制造配重块的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910128498.9

申请日:

2009.03.23

公开号:

CN101508065A

公开日:

2009.08.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B23P15/00

主分类号:

B23P15/00

申请人:

青岛地恩地材料科技有限公司

发明人:

张永升; 林文英

地址:

266101山东省青岛市崂山区科苑三路北李山东路西侧

优先权:

专利代理机构:

北京元中知识产权代理有限责任公司

代理人:

王明霞

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内容摘要

本发明公开了不需铸造的配重块的制造方法;先用多块金属板焊接成外壳,外外壳上留有填料口,再将废金属、碎石、废渣等芯料填入外壳,将填好芯料的配重块放入减压舱中干燥,干燥过程中用抽气泵抽出减压舱中的湿空气,并同时向减压舱中吹入干燥空气,配重块干燥后,封闭所述的填料口,制成配重块;或者在执行干燥步骤前,先封闭填料口,再执行干燥步骤时,利用配重块自身的外壳代替减压舱,在所述外壳上开有抽气口和进气口,在抽气口和进气口处分别连接抽气泵和干燥空气源,边用抽气泵抽出配重块外壳中的湿空气边向所述外壳中充入干燥空气,用更少的能源消耗达到更好的干燥效果。

权利要求书

1.  一种制造配重块的方法,所述的方法包括如下步骤:
1)用多块金属板焊接成所述配重块的外壳,所述的外壳留有填料口;
2)用废钢铁、废渣、尾矿石、碎石中的一种或多种材料充当芯料,按计算好的配比,从所述的填料口填入所述的外壳中;
3)将已填入所述芯料的所述配重块用振导器振导,以减小芯料颗粒之间的空隙,和/或用压力锤将所述的芯料压实;在所述的振导和/或所述的压实过程中,随时用钢砂充填芯料内部的空隙;
4)用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入所述的外壳内,所述水泥或建筑用胶凝固后,所述的外壳和所述的芯料粘结牢固;或者向所述的外壳内注入钢水或铁水,所述钢水或铁水冷却凝固后,所述的外壳和所述的芯料结合牢固;
5)利用一能够相对封闭的空间作为减压舱,所述的减压舱具有能封闭的舱门、用于连接抽气泵的抽气口以及用于充入干燥空气的进气口;将所述的配重块放入所述减压舱中;在所述的减压舱内设置湿度传感器,所述的湿度传感器随时向所述的减压舱外报告所述的减压舱内的环境湿度;
6)关闭所述减压舱的舱门;在所述的减压舱抽气口处连接抽气泵,并开动所述的抽气泵从所述的减压舱中向外抽气,并从所述的进气口向所述的减压舱内充入干燥空气,使所述减压舱中的所述配重块内的水分加速蒸发;蒸发出的水分随即被所述抽气泵抽出到减压舱外。
7)当所述减压舱内的所述配重块经过一定时间的蒸发干燥后,参考所述的湿度传感器报告的所述减压舱内的湿度,并参考实际生产中对所述配重块干燥程度的不同要求,适时关闭所述的抽气泵,并停止所述干燥空气的吹入;打开所述减压舱舱门,取出所述的配重块;
8)在所述配重块填料口处焊接金属板以封闭所述的填料口,制成完整的配重块。

2.
  一种制造配重块的方法,所述的方法包括如下步骤:
1)用多块金属板焊接成所述配重块的外壳,所述的外壳留有填料口并开有用于连接抽气泵的抽气口;
2)用废金属、矿渣、尾矿石、碎石中的一种或多种充当芯料,按计算好的配比,从所述的填料口填入所述的外壳中;
4)用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入所述的外壳内,所述水泥或建筑用胶凝固后,所述的外壳和所述的芯料粘结牢固;或者向所述的外壳内浇铸钢水或铁水,所述钢水或铁水冷却凝固后,所述的外壳和所述的芯料结合牢固;
5)在所述的填料口处焊接金属板以封闭所述的填料口;
6)在所述的抽气口处连接抽气泵,并开动所述的抽气泵从所述的配重块中向所述配重块外抽出水分和湿润空气,使所述配重块内部加速干燥;
7)当所述的配重块经过一定时间的如所述步骤20)中所述的干燥过程后,关闭并撤除所述的抽气泵;
8)封闭所述的抽气口,完成所述的配重块的制造。

3.
  如权利要求2所述的方法,其特征在于:在所述的步骤2)和4)之间还设置有如下的步骤3):
3)将已填入所述芯料的所述配重块用振导器振导,以减少所述芯料中的空隙,并/或用压力锤将所述的芯料压实;在所述的振导和/或所述的压实过程中,随时用钢砂充填所述芯料中的空隙。

