三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機

《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》是安徽理工大學、王成軍於2015年4月29日申請的專利，該專利的公布號為CN104772451A，授權公布日為2015年7月15日，發明人是王成軍、劉凱、陳金燕、李龍、鄭艷、沈豫浙。

《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》包括減振機架、橫向激振裝置、縱向激振裝置、垂向激振裝置、平移振動台、懸掛彈簧、迴轉激振裝置、復位彈簧和可旋轉砂箱。橫向激振裝置和縱向激振裝置安裝在減振機架的主機架與平移振動台的振台支撐板之間，分別產生橫向和縱向振動；安裝在平移振台上的垂向激振裝置可產生垂向振動；平移振動台與減振機架之間通過四根懸掛彈簧相連線；迴轉激振裝置可使砂箱產生繞水平軸的往復迴轉振動，且振動方向可變；可旋轉砂箱使砂箱可繞垂直軸轉動。該發明的砂箱能同時實現最多四個自由度的振動，且各方向的振動參數相互獨立可調，使砂箱中的鑄型獲得合適的振動激勵，改善鑄件的質量。

2017年12月11日，《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機
• 申請人：安徽理工大學、王成軍
• 申請日：2015年4月29日
• 申請號：2015102143979
• 公布號：CN104772451A
• 公布日：2015年7月15日
• 發明人：王成軍、劉凱、陳金燕、李龍、鄭艷、沈豫浙
• 地址：安徽省淮南市舜耕中路168號
• Int.Cl.：B22D27/08(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

2015年4月之前的金屬鑄件在澆注過程中，由於砂箱或鑄模處於靜止狀態，金屬液體中的氣泡難以溢出，不利於夾渣的上浮和金屬液體在凝固過程中的流動，尤其是中、大型鋼鐵鑄件由於鑄件整體結構壁厚差異大，常規工藝都難以保證整體均衡冷卻，局部容易產生裂紋、縮松、縮孔、夾渣、晶粒粗大等缺陷，嚴重影響鑄件產品質量的提高。特別是大型鑄鋼件，經無損檢測，鑄造缺陷尤為突出，補焊、修整工作量大，廢品率偏高，加大生產成本。另外，因2015年4月之前的技術中澆冒口系統是靠冒口的金屬重量作為系統壓力，需要金屬占有量大，所以造成整個鑄造成本高。

發明內容

專利目的

《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》的目的是針對2015年4月之前技術的不足，提供一種三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機，特別是能使砂箱同時實現空間三個移動和一個繞水平往復迴轉共四個自由度的振動，能克服2015年4月之前的振動鑄造設備的技術缺陷，提高液態金屬的充型能力、細化晶粒，提高鑄件力學性能，改善鑄件質量，同時降低設備的製造成本和運行功耗。

技術方案

《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》包括減振機架、橫向激振裝置、縱向激振裝置、垂向激振裝置、平移振動台、懸掛彈簧、迴轉激振裝置、復位彈簧和可旋轉砂箱。其中，所述的減振機架由底座、橡膠減振塊和主機架組成。用於減振的橡膠減振塊位於底座與主機架之間，且與底座、主機架之間均通過螺釘相連線；在底座四周設有地腳螺栓孔；在所述的主機架上設有橫支梁、縱支梁和頂梁，在頂梁的兩端還設有彈簧懸掛器，所述的彈簧懸掛器與頂梁之間通過螺栓相連線。所述的彈簧懸掛器用於鉤掛懸掛彈簧並調節平移振動台和可旋轉砂箱的姿態。所述的平移振動台包括振台支撐板和L型支架，所述的L型支架與所述的振台支撐板之間通過螺釘相連線。所述的橫向激振裝置的底部固定安裝在主機架的橫支樑上，所述的縱向激振裝置的底部固定安裝在主機架的縱支樑上，橫向激振裝置與縱向激振裝置的頂部固定安裝在振台支撐板的底部。所述的垂向激振裝置包括兩台對稱布置安裝在振台支撐板底面的振動電機，兩台振動電機的規格參數相同，且軸線相互平行，兩台振動電機同步反向轉動，振動電機的激振力合成後可產生沿垂直方向的往復振動。所述的平移振動台與減振機架的主機架之間通過四根懸掛彈簧相連線，懸掛彈簧的上端鉤掛在彈簧懸掛器上，懸掛彈簧的下端鉤掛在平移振動台的L型支架的底部，使得平移振動台與安裝在其上方的可旋轉砂箱處於懸掛狀態，相對底部彈性支撐結構可以最大限度地降低可旋轉砂箱的各方向所需的激振動力。所述的迴轉激振裝置位於平移振動台的振台支撐板與可旋轉砂箱之間，用於驅動可旋轉砂箱產生繞水平軸的往復迴轉振動。所述的可旋轉砂箱與平移振動台的振台支撐板之間通過四根復位彈簧相連線。平移振動台為橫向激振裝置、縱向激振裝置和垂向激振裝置的振動輸出平台，橫向激振裝置可使砂箱產生沿橫向的往復振動，縱向激振裝置可使砂箱產生沿縱向的往復振動，垂向激振裝置可使砂箱產生沿垂直方向的往復振動。

