一种铝铸GIS壳体生产用振动除砂装置的制作方法

本发明涉及gis壳体铸造加工设备，特别涉及一种铝铸gis壳体生产用振动除砂装置。

背景技术：

1、gis壳体为气体绝缘开关设备的核心部件，大多采用铸铝工艺成型，铸件成型后壳体内腔会残留大量型砂，若型砂清理不彻底，会严重影响后续装配与设备运行安全。现有除砂方式主要分为人工敲击清砂与简单振动除砂，人工清砂劳动强度大、作业环境差，清理效率低下；常规振动除砂设备仅依靠振动台振动，壳体内部深处粘附牢固的型砂难以剥离，除砂效果有限；部分带冲击机构的除砂设备，壳体装夹定位操作繁琐，壳体装夹不牢固易在振动冲击过程发生偏移，冲击头对中精度差，同时除砂作业过程中飞散砂尘容易外泄，作业现场粉尘污染严重，落砂收集不便；另外吊装冲击机构在作业时存在倾覆力矩，设备运行稳定性不足。

2、因此，本技术提供了一种铝铸gis壳体生产用振动除砂装置来满足需求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种铝铸gis壳体生产用振动除砂装置，解决现有gis铝铸壳体除砂效率低、内腔残砂清理不干净、工件装夹繁琐、粉尘外泄、设备运行稳定性差的问题。本发明通过振动激振与配重冲击相结合的复合作业模式，兼顾壳体整体振砂与内腔顽固砂层的冲击剥离；同时优化工件装夹、限位锁止、密闭防尘、砂料收集整套结构，简化上下料操作，改善作业环境，提升整套设备工作可靠性。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种铝铸gis壳体生产用振动除砂装置，包括机架，所述机架上设有振动台与吊装架，所述振动台位于所述吊装架的前侧；

3、本装置的机架作为整机承载基体，振动台承担工件放置与振动激振功能，吊装架主要实现冲击执行部件的吊装移位，二者相互配合完成壳体的定位、振动、冲击除砂全流程作业。

4、所述振动台通过支撑弹簧与所述机架相连接，所述振动台的前后两侧对称设有振动电机，所述振动台的中部设有圆槽，所述圆槽的左右两侧对称设有锁定限位机构，所述振动台的底面设有托架；

5、支撑弹簧为振动台提供弹性支撑，隔绝振动向机架传递，降低整机振动噪声；成对布置的振动电机同步工作，为振动台提供稳定激振力；圆槽为壳体以及除砂后落砂提供向下通行空间；锁定限位机构用于对上部工件装夹组件进行机械锁止，抵抗振动、冲击带来的交变载荷，托架用于承接装夹组件底部定位结构。

6、所述吊装架与所述机架转动连接且所述吊装架可沿水平面转动，所述吊装架上设有收卷架，所述收卷架上转动连接有收卷辊，所述收卷架的侧面设有用于驱动所述收卷辊的收卷电机，所述收卷辊上绕设有缆绳，所述吊装架的末端设有导引轮，所述缆绳绕过所述导引轮，且所述缆绳的末端连接有除砂配重块；

7、吊装架可水平回转，方便将冲击吊装组件转出振动台上方，留出操作空间方便工件上下料；收卷电机、收卷辊、缆绳相互配合，实现除砂配重块的提升释放，依靠配重块自重实现向下冲击动作；导引轮改变缆绳受力方向，减少缆绳摩擦磨损，保证配重块竖直方向升降。

8、所述除砂配重块的底部通过竖杆连接有除砂头，所述竖杆上滑动连接有吊装座，所述吊装座位于所述除砂头的上方，所述吊装座的侧壁上均匀铰接有拉杆，所述吊装座上活动套装有限位盘，所述限位盘的底部设有限位槽，所述限位槽扣装在所述吊装座与所述拉杆的铰接处，所述限位槽用于限制所述拉杆的翻转角度；

9、除砂配重块下落时，通过竖杆将冲击动能传递至除砂头，对壳体内腔中的砂芯进行击打；吊装座、拉杆共同组成工件外夹持机构；限位盘通过限位槽约束拉杆的张开角度，避免拉杆在壳体转运与振动冲击过程发生随意摆动，保证夹持状态稳定。

10、所述吊装座的下方设有承托环，所述承托环用于承托壳体成品，所述拉杆的底部内侧设有端扣，所述承托环的外壁上设有扣环，所述端扣与所述扣环相适配，所述托架的底部设有定位座，所述定位座与所述拉杆的底端相适配，所述锁定限位机构用于在所述拉杆与所述托架适配时对所述限位盘进行锁定限位。