4.
  如权利要求2或3所述的方法,其特征在于:在所述的配重块外壳上与所述抽气口位置不同的位置,还开有用于吹入干燥空气的进气口;在所述的步骤6)中,同时从所述的进气口向所述的配重块内吹入干燥空气;在所述的步骤7)中,同时撤除向所述配重块内吹入所述干燥空气的干燥空气源;在所述的步骤8)中,在封闭所述的抽气口的同时,封闭所述的进气口。

5.
  如权利要求4所述的方法,其特征在于:其中所述的抽气口和所述的进气口安排在所述配重块外壳上空间距离最远的位置。

6.
  如权利要求4所述的方法,其特征在于:在所述的步骤6)中,用所述抽气机从所述的配重块内部抽出水分和湿润空气的过程以及从所述的进气口向所述的配重块内吹入干燥空气的过程是间歇进行的。

7.
  如权利要求4所述的方法,其特征在于:在所述的步骤6)中,同时向所述的配重块提供热量。

8.
  如权利要求7所述的方法,其特征在于:在所述的步骤6)中,向所述的配重块提供热量的过程是间歇进行的。

9.
  如权利要求2或3所述的方法,其特征在于:在所述的步骤6)中,同时向所述的配重块提供热量。

10.
  如权利要求9所述的方法,其特征在于:在所述的步骤6)中,用所述抽气机从所述的配重块内部抽出水分和湿润空气并同时向所述的配重块提供热量的过程是间歇进行的。