所述的橫向激振裝置包括橫向驅動馬達、橫向凸輪、橫向傳遞梁、橫向馬達支架、橫向振動鏈和橫向滑座。所述的橫向馬達支架的兩端通過螺釘固定安裝在主機架的橫支樑上，所述的橫向驅動馬達固定安裝在橫向馬達支架上，為橫向凸輪的旋轉提供動力；所述的橫向凸輪位於橫向驅動馬達的上方，且與橫向驅動馬達的輸出軸通過平鍵相連線；所述的橫向滑座有兩組，且對稱固定安裝在主機架的橫支樑上；所述的橫向傳遞梁的中部設有第一方形孔，在所述的第一方形孔的前後兩個內側面上設有橫向耐磨滑板，所述的橫向傳遞梁的左右兩端通過螺釘安裝在橫向滑座上。所述的橫向凸輪的外緣面與橫向傳遞梁的橫向耐磨滑板保持接觸，以驅動橫向傳遞梁產生橫嚮往復振動。所述的橫向振動鏈有兩組，且對稱布置在橫向傳遞梁與振台支撐板之間，用於將橫向驅動馬達和橫向凸輪產生的橫向振動傳遞給振台支撐板。

所述的橫向振動鏈包括下橫向連桿座、第一橫向連桿、第二橫向連桿和上橫向連桿座。所述的下橫向連桿座的底部通過螺釘固定安裝在橫向傳遞樑上，所述的第一橫向連桿與下橫向連桿座通過第一橫向轉動副相連線；所述的第二橫向連桿與第一橫向連桿通過第二橫向轉動副相連線；所述的第二橫向連桿與上橫向連桿座通過第三橫向轉動副相連線；所述的上橫向連桿座通過螺釘固定安裝在振台支撐板上；所述的第一橫向轉動副、第二橫向轉動副、第三橫向轉動副的軸線相互平行。

所述的橫向滑座包括內部設有直線軸承的橫向滑塊、橫嚮導軌、橫向減振彈簧和橫嚮導軌座。所述的橫嚮導軌為圓柱形直線導軌，且所述的橫嚮導軌兩端通過橫嚮導軌座固定安裝在橫支樑上；所述的橫向滑塊通過內置的直線軸承與橫嚮導軌相連線；所述的橫向減振彈簧位於橫向滑塊與橫嚮導軌座之間，且橫向減振彈簧套在橫嚮導軌上。所述的橫向傳遞梁在橫向驅動馬達和橫向凸輪的驅動下可沿著橫嚮導軌滑移。

所述的縱向激振裝置包括縱向驅動馬達、縱向凸輪、縱向傳遞梁、縱向馬達支架、縱向振動鏈和縱向滑座。所述的縱向馬達支架的兩端通過螺釘固定安裝在主機架的頂樑上，所述的縱向驅動馬達固定安裝在縱向馬達支架上，為縱向凸輪的旋轉提供動力；所述的縱向凸輪位於縱向驅動馬達的下方，且與縱向驅動馬達的輸出軸通過平鍵和螺釘相連線；所述的縱向滑座有兩組，且對稱固定安裝在主機架的縱支樑上；所述的縱向傳遞梁的中部設有第二方形孔，在所述的第二方形孔的前後兩個內側面上設有縱向耐磨滑板，所述的縱向傳遞梁的左右兩端通過螺釘安裝在縱向滑座上；所述的縱向凸輪的外緣面與縱向傳遞梁的縱向耐磨滑板保持接觸,以驅動縱向傳遞梁產生縱嚮往復振動。所述的縱向振動鏈有兩組，且對稱布置在縱向傳遞梁與振台支撐板之間，用於將縱向驅動馬達和縱向凸輪產生的縱向振動傳遞給振台支撐板。

