CN104353811B - 真空定量罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空定量罐，包括依次密封串接的气缸、轴承座及罐体，所述轴承座及罐体的腔体相连通形成真空腔体；所述轴承座上设有真空口接头，以控制真空腔体的真空度；所述罐体底部设有罐口，所述罐体的腔体内设有用于密封所述罐口的阀芯；所述气缸内部的活塞杆与阀芯连接，所述活塞杆带动阀芯上下来回运动以控制罐口的开闭。采用本发明，可通过控制真空定量罐中真空腔体真空度及气缸工作状态，实现原液的自动抽取及自动倾倒，原液密封传输，清洁度高，还可有效地防止原液氧化。

Description

真空定量罐

技术领域

本发明涉及一种自动抽取物料的装置，尤其涉及一种真空定量罐。

背景技术

目前，压铸机的给料机械手都是使用汤勺从保温炉的上部液面处舀料，将原料由保温炉舀至压铸机内，这就不可避免地产生缺陷，其一是液面上漂浮的渣滓，其二是浆料被空气氧化。这样生产出来的产品就不可避免地有氧化和夹渣存在，影响铸件的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的真空定量罐，可实现原液的自动抽取及自动倾倒，密封性高，有效保证原液的清洁度。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种真空定量罐，可通过调节相关的节流阀控制原液的倾倒速度及罐口的开闭速度，有效避免原液飞溅，减少阀芯对罐口的冲击。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种真空定量罐，包括依次密封串接的气缸、轴承座及罐体，所述轴承座及罐体的腔体相连通形成真空腔体；所述轴承座上设有真空口接头，以控制真空腔体的真空度；所述罐体底部设有罐口，所述罐体的腔体内设有用于密封所述罐口的阀芯；所述气缸内部的活塞杆与阀芯连接，所述活塞杆带动阀芯上下来回运动以控制罐口的开闭。

作为上述方案的改进，所述气缸内部的活塞杆通过联轴器与连接杆连接，所述连接杆与阀芯连接，所述活塞杆通过联轴器及连接杆带动阀芯上下来回运动。

作为上述方案的改进，所述轴承座内壁底部安装有轴承；所述轴承内设有滑动槽及通气槽，所述滑动槽设于所述轴承的轴心处；所述连接杆嵌于所述滑动槽内，沿所述滑动槽内壁来回滑动。

作为上述方案的改进，所述滑动槽的内壁为圆柱形，所述通气槽等距排列形成环状圈，所述环状圈与滑动槽同轴，所述滑动槽与通气槽连通。

作为上述方案的改进，所述气缸与轴承座之间通过上法兰进行固定，所述上法兰与气缸、轴承座之间通过密封垫进行密封；所述轴承座与罐体之间通过下法兰进行固定，所述下法兰与轴承座、罐体之间通过密封垫进行密封。

作为上述方案的改进，所述真空定量罐还包括用于测量保温炉液面与测量点之间距离的激光测距仪。

作为上述方案的改进，所述真空定量罐还包括用于将所述真空定量罐固定于搬运装置上的连接板，所述连接板设于所述轴承座上。

作为上述方案的改进，所述的真空定量罐还包括用于控制所述真空腔体真空度及气缸工作状态的气动控制装置；所述气动控制装置包括第一电磁阀、真空发生器、第二电磁阀、负压传感器、第三电磁阀、第四电磁阀、第一节流阀、第二节流阀及第三节流阀；所述真空定量罐的真空口接头、第一电磁阀、真空发生器、第二电磁阀依次连接；所述负压传感器与真空口接头及与第一电磁阀连接；所述第三电磁阀通过第三节流阀与真空口接头及与第一电磁阀连接；所述第四电磁阀的一端分别通过第一节流阀及第二节流阀与气缸连接，所述第四电磁阀的另一端与真空发生器及第二电磁阀连接。

作为上述方案的改进，所述第四电磁阀为三位五通电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀为二位二通电磁阀；所述第一节流阀、第二节流阀及第三节流阀为单向节流阀。

作为上述方案的改进，所述罐体下部呈圆锥形。

实施本发明，具有如下有益效果：

真空定量罐通过气缸驱动阀芯上下运动，实现罐口的开闭，通过真空口接头抽取真空腔体内的空气或向真空腔体内通入大气，实现原液的自动抽取及倾倒，使原液的抽取过程完成脱离人工操作，节省大量的劳动力，安全性高。