说明书

制造配重块的方法
技术领域
本发明涉及配重块的制造方法,尤其涉及具有特殊的干燥步骤的配重块制造方法。
背景技术
配重块早已应用到人们的生活中以及各个领域的工业生产中。例如,生活中使用的滚筒洗衣机、工业生产中使用的电梯、吊车等升降机械以及铲车、叉车等装卸行走机械上,都应用有形状、重量不同的配重块。
目前,配重块主要是用铸造工艺制造。这种工艺需要先用熔化炉将作为原料的废钢铁熔化,再将熔化的钢水、铁水注入型模中,凝固、出模后再经过打磨、养护即成所需的配重块。如此制造配重块的优点是密度大、内部质量分布均匀;缺点是原料成本高,且在将废钢铁熔化成钢水、铁水的过程中,需要耗费大量电能,且会造成较大的污染,加重环保负担。
针对铸造工艺的上述缺点,应运而生了“金属外壳+填充芯料”式的配重块。例如中国实用新型专利说明书CN2846383Y以及CN201024066Y公开的配重块,均是先制出一留有进料口的金属外壳,再向外壳中填充芯料;所填的芯料可能是尾矿、废钢板、废钢条、钢渣、钢砂、碎石、水泥等密度较大的废弃物资;然后封闭进料口。所述的外壳可以由铜板、钢板或铁板等金属板焊接成型;或根据配重块的最终用途需要,先将用于制作配重块外壳的金属板冲压成所需形状,再焊接成外壳。
如此制成的配重块芯料组成成分多样,且为了降低成本,芯料多是在未经任何加工的自然状态下填充进入外壳,故其中含有较多的水分;尤其在应用较大量的湿水泥作为芯料时,其中含有的水分更多。这些水分在运输和长期使用中,容易造成芯料中金属成分的氧化锈蚀,使得芯料内部出现某些结合强度明显弱化的局部,进而造成芯料与外壳不能保持为一个密实的整体,芯料可能碎裂成多个小块,导致配重块在使用过程中,芯料可能在外壳内晃动。
再者,焊接成型的外壳不可能是绝对气密的,尤其在焊缝处,无论采取任何工艺、任何处理技术,都不可能做到绝对密封。这就使得内部的水分在水泥干燥及自然蒸发的过程中会不断向外壳外渗出。由于配重块制成后,多是在制造厂仅涂上底漆,然后发货送往用户处,到用户处后再涂面漆。这之间要经过长途运输,甚至是漂洋过海。在长途运输中,如果配重块内部有水分渗出,将锈蚀配重块外表面;这一方面会使得配重块外壳质地变得疏松,影响配重块质量和寿命,另一方面使得出厂前本已上好的底漆失效,当配重块运到目的地后,用户无法直接涂面漆,而不得不重复打磨表面、上底漆的过程后,再涂面漆;这样不但给用户带来麻烦,而且也使配重块本身的质量大大下降。
为了避免配重块内部的水分带来的上述问题,现有通过焊接方法制造配重块的技术中往往在填充芯料后暂时不焊接顶盖,不封闭进料口,而是将填好芯料的配重块放在阴凉干燥处自然风干,待达到干燥要求后,再焊接顶盖、封闭进料口。这种自然风干通常需要7——10天才能达到理想干燥效果,不但费时,而且在此过程中,配重块与空气中的水分接触,将对配重块表面造成锈蚀,后续工序中还要另行除锈。此外,现有技术中也有采用蒸汽锅炉加热风干的方式;这种方式也是在芯料填充完毕后,暂不封闭填料口,而用过热蒸汽熏蒸配重块,加速其内部水分的蒸发。这种方式需要耗费电力、煤炭等能源,增加了制造成本,而且在空气潮湿的地区,这种干燥方法的效果并不理想。
发明内容
用铸造方法制造配重块耗能高、污染大,而用焊接方法制造配重块需要长时间的风干干燥或过热蒸汽的熏蒸干燥,耗费时间、耗费电力、耗费煤炭,增加了配重块的综合成本,且干燥效果不理想。
为了解决上述问题,本发明采用新方法制造配重块。所述的新方法在制造配重块的过程中,包括特殊的使配重块干燥的步骤。本发明公开的第一种包括特殊干燥步骤的制造配重块的方法的具体步骤如下:
1)用多块金属板焊接成配重块的外壳,并留有填料口;
2)用废钢铁、废渣、尾矿石、碎石中的一种或多种材料充当芯料,按计算好的配比,从填料口填入外壳中;
3)将已填入芯料的配重块用振导器振导,以减小芯料颗粒之间的空隙,并/或用压力锤将所述的芯料压实;在振导和/或压实过程中,随时用钢砂充填芯料内部的空隙;
4)用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入外壳内,水泥或建筑用胶凝固后,外壳和芯料粘结牢固;或者向外壳内注入钢水或铁水,钢水或铁水冷却凝固后,外壳和芯料结合牢固;
5)利用一能够相对封闭的空间作为减压舱,该减压舱具有能封闭的舱门、用于连接抽气泵的抽气口以及用于充入干燥空气的进气口;将配重块放入减压舱中;在减压舱内设置湿度传感器,湿度传感器随时向减压舱外报告减压舱内的环境湿度;
6)关闭减压舱的舱门;在减压舱抽气口处连接抽气泵,并开动抽气泵从减压舱中向外抽气,并从进气口向减压舱内充入干燥空气,使减压舱中的配重块内的水分加速蒸发;蒸发出的水分随即被抽气泵抽出到减压舱外。