所述的縱向振動鏈與橫向振動鏈的結構相同，所述的縱向振動鏈包括下縱向連桿座、第一縱向連桿、第二縱向連桿和上縱向連桿座。所述的下縱向連桿座的底部通過螺釘固定安裝在縱向傳遞樑上，所述的第一縱向連桿與下縱向連桿座通過第一縱向轉動副相連線；所述的第二縱向連桿與第一縱向連桿通過第二縱向轉動副相連線；所述的第二縱向連桿與上縱向連桿座通過第三縱向轉動副相連線；所述的上縱向連桿座通過螺釘固定安裝在振台支撐板上；所述的第一縱向轉動副、第二縱向轉動副、第三縱向轉動副的軸線相互平行，且所述的第一縱向轉動副的軸線垂直於第一橫向轉動副的軸線。

所述的縱向滑座與橫向滑座的結構相同，所述的縱向滑座包括內部設有直線軸承的縱向滑塊、縱嚮導軌、縱向減振彈簧和縱嚮導軌座。所述的縱嚮導軌為圓柱形直線導軌，且所述的縱嚮導軌兩端通過縱嚮導軌座固定安裝在縱支樑上；所述的縱向滑塊通過內置的直線軸承與縱嚮導軌相連線；所述的縱向減振彈簧位於縱向滑塊與縱嚮導軌座之間，且縱向減振彈簧套在縱嚮導軌上。所述的縱向傳遞梁在縱向驅動馬達和縱向凸輪的驅動下可沿著縱嚮導軌滑移。

所述的迴轉激振裝置包括迴轉驅動馬達、迴轉凸輪、凸輪傳動軸、迴轉軸承座、導輪組、迴轉支撐組。所述的迴轉驅動馬達固定安裝在平移振動台的振台支撐板的頂面，用於為迴轉凸輪的旋轉提供動力；迴轉驅動馬達與凸輪傳動軸通過聯軸器相連線；所述的凸輪傳動軸與迴轉凸輪通過平鍵相連線，所述的凸輪傳動軸通過迴轉軸承座安裝在振台支撐板上；所述的迴轉凸輪有兩個，且對稱布置在迴轉驅動馬達的兩側，在迴轉凸輪的兩側均設有凸輪槽；所述的導輪組固定安裝在可旋轉砂箱的底部，包括導輪架和導輪，所述的導輪有兩個，且通過CF軸承對稱安裝在導輪架上；所述的導輪置於迴轉凸輪的凸輪槽內；所述的迴轉支撐組有兩組，包括下支撐座和上支撐座，所述的下支撐座固定安裝在振台支撐板上，所述的上支撐座固定安裝在可旋轉砂箱的底部，下支撐座與上支撐座之間通過鉸鏈相連線。迴轉驅動馬達、迴轉凸輪的旋轉產生繞水平軸的迴轉振動通過導輪座傳遞給可旋轉砂箱。

所述可旋轉砂箱包括砂箱底座、底座支撐板、變向裝置和砂箱。所述的砂箱底座與平移振動台的振台支撐板通過迴轉支撐組、復位彈簧相連線；所述的底座支撐板與砂箱底座固連；所述的變向裝置安裝在底座支撐板的底部，用於驅動砂箱繞垂直軸轉動，以改變砂箱迴轉振動的方向；砂箱位於底座支撐板的上方且與變向裝置通過螺釘相連線。

所述的變向裝置包括變向馬達、主動齒輪、從動齒輪、從動齒輪軸和組合軸承座。所述的變向馬達與組合軸承座安裝在底座支撐板的底部，且與底座支撐板通過螺釘相連線；所述的主動齒輪安裝在變向馬達的輸出軸上，且與變向馬達的輸出軸通過平鍵相連線；所述的從動齒輪安裝在從動齒輪軸上，且與從動齒輪軸通過平鍵相連線；所述的從動齒輪軸安裝在組合軸承座中；所述的組合軸承座內採用徑向圓柱滾子軸承與推力圓柱滾子組合軸承；所述的主動齒輪與從動齒輪相嚙合，所述的從動齒輪與砂箱通過螺釘相固連，變向馬達的轉動經過主動齒輪、從動齒輪換向後傳遞給砂箱。

該發明所述的橫向驅動馬達、縱向驅動馬達、迴轉驅動馬達和變向馬達均採用氣動馬達或液壓馬達。

從機構學的角度看，橫向振動鏈、縱向振動鏈是一種RRR結構的串在線上構，其機型可詳細表示為{-R‖R‖R-}，兩條對稱布置的橫向振動鏈和兩條對稱布置的縱向振動鏈並聯連線在減振機架的主機架之間，構成了一個全解耦的2{-R‖R‖R-}結構的並在線上構，符號R表示轉動副，符號‖表示兩個運動副的軸線之間為平行關係。在2{-R‖R‖R-}結構的並在線上構的基礎上，再串聯一個兼有轉動副作用的迴轉激振裝置後該發明構成了一個全解耦的2{-R‖R‖R-}-R結構的混在線上構。

