CN107498027A - 大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法 - Google Patents

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Abstract

大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，它涉及一种自动截止升液方法。本发明解决金属液上升的惯性很容易发生金属液溢出的事故以及人工观测、机械检测和手工操作截止升液不方便的问题。升液截止塞杆与铸型之间通过塞杆固定支架上的绝缘陶瓷球绝缘；将顶部探头和升液截止塞杆顶端分别用导线与计算机连接，形成输入计算机的两个检测信号探头；浇注时，石墨塞头将探测到的金属液到达型底信号传递到计算机系统，作为升液曲线参数；当金属液上升至冒口顶部的顶部探头时，金属液的导电性把顶部探头和石墨塞头构成闭环导通电路，计算机同步发出指令给气动缸快速压下升液截止塞杆。本发明用于大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液。

Description

大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法
技术领域
本发明涉及一种螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，具体涉及大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法。
背景技术
反重力铸造技术的发展，为要求更高质量的大型船舶用(包括军用舰船)铜合金螺旋桨的液态成形提供了工艺保障。反重力铸造条件下，铜合金液体是通过铜水包内液面上的气体压力大于铸型型腔内的压力，迫使铜水包内的合金液体沿着升液管逆着重力方向充填到铸型型腔，直到型腔内的液体金属凝固冷却成固态获得铸件。在型腔内的液体金属变成固态的过程中，铜水包内的液体金属一直依靠气体压力的作用充满升液管，顶着型腔内的液体金属抵消重力的作用不流回到铜水包内。较小的铸件这个过程时间很短，铸型直浇口与升液管接触的部位首先冷却凝固成固态，堵住铸型内的液体流回到铜水包，这时升液管内的液体流回到铜水包内。但是大型船用铜合金螺旋桨铸件10吨左右，从液态冷却到固态需要很长时间。所以，当铸型充填和完成升液及保压曲线后，必须利用某种方式把升液管上方的直浇道堵塞截止升液。这样可以把下罐泄压并移出铜水包，倒出剩余铜液。通常观测铸型顶冒口最高处部有金属液到达时，立即停止升液。由于金属液上升的惯性很容易发生金属液溢出的事故；此外，大型船舶用铜合金螺旋桨铸型较大且有时放在上罐里(差压时)都给人工观测、机械检测和手工操作截止升液带来困难，存在着不安全因素。
综上，金属液上升的惯性很容易发生金属液溢出的事故以及人工观测、机械检测和手工操作截止升液不方便。
发明内容
本发明为解决金属液上升的惯性很容易发生金属液溢出的事故以及人工观测、机械检测和手工操作截止升液不方便的问题，进而提供一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法步骤如下：
步骤一、将升液截止塞杆7安装在塞杆固定支架8上，利用塞杆固定支架8上弹簧的弹力推动绝缘陶瓷球9卡在塞杆卡槽内，使升液截止塞杆7克服自重悬挂在直浇道3的正上方，保证升液截止塞杆7的轴心与直浇道3轴心同轴；
步骤二、固定在升液截止塞杆7下端的石墨塞头4位于铸件型腔6底部作为型底探头，升液截止塞杆7与铸型5之间通过塞杆固定支架8上的绝缘陶瓷球9绝缘；
步骤三、将顶部探头12安装在铸型顶部，将顶部探头12和升液截止塞杆7顶端分别用导线与计算机连接，形成输入计算机的两个检测信号探头；
步骤四、浇注时，将铜水包1内的合金液体依次沿着升液管2、直浇道3到达铸型底部，石墨塞头4将探测到的金属液到达型底信号传递到计算机系统，作为升液曲线参数；
步骤五、当金属液上升至冒口顶部的顶部探头12时，金属液的导电性把顶部探头12和石墨塞头4构成闭环导通电路，计算机同步发出指令给气动缸10，气动缸10快速压下升液截止塞杆7推动石墨塞头4堵住直浇道3从而截止升液。
进一步地，步骤四中在铸型高度方向设置多个检测点实时监测金属液上升的高度。
进一步地，步骤二中塞杆固定支架8上的绝缘陶瓷球9的数量为六个，绝缘陶瓷球9分为上下两层布置，每层三个绝缘陶瓷球9沿圆周方向均布设置。
进一步地，升液截止塞杆7为碳钢塞杆。
进一步地，升液截止塞杆7上部依次加工有两个环形卡槽，两个环形卡槽与两层绝缘陶瓷球9对应设置。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法通过顶部探头和升液截止塞杆顶端分别用导线与计算机连接，形成输入计算机的两个检测信号探头；当金属液上升至冒口顶部的顶部探头时，金属液的导电性把顶部探头和石墨塞头构成闭环导通电路，计算机同步发出指令给气动缸，气动缸快速压下升液截止塞杆推动石墨塞头堵住直浇道从而截止升液；本发明与现有的铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法相比，实现了自动截止升液，升液准确性高，工作可靠，避免了金属液溢出事故的发生。
附图说明
图1是本发明的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液装置的主剖视图；
图2是本发明的具体实施方式一中升液截止塞杆7的主视图；
图3是本发明的具体实施方式一中塞杆固定支架8主视剖视图；
图4是本发明的具体实施方式一中塞杆固定支架8的绝缘陶瓷球9俯视剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～4所示，本实施方式的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法步骤如下：
步骤一、将升液截止塞杆7安装在塞杆固定支架8上，利用塞杆固定支架8上弹簧的弹力推动绝缘陶瓷球9卡在塞杆卡槽内，使升液截止塞杆7克服自重悬挂在直浇道3的正上方，保证升液截止塞杆7的轴心与直浇道3轴心同轴；
步骤二、固定在升液截止塞杆7下端的石墨塞头4位于铸件型腔6底部作为型底探头，升液截止塞杆7与铸型5之间通过塞杆固定支架8上的绝缘陶瓷球9绝缘；
步骤三、将顶部探头12安装在铸型顶部，将顶部探头12和升液截止塞杆7顶端分别用导线与计算机连接，形成输入计算机的两个检测信号探头；
步骤四、浇注时，将铜水包1内的合金液体依次沿着升液管2、直浇道3到达铸型底部，石墨塞头4将探测到的金属液到达型底信号传递到计算机系统，作为升液曲线参数；
步骤五、当金属液上升至冒口顶部的顶部探头12时，金属液的导电性把顶部探头12和石墨塞头4构成闭环导通电路，计算机同步发出指令给气动缸10，气动缸10快速压下升液截止塞杆7推动石墨塞头4堵住直浇道3从而截止升液。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式步骤四中在铸型高度方向设置多个检测点实时监测金属液上升的高度。如此操作，通过铸型高度方向上的多个检测点实时监测金属液上升的高度。其它组成及操作过程与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图3和图4所示，本实施方式步骤二中塞杆固定支架8上的绝缘陶瓷球9的数量为六个，绝缘陶瓷球9分为上下两层布置，每层三个绝缘陶瓷球9沿圆周方向均布设置。如此操作，通过铸型高度方向上的多个检测点实时监测金属液上升的高度。其它组成及操作过程与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图1和图3所示，本实施方式升液截止塞杆7为碳钢塞杆。如此设置，可以起到支撑的作用。其它组成及操作过程与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式五：如图3所示，本实施方式升液截止塞杆7上部依次加工有两个环形卡槽，两个环形卡槽与两层绝缘陶瓷球9对应设置。如此设置，利用塞杆固定支架8上弹簧的弹力推动绝缘陶瓷球9卡在塞杆卡槽内，使升液截止塞杆7克服自重悬挂在直浇道3的正上方，保证升液截止塞杆7的轴心与直浇道3轴心同轴。其它组成及操作过程与具体实施方式四相同。