7)当减压舱内的配重块经过一定时间的蒸发干燥后,参考湿度传感器报告的减压舱内的湿度,并参考实际生产中对配重块干燥程度的不同要求,适时关闭抽气泵,并停止干燥空气的吹入;打开减压舱舱门,取出配重块;
8)在配重块填料口处焊接金属板以封闭该填料口,制成完整的配重块。
采用本发明公开的第一种制造配重块的方法制造配重块的有益效果是,能够将使配重块达到同样的干燥效果所需的干燥时间从自然风干的7——10天缩短至1天左右(甚至是数小时内),且生产出的配重块不需另做蒸汽养护,可直接涂覆底漆、出厂送货。
本发明还公开了第二种制造配重块的方法,该方法也包括特殊的干燥步骤,该方法的基本方案的具体步骤如下:
1)用多块金属板焊接成配重块的外壳,该外壳留有填料口并开有用于连接抽气泵的抽气口;
2)用废金属、矿渣、尾矿石、碎石中的一种或多种充当芯料,按计算好的配比,从填料口填入外壳中;
4)用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入外壳内,水泥或建筑用胶凝固后,外壳和芯料粘结牢固;或者向外壳内浇铸钢水或铁水,钢水或铁水冷却凝固后,外壳和芯料结合牢固;
5)在填料口处焊接金属板以封闭该填料口;
6)在抽气口处连接抽气泵,并开动该抽气泵从配重块中向外抽出水分和湿润空气,使配重块内部加速干燥;
7)当配重块经过一定时间的如上述步骤20)中所述的干燥过程后,关闭并撤除抽气泵;
8)封闭抽气口,完成配重块的制造。
上述第二种制造配重块的方法的第一优选方案是,在上述基本方案的基础上,在步骤2)和4)之间还设置如下的步骤3):
3)将已填入芯料的配重块用振导器振导,以减少芯料中的空隙,并/或用压力锤将芯料压实;在振导和/或压实过程中,随时用钢砂充填芯料中的空隙。
上述第二种制造配重块的方法的第二优选方案是,在上述基本方案或第一优选方案的基础上,还包括:在配重块外壳上与抽气口位置不同的位置,还开有用于吹入干燥空气的进气口;在所述的步骤6)中,同时从所述的进气口向所述的配重块内吹入干燥空气;在所述的步骤7)中,同时撤除向所述配重块内吹入所述干燥空气的干燥空气源;在所述的步骤8)中,在封闭所述的抽气口的同时,封闭所述的进气口。
上述第二种制造配重块的方法的第三优选方案是,在上述第二优选方案的基础上,其中所述的抽气口和所述的进气口被安排在配重块外壳上空间距离最远的位置。
上述第二种制造配重块的方法的第四优选方案是,在上述第二优选方案的基础上,在所述的步骤6)中,用所述抽气机从所述的配重块内部抽出水分和湿润空气的过程以及从所述的进气口向所述的配重块内吹入干燥空气的过程是间歇进行的。
上述第二种制造配重块的方法的第五优选方案是,在上述第二优选方案的基础上,在所述的步骤6)中,同时向所述的配重块提供热量。
上述第二种制造配重块的方法的第六优选方案是,在上述第五优选方案的基础上,在所述的步骤6)中,向所述的配重块提供热量的过程是间歇进行的。
上述第二种制造配重块的方法的第七优选方案是,在上述基本方案或第一优选方案的基础上,在所述的步骤6)中,同时向所述的配重块提供热量。
上述第二种制造配重块的方法的第八优选方案是,在上述第七优选方案的基础上,在所述的步骤6)中,用所述抽气机从所述的配重块内部抽出水分和湿润空气并同时向所述的配重块提供热量的过程是间歇进行的。
采用本发明公开的第二种制造配重块的方法(包括其基本方案和所有可能的优选方案)制造配重块最明显的有益效果是,不需要为制造中的干燥步骤另外建造专门的减压舱,而是利用配重块自身的外壳兼做减压舱。因另外专门建造的减压舱不但其建设本身需消耗巨大的投资,而且在干燥过程中要在其内部形成负压环境,需要抽气泵付出巨大的工作量,这带来了较大的能源消耗。而利用配重块自身的外壳兼做减压舱,由于进行干燥时,配重块外壳内已基本由芯料填充密实,抽气泵只需很小的工作量,即可在配重块外壳内形成较高真空度的负压环境。这不但大大节约了能源消耗,而且甚至可以由一台抽气泵通过分路管线同时连接多块需要干燥的配重块,通过管线上的阀门控制对那些连接的配重块实施抽气干燥;既提高了工作效率,又节约了设备投入、节约了能耗。
在上述第二种制造配重块的方法的基本方案和第一优选方案中,由于在干燥过程中使用抽气泵从配重块外壳内向外壳外抽气,使得配重块外壳的内部相对于外壳的外部而言,形成负压环境;故实际上此时的配重块外壳起到了类似于本发明公开的第一种制造配重块的方法中所需的减压舱的作用;而气压越低越利于水分的蒸发,故应用本发明公开的第二种制造配重块的方法时,不需要为干燥步骤建造专门的减压舱,也能达到本发明公开的第一种制造配重块的方法所能达到的良好干燥效果。