使用時，可根據實際情況選擇砂箱所需要振動自由度數量、方向及相應的振動參數。砂箱的橫向振動可通過控制橫向激振裝置中的橫向驅動馬達的轉速和更換具有不同輪廓的橫向凸輪，分別調節橫向振動的頻率和振幅；砂箱的縱向振動可通過控制縱向激振裝置中的縱向驅動馬達的轉速和更換具有不同輪廓的縱向凸輪，分別調節縱向振動的頻率和振幅；砂箱的垂向振動可以通過調節垂向激振裝置的振動電機的轉速和偏心塊夾角，分別調節砂箱垂向振動的頻率和振幅；砂箱繞水平軸的往復迴轉振動可以通過調節迴轉激振裝置的迴轉驅動馬達的轉速和更換具有不同輪廓的迴轉凸輪，分別調節砂箱繞水平軸往復迴轉振動的頻率和振幅。同時，還可以通過變向裝置調節砂箱相對垂直軸的轉角，以改變砂箱繞水平軸往復迴轉振動的方向。

有益效果

《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》與2015年4月之前的技術相比，該發明最多能同時實現空間三個移動一個繞水平軸的轉動共四個自由度的振動，同時，砂箱在變向裝置的驅動下還可繞垂直軸旋轉任意角度以改變迴轉激振裝置的迴轉軸在水平面內的相對角度和方向；各振動方向的振幅、頻率以及振動自由度等參數均可獨立調節，互不干涉，各方向的運動完全解耦，能克服已有振動鑄造設備的技術缺陷。砂箱的多自由度振動有利於液態金屬在鑄型內的快速充型和以最佳振動組合方式進行振動凝固，細化鑄件內部晶粒、提高力學性能，改善鑄件的質量。此外，該發明還可作為消失模鑄造用砂型的多維振動緊實設備以及鑄件的振動時效處理設備使用，具有結構緊湊、振動自由度多、功能全、工作穩定可靠、設備成本與運行功耗低和控制簡單等優點。

附圖說明

圖1為《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》的總體結構示意圖；

圖2為該發明的橫向激振裝置與縱向激振裝置的裝配關係示意圖；

圖3為該發明的橫向激振裝置的結構示意圖；

圖4為該發明的縱向激振裝置的結構示意圖；

圖5為該發明的迴轉激振裝置的結構示意圖；

圖6為該發明的導輪組的結構示意圖；

圖7為該發明的迴轉凸輪的結構示意圖；

圖8為該發明的可旋轉砂箱的底部結構示意圖；

圖9為該發明的可旋轉砂箱的變向裝置的結構示意圖。

技術領域

《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》涉及振動鑄造設備領域，尤其涉及一種三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機，最多可同時實現鑄型的空間四個自由度的振動。

權利要求

1.《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》包括減振機架、垂向激振裝置、平移振動台、懸掛彈簧、復位彈簧，其特徵在於：還包括橫向激振裝置、縱向激振裝置、迴轉激振裝置和可旋轉砂箱，所述的減振機架由底座、橡膠減振塊和主機架組成，所述的橡膠減振塊位於底座與主機架之間，且與底座、主機架之間均通過螺釘相連線，在底座四周設有地腳螺栓孔，在所述的主機架上設有橫支梁、縱支梁和頂梁，在頂梁的兩端還設有彈簧懸掛器，所述的彈簧懸掛器與頂梁之間通過螺栓相連線；所述的平移振動台包括振台支撐板和L型支架，所述的L型支架與所述的振台支撐板之間通過螺釘相連線；所述的橫向激振裝置的底部固定安裝在主機架的橫支樑上，所述的縱向激振裝置的底部固定安裝在主機架的縱支樑上，橫向激振裝置與縱向激振裝置的頂部固定安裝在振台支撐板的底部；所述的垂向激振裝置包括兩台對稱布置安裝在振台支撐板底面的振動電機，兩台振動電機的規格參數相同，且軸線相互平行；所述的平移振動台與減振機架的主機架之間通過四根懸掛彈簧相連線，所述的懸掛彈簧的上端鉤掛在彈簧懸掛器上，懸掛彈簧的下端鉤掛在平移振動台的L型支架的底部；所述的迴轉激振裝置位於平移振動台的振台支撐板與可旋轉砂箱之間；所述的可旋轉砂箱與平移振動台的振台支撐板之間通過四根復位彈簧相連線。