具体地，将活塞杆、联轴器、连接杆、阀芯的灵活连接，使气缸与阀芯之间的驱动更为稳定；同时，借助轴承的独特设计，使真空腔体内空气的运动轨迹更有规律，气体流动平稳，保证真空定量罐中原液的抽取、倾倒更为流畅。

借助激光测距仪使原液在抽取过程中，罐口始终浸入保温炉的原液中，密封传输，清洁度高，还可有效地防止氧化。

借助气动控制装置精确地控制真空腔体真空度及气缸工作状态，保证原液的精密定量，还可通过调节相关的节流阀控制原液的倾倒速度及罐口的开闭速度，有效避免原液飞溅，减少阀芯对罐口的冲击。

附图说明

图1是本发明真空定量罐的第一实施例结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是本发明真空定量罐的第二实施例结构示意图；

图4是本发明真空定量罐的第三实施例结构示意图；

图5是图4中M处的局部放大图；

图6是本发明真空定量罐中轴承的结构示意图；

图7是图6中B-B处的剖视图；

图8是本发明真空定量罐的第四实施例结构示意图；

图9是本发明真空定量罐的第五实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参见图1及图2，图1和图2显示了本发明真空定量罐的第一实施例，所述真空定量罐包括依次密封串接的气缸1、轴承座2及罐体3，所述轴承座2及罐体3的腔体相连通形成真空腔体。所述轴承座2上设有真空口接头4，以控制真空腔体的真空度。所述罐体3底部设有罐口5，所述罐体3的腔体内设有用于密封所述罐口5的阀芯6。所述气缸1内部的活塞杆7与阀芯6连接，所述活塞杆7带动阀芯6上下来回运动以控制罐口5的开闭。

需要说明的是，所述气缸1内部设有活塞杆7，气缸1驱动活塞杆7在竖直方向上形成上下来回运动，同时，活塞杆7与阀芯6连接，使阀芯6在活塞杆7的带动下，随活塞杆7一同运动。当气缸1驱动活塞杆7运动至最低点时，阀芯6也处于最低点位置，此时阀芯6堵塞罐口；当气缸1驱动活塞杆7向上运动时，阀芯6也向上运动，打开罐口。

工作时，将真空定量罐下方沉入保温炉的原液中；气缸1依次驱动活塞杆7及阀芯6向上运动，阀芯6打开罐口5；通过真空口接头4抽取真空腔体内的空气，使真空腔体形成真空状态，原液在真空作用下被吸入真空腔体内；完成原液的抽取后，停止抽取真空腔体内的空气；气缸1依次驱动活塞杆7及阀芯6向下运动，阀芯6堵塞罐口5，防止原液流出；移动真空定量罐，将真空定量罐的罐口5对准压铸机的接料口；气缸1依次驱动活塞杆7及阀芯6向上运动，阀芯6打开罐口，真空口接头4连通大气，破坏真空腔体内的真空度，原液顺利流出至接料口，完成原液由保温炉至压铸机的传递。

需要说明的是，在原液抽取过程中，罐口5始终浸入保温炉的原液中，防止大气通过罐口5浸入真空腔体内。

进一步，所述罐体3下部呈圆锥形，可有效地引导罐体3内的原液沿圆锥形结构向罐口5汇聚，更易于原液沿罐口5顺利流出。

参见图3，图3显示了本发明真空定量罐的第二实施例，与图1和图2所示真空定量罐的第一实施例不同的是，图3所示的真空定量罐中还包括联轴器8及连接杆9。

所述气缸1内部的活塞杆7通过联轴器8与连接杆9连接，所述连接杆9与阀芯6连接，所述活塞杆7通过联轴器8及连接杆9带动阀芯6上下来回运动。

需说明的是，活塞杆7与阀芯6的长度固定，因此，可通过连接杆9的接驳，实现活塞杆7与阀芯6的连接，使用时，可根据罐体3的实际高度选择不同长度的连接杆9，以满足当气缸1驱动活塞杆7运动至最低点时，阀芯6也处于最低点位置，通过阀芯6堵塞罐口5。

相应地，活塞杆7通过联轴器8与连接杆9连接，可有效地对连接杆9及阀芯6起到缓冲、减振的作用，并保证活塞杆7与连接杆9之间不发生相对位移，提高阀芯6的动态性能。

具体地，活塞杆7、联轴器8、连接杆9及阀芯6依次连接。当气缸1驱动活塞杆7运动至最低点时，阀芯6在连接杆9的带动下也处于最低点位置，此时阀芯6堵塞罐口5；当气缸1驱动活塞杆7向上运动时，阀芯6在连接杆9的带动下也向上运动，打开罐口5。

