发布于 2022-11-02 由 Carrier Vibrating
铸造管理和技术
McConway&Torley L.L.C.，位于宾夕法尼亚州库茨敦，是一家钢铁铸造厂，专业从事车钩、轭、撞击器、牵引杆和其他轨道车组件的生产，亦是铁路行业的供货商。McConway使用Brunswick铸模机生产40x84x18/18英寸的铸模产品，平均生产速率达到25个/小时，每1,600磅成品铸件的浇注重量估计为2,100磅。
每次浇注完成后，铸件会在托盘线上的铸模内进行冷却，然后再输送到落砂系统。人工操作起重机将砂箱从托盘线上取出，并翻转放置在落砂架上。然后，再将铸模从砂箱中取出。落砂系统将砂石料和铸件进行分离，然后会将铸件移动至清理室
两次落砂中的多个问题
McConway在其落砂机操作中遇到了一系列问题，主要集中在两次较早期的双质量自然频率落砂机上。
安装第一台机器是为了将铸模从砂箱中取出。为了最大限度地减少对砂箱的损坏，而在落砂机上安装了木制轨道。McConway投入了大量资金和维护时间在更换机器昂贵的弹簧、焊接结构故障以及价格高昂的振动电机之上。此外，由于产品的过热问题，他们不得不每天更换木轨。这台机器总是出现磨损，而且McConway运行成本也过于高昂。
第二台机器主要用于大规模冲砂。与第一个机组一样，这是一台双质量自然频率落砂机，仅使用了四年，就和原先的机器一样遭到了替换。该机组在卸料端装有气动气囊，能有效提升落砂机并阻止铸件流动。停止流动可以增加产品的停留时间，从而冲除更多的砂石。
McConway在使用这个系统时还遇到了几个问题。首先，气动气囊确实增加了必要停留时间，但它们是一维的：一旦进行冲砂，铸件就不得不在层板上停留更长的时间。操作员无法快速“排出”铸件，当铸件停留此处时，损坏铸件和磨损盖板的可能性会增加。
第二个问题与安全密切相关。落砂机的驱动装置位于顶部，因为没有办法快速弹出铸件，它们很容易卡在层板上。这造成了铸件堵塞，并导致了操作员终止操作。因为驱动装置位于顶部，工人们不得不使用绞车来取出铸件——这是一项十分耗时且危险的工作。
McConway&Torley的经理们意识到，他们需要用更先进、更高效的落砂系统来取代过时的落砂机器。工厂经理Randy Schudalla向Carrier Vibrating Equipment（www.Carrier brazing.com）寻求新型落砂系统报价。2006年3月，Carrier的铸造销售经理Chuck Mitchell提出了一个解决方案，能有效发挥机械和流程优势：获得专利的Delta-Phase®落砂机。
机械优势
Delta-Phase®落砂机使用了直接驱动技术，该技术简单，属于重型设计，其使用经久耐用的球面滚柱轴承和偏心重量来驱动系统。配重与现有的安装在支撑脚上的电机和标准万向节相连接，并且惯性同步，这消除了对特殊皮带或变速箱的任何依赖。
McConway&Torley操作员对双质量自然频率落砂机十分熟悉，其结合了多个振动质量、大量螺旋弹簧和昂贵的振动电机。这种设计的真正好处只体现在它的马力较低，但它属于紧密调谐系统，对任何工况波动或预防性维护计划的中断异常敏感。任何波动，包括粘滞、铸件堵塞、过载和弹簧松动，均会导致问题的发生。这些问题经常导致超冲程，从而引起结构裂缝和弹簧断裂。
直接驱动系统未经调谐，因此对质量和速度变化不敏感，也对弹簧松动不敏感，所有此类均会导致“超冲程”情况。超冲程是振动设备中结构损坏的主因，得益于直接驱动设计，Delta-Phase®落砂机不会出现超冲程，这是McConway&Torley的一大优势。
流程优势
Delta-Phase®的真正优势在于其简单可靠的电子设备，以及灵活多变的振动角度。振动角度的多个变化能有效控制铸件在落砂层板上的输送速度和停留时间。这无疑优化了冲砂工序，并最大限度地减少了铸件损坏和层板磨损。如果需要，该角度还允许在运行过程中进行更改，并与铸造厂的控制中心结合。得益于预编程设置，各种铸件类型和尺寸均可适用。各种铸件可以预编程为多种生产方案。
预编程面板功能多样，可使用简单的VFD和PLC技术来满足特定的落砂机要求。最受欢迎的两个程序是“间断停起”和连续模式。
在起停模式下，一旦铸模到达所需的落砂机位置，振动角度将设置为垂直。砂石料与铸件的分离和团块的破裂一直持续至下一个铸模接近落砂机位置为止。振动角度变换为快进，当下一个铸模到位时，干净的铸件被排出。在起停模式下，可以停留多个铸模在落砂机上，以获得最长的停留时间。
在起停模式下，一旦铸模到达所需的落砂机位置，振动角度将设置为垂直。砂石料与铸件的分离和团块的破裂一直持续至下一个铸模接近落砂机位置为止。振动角度变换为快进，当下一个铸模到位时，干净的铸件被排出。在起停模式下，可以停留多个铸模在落砂机上，以获得最长的停留时间。
新型落砂系统
在McConway&Torley选定了Carrier Vibrating的Delta-Phase®系统后，安装工作随即在2006年8月开展。Carrier的工程师与铸造厂管理层和运营商密切合作，解决两台落砂机中出现的各个方面，并正确设计出新的安装方案。
冲孔落砂机设计为5英尺宽，16英尺长。最初的落砂机需要每天更换木轨。Carrier在使用铝撞击杆的类似应用中有过此类经验，这种撞击杆足够软，不会对砂箱造成损坏，且坚固耐用，持续使用时间长达一天以上，通常为6至12个月。这些撞击杆已安装在新型落砂机上。
第二台落砂机为5英尺宽，25英尺长，它是系统的真正重负荷机器。它接收了来自第一落砂系统的铸模，并且需要清除铸件中的大部分砂子。
两款机器都有都有由AR 400钢制成的1.5英寸厚的重型层板。此外，层板经过了严密加固，可以承受1,600磅钢铸件的冲击力。
每面层板均切割有反向槽，以最大限度地完成冲砂，从而尽可能地减少产品堵塞。直接驱动设于层板下方，以免干扰工艺流程。砂石料将会直接排放到下面的沙斗中。
两个机组均由双25马力的底座安装型电机驱动。每台均配备了Delta-Phase®控制器，以及一个本地生产方案控制器。这些面板位于冲压工位附近，为不同类型的铸件提供五种预编程生产方案：程序1用于要求最短停留时间的铸件；程序5专为要求最长停留时间铸件而设计的，为无孔铸模带来了极大的优势。（另外三个程序介于上述两个程序之间。）生产方案面板可控制两台落砂机。
在安装过程中，Carrier向McConway&Torley派遣了一名服务技术员，该技术员监督机械安装并培训铸造厂的操作员如何正确运行机器。启动期间，技术人员将在现场对生产方案进行微调。
安装新型Carrier Delta-Phase®落砂系统使McConway&Torley能够消除频密维护型设备并改进冲砂过程。安装后不久，铸造厂管理人员乔迪·拉恩表示“这是公司在过去二十年中做出的最佳决定之一。”经过一年多的运行，从未对机器进行过重大维护，证明这一切都是难以反驳的。
立即联系Carrier Vibrating Equipment的工程师，讨论您的具体要求。