所述的橫向激振裝置包括橫向驅動馬達、橫向凸輪、橫向傳遞梁、橫向馬達支架、橫向振動鏈和橫向滑座，所述的橫向馬達支架的兩端通過螺釘固定安裝在主機架的橫支樑上，所述的橫向驅動馬達固定安裝在橫向馬達支架上；所述的橫向凸輪位於橫向驅動馬達的上方，且與橫向驅動馬達的輸出軸通過平鍵相連線；所述的橫向滑座有兩組，且對稱固定安裝在橫支樑上；所述的橫向傳遞梁的中部設有第一方形孔，在所述的第一方形孔的前後兩個內側面上設有橫向耐磨滑板，所述的橫向傳遞梁的左右兩端通過螺釘安裝在橫向滑座上；所述的橫向振動鏈有兩組，且對稱布置在橫向傳遞梁與振台支撐板之間；所述的橫向凸輪的外緣面與橫向傳遞梁的橫向耐磨滑板保持接觸。

所述的橫向振動鏈包括下橫向連桿座、第一橫向連桿、第二橫向連桿和上橫向連桿座，所述的下橫向連桿座的底部通過螺釘固定安裝在橫向傳遞樑上，所述的第一橫向連桿與下橫向連桿座通過第一橫向轉動副相連線；所述的第二橫向連桿與第一橫向連桿通過第二橫向轉動副相連線；所述的第二橫向連桿與上橫向連桿座通過第三橫向轉動副相連線；所述的上橫向連桿座通過螺釘固定安裝在振台支撐板上；所述的第一橫向轉動副、第二橫向轉動副、第三橫向轉動副的軸線相互平行；所述的橫向滑座包括內部設有直線軸承的橫向滑塊、橫嚮導軌、橫向減振彈簧和橫嚮導軌座，所述的橫嚮導軌為圓柱形直線導軌，且所述的橫嚮導軌兩端通過橫嚮導軌座固定安裝在橫支樑上；所述的橫向滑塊通過內置的直線軸承與橫嚮導軌相連線；所述的橫向減振彈簧 位於橫向滑塊與橫嚮導軌座之間，且橫向減振彈簧套在橫嚮導軌上。

所述的縱向激振裝置包括縱向驅動馬達、縱向凸輪、縱向傳遞梁、縱向馬達支架、縱向振動鏈和縱向滑座，所述的縱向馬達支架的兩端通過螺釘固定安裝在主機架的頂樑上，所述的縱向驅動馬達固定安裝在縱向馬達支架上；所述的縱向凸輪位於縱向驅動馬達的下方，且與縱向驅動馬達的輸出軸通過平鍵和螺釘相連線；所述的縱向滑座有兩組，且對稱固定安裝在主機架的縱支樑上；所述的縱向傳遞梁的中部設有第二方形孔，在所述的第二方形孔的前後兩個內側面上設有縱向耐磨滑板，所述的縱向傳遞梁的左右兩端通過螺釘安裝在縱向滑座上；所述的縱向振動鏈有兩組，且對稱布置在縱向傳遞梁與振台支撐板之間；所述的縱向凸輪的外緣面與縱向傳遞梁的縱向耐磨滑板保持接觸。

所述的縱向振動鏈包括下縱向連桿座、第一縱向連桿、第二縱向連桿和上縱向連桿座，所述的下縱向連桿座的底部通過螺釘固定安裝在縱向傳遞樑上，所述的第一縱向連桿與下縱向連桿座通過第一縱向轉動副相連線；所述的第二縱向連桿與第一縱向連桿通過第二縱向轉動副相連線；所述的第二縱向連桿與上縱向連桿座通過第三縱向轉動副相連線；所述的上縱向連桿座通過螺釘固定安裝在振台支撐板上；所述的第一縱向轉動副、第二縱向轉動副、第三縱向轉動副的軸線相互平行，且所述的第一縱向轉動副的軸線垂直於第一橫向轉動副的軸線；所述的縱向滑座包括內部設有直線軸承的縱向滑塊、縱嚮導軌、縱向減振彈簧和縱嚮導軌座，所述的縱嚮導軌為圓柱形直線導軌，且所述的縱嚮導軌兩端通過縱嚮導軌座固定安裝在縱支樑上；所述的縱向滑塊通過內置的直線軸承與縱嚮導軌相連線；所述的縱向減振彈簧位於縱向滑塊的與縱嚮導軌座之間，且縱向減振彈簧套在縱嚮導軌上。