工作时，将真空定量罐下方沉入保温炉的原液中；气缸1驱动活塞杆7，活塞杆7通过联轴器8牵引连接杆9及阀芯6向上运动，阀芯6打开罐口5；通过真空口接头4抽取真空腔体内的空气，使真空腔体形成真空状态，原液在真空作用下被吸入真空腔体内；完成原液的抽取后，停止抽取真空腔体内的空气；气缸1驱动活塞杆7，活塞杆7通过联轴器8带动连接杆9及阀芯6向下运动，阀芯6堵塞罐口5，防止原液流出；移动真空定量罐，将真空定量罐的罐口5对准压铸机的接料口；气缸1再次通过活塞杆7牵引阀芯6向上运动，阀芯6打开罐口5，真空口接头4连通大气，破坏真空腔体内的真空度，原液顺利流出至接料口，完成原液由保温炉至压铸机的传递。

参见图4，图4显示了本发明真空定量罐的第三实施例，与图3所示的真空定量罐的第二实施例不同的是，图4所示的真空定量罐中所述轴承座2内壁底部安装有轴承10。

具体地，所述轴承10内设有滑动槽及通气槽，所述滑动槽设于所述轴承10的轴心处；所述连接杆7嵌于所述滑动槽内，沿所述滑动槽内壁来回滑动。

需要说明的是，由活塞杆7、联轴器8、连接杆9及阀芯6依次连接所组成的牵引机构的长度较长，通过轴承10可有效地引导连接杆9沿所述滑动槽内壁在竖直方向上来回滑动，对牵引机构的运动轨迹进行有效的引导，保持轴中心位置的固定，并降低动力传递过程中的摩擦系数。

同时，通气槽可有效地使轴承座2的腔体与罐体3的腔体相连通，形成真空腔体。

如图6及图7，所述滑动槽11的内壁为圆柱形，所述通气槽12等距排列形成环状圈，所述环状圈与滑动槽11同轴，所述滑动槽11与通气槽12连通，形成空腔。

需说明的是，连接杆9为圆柱体，滑动槽11圆柱形的内壁可使连接杆9与滑动槽11的贴合更为紧密，更有效地保持轴中心位置的固定。

同时，等距排列的通气槽12与滑动槽11相连通，可使真空腔体内的气体在轴承座2腔体与罐体3腔体之间均匀地传输，使轴承10四周的受力更为平均。

具体地，当通过真空口接头4抽取真空腔体内的空气时，真空腔体内的空气沿等距排列的通气槽12自罐体3腔体向轴承座2腔体运动，使真空腔体形成真空状态；当真空口接头4连通大气，阀芯6打开罐口5时，原液流出罐口5，空气沿等距排列的通气槽12自轴承座2腔体向罐体3腔体运动，破坏真空腔体内的真空度。因此，在上述运动过程中，空气在通气槽12的引导下均匀、平稳地运动，可使轴承10四周的受力更为平均，有效地保证真空腔体的稳定性，并更好地控制原液抽取、流出的速度平稳。

工作时，将真空定量罐下方沉入保温炉的原液中；气缸1驱动活塞杆7，活塞杆7通过联轴器8牵引连接杆9及阀芯6向上运动，阀芯6打开罐口5；通过真空口接头4抽取真空腔体内的空气，使真空腔体内的空气沿等距排列的通气槽12自罐体3腔体向轴承座2腔体运动，真空腔体形成真空状态，原液在真空作用下被吸入真空腔体内；完成原液的抽取后，停止抽取真空腔体内的空气；气缸1驱动活塞杆7，活塞杆7通过联轴器8带动连接杆9及阀芯6向下运动，阀芯6堵塞罐口5，防止原液流出；移动真空定量罐，将真空定量罐的罐口5对准压铸机的接料口；气缸1再次通过活塞杆7牵引阀芯6向上运动，阀芯6打开罐口5，真空口接头4连通大气，空气沿等距排列的通气槽12自轴承座2腔体向罐体3腔体运动，破坏真空腔体内的真空度，原液顺利流出至接料口，完成原液由保温炉至压铸机的传递。

如图4及图5所述，所述气缸1与轴承座2之间通过上法兰13进行固定，所述上法兰13与气缸1、轴承座2之间通过密封垫进行密封；所述轴承座2与罐体3之间通过下法兰14进行固定，所述下法兰14与轴承座2、罐体3之间通过密封垫进行密封。