11、承托环实现壳体底部承载支撑；端扣与扣环配合，实现拉杆与承托环的快速对接；拉杆底端落入定位座内，实现夹持组件底部的稳定定位；只有拉杆就位后，锁定限位机构才能够完成对限位盘的有效锁止，形成结构互锁，避免误操作。

12、进一步地，所述锁定限位机构包括限位拉柄与限位扣件，所述振动台顶面的左右两侧对称设有限位座，所述限位座上设有限位架，所述限位架上设有锁定槽，所述限位拉柄为l状，所述限位拉柄的折弯处与所述限位座相铰接，所述限位拉柄靠内的部分为锁定部，所述锁定部上设有支板，所述支板上转动连接有限位转柄，所述限位转柄的底端设有与所述锁定槽相适配的锁定块，所述锁定块可从所述锁定槽中穿过并在所述锁定槽下方转动，以锁定所述支板与所述限位架，所述锁定部的末端铰接有所述限位扣件，所述限位扣件的顶部设有压块，所述压块用于压紧所述限位盘的顶面，所述限位盘的顶面边缘设有扣条，所述压块的底面设有扣槽，所述扣槽与所述扣条相适配。

13、本锁定限位机构采用手动铰接压紧与旋转插销锁止的结构，操作简单；转动限位转柄使锁定块卡在锁定槽下方，实现机械死点锁止，能够抵抗振动冲击带来的松脱风险；扣槽与扣条相互扣合，既实现轴向压紧，又对限位扣件进行径向定位，防止限位扣件发生松脱。

14、进一步地，所述吊装座的顶面均匀设有对接块，所述限位盘的顶部设有对接架，所述对接架上设有与所述对接块相适配的对接槽，所述对接块的顶面设有托槽，所述托槽与所述对接架相适配，所述限位盘的侧壁上均匀设有凹槽。

15、对接块与对接槽实现限位盘与吊装座之间的对位装配，托槽用于在限位盘抬起后承接放置对接架，以保持限位盘位置稳定；限位盘侧壁开设的凹槽，一方面减轻零部件自重，另一方面可起到设置受力点便于抬起限位盘的作用。

16、进一步地，所述吊装座上设有下导套，所述对接架的顶部设有支架，所述支架上设有上导套，所述下导套与所述上导套同心设置，且所述下导套与所述上导套均滑动套设在所述竖杆上。

17、上下两组导套形成双导向结构，对竖杆的上下往复运动进行导向约束，有效限制竖杆径向偏移，保证除砂头冲击时始终保持竖直向下，避免冲击偏斜划伤壳体内壁。

18、进一步地，所述振动台的顶面上前后对称滑动连接有封闭罩，所述封闭罩的底部外侧设有导板，所述导板上设有拉手，所述圆槽的左右两侧对称设有导条，所述导板的左右两端与所述导条滑动适配且所述导板沿所述导条前后滑动，所述圆槽的顶口边缘设有定位环，所述定位环与所述封闭罩底部内围相适配，所述限位盘的底面边缘处环绕设有定位槽，所述定位槽与所述封闭罩的顶部相适配，所述封闭罩的左右两侧对称设有卡块，所述限位扣件的内侧设有卡槽，所述卡槽用于卡接两组所述封闭罩扣合后的同侧两组所述卡块。

19、两组可对开滑动式封闭罩，合模后将除砂作业区域整体包围，抑制清砂作业产生的砂尘向外扩散；拉手方便操作人员推拉封闭罩开合；导条、导板实现封闭罩滑动导向；封闭罩顶部与限位盘定位槽配合，底部与定位环配合，实现上下双向定位；封闭罩扣合到位后，卡块卡入卡槽实现封闭罩锁止，避免振动过程封闭罩自行滑开。

20、进一步地，所述拉杆的内侧设有下夹块，所述下夹块位于所述端扣的上方，所述拉杆的外侧设有凸座，所述拉杆上滑动套装有滑座，所述滑座的内侧设有上夹块，所述滑座的外侧设有转座，所述转座上转动连接有调节栓，所述调节栓的下部与所述凸座螺纹连接，所述下夹块与所述上夹块均为柔性材料，所述下夹块用于夹持所述壳体成品的底端，所述上夹块用于夹持所述壳体成品的顶端。

