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CN112496303A - 气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法 - Google Patents

气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法 Download PDF

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CN112496303A
CN112496303A CN202011420926.8A CN202011420926A CN112496303A CN 112496303 A CN112496303 A CN 112496303A CN 202011420926 A CN202011420926 A CN 202011420926A CN 112496303 A CN112496303 A CN 112496303A
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China
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高川
韩天池
孙旭东
侯峻岭
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Liaoning Jinmeida Technology Development Co ltd
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Liaoning Jinmeida Technology Development Co ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明属于机械制造行业中的铸造工艺，特别涉及一种气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法。在上型环形浇道单独树脂砂模块上设有上型环形浇道，在上型环形浇道的外边沿处设有上型缝隙浇道，在流水线上制型，由上型环形浇道单独树脂砂模块及其对称件组成上型环形浇道组合模块、下型环形浇道单独树脂砂模块及其对称件组成下型环形浇道组合模块，可以节省浇注用金属液近一半，成品率提高10%左右，降低能源消耗，提高生产效率，砂型完整率好。该工艺操作方便，保障了产品的质量和使用寿命，提高了生产效率。

Description

气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法
技术领域
本发明属于机械制造行业中的铸造工艺，特别涉及一种气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法。
背景技术
目前，气体绝缘变电站被广泛应用于电力系统中，在气体绝缘变电站中管道树的内部全部采用SF6气体作为绝缘介质，裸露在外的特高压开关壳体应用于室外工作，为确保电路运行的安全可靠性，需对特高压开关壳体进行破坏压力试验测试，并对裸露在特高压开关壳体的力学性能、表面质量、内部质量、气密性、公差尺寸等要求极高。特高压开关壳体内部为空腔，其内腔填充相应压力的SF6气体，根据实际应用，高压开关壳体种类很多，形状尺寸不一，壁厚在5-40mm不等，大、中、小型开关壳体、重量范围由几公斤至几顿重，所有的特高压开关外型形状均为各种筒形组合而成。现有的特高压开关壳体的浇注方法为在制型过程中在模具两侧放置立桶，待树脂砂固化后敞模取出立桶，然后手工开设缝隙浇道，凝固顺序为特高压开关壳体铸件优先凝固，缝隙浇道受高温铝合金液的长期冲刷其凝固时间晚于壳体铸件，立桶截面较缝隙浇道凝固时间迟后。理论上当液体凝固成为固体而发生体积收缩时，开关壳体铸件应不断得到液体补充，实现顺序凝固，已有的浇铸方法使得立桶的上部及下部位置距离开关壳体距离较远，再加上缝隙浇道横截面积小，铝合金液在该位置先于铸件凝固，合金液不能做到为开关壳体提供补充，导致产生缩松缩孔铸造质量缺陷经常发生，影响高压开关壳体的质量和使用寿命，而且铸件出品率低，表面不光滑。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种可使开关壳体的成品率高，表面及内腔平整光滑，施工方便的气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法包括下列工具设备：上型环形浇道单独树脂砂模块、下型环形浇道单独树脂砂模块、流转型板、开关壳体模具、铸型，其特点是，在上型环形浇道单独树脂砂模块上设有上型环形浇道，在上型环形浇道的外边沿处设有上型缝隙浇道，在上型环形浇道和上型缝隙浇道的上方设上型环形树脂砂模块冒口，在下型环形浇道单独树脂砂模块上与上型环形浇道单独树脂砂模块的上型环形浇道对应位置设下型环形浇道，与上型缝隙浇道对应设下型缝隙浇道，制作铸型芯所用原材料中的呋喃树脂量为混砂总重量的1%，配套用固化剂用量为呋喃树脂重量的50%，其余为硅砂，将上述原料用双臂连续混砂机进行混制均匀；在流水线上制型，由上型环形浇道单独树脂砂模块及其对称件组成上型环形浇道组合模块、下型环形浇道单独树脂砂模块及其对称件组成下型环形浇道组合模块，将上型环形浇道组合模块安放在流转型板上的定位位置上进行固定；开启自动混砂机放砂将混合好的树脂砂投入上砂箱开始制型工作，放砂结束后流转型板自动流转到振实台进行振实保证树脂砂紧实，振实后流转型板流转一圈，给予树脂砂固化时间，转到自动起模机开始起模，起模后上箱通过板链机流转至合箱工序进行合箱准备；同样过程依次制出中箱、底箱；