具体地，气缸1通过上法兰13用螺栓安装在轴承座2的上部，罐体3和轴承座2通过下法兰14用螺栓紧固在一起，保证气缸1、轴承座2、罐体3之间的结构稳定。

优选地，所述密封垫包括：设于上法兰13与气缸1的水平接触面上的气缸密封垫15、设于上法兰13与气缸1的竖直接触面上的侧O性密封圈16、设于上法兰13与轴承座2接触面上的下O型密封圈17（参见图5）、设于下法兰14与轴承座2接触面上的上密封垫18、设于下法兰与罐体接触面上的下密封垫19（参见图4），通过所述气缸密封垫15、侧O性密封圈16、下O型密封圈17、上密封垫18及下密封垫19，可有效的保证气缸1、轴承座2、罐体3之间的气密性，使真空腔体在真空状态下保持良好的真空度，防止原液溢出。

参见图8，图8显示了本发明真空定量罐的第四实施例，与图4所示的真空定量罐的第三实施例不同的是，图8所示的真空定量罐还包括用于测量保温炉液面与测量点之间距离的激光测距仪20。

需要说明的是，在原液抽取过程中，罐口5需始终浸入保温炉的原液中，防止大气通过罐口5浸入真空腔体内。相应地，罐口5的沉入深度，可根据需要取液量的多少、保温炉的截面积来计算确定，以确保真空定量罐吸取原液过程中，液面下降后，罐口5始终浸入保温炉的原液中，防止罐口5漏气。

具体地，可预先计算罐口5所需的沉入深度，并设置相应的预设距离值；然后，通过激光测距仪20检测保温炉液面a与检测点b之间的实时距离S，当实时距离S达到预设距离值时，则表示此时罐口的下沉深度满足抽取要求。

进一步，所述真空定量罐还包括用于将所述真空定量罐固定于搬运装置上的连接板21，所述连接板21设于所述轴承座2上。

需要说明的是，通过连接板21将可将真空定量罐紧固到搬运装置上，通过搬运装置可实现真空定量罐在保温炉与向压铸机之间的灵活移动。

参见图9，图9显示了本发明真空定量罐的第五实施例，与图8所示的真空定量罐的第四实施例不同的是，图9所示的真空定量罐还包括用于控制所述真空腔体真空度及气缸1工作状态的气动控制装置。

所述气动控制装置包括第一电磁阀22、真空发生器23、第二电磁阀24、负压传感器25、第三电磁阀26、第四电磁阀27、第一节流阀28、第二节流阀29及第三节流阀30。

具体地：所述真空定量罐的真空口接头4、第一电磁阀22、真空发生器23、第二电磁阀24依次连接；所述负压传感器25与真空口接头4及与第一电磁阀22连接；所述第三电磁阀26通过第三节流阀30与真空口接头4及与第一电磁阀22连接；所述第四电磁阀27的一端分别通过第一节流阀28及第二节流阀29与气缸1连接，所述第四电磁阀27的另一端与真空发生器23及第二电磁阀24连接。

工作前，根据需要取液量的多少、保温炉的截面积计算确定罐口5的沉入深度，并设置预设距离值；工作时，搬运装置将真空定量罐下部沉入保温炉的原液中，激光测距仪20实时检测保温炉液面与检测点之间的实时距离S，当实时距离S达到预设距离值时，搬运装置控制真空定量罐静止不动；第二电磁阀24得电，第四电磁阀27下电磁铁得电，气缸1依次驱动活塞杆7、联轴器8、连接杆9及阀芯6向上运动，阀芯6上升，打开罐口5；同时，第一电磁阀22得电，真空发生器23通过真空口接头4开始抽取真空腔体内的空气，使真空腔体形成真空状态，原液在真空的作用下沿罐口5被吸入真空腔体内；当真空腔体内的真空度达到设定值时，负压传感器25发出信号，控制第一电磁阀22失电，真空发生器23停止抽真空，延时2s；此时，第四电磁阀27上电磁铁得电，气缸1依次驱动活塞杆7、联轴器8、连接杆9及阀芯6向下运动，阀芯6关闭罐口5，防止原液流出，完成原液的抽取；搬运装置移动真空定量罐，将真空定量罐的罐口5对准压铸机的接料口；第四电磁阀27下电磁铁得电，气缸1再次驱动阀芯6上升，打开罐口5；第三电磁阀26得电，真空口接头4连通大气，破坏真空腔体内的真空度，使原液沿罐口5顺利流出至接料口，完成原液由保温炉至压铸机的传递；最后，搬运装置将真空定量罐再次移动至保温炉处，准备下一个工作循环的工作。