2.根據權利要求1所述的一種三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機，其特徵在於：所述的迴轉激振裝置包括迴轉驅動馬達、迴轉凸輪、凸輪傳動軸、迴轉軸承座、導輪組、迴轉支撐組，所述的迴轉驅動馬達固定安裝在平移振動台的振台支撐板的頂面；迴轉驅動馬達與凸輪傳動軸通過聯軸器相連線；所述的凸輪傳動軸與迴轉凸輪通過平鍵相連線，所述的凸輪傳動軸通過迴轉軸承座安裝在振台支撐板上；所述的迴轉凸輪有兩個，且對稱布置在迴轉驅動馬達的兩側，在迴轉凸輪的兩側均設有凸輪槽；所述的導輪組固定安裝在可旋轉砂箱的底部，包括導輪架和導輪，所述的導輪有兩個，且通過CF軸承對稱安裝在導輪架上；所述的導輪置於迴轉凸輪的凸輪槽內；所述的迴轉支撐組有兩組，包括下支撐座和上支撐座，所述的下支撐座固定安裝在振台支撐板上，所述的上支撐座固定安裝在可旋轉砂箱的底部，下支撐座與上支撐座之間通過鉸鏈相連線。

3.根據權利要求1所述的一種三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機，其特徵在於：所 述可旋轉砂箱包括砂箱底座、底座支撐板、變向裝置和砂箱，所述的砂箱底座與平移振動台的振台支撐板通過迴轉支撐組、復位彈簧相連線；所述的底座支撐板與砂箱底座固連，所述的變向裝置安裝在底座支撐板的底部，砂箱位於底座支撐板的上方且與變向裝置通過螺釘相連線；所述的變向裝置包括變向馬達、主動齒輪、從動齒輪、從動齒輪軸和組合軸承座，所述的變向馬達與組合軸承座安裝在底座支撐板的底部，且與底座支撐板通過螺釘相連線；所述的主動齒輪安裝在變向馬達的輸出軸上，且與變向馬達的輸出軸通過平鍵相連線；所述的從動齒輪安裝在從動齒輪軸上，且與從動齒輪軸通過平鍵相連線；所述的從動齒輪軸安裝在組合軸承座中；所述的組合軸承座內採用徑向圓柱滾子軸承與推力圓柱滾子組合軸承；所述的主動齒輪與從動齒輪相嚙合，所述的從動齒輪與砂箱通過螺釘相固連。

實施方式

如圖1和圖2所示，《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》包括減振機架1、橫向激振裝置2、縱向激振裝置3、垂向激振裝置4、平移振動台5、懸掛彈簧6、迴轉激振裝置7、復位彈簧8和可旋轉砂箱9。其中，所述的減振機架1由底座11、橡膠減振塊12和主機架13組成。用於減振的橡膠減振塊12位於底座11與主機架13之間，且與底座11、主機架13之間均通過螺釘相連線；在底座11四周設有地腳螺栓孔111；在所述的主機架13上設有橫支梁131、縱支梁132和頂梁133，在頂梁133的兩端還設有彈簧懸掛器134，所述的彈簧懸掛器134與頂梁133之間通過螺栓相連線。所述的彈簧懸掛器134用於鉤掛懸掛彈簧6並調節平移振動台5和可旋轉砂箱9的姿態。所述的平移振動台5包括振台支撐板51和L型支架52，所述的L型支架52與所述的振台支撐板51之間通過螺釘相連線。所述的橫向激振裝置2的底部固定安裝在主機架13的橫支梁131上，所述的縱向激振裝置3的底部固定安裝在主機架13的縱支梁132上，橫向激振裝置2與縱向激振裝置3的頂部固定安裝在振台支撐板51的底部。所述的垂向激振裝置4包括兩台對稱布置安裝在振台支撐板51底面的振動電機，兩台振動電機的規格參數相同，且軸線相互平行，兩台振動電機同步反向轉動，振動電機的激振力合成後可產生沿Z方的往復振動。所述的平移振動台5與減振機架1的主機架13之間通過四根懸掛彈簧6相連線，所述的懸掛彈簧6的上端鉤掛在彈簧懸掛器134上，懸掛彈簧6的下端鉤掛在平移振動台5的L型支架52的底部。所述的迴轉激振裝置7位於平移振動台5的振台支撐板51與可旋轉砂箱9之間。所述的可旋轉砂箱9與平移振動台5的振台支撐板51之間通過四根復位彈簧8相連線。平移振動台5為橫向激振裝置2、縱向激振裝置3和垂向激振裝置4的振動輸出平台，橫向激振裝置2可使砂箱94產生沿X向的往復振動，縱向激振裝置3可使砂箱94產生沿Y向的往復振動，垂向激振裝置4可使砂箱94產生沿Z向的往復振動。