铸件合箱过程：将砂型上箱、中箱、底箱准备完成后进行合箱工作，底箱所含浇注系统为直浇道、横浇道，中箱及上箱形成铸件的外型并包含相应的浇注系统，首先将砂芯用吊车安放至中箱，通过芯头定位进行固定，然后用吊车将上箱吊起将上箱安放至中箱上，分型面位置安放泥条，依靠定位销进行定位，最后将中箱、上箱一起用吊车吊起安放置底箱上，完成合箱作业；
浇注过程：铝合金特高压开关壳体的大中型铸件浇注主要采用重力浇注或低压浇注，为提高组织致密性目前多采用底注式低压浇注方式进行浇注。将锁紧后的砂箱用吊车吊至低压浇注平台，采用自动液面加压控制系统进行控制压力进行低压浇注，浇注液在压力下从浇注平台内的坩埚中通过升液管注入底箱直浇道、再由直浇道流入横浇道、合金液充满横浇道后进行分流平稳的流入下型环形浇道组合模块，通过下型环形浇道的下型缝隙浇道流入铸型对铸件进行充型浇注，合金液在压力下继续升高流入上型环形浇道，通过上型环形浇道的上型缝隙浇道流入铸型对铸件继续充型浇注，最后合金液沿着上型环形浇道流入上型环形浇道的上型冒口内为铸件的收缩提供合金液，铸型充满后自动液面加压控制系统进行保压，浇注结束；
开模养护：模具使用结束后用硬毛刷去除表面浮砂，表面涂刷脱模剂，将模具吊至模具摆放位置，模具间用方木隔离进行防护。
本发明的有益效果是：气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法可以节省浇注用金属液近一半，成品率提高10%左右，降低能源消耗，提高生产效率，砂型完整率好。克服原手工开设缝隙浇道工序和立桶工装，避免了因人为问题导致的工艺不稳定问题，改善生产车间工装过多的杂乱现象和工装损伤现象，避免了原操作方法的局限性。该工艺操作方便，保障了产品的质量和使用寿命，提高了生产效率。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法中上下型浇道单独树脂砂模块结构图。
图2是气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法中环形浇道模块及模具摆放形式图。
图3是图2的俯视图。
图4是气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法中铸型敞模后结构形式图。
图5是气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法中铸造工艺流程图。
图6是图5的左侧视图。
图中，1-上型环形浇道单独树脂砂模块；1-1-上型环形树脂砂模块冒口；1-2-上型环形浇道；1-3-上型缝隙浇道；2-下型环形浇道单独树脂砂模块；2-1-下型环形浇道；2-2-下型缝隙浇道；3-流转型板；4-开关壳体模具；5-上型环形浇道组合模块；6-铸型；6-1-环形浇道二；6-2-缝隙浇道二；7-开关壳体铸件；8-环形浇道三；9-上型冒口；10-缝隙浇道三；11-横浇道；12-直浇道；13-下型环形浇道组合模块。
具体实施方式
实施例，参照附图1～6，气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法是在上型环形浇道单独树脂砂模块1上设有上型环形浇道1-2，在上型环形浇道1-2的外边沿处设有上型缝隙浇道1-3，在上型环形浇道1-1和上型缝隙浇道1-3的上方设上型环形树脂砂模块冒口1-1。在下型环形浇道单独树脂砂模块2上与上型环形浇道单独树脂砂模块1的上环形浇道1-2对应位置设下型环形浇道2-1，与上型缝隙浇道1-3对应设下型缝隙浇道2-2。制作芯所用原材料中的呋喃树脂量为混砂总重量的1%，配套用固化剂用量为呋喃树脂重量的50%，其余为硅砂，将上述原料用双臂连续混砂机进行混制均匀，在流水线上制型。由上型环形浇道单独树脂砂模块1及其对称件组成上型环形浇道组合模块5、下型环形浇道单独树脂砂模块2及其对称件组成下型环形浇道组合模块13，并将上型环形浇道组合模块5安放在流转型板3上的定位位置上进行固定；开启自动混砂机放砂将混合好的树脂砂投入上砂箱开始对开关壳体模具4进行制型工作，放砂结束后流转型板3自动流转到振实台进行振实保证树脂砂紧实，振实后流转型板3流转一圈，给予树脂砂固化时间，转到自动起模机开始起模，起模后上箱通过板链机流转至合箱工序进行合箱准备；同样过程依次制出中箱、底箱；
铸件合箱过程：将砂型上箱、中箱、底箱准备完成后进行合箱工作，底箱所含浇注系统为直浇道12、横浇道11，中箱及上箱形成铸件的外型并包含相应的浇注系统，首先将砂芯用吊车安放至中箱，通过芯头定位进行固定，然后用吊车将上箱吊起将上箱安放至中箱上，分型面位置安放泥条，依靠定位销进行定位，最后将中箱、上箱一起用吊车吊起安放置底箱上，完成合箱作业；
浇注过程：铝合金特高压开关壳体的大中型铸件浇注主要采用重力浇注或低压浇注，为提高组织致密性目前多采用底注式低压浇注方式进行浇注。将锁紧后的砂箱用吊车吊至低压浇注平台，采用自动液面加压控制系统进行控制压力进行低压浇注，浇注液在压力下从浇注平台内的坩埚中通过升液管注入底箱直浇道12、再由直浇道12流入横浇道11、合金液充满横浇道11后进行分流平稳的流入下型环形浇道组合模块13，通过下型环形浇道2-1的下型缝隙浇道2-2流入铸型6对铸件进行充型浇注，合金液在压力下继续升高流入上型环形浇道1-2，通过上型环形浇道1-2的上型缝隙浇道1-3流入铸型6对铸件继续充型浇注，最后合金液沿着上型环形浇道1-2流入上型环形浇道1-2的上型冒口9内为铸件的收缩提供合金液，铸型6充满后自动液面加压控制系统进行保压，浇注结束；
开模养护：模具使用结束后用硬毛刷去除表面浮砂，表面涂刷脱模剂，将模具吊至模具摆放位置，模具间用方木隔离进行防护。
本发明的工作原理是：气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法采用环形浇道并形成模块化，在制型过程中将组合后的模块放至相应位置完成制型操作，通过环形浇道和缝隙浇道使开关壳体4的产品质量大幅度提高。