需要说明的是，通过调节第三节流阀30的开度大小，可控制大气进入真空腔体的速度，从而控制原液流出罐口5的速度，避免原液飞溅；同时，通过调节第一节流阀28和第二节流阀29的开度大小，可控制气缸1驱动阀芯6的开闭速度，减少阀芯6对罐口5的冲击。

进一步，所述第四电磁阀27为三位五通电磁阀，通过控制三位五通电磁阀中上电磁铁与下电磁铁的得/失电状态，控制气缸1的工作状态，从而控制阀芯6打开或关闭罐口5。所述第一电磁阀22、第二电磁阀24、第三电磁阀26为二位二通电磁阀，通电时，阀门打开；断电时，阀门关闭。所述第一节流阀28、第二节流阀29及第三节流阀30为单向节流阀，实现单向节流。

由上可知，通过真空定量罐可使原液的抽取过程脱离人工操作，节省大量的劳动力，安全性高。同时，原液抽取过程中，借助激光测距仪20，使罐口5始终浸入保温炉的原液中，不会抽取液面上漂浮的渣滓，原液密封传输，清洁度高，还可有效地防止氧化。另外，借助气动控制装置有效地控制真空腔体真空度及气缸1工作状态，实现原液的自动抽取及自动倾倒，保证原液的精密定量。相应地，还可通过调节相关的节流阀控制原液的倾倒速度及罐口5的开闭速度，有效避免原液飞溅，减少阀芯6对罐口5的冲击。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种真空定量罐，其特征在于，所述真空定量罐包括依次密封串接的气缸、轴承座及罐体，所述轴承座及罐体的腔体相连通形成真空腔体；

所述轴承座上设有真空口接头，以控制真空腔体的真空度；

所述罐体底部设有罐口，所述罐体的腔体内设有用于密封所述罐口的阀芯；

所述气缸内部的活塞杆与阀芯连接，所述活塞杆带动阀芯上下来回运动以控制罐口的开闭，所述气缸内部的活塞杆通过联轴器与连接杆连接，所述连接杆与阀芯连接，所述活塞杆通过联轴器及连接杆带动阀芯上下来回运动；

所述真空定量罐还包括用于控制所述真空腔体真空度及气缸工作状态的气动控制装置；

所述气动控制装置包括第一电磁阀、真空发生器、第二电磁阀、负压传感器、第三电磁阀、第四电磁阀、第一节流阀、第二节流阀及第三节流阀；

所述真空定量罐的真空口接头与第一电磁阀、真空发生器、第二电磁阀依次连接；

所述负压传感器与真空口接头及第一电磁阀连接；

所述第三电磁阀通过第三节流阀与真空口接头及与第一电磁阀连接；

所述第四电磁阀的一端分别通过第一节流阀及第二节流阀与气缸连接，所述第四电磁阀的另一端与真空发生器及第二电磁阀连接。

2.如权利要求1所述的真空定量罐，其特征在于，所述轴承座内壁底部安装有轴承；

所述轴承内设有滑动槽及通气槽，所述滑动槽设于所述轴承的轴心处；

所述连接杆嵌于所述滑动槽内，沿所述滑动槽内壁来回滑动。

3.如权利要求2所述的真空定量罐，其特征在于，所述滑动槽的内壁为圆柱形，所述通气槽等距排列形成环状圈，所述环状圈与滑动槽同轴，所述滑动槽与通气槽连通。

4.如权利要求1所述的真空定量罐，其特征在于，所述气缸与轴承座之间通过上法兰进行固定，所述上法兰与气缸、轴承座之间通过密封垫进行密封；

所述轴承座与罐体之间通过下法兰进行固定，所述下法兰与轴承座、罐体之间通过密封垫进行密封。

5.如权利要求1所述的真空定量罐，其特征在于，还包括用于测量保温炉液面与测量点之间距离的激光测距仪。

6.如权利要求1所述的真空定量罐，其特征在于，还包括用于将所述真空定量罐固定于搬运装置上的连接板，所述连接板设于所述轴承座上。

7.如权利要求1所述的真空定量罐，其特征在于，

所述第四电磁阀为三位五通电磁阀；

所述第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀为二位二通电磁阀；

所述第一节流阀、第二节流阀及第三节流阀为单向节流阀。

8.如权利要求1~7任一项所述的真空定量罐，其特征在于，所述罐体下部呈圆锥形。