在采用本发明公开的第二种制造配重块的方法的第二优选方案时,由于在干燥过程中,在利用抽气泵向配重块外壳外抽出水分和潮湿空气的同时,同时向配重块外壳内充入干燥空气,更加速了配重块内部水分的蒸发,使干燥更加彻底。
在采用本发明公开的第二种制造配重块的方法的第三优选方案时,由于抽气口和进气口被安排在配重块外壳表面空间距离最远的位置,最有利于从进气口进入配重块的干燥空气遍历配重块内部所有可能达到的空间,最大程度充分全面地吸收配重块内部的水分后,再从抽气口被抽气泵吸出。
在采用本发明公开的第二种制造配重块的方法的第五或第七优选方案时,由于在干燥过程中,同时向配重块提供热量,使配重块的温度上升;而较高的温度必然导致配重块内的水分更快更彻底的蒸发。
在采用本发明公开的第二种制造配重块的方法的第四或第六或第八优选方案时,由于在干燥过程中,从配重块外壳内抽气或向配重块外壳内充干燥空气或向配重块提供热量的工作是间歇进行的,而在上述工作处于暂停的间歇状态时,由于外壳内的已经形成的负压环境的作用、或由于充入的干燥气体的作用、或由于为配重块提供的热量的作用、或由于这些因素的共同作用,配重块外壳内部的水分蒸发干燥的进程并不会停歇。此时蒸发出的水分会暂时存于配重块外壳内的空间,待抽气泵再次开动时被抽出配重块外壳外部。这样既不影响干燥效果又可降低抽气泵、干燥气体源及热源的能源消耗。
总之,采用本发明公开的第二种制造配重块的方法(包括其基本方案和所有可能的优选方案)制造配重块能够节约投资,节能减排,制造出的配重块还能同时达到优良的干燥效果。
附图说明
结合附图,本发明的优点将更明显地体现。下面所有附图中相同的标记代表相同的部件。
图1是配重块外壳和外壳顶盖的示意图;其中10是有多快金属板焊接而成的配重块外壳,12是所述配重块的顶盖,15是填料口。
图2是所述的配重块外壳中填满芯料的状态图;其中11是填入所述配重块外壳中的芯料。
图3是使用专门建造的减压舱对填好芯料、尚未焊接顶盖的的配重块实施干燥的示意图。减压舱100具有抽气口103、进气口104和舱门105,抽气口103处连接有抽气泵101,进气口104处连接有干燥空气源102;减压舱100中还设有湿度传感器120。
图4是所述配重块填好芯料并焊好顶盖后的状态图。
图5是开有抽气口的配重块的侧视图;其中17是所述的抽气口,18是可以辅助抽气泵与抽气口连接的抽气接口管;图中所示为抽气接口管尚未接入抽气口的状态。
图6是开有抽气口和进气口的配重块的侧视图;其中13是所述的进气口,14是可以辅助进气口与干燥空气源连接的进气接口管;图中所示为进气接口管尚未接入进气口,且抽气接口管尚未接入抽气口的状态。
图7是图5中区域A的局部放大图。
图8是图4和图5中区域B的局部放大图。
图9是开有抽气口且抽气接口管已接入抽气口的配重块的侧视图。
图10是开有抽气口和进气口,且抽气接口管已接入抽气口、进气接口管已接入进气口的配重块的侧视图。
图11是将图4和图5中的区域B局部放大,并且用封口螺柱19代替抽气接口管18的示意图;图中所示为封口螺柱尚未封闭抽气口的状态。
图12是填好芯料、封好顶盖、经过干燥处理并将抽气口和进气口封闭完好的配重块的示意图。
具体实施方式
本发明公开了两种制造配重块的方法,所述的两种方法与现有技术的不同之处,是在制造过程中都包括利用抽负压和吹入干燥空气的手段对配重块实施干燥的步骤;但实施干燥的具体方式有所不同。
参考图1、图2、图3和图4,所示为本发明公开的第一种制造配重块的方法的制造过程。
首先参考图1,根据预先设计的形状,用多块金属板焊接出配重块的外壳10;所述的金属板可以采用废旧钢板或其他密度符合设计要求又不易腐蚀氧化的金属板;在配重块的外壳10上留有用于填充芯料的填料口15;另外加工出与填料口15轮廓吻合的顶盖12备用。
再参考图2,向配重块外壳10内填入芯料11;所述的芯料11由废钢铁、废渣、尾矿石、碎石等密度较大、化学性质稳定且不易腐败变质的材料单独或混合构成。为了节约成本,芯料11多采用废旧钢铁、弃渣等组成,其组成成分不均、颗粒外形不规则,必然造成填入外壳10内的芯料11整体不够密实,中间存在很多空隙;实际生产中,可以将已填入芯料11的配重块用振导器振导,以减小芯料颗粒之间的空隙,或者随着芯料11的逐步填入,随即用压力锤将刚刚填入的芯料压实;上述振导和压实的工作也可以间次轮换地进行;在振导和/或压实过程中,随时用钢砂充填芯料内部的空隙。为了使芯料11的颗粒之间、芯料11与外壳10之间更牢固地结合为一体,同时填满芯料内部可能仍然存在的空隙,可以用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入外壳10内,水泥或建筑用胶凝固后,外壳10和芯料11即可粘结牢固;或者向外壳10内注入钢水或铁水,钢水或铁水冷却凝固后,外壳10和芯料11就结合牢固。