如圖1、圖2和圖3所示，所述的橫向激振裝置2包括橫向驅動馬達21、橫向凸輪22、橫向傳遞梁23、橫向馬達支架24、橫向振動鏈25和橫向滑座26。所述的橫向馬達支架24的兩端通過螺釘固定安裝在主機架13的橫支梁131上，所述的橫向驅動馬達21固定安裝在橫向馬達支架24上；所述的橫向凸輪22位於橫向驅動馬達21的上方，且與橫向驅動馬達21的輸出軸通過平鍵相連線；所述的橫向滑座26有兩組，且對稱固定安裝在主機架13的橫支梁131上；所述的橫向傳遞梁23的中部設有第一方形孔231，在所述的第一方形孔231的前後兩個內側面上設有橫向耐磨滑板232，所述的橫向傳遞梁23的左右兩端通過螺釘安裝在橫向滑座26上；所述的橫向振動鏈25有兩組，且對稱布置在橫向傳遞梁23與振台支撐板51之間；所述的橫向凸輪22的外緣面與橫向傳遞梁23的橫向耐磨滑板232保持接觸，以驅動橫向傳遞梁23產生X嚮往復振動。

如圖2和圖3所示，所述的橫向振動鏈25包括下橫向連桿座251、第一橫向連桿252、第二橫向連桿253和上橫向連桿座254。所述的下橫向連桿座251的底部通過螺釘固定安裝在橫向傳遞梁23上，所述的第一橫向連桿252與下橫向連桿座251通過第一橫向轉動副255相連線；所述的第二橫向連桿253與第一橫向連桿252通過第二橫向轉動副256相連線；所述的第二橫向連桿253與上橫向連桿座254通過第三橫向轉動副257相連線；所述的上橫向連桿座254通過螺釘固定安裝在振台支撐板51上；所述的第一橫向轉動副255、第二橫向轉動副256、第三橫向轉動副257的軸線相互平行。

如圖2和圖3所示，所述的橫向滑座26包括內部設有直線軸承的橫向滑塊261、橫嚮導軌262、橫向減振彈簧263和橫嚮導軌座264。所述的橫嚮導軌262為圓柱形直線導軌，且所述的橫嚮導軌262兩端通過橫嚮導軌座264固定安裝在橫支梁131上；所述的橫向滑塊261通過內置的直線軸承與橫嚮導軌262相連線；所述的橫向減振彈簧263位於橫向滑塊261與橫嚮導軌座264之間，且橫向減振彈簧263套在橫嚮導軌262上。

如圖2和圖4所示，所述的縱向激振裝置3包括縱向驅動馬達31、縱向凸輪32、縱向傳遞梁33、縱向馬達支架34、縱向振動鏈35和縱向滑座36。所述的縱向馬達支架34的兩端通過螺釘固定安裝在主機架13的頂梁133上，所述的縱向驅動馬達31固定安裝在縱向馬達支架34上；所述的縱向凸輪32位於縱向驅動馬達31的下方，且與縱向驅動馬達31的輸出軸通過平鍵和螺釘相連線；所述的縱向滑座36有兩組，且對稱固定安裝在主機架13的縱支梁132上；所述的縱向傳遞梁33的中部設有第二方形孔331，在所述的第二方形孔331的前後兩個內側面上設有縱向耐磨滑板332，所述的縱向傳遞梁33的左右兩端通過螺釘安裝在縱向滑座36上；所述的縱向振動鏈35有兩組，且對稱布置在縱向傳遞梁33與振台支撐板51之間；所述的縱向凸輪32的外緣面與縱向傳遞梁33的縱向耐磨滑板332保持接觸,以驅動縱向傳遞梁33產生Y嚮往復振動。

如圖2和圖4所示，所述的縱向振動鏈35包括下縱向連桿座351、第一縱向連桿352、第二縱向連桿353和上縱向連桿座354。所述的下縱向連桿座351的底部通過螺釘固定安裝在縱向傳遞梁33上，所述的第一縱向連桿352與下縱向連桿座351通過第一縱向轉動副355相連線；所述的第二縱向連桿353與第一縱向連桿352通過第二縱向轉動副356相連線；所述的第二縱向連桿353與上縱向連桿座354通過第三縱向轉動副357相連線；所述的上縱向連桿座354通過螺釘固定安裝在振台支撐板51上；所述的第一縱向轉動副355、第二縱向轉動副356、第三縱向轉動副357的軸線相互平行，且所述的第一縱向轉動副355的軸線垂直於第一橫向轉動副255的軸線。