21、通过旋转调节栓，利用螺纹传动驱动滑座沿拉杆滑动，以此调整上夹块的高度，适配不同高度规格的gis壳体；上下两处柔性夹块多点抱紧壳体端部外沿，既保证夹持牢固，又可以避免刚性夹持造成铝铸壳体表面压痕、磕碰损伤。

22、进一步地，所述除砂头的底部中心处设有撞钉，所述撞钉的侧壁上均匀设有翼齿，所述除砂头的周围均匀设有齿块，所述齿块与所述撞钉之间连接有齿板，所述齿板沿所述撞钉的周向倾斜设置，所述齿块之间还共同连接有除砂环，所述撞钉的底端低于所述齿块的底端，所述除砂环的外径小于所述壳体成品的内径。

23、撞钉最先接触壳体内腔中的砂芯，实现中心位置冲击；翼齿、倾斜齿板、齿块、除砂环相互配合，对壳体内腔侧壁附着型砂进行撞击刮削；撞钉高度突出，优先破碎底部堆积砂团，后续其他结构对侧壁砂层进行清理，整套除砂头可以兼顾底部与侧壁残砂清理。

24、进一步地，所述机架上设有基柱，所述基柱的顶部设有安装板，所述安装板上转动连接有所述吊装架，所述吊装架与所述基柱位置相对应，所述安装板上设有转动电机与主动齿轮，所述转动电机的输出端连接所述主动齿轮，所述吊装架的底部同轴设有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合。

25、基柱为吊装架提供安装支撑；齿轮副传动方式传动精度高，可实现吊装架的角度回转定位，便于冲击机构移位，完成工件上下料工位切换。

26、进一步地，所述吊装架的顶部设有梁架，所述梁架上设有伸缩缸，所述梁架上限位滑动连接有活动梁，所述伸缩缸的活动端与所述活动梁相连接，所述活动梁远离所述除砂配重块的一端设有配重仓，所述配重仓中安装有多组平衡配重块。

27、伸缩缸可驱动活动梁滑动，调节力臂；配重仓内部可增减平衡配重块，用来抵消除砂配重块以及吊运壳体成品时带来的倾覆力矩，减小吊装架回转轴承承受的偏载，提升整机运行稳定性，防止设备倾倒风险。

28、进一步地，所述振动台的底部设有导砂罩，所述导砂罩罩设在所述托架的外部，所述导砂罩的底部设有导砂口，所述机架的下方设有集砂箱，所述集砂箱的顶部通透，所述集砂箱的底部设有滚轮。

29、从壳体上脱落的型砂被封闭在导砂罩内部，经由导砂口汇集落入集砂箱；带滚轮的集砂箱可以方便移出设备，进行倒砂、砂料回收作业，简化落砂处理工序。

30、综上，本发明的技术效果和优点：

31、1、本发明采用振动台振动配合除砂配重块带动除砂头冲击的复合除砂模式，振动电机带动振动台振动对壳体成品整体振砂，除砂配重块下落带动除砂头冲击壳体内部，撞钉、翼齿、齿板、齿块、除砂环协同作用，对壳体内腔顽固粘附型砂进行撞击剥离，内外协同，大幅提升内腔残砂清理效果。

32、2、通过设置可翻转拉杆配合限位盘角度限位，能够实现壳体成品快速装夹定位；拉杆上设置可调节滑座，带动上夹块配合下夹块夹紧壳体成品的上下两端，柔性夹块避免壳体夹持损伤，锁定限位机构对限位盘锁止，保证振动冲击作业过程中壳体不会发生偏移晃动，装夹稳固可靠。

33、3、通过设置两组可滑动封闭罩，作业时封闭罩扣合，封闭罩顶部与限位盘定位槽配合，将除砂作业区域密闭，避免清砂过程砂尘向外飞溅，改善作业环境；同时封闭罩卡块可被限位扣件卡槽卡接，实现封闭罩锁止固定。

34、4、通过设置可水平回转的吊装架，方便壳体上下料对位；活动梁端部配重仓内置平衡配重块，抵消除砂配重块带来的倾覆力矩，提升吊装架运行稳定性；导砂罩将脱落型砂导向集砂箱，集砂箱带滚轮便于卸砂转运。

35、5、通过竖杆与上导套、下导套滑动配合，保证除砂头下落冲击时对中精度，冲击作业不发生偏斜；整套装置装夹、密闭、除砂、集砂一体化，提升铝铸gis壳体除砂作业的自动化程度。