用于金属连续铸造的石墨模具

权利要求

1.一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于，包括：

安装架(1)和石墨模具管(2)，所述石墨模具管(2)与输入管转动连接;

还包括：

冷却机构，所述冷却机构包括安装于所述石墨模具管(2)内部的两组半圆管(3)，所述石墨模具管(2)内部开设有开合槽(4)，所述半圆管(3)与所述开合槽(4)内壁滑动连接，所述半圆管(3)的内壁均匀开设有多组喷水孔(5)，所述石墨模具管(2)的侧面设有与所述开合槽(4)相连通的排水管(6)，用于在铸造时控制所述半圆管(3)的开合状态，使得在对金属铸件外壁进行降温时控制两侧的所述半圆管(3)向两侧滑动打开，将所述喷水孔(5)远离铸件外壁的同时进行冷却液的喷淋，同时通过所述排水管(6)将所述石墨模具管(2)内壁的冷却液残留进行循环输送;

打磨机构，所述打磨机构包括与所述石墨模具管(2)内壁转动连接的打磨管(7)，用于在铸造的过程中带动所述打磨管(7)进行转动，将成型后的金属铸件外壁进行初步打磨，同时将打磨的粉尘与冷却液一起进行收集输送。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述冷却机构还包括固定安装于所述半圆管(3)上的导向管(8)，所述导向管(8)贯穿所述石墨模具管(2)的侧面，且与所述石墨模具管(2)滑动连接，所述导向管(8)的一端与所述半圆管(3)相连通，所述导向管(8)远离所述半圆管(3)的一端固定连接有驱动盘(9)，所述石墨模具管(2)的外壁固定连接有两组固定筒(10)，所述驱动盘(9)与所述固定筒(10)内壁滑动连接，所述安装架(1)上设有用于控制所述驱动盘(9)滑动状态的控制件。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述控制件包括固定安装于所述石墨模具管(2)外壁的第一环形管(11)，所述安装架(1)上固定连接有与所述第一环形管(11)外壁转动连接的第一套管(12)，所述第一环形管(11)与所述第一套管(12)内壁相连通，所述固定筒(10)的侧面连通连接有与所述第一环形管(11)相连通的第一管道(13)。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述控制件还包括固定安装于所述驱动盘(9)上的拉簧(14)，所述拉簧(14)远离所述驱动盘(9)的一端与所述石墨模具管(2)外壁固定连接，所述导向管(8)的侧面开设有能够与所述第一管道(13)相连通的侧孔(15)，所述安装架(1)上设有用于控制冷却液在所述第一套管(12)内部输送状态的输送件。

5.根据权利要求4所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述冷却机构还包括固定安装于所述石墨模具管(2)内部的螺旋管(16)，所述螺旋管(16)的一端连通连接有圆环管(17)，两组所述固定筒(10)的侧面均与所述圆环管(17)相连通连接，所述石墨模具管(2)的外壁固定连接有第二环形管(18)，所述螺旋管(16)远离所述圆环管(17)的一端与所述第二环形管(18)相连通，所述安装架(1)上固定连接有与所述第二环形管(18)外壁转动连接的第二套管(19)，所述第二环形管(18)与所述第二套管(19)内壁相连通。

6.根据权利要求5所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述输送件包括固定安装于所述安装架(1)上的装置管(20)，所述第一套管(12)和所述第二套管(19)均分别与所述装置管(20)的两端侧面相连通连接，所述装置管(20)内设有能够进行过滤降温的冷却设备(21)，所述排水管(6)的一端与所述第二环形管(18)连通连接，所述装置管(20)内设有用于对冷却液进行输送的驱动件。

7.根据权利要求6所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述打磨机构还包括与所述石墨模具管(2)一端转动连接的第一外齿环(22)，所述第一外齿环(22)上开设有多组插接槽(23)，所述打磨管(7)上固定连接有多组能够与所述插接槽(23)相插接的插接块(24)，所述第一外齿环(22)上螺纹连接有用于对所述打磨管(7)进行固定的螺纹环(25)，所述打磨管(7)内设有用于在打磨过程中联动对内部进行降温并辅助将粉尘进行输送的循环件，所述驱动件用于联动所述打磨管(7)进行转动。

8.根据权利要求7所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述循环件包括与所述圆环管(17)连通连接的第二管道(26)，所述石墨模具管(2)内部开设有与所述第二管道(26)相连通的环形腔(27)，所述打磨管(7)内开设有多组与所述环形腔(27)相连通的第三管道(28)，所述第三管道(28)远离所述环形腔(27)的一端与所述打磨管(7)内壁相连通。