如圖2和圖4所示，所述的縱向滑座36包括內部設有直線軸承的縱向滑塊361、縱嚮導軌362、縱向減振彈簧363和縱嚮導軌座364。所述的縱嚮導軌362為圓柱形直線導軌，且所述的縱嚮導軌362兩端通過縱嚮導軌座364固定安裝在縱支梁132上；所述的縱向滑塊361通過內置的直線軸承與縱嚮導軌362相連線；所述的縱向減振彈簧363位於縱向滑塊361與縱嚮導軌座364之間，且縱向減振彈簧363套在縱嚮導軌362上。

如圖1、圖5、圖6和圖7所示，所述的迴轉激振裝置7包括迴轉驅動馬達71、迴轉凸輪72、凸輪傳動軸73、迴轉軸承座74、導輪組75、迴轉支撐組76。所述的迴轉驅動馬達71固定安裝在平移振動台5的振台支撐板51的頂面；迴轉驅動馬達71與凸輪傳動軸73通過聯軸器相連線；所述的凸輪傳動軸73與迴轉凸輪72通過平鍵相連線，所述的凸輪傳動軸73通過迴轉軸承座74安裝在振台支撐板51上；所述的迴轉凸輪72有兩個，且對稱布置在迴轉驅動馬達71的兩側，在迴轉凸輪72的兩側均設有凸輪槽721；所述的導輪組75固定安裝在可旋轉砂箱9的底部，包括導輪架751和導輪752，所述的導輪752有兩個，且通過CF軸承對稱安裝在導輪架751上；所述的導輪752置於迴轉凸輪72的凸輪槽721內；所述的迴轉支撐組76有兩組，包括下支撐座761和上支撐座762，所述的下支撐座761固定安裝在振台支撐板51上，所述的上支撐座762固定安裝在可旋轉砂箱9的底部，下支撐座761與上支撐座762之間通過鉸鏈相連線。

如圖1、圖8和圖9所示，所述可旋轉砂箱9包括砂箱底座91、底座支撐板92、變向裝置93和砂箱94。所述的砂箱底座91與平移振動台5的振台支撐板51通過迴轉支撐組76、復位彈簧8相連線；所述的底座支撐板92與砂箱底座91固連，所述的變向裝置93安裝在底座支撐板92的底部，砂箱94位於底座支撐板92的上方且與變向裝置93通過螺釘相連線。

如圖8和圖9所示，所述的變向裝置93包括變向馬達931、主動齒輪932、從動齒輪933、從動齒輪軸934和組合軸承座935。所述的變向馬達931與組合軸承座935安裝在底座支撐板92的底部，且與底座支撐板92通過螺釘相連線；所述的主動齒輪932安裝在變向馬達931的輸出軸上，且與變向馬達931的輸出軸通過平鍵相連線；所述的從動齒輪933安裝在從動齒輪軸934上，且與從動齒輪軸934通過平鍵相連線；所述的從動齒輪軸934安裝在組合軸承座935中；所述的組合軸承座935內採用徑向圓柱滾子軸承與推力圓柱滾子組合軸承；所述的主動齒輪932與從動齒輪933相嚙合，所述的從動齒輪933與砂箱94通過螺釘相固連。

所述的橫向驅動馬達21、縱向驅動馬達31、迴轉驅動馬達71和變向馬達931均採用氣動馬達或液壓馬達。

使用時，可根據實際情況選擇砂箱94所需要振動自由度數量、方向及相應的振動參數。砂箱94的橫向振動可通過控制橫向激振裝置2中的橫向驅動馬達21的轉速和更換具有不同輪廓的橫向凸輪22，分別調節橫向振動的頻率和振幅；砂箱94的縱向振動可通過控制縱向激振裝置3中的縱向驅動馬達31的轉速和更換具有不同輪廓的縱向凸輪32，分別調節縱向振動的頻率和振幅；砂箱94的垂向振動可以通過調節垂向激振裝置4的振動電機的轉速和偏心塊夾角，分別調節砂箱94垂向振動的頻率和振幅；砂箱94繞水平軸的往復迴轉振動可以通過調節迴轉激振裝置7的迴轉驅動馬達71的轉速和更換具有不同輪廓的迴轉凸輪72，分別調節砂箱94繞水平軸往復迴轉振動的頻率和振幅。同時，還可以通過變向裝置93調節砂箱94相對垂直軸的轉角，以改變砂箱94繞水平軸往復迴轉振動的方向。

榮譽表彰

2017年12月11日，《三平移一轉動四自由度混聯振動鑄造機》獲得第十九屆中國專利優秀獎。