再参考图3,所示的减压舱100具有舱门105以及用于连接抽气泵的抽气口103和用于充入干燥空气的进气口104;在抽气口103处连接有抽气泵101,在进气口104处连接有干燥空气源102;减压舱100内部还设置有湿度传感器120,湿度传感器120能够随时向减压舱100外报告减压舱100内的环境湿度。将多个外壳10中填好芯料11的配重块放入减压舱100,然后关闭舱门105,减压舱100内部形成一相对外界的开放空间而言相对封闭的空间;开动抽气泵,从减压舱100内部向外抽气,使减压舱内部的气压降低,同时开动干燥空气源102,向减压舱100内吹入干燥空气,加速配重块内水分的蒸发,从配重块中蒸发出的水分被抽气泵101随时抽出减压舱100外。在此过程中,利用湿度传感器120,随时监视减压舱中的湿度,掌握配重块的干燥程度,参照实际生产中对配重块的具体干燥要求,适时关闭抽气泵、停止干燥空气的吹入;打开舱门105,取出配重块。
再参考图4,在经过干燥的配重块的填料口处,焊接顶盖12,封闭填料口;所述的顶盖12是预先加工的,与填料口轮廓吻合的金属板。这样便制成了成本低、无需铸造、内部密实干燥的配重块。采用本实施例的方法制造配重块,可将干燥时间从自然风干所需的7——10天缩短至1天甚至数小时。
本发明公开的第二种制造配重块的方法包括基本方案和多种优选方案。
参考图1、图2、图4、图5、图8、图9、图11和图12,所示为本发明第二种制造配重块的方法的实施方式之一。
首先参考图1,根据预先设计的形状,用多块金属板焊接出配重块的外壳10;所述的金属板可以采用废旧钢板或其他密度符合设计要求又不易腐蚀氧化的金属板;在配重块的外壳10上留有用于填充芯料的填料口15;另外加工出与填料口15轮廓吻合的顶盖12备用。
再参考图2,向配重块外壳10内填入芯料11;所述的芯料11由废钢铁、废渣、尾矿石、碎石等密度较大、化学性质稳定且不易腐败变质的材料单独或混合构成。
如果芯料11是采用较大块的废旧钢铁或颗粒较粗大的弃渣等组成,其组成成分不均、颗粒外形不规则,必然造成填入外壳10内的芯料11整体不够密实,中间存在很多空隙;此时可以将已填入芯料11的配重块用振导器振导,以减小芯料颗粒之间的空隙,或者随着芯料11的逐步填入,随即用压力锤将刚刚填入的芯料压实;上述振导和压实的工作也可以间次轮换地进行;在振导和/或压实过程中,随时用钢砂充填芯料内部的空隙。如果芯料11的颗粒形状比较规则、组成成分比较细密,在填充过程中不会留有较大的空隙,也可以省去上述振导、压实、填钢砂的步骤。
为了使芯料11的颗粒之间、芯料11与外壳10之间更牢固地结合为一体,同时填满芯料内部可能仍然存在的较大空隙,可以用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入外壳10内,水泥或建筑用胶凝固后,外壳10和芯料11即可粘结牢固;或者向外壳10内注入钢水或铁水,钢水或铁水冷却凝固后,外壳10和芯料11就结合牢固。
再参考图4,在配重块的填料口处,焊接顶盖12,封闭填料口;所述的顶盖12是预先加工的,与填料口轮廓吻合的金属板。
再参考图5、图8和图9,如图5所示在外壳10上开有用于连接抽气泵的抽气口17,抽气口17可以通过各种方式与抽气泵(图中未显示)连接。例如如图8所示在抽气口17内廓面上攻有内螺纹,带有外螺纹的抽气接口管18通过内外螺纹的配合与抽气口17连接,连接后的效果如图9所示。这样可便于抽气泵通过抽气接口管18与抽气口17连接。连接好抽气泵后,开动抽气泵,抽出配重块内部的水分和湿润空气;随着配重块内部的空气被抽出,配重块内部的气压降低,使得配重块内的芯料中所含的水分更快更彻底地蒸发干燥;从芯料中蒸发出的水分随即被抽气泵抽出配重块外。
根据对配重块内部干燥程度的不同要求,可灵活掌握上述干燥过程持续时间的长短。通常经过数小时的干燥,即可达到良好的干燥效果;如果所制造的配重块可能需要经历水陆运输或最终应用于潮湿环境,则可适当延长干燥时间至1日甚至数日。
优选地,如果需要在更短的时间内完成干燥,还可以在开动抽气泵的同时给配重块提供热量。例如通过烘烤、吹热风等各种方法加热配重块,进一步促使配重块内部的水分蒸发。当然,本段所述的给配重块提供热量的工作是在有此需要时可选择应用的,而非制造配重块的必需步骤。