9.根据权利要求7所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述驱动件包括固定安装于所述安装架(1)上的驱动电机(29)，所述驱动电机(29)的输出端同轴固定连接有驱动轴(30)，所述驱动轴(30)上固定连接有多组与所述装置管(20)内壁滑动贴合的驱动叶(31)，所述驱动轴(30)上设有用于在带动所述石墨模具管(2)转动的过程中联动所述打磨管(7)进行相反方向转动的转动件。

10.根据权利要求9所述的一种用于金属连续铸造的石墨模具，其特征在于：所述转动件包括同轴固定安装于所述驱动轴(30)上的第一齿轮(32)，所述石墨模具管(2)的外壁固定连接有与所述第一齿轮(32)相啮合的第二外齿环(33)，所述第二外齿环(33)的侧面同轴固定连接有内齿环(34)，所述安装架(1)上转动连接有多组与所述第一外齿环(22)相啮合的第二齿轮(35)，多组所述第二齿轮(35)均分别与所述内齿环(34)相啮合。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及铸模冷却设备技术领域，具体为一种用于金属连续铸造的石墨模具。

背景技术

[0002]在有色金属加工领域，特别是铜及铜合金的铸造加工方面，水平连续铸造技术是当前有色金属行业采用的主要铸造技术。其中，冷却装置主要通过石墨模具管体和内置的水冷管路进行组成，冷却液将温度通过石墨模具传递到金属外壁进行降温，这种冷却方式经过了石墨模具的导热，中间会产生部分热量的流失，影响冷却效率。

[0003]公开号为CN217512824U的专利公开了一种用于连续铸造模具的冷却装置，包括一次冷却水套和位于一次冷却水套腔内的石墨模具，一次冷却水套的后端设有法兰盘;法兰盘的中部设有环空腔，法兰盘上开设有进气口和出气口;石墨模具的外周面上开设有环形的导流槽，导流槽内间隔开设有多个与石墨模具内腔连通的导流孔，石墨模具壁上沿轴向方向开设有集气流道，集气流道的前端与导流槽连通，后端与出气口连通。该专利具有更高的冷却效率，同时冷却气体与铸造件外表面直接接触能够使铸造件的外径快速收缩，并与石墨模具的内表面之间形成细微间距，减小石墨模具与铸造件之间的摩擦力，使铸造件的表面光滑平整，提高铸造件连续生产时的稳定性。但在使用过程中由于石墨模具内部的腔室与金属之间处于抵触摩擦的关系，之间的间隙较小，如果直接采用吹气的方式进行降温，吹气孔与金属之间的间隙过小，气体难以向四周扩散，此时如果金属还未成型会导致吹气位置出现凹陷的情况，如果气流缓慢，则降温效率相对较差。

发明内容

[0004]本发明的目的在于提供一种便于提升冷却效率的同时能够对金属铸件外壁进行同步打磨的用于金属连续铸造的石墨模具，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于金属连续铸造的石墨模具，包括安装架、石墨模具管、冷却机构和打磨机构，所述石墨模具管与输入管转动连接，所述冷却机构包括安装于所述石墨模具管内部的两组半圆管，所述石墨模具管内部开设有开合槽，所述半圆管与所述开合槽内壁滑动连接，所述半圆管的内壁均匀开设有多组喷水孔，所述石墨模具管的侧面设有与所述开合槽相连通的排水管，用于在铸造时控制所述半圆管的开合状态，使得在对金属铸件外壁进行降温时控制两侧的所述半圆管向两侧滑动打开，将所述喷水孔远离铸件外壁的同时进行冷却液的喷淋，同时通过所述排水管将所述石墨模具管内壁的冷却液残留进行循环输送，所述打磨机构包括与所述石墨模具管内壁转动连接的打磨管，用于在铸造的过程中带动所述打磨管进行转动，将成型后的金属铸件外壁进行初步打磨，同时将打磨的粉尘与冷却液一起进行收集输送，便于提升冷却效率的同时能够对金属铸件外壁进行同步打磨。

[0006]优选的，所述冷却机构还包括固定安装于所述半圆管上的导向管，所述导向管贯穿所述石墨模具管的侧面，且与所述石墨模具管滑动连接，所述导向管的一端与所述半圆管相连通，所述导向管远离所述半圆管的一端固定连接有驱动盘，所述石墨模具管的外壁固定连接有两组固定筒，所述驱动盘与所述固定筒内壁滑动连接，所述安装架上设有用于控制所述驱动盘滑动状态的控制件，便于控制半圆管进行开合，增加与铸件之间的间隙。