Claims (5)

1.一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，其特征在于所述大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法步骤如下：
步骤一、将升液截止塞杆(7)安装在塞杆固定支架(8)上，利用塞杆固定支架(8)上弹簧的弹力推动绝缘陶瓷球(9)卡在塞杆卡槽内，使升液截止塞杆(7)克服自重悬挂在直浇道(3)的正上方，保证升液截止塞杆(7)的轴心与直浇道(3)轴心同轴；
步骤二、固定在升液截止塞杆(7)下端的石墨塞头(4)位于铸件型腔(6)底部作为型底探头，升液截止塞杆(7)与铸型(5)之间通过塞杆固定支架(8)上的绝缘陶瓷球(9)绝缘；
步骤三、将顶部探头(12)安装在铸型顶部，将顶部探头(12)和升液截止塞杆(7)顶端分别用导线与计算机连接，形成输入计算机的两个检测信号探头；
步骤四、浇注时，将铜水包(1)内的合金液体依次沿着升液管(2)、直浇道(3)到达铸型底部，石墨塞头(4)将探测到的金属液到达型底信号传递到计算机系统，作为升液曲线参数；
步骤五、当金属液上升至冒口顶部的顶部探头(12)时，金属液的导电性把顶部探头(12)和石墨塞头(4)构成闭环导通电路，计算机同步发出指令给气动缸(10)，气动缸(10)快速压下升液截止塞杆(7)推动石墨塞头(4)堵住直浇道(3)从而截止升液。
2.根据权利要求1所述的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，其特征在于：步骤四中在铸型高度方向设置多个检测点实时监测金属液上升的高度。
3.根据权利要求1或2所述的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，其特征在于：步骤二中塞杆固定支架(8)上的绝缘陶瓷球(9)的数量为六个，绝缘陶瓷球(9)分为上下两层布置，每层三个绝缘陶瓷球(9)沿圆周方向均布设置。
4.根据权利要求3所述的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，其特征在于：升液截止塞杆(7)为碳钢塞杆。
5.根据权利要求4所述的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造自动截止升液方法，其特征在于：升液截止塞杆(7)上部依次加工有两个环形卡槽，两个环形卡槽与两层绝缘陶瓷球(9)对应设置。
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