进一步优选地,为了进一步提高能源的利用效率,上述开动抽气泵抽气的工作和给配重块提供热量的工作都可以间歇地进行,而不必让抽气泵和提供热量的热源装置始终处于工作状态。因为即使在抽气泵暂停抽气、热源暂时停止供热的间歇,配重块内的芯料中的水分的蒸发干燥并不停止,待有部分水分蒸发成气体后,再启动抽气泵将其抽出,既达到抽出水分的目的,又节约了能源。当然,本段所述的间歇暂停抽气泵、间歇供热的方案都是在有需要时可选择的,而非制造配重块的必需步骤。
经过一定时间的干燥,关闭并撤除抽气泵,摘除抽气接口管18,并封闭抽气口17。(如果执行干燥工作时同时向配重块提供了热量,此时也应将热源装置一并撤除)。封闭抽气口17可通过在抽气口处焊接金属板的方式进行,也可用与抽气口17的内螺纹匹配的螺柱充当堵口盖的方式进行,总之一切能将抽气口封闭起来的方法均可应用于此。封闭抽气口的一种方式可参见图11,用外螺纹与抽气口17的内螺纹匹配的螺柱19充当堵口盖,旋入抽气口17,封闭抽气口。
最终制成如图12所示的成本低、无需铸造、内部密实干燥的配重块,且在制造过程中无需专门为干燥过程建造减压舱。由于本方案利用了配重块自身的外壳兼做减压舱,在抽气泵工作时,外壳内已经填好芯料,此时外壳中尚存在空气的空隙已经很少、很小,故抽气泵仅需以非常低的功率工作,即可达到使配重块外壳内的气压降低的效果;甚至通过在一台抽气泵和多块待干燥的配重块之间加装分路管线,再配合总管上的切换阀门、分管上的通断阀门还能够实现使用一台抽气泵同时为多块配重块实施干燥的功能。而相对来说,为干燥过程专门建造减压舱的方案,由于减压舱具有较大的空间,要使空间内的气压有明显下降,必须抽出较大量的空气,故必须应用大功率抽气泵,相对耗费更多的能源。
现参考图1、图2、图4、图6、图7、图8、图10、图11和图12,所示为本发明第二种制造配重块的方法的另一种实施方式。
首先参考图1,根据预先设计的形状,用多块金属板焊接出配重块的外壳10;所述的金属板可以采用废旧钢板或其他密度符合设计要求又不易腐蚀氧化的金属板;在配重块的外壳10上留有用于填充芯料的填料口15;另外加工出与填料口15轮廓吻合的顶盖12备用。
再参考图2,向配重块外壳10内填入芯料11;所述的芯料11由废钢铁、废渣、尾矿石、碎石等密度较大、化学性质稳定且不易腐败变质的材料单独或混合构成。
如果芯料11是采用较大块的废旧钢铁或颗粒较粗大的弃渣等组成,其组成成分不均、颗粒外形不规则,必然造成填入外壳10内的芯料11整体不够密实,中间存在很多空隙;此时可以将已填入芯料11的配重块用振导器振导,以减小芯料颗粒之间的空隙,或者随着芯料11的逐步填入,随即用压力锤将刚刚填入的芯料压实;上述振导和压实的工作也可以间次轮换地进行;在振导和/或压实过程中,随时用钢砂充填芯料内部的空隙。如果芯料11的颗粒形状比较规则、组成成分比较细密,在填充过程中不会留有较大的空隙,也可以省去上述振导、压实、填钢砂的步骤。
为了使芯料11的颗粒之间、芯料11与外壳10之间更牢固地结合为一体,同时填满芯料内部可能仍然存在的较大空隙,可以用水泥或建筑用胶作为粘结剂灌入外壳10内,水泥或建筑用胶凝固后,外壳10和芯料11即可粘结牢固;或者向外壳10内注入钢水或铁水,钢水或铁水冷却凝固后,外壳10和芯料11就结合牢固。
再参考图4,在配重块的填料口处,焊接顶盖12,封闭填料口;所述的顶盖12是预先加工的,与填料口轮廓吻合的金属板。
再参考图6、图7、图8和图10,如图6所示在外壳10上开有用于连接抽气泵的抽气口17,在外壳10上不同于抽气口17的位置,还开有用于连接干燥空气源以向配重块内部吹入干燥空气的进气口13。抽气口17可以通过各种方式与抽气泵(图中未显示)连接,例如如图8所示在抽气口17内廓面上攻有内螺纹,带有外螺纹的抽气接口管18通过内外螺纹的配合与抽气口17连接;进气口13可以通过各种方式与干燥空气源(图中未显示)连接,例如如图7所示在进气口13内廓面上攻有内螺纹,带有外螺纹的进气接口管14通过内外螺纹的配合与进气口13连接;连接后的效果如图10所示。这样可便于抽气泵通过抽气接口管18与抽气口17连接,便于干燥空气源通过进气接口管14与进气口13连接。
连接好抽气泵和干燥空气源后,开动抽气泵,抽出配重块内部的水分和湿润空气;同时开动干燥空气源,向配重块内部吹入干燥空气,吸收配重块内的水分,使得配重块内的芯料中所含的水分更快更彻底地蒸发、干燥;从芯料中蒸发出的水分随即被抽气泵抽出配重块外。
优选地,所述的抽气口17和进气口13布置在外壳10的表面上相互间的空间距离最远的位置。例如如果外壳10是规则的正方体或长方体,则抽气口17和进气口13可布置在外壳10的体对角线两端;如果外壳10是不规则形状,例如本申请附图中的配重块,可以把抽气口17和进气口13可布置在如图6所示的使两者空间距离最远的位置。这样有利于充分利用从进气口13吹入的干燥空气,使其有机会充分与芯料中可能存在的水分接触。当然,本段所述的抽气口和进气口的位置布置方式是在有此需要时可选择应用的,而非制造配重块的必需步骤。