Claims (1)

1.一种气体绝缘变电站用铝合金特高压开关壳体的铸造方法，包括下列工具设备：上型环形浇道单独树脂砂模块（1）、下型环形浇道单独树脂砂模块（2）、流转型板（3）、开关壳体模具（4）、铸型（6），其特征在于，在上型环形浇道单独树脂砂模块（1）上设有上型环形浇道（1-2），在上型环形浇道（1-2）的外边沿处设有上型缝隙浇道（1-3），在上型环形浇道（1-2）和上型缝隙浇道（1-3）的上方设上型环形树脂砂模块冒口（1-1），在下型环形浇道单独树脂砂模块（2）上与上型环形浇道单独树脂砂模块（1）的上型环形浇道（1-2）对应位置设下型环形浇道（2-1），与上型缝隙浇道（1-3）对应设下型缝隙浇道（2-2），制作铸型（6）芯所用原材料中的呋喃树脂量为混砂总重量的1%，配套用固化剂用量为呋喃树脂重量的50%，其余为硅砂，将上述原料用双臂连续混砂机进行混制均匀；在流水线上制型，由上型环形浇道单独树脂砂模块（1）及其对称件组成上型环形浇道组合模块（5）、下型环形浇道单独树脂砂模块（2）及其对称件组成下型环形浇道组合模块（1-3），将上型环形浇道组合模块（5）安放在流转型板（3）上的定位位置上进行固定；开启自动混砂机放砂将混合好的树脂砂投入上砂箱开始制型工作，放砂结束后流转型板（3）自动流转到振实台进行振实保证树脂砂紧实，振实后流转型板（3）流转一圈，给予树脂砂固化时间，转到自动起模机开始起模，起模后上箱通过板链机流转至合箱工序进行合箱准备；同样过程依次制出中箱、底箱；
铸件合箱过程：将砂型上箱、中箱、底箱准备完成后进行合箱工作，底箱所含浇注系统为直浇道（12）、横浇道（11），中箱及上箱形成铸件的外型并包含相应的浇注系统，首先将砂芯用吊车安放至中箱，通过芯头定位进行固定，然后用吊车将上箱吊起将上箱安放至中箱上，分型面位置安放泥条，依靠定位销进行定位，最后将中箱、上箱一起用吊车吊起安放置底箱上，完成合箱作业；
浇注过程：铝合金特高压开关壳体的大中型铸件浇注主要采用重力浇注或低压浇注，为提高组织致密性目前多采用底注式低压浇注方式进行浇注；将锁紧后的砂箱用吊车吊至低压浇注平台，采用自动液面加压控制系统进行控制压力进行低压浇注，浇注液在压力下从浇注平台内的坩埚中通过升液管注入底箱直浇道（12）、再由直浇道（12）流入横浇道（11）、合金液充满横浇道后进行分流平稳的流入下型环形浇道组合模块（13），通过下型环形浇道（2-1）的下型缝隙浇道（2-2）流入铸型（6）对铸件（7）进行充型浇注，合金液在压力下继续升高流入上型环形浇道（1-2），通过上型环形浇道（1-2）的上型缝隙浇道（1-3）流入铸型（6）对铸件（7）继续充型浇注，最后合金液沿着上型环形浇道（1-2）流入上型环形浇道（1-2）的上型冒口（9）内为铸件的收缩提供合金液，铸型（6）充满后自动液面加压控制系统进行保压，浇注结束。
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