[0007]优选的，所述控制件包括固定安装于所述石墨模具管外壁的第一环形管，所述安装架上固定连接有与所述第一环形管外壁转动连接的第一套管，所述第一环形管与所述第一套管内壁相连通，所述固定筒的侧面连通连接有与所述第一环形管相连通的第一管道，便于控制所述驱动盘滑动状态。

[0008]优选的，所述控制件还包括固定安装于所述驱动盘上的拉簧，所述拉簧远离所述驱动盘的一端与所述石墨模具管外壁固定连接，所述导向管的侧面开设有能够与所述第一管道相连通的侧孔，所述安装架上设有用于控制冷却液在所述第一套管内部输送状态的输送件，便于控制冷却液的输送状态。

[0009]优选的，所述冷却机构还包括固定安装于所述石墨模具管内部的螺旋管，所述螺旋管的一端连通连接有圆环管，两组所述固定筒的侧面均与所述圆环管相连通连接，所述石墨模具管的外壁固定连接有第二环形管，所述螺旋管远离所述圆环管的一端与所述第二环形管相连通，所述安装架上固定连接有与所述第二环形管外壁转动连接的第二套管，所述第二环形管与所述第二套管内壁相连通，便于对金属铸件外壁进行辅助降温。

[0010]优选的，所述输送件包括固定安装于所述安装架上的装置管，所述第一套管和所述第二套管均分别与所述装置管的两端侧面相连通连接，所述装置管内设有能够进行过滤降温的冷却设备，所述排水管的一端与所述第二环形管连通连接，所述装置管内设有用于对冷却液进行输送的驱动件，便于控制冷却液在所述第一套管内部输送状态。

[0011]优选的，所述打磨机构还包括与所述石墨模具管一端转动连接的第一外齿环，所述第一外齿环上开设有多组插接槽，所述打磨管上固定连接有多组能够与所述插接槽相插接的插接块，所述第一外齿环上螺纹连接有用于对所述打磨管进行固定的螺纹环，所述打磨管内设有用于在打磨过程中联动对内部进行降温并辅助将粉尘进行输送的循环件，所述驱动件用于联动所述打磨管进行转动，便于在铸造的过程中带动所述打磨管进行转动，将成型后的金属铸件外壁进行初步打磨，同时将打磨的粉尘与冷却液一起进行收集输送。

[0012]优选的，所述循环件包括与所述圆环管连通连接的第二管道，所述石墨模具管内部开设有与所述第二管道相连通的环形腔，所述打磨管内开设有多组与所述环形腔相连通的第三管道，所述第三管道远离所述环形腔的一端与所述打磨管内壁相连通，便于在打磨过程中联动对内部进行降温并辅助将粉尘进行输送。

[0013]优选的，所述驱动件包括固定安装于所述安装架上的驱动电机，所述驱动电机的输出端同轴固定连接有驱动轴，所述驱动轴上固定连接有多组与所述装置管内壁滑动贴合的驱动叶，所述驱动轴上设有用于在带动所述石墨模具管转动的过程中联动所述打磨管进行相反方向转动的转动件，便于对冷却液进行输送。

[0014]优选的，所述转动件包括同轴固定安装于所述驱动轴上的第一齿轮，所述石墨模具管的外壁固定连接有与所述第一齿轮相啮合的第二外齿环，所述第二外齿环的侧面同轴固定连接有内齿环，所述安装架上转动连接有多组与所述第一外齿环相啮合的第二齿轮，多组所述第二齿轮均分别与所述内齿环相啮合，便于在带动所述石墨模具管转动的过程中联动所述打磨管进行相反方向转动。

[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种用于金属连续铸造的石墨模具，解决了现有金属连续铸造用石墨模具使用时难以对铸件外壁进行直接降温且铸件表面容易受到磨损的问题，通过冷却机构在铸造时控制半圆管的开合状态，使得在对金属铸件外壁进行降温时控制两侧的半圆管向两侧滑动打开，将喷水孔远离铸件外壁的同时进行冷却液的喷淋，同时通过排水管将石墨模具管内壁的冷却液残留进行循环输送，在铸造的过程中带动打磨管进行转动，将成型后的金属铸件外壁进行初步打磨，同时将打磨的粉尘与冷却液一起进行收集输送。

附图说明

[0016]图1为本发明整体结构示意图;

图2为本发明冷却机构局部结构示意图;

图3为本发明冷却机构局部结构剖视图;

图4为图3中A区域放大图;

图5为本发明打磨机构局部结构示意图;

图6为图5中B区域放大图;

图7为本发明打磨机构局部结构剖视图;