优选地,为了进一步提高能源的利用效率,上述开动抽气泵抽气的工作和向配重块内部吹入干燥空气的工作都可以间歇地进行,而不必让抽气泵和干燥空气源始终处于工作状态。因为即使在抽气泵暂停抽气、干燥空气源暂时停止吹入干燥空气的间歇,配重块内的芯料中的水分的蒸发干燥并不停止,待有部分水分蒸发成气体后,再启动抽气泵将其抽出,既达到抽出水分的目的,又节约了能源。当然,本段所述的间歇暂停抽气泵和干燥空气源的方案都是在有需要时可选择的,而非制造配重块的必需步骤。
优选地,如果需要在更短的时间内完成干燥,还可以在开动抽气泵并向配重块内部吹入干燥空气的同时给配重块提供热量。例如通过烘烤、吹热风等各种方法加热配重块,进一步促使配重块内部的水分蒸发。当然,本段所述的给配重块提供热量的工作是在有此需要时可选择应用的,而非制造配重块的必需步骤。
进一步优选地,为了进一步提高能源的利用效率,上段所述的给配重块提供热量的工作也可以间歇进行。因为在暂时停止向配重块供热的间隙,配重块的温度并不会骤然降低到开始供热前的水平,故其内部由温度影响的水分蒸发干燥的速度仍将暂时维持在一定较高水平上,继而随着温度的降低而缓慢逐渐降低;当温度降低到一定程度时,可恢复供热;在一段时间内平均看来,间歇停止供热既可节约能源,又不会影响蒸发干燥效果。
根据对配重块内部干燥程度的不同要求,可灵活掌握上述干燥过程持续时间的长短。通常经过数小时的干燥,即可达到良好的干燥效果;如果所制造的配重块可能需要经历水陆运输或最终应用于潮湿环境,则可适当延长干燥时间至1日甚至数日。
经过一定时间的干燥,关闭并撤除抽气泵,摘除抽气接口管18,并封闭抽气口17;关闭并撤除干燥空气源,摘除进气接口管14,并封闭进气口13。(如果执行干燥工作时同时向配重块提供了热量,此时也应将热源装置一并撤除)。封闭抽气口17可通过在抽气口17处焊接金属板的方式进行,也可用与抽气口17的内螺纹匹配的螺柱充当堵口盖的方式进行,总之一切能将抽气口封闭起来的方法均可应用于此。封闭抽气口的一种方式可参见图11,用外螺纹与抽气口17的内螺纹匹配的螺柱19充当堵口盖,旋入抽气口17,封闭抽气口。封闭进气口13可通过在进气口13处焊接金属板的方式进行,也可用与进气口13的内螺纹匹配的螺柱充当堵口盖的方式进行,总之一切能将进气口封闭起来的方法均可应用于此。具体示例可类比图11中封闭抽气口17的方法进行。
最终制成如图12所示的成本低、无需铸造、内部密实干燥的配重块。本方案的干燥步骤还加入了向配重块内吹入干燥空气的环节,更优化了配重块内部的干燥效果。且在向配重块内吹入干燥空气时,外壳内已经填好芯料,此时外壳中尚存的能够吹入干燥空气的空隙已经为数不多且空间也不大,故干燥空气源仅需以非常低的功率工作,即可达到使配重块外壳内可能让干燥空气到达的空间充满干燥空气的效果;甚至通过在一台提供干燥空气的装置和多块待干燥的配重块之间加装分路管线,再配合总管上的切换阀门、分管上的通断阀门还能够实现使用一个干燥空气源同时为多块配重块实施干燥的功能,从而节约更大量的能源。
以上实施例对本发明所述的制造配重块的方法的展示是说明性的,而非限定性的。对于本领域中的技术人员而言,可以做出各种不离开本发明的精神主旨的改变和调整。例如在本发明公开的第二种制造配重块的方法的各种实施方案中,抽气接口管18和进气接口管14都不是必须的,现有技术中很多抽气泵和提供干燥空气的装置(干燥空气源)都自带有能和各种抽气口和进气口接合的接头;另外,也可以应用其他一切能够将抽气泵与抽气口连接、将干燥空气源与进气口连接的方法,都能成功地实施本发明制造配重块过程中的干燥步骤。类似的改变和调整均属于本发明权利要求所界定的保护范围。

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本发明公开了不需铸造的配重块的制造方法;先用多块金属板焊接成外壳,外外壳上留有填料口,再将废金属、碎石、废渣等芯料填入外壳,将填好芯料的配重块放入减压舱中干燥,干燥过程中用抽气泵抽出减压舱中的湿空气,并同时向减压舱中吹入干燥空气,配重块干燥后,封闭所述的填料口,制成配重块;或者在执行干燥步骤前,先封闭填料口,再执行干燥步骤时,利用配重块自身的外壳代替减压舱,在所述外壳上开有抽气口和进气口,在抽气口。

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