三通的气控阀 V T A 3 1 5 0 2 ， 作为逻辑元件 ， 控制换 向阀的切换 ； 单 向节流阀 A S 4 2 0 0 3 ， 用以控制气缸 动作的速度 ， 即搅拌动作的频率。 搅拌气缸 铷 3 口2 0 蕊 图 3 搅拌气缸动作原理 打开截止阀 A I C 一 6 ， 二位五通换 向阀 V F A 5 2 2 0 0 3必有一个位置正处于工作状态，假设该阀的左位 o FM T 中国铸造装备与技术 1 ／ 2 0 0 9 当前处于接通状态 ， 也就是如图中的状态， 那么气缸 的无杆腔进气 ， 有杆腔排气 ， 气缸伸出。由于单向节 流阀 S P C 一 2 B和气控换 向阀 V F A 5 2 2 0 0 3的消音器 的共同作用 ， 气缸有杆腔排气过程 中会存在着背压 ， 也就是说 ， A V 一 1 B二位三通气控阀 V T A 3 1 5 0 2的气 控端也始终是有大于 0 ． I MP a的压力的 ， V T A 3 1 5 0 2 的气控压力范围为 0 ． 1 ～ 0 ． 9 MP a ，因此 ， A V 一 1 B处于 右位也就是没有输出的状态，这就能保证在气缸伸 出的过程 中， V F A 5 5 2 0 0 3 换 向阀始终工作在左位状 态， 确保气缸在执行伸出动作没有干扰或者误动作。 当气缸完全伸出到位后 ， 有杆侧压力迅速降低 ， 并接 近于 0 大气压 ， 也就是说 ， A V一 1 B气控阀的先导压 力接近于 0 ，所以 A V l B发生切换，工作在左位状 态 ，输 出压 力 ，此 带 压 空 气 作 为 气 控 换 向 阀 V F A 5 2 2 0 0 3的先导输入 ，使之切换到右位工作 ， 对 气缸的有杆腔进行供气加压， 气缸的无杆腔排气 ， 气 缸缩回。同理 ， 在气缸的缩 回过程中 ， 由于单 向节流 阀 S P C 一 2 A和换向阀 V F A 5 2 2 0 0 3消音器的共 同作 用 ， 气缸的无杆腔存在大于 0 ． 1 M P a的背压 ， 这使得 A V 一 1 A处于没有输出的状态 ，确保 V F A 5 2 2 0 0 3 换 向阀始终工作在右位。气缸缩回到位后 ， A V 一 1 A切 换 ， 输出压力， 让 V F A 5 2 2 0 0 3再次切换 ， 气缸伸出， 如此循环往复。 假设在初始状态， 打开截止阀 A I C 一 6后 ， 气控换 向阀 V F A 5 2 2 0 0 3是处于右位 ，气缸正在缩回状态 时， 与上述动作过程类似， 同样能保证气缸进行缩回 伸出循环往复连续不断的动作机能。 此方案运行可靠 ， 动作简单 ， 调整方便 ， 维护成 本低廉。由于是纯气动控制 ， 接通气源后 ， 只需打开 通向该系统的截止阀 A I C 一 6 ， 气缸即能 自动运行 ， 从 而对涂料液进行持续的往复式搅拌 ，并可避免出现 涡流。另外， 搅拌频率可以通过系统中的两对单向节 流阀自由调节。 3 结束语 该系统在交付客户使用过一段时间后 ，其工艺 与性能完全满足生产要求 ， 涂料槽的补液和搅拌 、 系 统调整养护都得到了客户的好评。 4 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m