图8为图7中C区域放大图。

[0017]图中：1、安装架;2、石墨模具管;3、半圆管;4、开合槽;5、喷水孔;6、排水管;7、打磨管;8、导向管;9、驱动盘;10、固定筒;11、第一环形管;12、第一套管;13、第一管道;14、拉簧;15、侧孔;16、螺旋管;17、圆环管;18、第二环形管;19、第二套管;20、装置管;21、冷却设备;22、第一外齿环;23、插接槽;24、插接块;25、螺纹环;26、第二管道;27、环形腔;28、第三管道;29、驱动电机;30、驱动轴;31、驱动叶;32、第一齿轮;33、第二外齿环;34、内齿环;35、第二齿轮。

具体实施方式

[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019]实施例一：

[0020]请参阅图1-图8，图示中的一种用于金属连续铸造的石墨模具，包括安装架1、石墨模具管2、冷却机构和打磨机构，石墨模具管2与输入管转动连接，冷却机构包括安装于石墨模具管2内部的两组半圆管3，石墨模具管2内部开设有开合槽4，半圆管3与开合槽4内壁滑动连接，半圆管3的内壁均匀开设有多组喷水孔5，石墨模具管2的侧面设有与开合槽4相连通的排水管6，用于在铸造时控制半圆管3的开合状态，使得在对金属铸件外壁进行降温时控制两侧的半圆管3向两侧滑动打开，将喷水孔5远离铸件外壁的同时进行冷却液的喷淋，同时通过排水管6将石墨模具管2内壁的冷却液残留进行循环输送，打磨机构包括与石墨模具管2内壁转动连接的打磨管7，用于在铸造的过程中带动打磨管7进行转动，将成型后的金属铸件外壁进行初步打磨，同时将打磨的粉尘与冷却液一起进行收集输送。

[0021]冷却机构还包括固定安装于半圆管3上的导向管8，导向管8贯穿石墨模具管2的侧面，且与石墨模具管2滑动连接，导向管8的一端与半圆管3相连通，导向管8远离半圆管3的一端固定连接有驱动盘9，石墨模具管2的外壁固定连接有两组固定筒10，驱动盘9与固定筒10内壁滑动连接，安装架1上设有用于控制驱动盘9滑动状态的控制件。

[0022]控制件包括固定安装于石墨模具管2外壁的第一环形管11，安装架1上固定连接有与第一环形管11外壁转动连接的第一套管12，第一环形管11与第一套管12内壁相连通，固定筒10的侧面连通连接有与第一环形管11相连通的第一管道13。

[0023]控制件还包括固定安装于驱动盘9上的拉簧14，拉簧14远离驱动盘9的一端与石墨模具管2外壁固定连接，导向管8的侧面开设有能够与第一管道13相连通的侧孔15，安装架1上设有用于控制冷却液在第一套管12内部输送状态的输送件。

[0024]冷却机构还包括固定安装于石墨模具管2内部的螺旋管16，螺旋管16的一端连通连接有圆环管17，两组固定筒10的侧面均与圆环管17相连通连接，石墨模具管2的外壁固定连接有第二环形管18，螺旋管16远离圆环管17的一端与第二环形管18相连通，安装架1上固定连接有与第二环形管18外壁转动连接的第二套管19，第二环形管18与第二套管19内壁相连通。

[0025]输送件包括固定安装于安装架1上的装置管20，第一套管12和第二套管19均分别与装置管20的两端侧面相连通连接，装置管20内设有能够进行过滤降温的冷却设备21，排水管6的一端与第二环形管18连通连接，装置管20内设有用于对冷却液进行输送的驱动件。

[0026]驱动件包括固定安装于安装架1上的驱动电机29，驱动电机29型号优选Y80M1-2，驱动电机29的输出端同轴固定连接有驱动轴30，驱动轴30上固定连接有多组与装置管20内壁滑动贴合的驱动叶31，驱动轴30上设有用于在带动石墨模具管2转动的过程中联动打磨管7进行相反方向转动的转动件。

[0027]本实施方案中，熔融金属通过输入管输入到石墨模具管2内部，通过驱动电机29带动驱动轴30使得驱动叶31进行转动，实现冷却液的抽送，将冷却液从第二套管19抽向第一套管12一侧进行输出，中间经过冷却设备21的过滤和降温，降温后的冷却液从第一套管12输出到第一环形管11内，弹簧第一管道13输入固定筒10内，此时会先使得驱动盘9靠近石墨模具管2一侧的液压增加，推动驱动盘9在固定筒10内滑动，拉簧14被拉伸，直到驱动盘9滑动到设定位置后，使得侧孔15滑入到固定筒10内与第一管道13相连通，此时导向管8带动半圆管3向两侧张开，解除与金属铸件外壁的贴合，同时驱动盘9的位置使得圆环管17与固定筒10相连通，即可使得固定筒10内的冷却液一部分通过侧孔15进入导向管8内输送到半圆管3中，通过喷水孔5喷出到铸件的外壁，增加了喷水孔5与铸件之间的间距，降低冲击效果，同时提升冷却液在石墨模具管2内温度扩散的范围，提升冷却效率。

