一種新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成及原理

史 磊，張成紀(jì)，吳俊健，宋 鋮

（國(guó)機(jī)鑄鍛機(jī)械有限公司，山東濟(jì)南 250306）

鑄造生產(chǎn)過(guò)程中，上下砂箱的合箱問(wèn)題直接關(guān)系到鑄件的成型率和裝備的技術(shù)水平。由水平分型鑄造工藝可知，當(dāng)砂箱內(nèi)鐵砂比大于某一臨界值時(shí)，砂箱會(huì)出現(xiàn)漲箱現(xiàn)象，使鐵水從分型面中流出，即所謂的“跑火”現(xiàn)象，增加了鑄件的廢品率。為了有效解決砂箱漲箱跑火問(wèn)題，箱鉤被廣泛的運(yùn)用到砂箱上，目前箱鉤通過(guò)自身重力作用完成合箱功能后，為了使箱鉤緊緊勾住另一半砂箱，還需要安排專人負(fù)責(zé)檢查箱鉤是否鎖緊，這種方法無(wú)法有效保證合箱精度，即無(wú)法保證上下砂箱合箱后無(wú)縫隙出現(xiàn)，也對(duì)檢查人員的人身安全造成威脅。為解決鑄造生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的上述問(wèn)題，鎖箱鉤機(jī)構(gòu)被廣泛的運(yùn)用到砂箱上，傳統(tǒng)鎖箱鉤機(jī)構(gòu)一個(gè)執(zhí)行元件只能鎖一個(gè)箱鉤，該新型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)執(zhí)行元件鎖兩個(gè)箱鉤的功能，從而降低了四箱鉤大砂箱的鎖箱鉤機(jī)構(gòu)成本，并且結(jié)構(gòu)更加緊湊。

1 新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成

該新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)成包括底板、在底板前部左右兩邊固定設(shè)置有左彈簧固定座和右彈簧固定座，在左、右彈簧固定座上固定設(shè)置有復(fù)位彈簧；在左彈簧固定座上位于復(fù)位彈簧上下兩側(cè)分別固定設(shè)置有左上安裝塊和左下安裝塊，在右彈簧固定座上位于復(fù)位彈簧上下兩側(cè)分別固定設(shè)置有右上安裝塊和右下安裝塊，在左上安裝塊和右上安裝塊之間固定設(shè)置有上安裝板，在左下安裝塊和右下安裝塊之間固定設(shè)置有下安裝板，在上安裝板和下安裝板上相對(duì)的平面上固定設(shè)置有若干導(dǎo)向輪，在上、下安裝板上的導(dǎo)向輪之間設(shè)置有兩塊鎖箱塊且使鎖箱塊上下各有一排導(dǎo)向輪，在導(dǎo)向輪上設(shè)置有輪槽，在鎖箱塊的中部設(shè)置凸起，凸起與導(dǎo)向輪上的輪槽配合實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖箱塊的導(dǎo)向。在每一鎖箱塊上設(shè)置有接觸斜面與楔形塊上的斜面配合。在底板上還固定設(shè)置有楔形塊驅(qū)動(dòng)元件。在底板的后部固定設(shè)置有安裝座、楔形塊驅(qū)動(dòng)元件后端通過(guò)銷軸鉸接于安裝座上，楔形塊驅(qū)動(dòng)元件前端通過(guò)銷軸鉸接于楔形塊，楔形塊上的兩斜面與鎖箱塊的斜面相接觸且相對(duì)滑動(dòng)。安裝座通過(guò)螺栓安裝于底板上。

該新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)的鎖箱塊以砂箱中心為中心左右對(duì)稱分布，且位于兩個(gè)箱鉤之間，鎖箱塊通過(guò)楔形塊由楔形塊驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)，楔形塊驅(qū)動(dòng)元件可以是氣缸或油缸。通過(guò)楔形塊驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)鎖箱塊向左右方向前進(jìn)，接觸到箱鉤后迫使箱鉤勾緊下箱，以確保上下砂箱緊密地合在一起，避免出現(xiàn)漲箱跑火現(xiàn)象，鎖箱塊完成鎖箱鉤動(dòng)作后通過(guò)復(fù)位彈簧回到初始位置。該機(jī)構(gòu)降低了鑄件的廢品率，同時(shí)節(jié)省了勞動(dòng)力，有效避免了危險(xiǎn)區(qū)域的人身傷害，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于檢測(cè)，安裝維護(hù)方便。