[0028]通过圆环管17输出的冷却液会进入到螺旋管16的一端，并在螺旋管16内输送吸收石墨模具管2内部铸件的热量，实现降温功能，再从另一端输出到第二环形管18内，通过第二套管19输入到装置管20内进行循环冷却操作，同时，开合槽4内收集到的冷却液会通过排水管6循环到第二环形管18内进行循环过滤操作。

[0029]值得注意的是：石墨模具管2内部可设有额外的降温设备，使得在冷却液还未输送时对内部的铸件进行初步冷却成型，此时两侧的半圆管3内壁与石墨模具管2的内壁平齐，使得铸件在输送到半圆管3位置时已经初步成型，并在半圆管3内壁的导向下输送到打磨管7内进行外壁打磨操作，之后半圆管3打开进行进一步的辅助降温操作，此时初步成型的铸件不会进入到开合槽4内，开合槽4的长度较短，能够对柱状铸件进行相对平稳的输送，同时冷却液在螺旋管16内的输送方向时从半圆管3一侧输向输入管的一侧，使得靠近半圆管3一侧的温度更低，靠近输入管一侧的温度相对较高，避免直接对输入的金属铸件进行快速降温导致铸件受损的情况出现。

[0030]实施例二：

[0031]请参阅图2-图8，本实施例对实施例一作进一步说明，图示中的打磨机构还包括与石墨模具管2一端转动连接的第一外齿环22，第一外齿环22上开设有多组插接槽23，打磨管7上固定连接有多组能够与插接槽23相插接的插接块24，第一外齿环22上螺纹连接有用于对打磨管7进行固定的螺纹环25，打磨管7内设有用于在打磨过程中联动对内部进行降温并辅助将粉尘进行输送的循环件，驱动件用于联动打磨管7进行转动。

[0032]循环件包括与圆环管17连通连接的第二管道26，石墨模具管2内部开设有与第二管道26相连通的环形腔27，打磨管7内开设有多组与环形腔27相连通的第三管道28，第三管道28远离环形腔27的一端与打磨管7内壁相连通。

[0033]转动件包括同轴固定安装于驱动轴30上的第一齿轮32，石墨模具管2的外壁固定连接有与第一齿轮32相啮合的第二外齿环33，第二外齿环33的侧面同轴固定连接有内齿环34，安装架1上转动连接有多组与第一外齿环22相啮合的第二齿轮35，多组第二齿轮35均分别与内齿环34相啮合。

[0034]本实施方案中，将打磨管7插入到石墨模具管2的一端，使得插接块24与插接槽23进行插接，并通过螺纹环25将打磨管7固定在第一外齿环22上，驱动电机29带动第一齿轮32转动，第一齿轮32带动第二外齿环33使得石墨模具管2进行转动，通过转动状态的石墨模具管2对内壁的熔融金属进行铸造，降低了与铸件之间的摩擦力，同时也使得排水管6的开口能够间歇性的转动到底端的位置进行冷却液的抽送。

[0035]第二外齿环33带动内齿环34转动，从而使得第二齿轮35带动第一外齿环22进行转动，即可使得打磨管7进行转动，此时打磨管7的转动方向与石墨模具管2的转动方向相反，打磨管7内壁为锥形腔体，朝向第一外齿环22的一端内径尺寸小于另一端的内径尺寸，使得铸件在输送的过程中能够被打磨管7的内壁进行打磨，由于铸件在收缩成型的过程中会出现轻微收缩，此时收缩后的直径与打磨管7靠近第一外齿环22一端的内径尺寸相同，实现同步打磨功能，保证了输出的铸件外壁相对光滑。

[0036]值得注意的是：圆环管17内的冷却液会通过第二管道26输入到环形腔27内，通过第三管道28输出到打磨管7内壁靠近第一外齿环22的一端，冷却液将打磨产生的粉尘进行收集输送，沿着打磨管7的倾斜内壁向开合槽4的一端进行输送，并通过排水管6进行循环输送，一来实现了对打磨管7内铸件的持续降温功能，二来也将打磨过程中所产生的粉尘进行收集，避免扬尘的扩散。

[0037]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0038]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

说明书附图(8)