如圖1所示，鎖箱鉤機(jī)構(gòu)包括底板1、在底板1前部左右兩邊固定設(shè)置有左彈簧固定座2和右彈簧固定座13，在左、右彈簧固定座（2,13）上固定設(shè)置有復(fù)位彈簧10；在左彈簧固定座2上位于復(fù)位彈簧10上下兩側(cè)分別固定設(shè)置有左上安裝塊6和左下安裝塊14，在右彈簧固定座13上位于復(fù)位彈簧10上下兩側(cè)分別固定設(shè)置有右上安裝塊15和右下安裝塊16，在左上安裝塊6和右上安裝塊15之間固定設(shè)置有上安裝板7，在左下安裝塊14和右下安裝塊16之間固定設(shè)置有下安裝板17，在上安裝板7和下安裝板17上相對(duì)的平面上固定設(shè)置有若干導(dǎo)向輪8，在上、下安裝板（7,17）上的導(dǎo)向輪8之間設(shè)置有兩塊鎖箱塊9且使鎖箱塊9上下各有一排導(dǎo)向輪8。

圖1 新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)

如圖2所示，在導(dǎo)向輪8上設(shè)置有輪槽，在鎖箱塊9的中部設(shè)置凸起，凸起與導(dǎo)向輪8上的輪槽配合實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖箱塊的導(dǎo)向。

圖2 新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)剖視圖

如圖3所示，在每一鎖箱塊9上設(shè)置有接觸斜面與楔形塊5上的斜面配合。在底板上還固定設(shè)置有楔形塊驅(qū)動(dòng)元件。在底板1的后部固定設(shè)置有安裝座3、楔形塊驅(qū)動(dòng)元件4后端通過(guò)銷軸鉸接于安裝座3上，楔形塊驅(qū)動(dòng)元件4前端通過(guò)銷軸鉸接于楔形塊5，楔形塊5上的兩斜面與鎖箱塊9的斜面相接觸且相對(duì)滑動(dòng)。安裝座3通過(guò)螺栓安裝于底板1上。

圖3 新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)鎖箱狀態(tài)

2 新型鎖箱鉤機(jī)構(gòu)工作流程

使用時(shí)，如圖1所示，鎖箱鉤機(jī)構(gòu)在初始狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)元件4處于收縮狀態(tài)，楔形塊5位于后側(cè)，同時(shí)鎖箱塊9處于砂箱12中間位置，不與箱鉤11接觸，復(fù)位彈簧10處于自由狀態(tài)。當(dāng)砂箱12上下箱完成自然合箱后，如圖3所示，驅(qū)動(dòng)元件4活塞桿伸出，推動(dòng)楔形塊5向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)鎖箱塊9左右運(yùn)動(dòng)，鎖箱塊9上下各有一排導(dǎo)向輪8，導(dǎo)向輪8兩側(cè)設(shè)置有輪沿、中間設(shè)置有輪槽，導(dǎo)向輪8安裝于安裝板7上，鎖箱塊9中部凸起位于導(dǎo)向輪8輪槽內(nèi)，在導(dǎo)向輪8的導(dǎo)向作用下，鎖箱塊9運(yùn)動(dòng)至箱鉤11處，將驅(qū)動(dòng)元件4的推力作用于箱鉤11上，使砂箱12上下箱緊密合在一起，此時(shí)，復(fù)位彈簧10處于壓縮狀態(tài)，鎖箱鉤機(jī)構(gòu)完成鎖箱動(dòng)作。完成鎖箱動(dòng)作后，驅(qū)動(dòng)元件4的活塞桿收縮，帶動(dòng)楔形塊5向后運(yùn)動(dòng)，隨著被壓縮的復(fù)位彈簧10逐漸恢復(fù)至自由狀態(tài)，復(fù)位彈簧10推動(dòng)鎖箱塊9脫離箱鉤11，在導(dǎo)向輪8的導(dǎo)向作用下鎖箱塊9恢復(fù)到中間位置，如圖1所示，鎖箱鉤機(jī)構(gòu)恢復(fù)到初始狀態(tài)，完成整個(gè)鎖箱流程。