CN109877296A - 电磁驱动低压铸造成型热平衡装置 - Google Patents

Abstract

电磁驱动低压铸造成型热平衡装置，包括保温炉、电场发生装置、磁场发生装置和水冷机构，保温炉顶部设置辐射式加热装置和热电偶，保温炉下部开口斜上方插有热电偶，铝液溜槽顶部设置有开孔，开孔处密封连接有升液管，升液管下部两侧嵌有电极，电极以下部分的升液管内设置内置式浸入加热器，升液管上部两侧设有板状加热器，升液管下部置于电场发生装置和磁场发生装置中，电场发生装置和磁场发生装置上设置有水冷机构。本发明通过若干加热器及热电偶形成闭环温度控制系统，确保过程的温度平衡，通过水冷机构设置，对电磁场发生装置进行冷却，系统解决了电磁驱动低压铸造成型装置的铝液温度不平衡凝固，系统升温等问题。

Description

电磁驱动低压铸造成型热平衡装置

技术领域

本发明涉及低压铸造技术领域，尤其涉及电磁驱动低压铸造成型热平衡装置。

背景技术

在电磁驱动低压铸造成型设备中，多部位需要冷却，多部位又需要对铝液进行保温，防止铝液凝固及确保铸造充型过程的连续。在电磁驱动低压铸造成型设备中，保温和冷却的部位包括：1）铝液保温炉中铝液需要维持在690-730℃，且可调；2）与电极部位接触的铝液需要维持恒定温度，由于金属电极热阻极小，在极大的温度梯度下，散热能力大于溜槽中的铝液给其的热量补偿，造成此处铝液温度低于固液线，铝液凝固，因此需要解决铝液温度被金属电极导走的难题；3）升液管中铝液经过小截面，长距离的流动，铝液热传导速度小于散热的速度，铝液温度急剧损耗，甚至低于铝液的固液线，造成铝液凝固，由于升液管中铝液需要维持在690-710℃，且可调，因此解决升液管的温度维持能力也是必需的；4）磁场发生装置与升液管需要近距离接触，防止高温引起磁场衰减；5）磁场及电场电源需要维持长时间可靠运行，系统不能长时间经受高温影响。现有技术中，电磁驱动低压铸造设备主要依靠增加保温层来解决，效果不好，频繁性造成系统温度不平衡，难以保证设备的连续运行和保障成型铸件的质量。

发明内容

本发明为解决上述问题提供了一种能够保证铝液温度均匀，系统温度保证设备正常运转的电磁驱动低压铸造成型热平衡装置。

本发明所采取的技术方案：

电磁驱动低压铸造成型热平衡装置，包括保温炉、电磁驱动泵体、电场发生装置、磁场发生装置和水冷机构，保温炉上部设置进料口，保温炉顶部设置辐射式加热装置，保温炉顶部穿插有炉膛气氛热电偶，保温炉下部设置开口，开口斜上方插有近出水口热电偶，开口与电磁驱动泵体的铝液溜槽相连，铝液溜槽顶部设置有开孔，开孔处密封连接有升液管，升液管下部两侧嵌有电极，电极以下部分的升液管内设置内置式浸入加热器，升液管上部两侧设有板状加热器，板状加热器由冷端、W型热端和散热铸板构成，W型热端包裹于散热铸板内部，升液管下部置于电场发生装置和磁场发生装置中，电场发生装置的匀强电场由大功率恒流电源及电极产生，恒流电源上设置有水冷机构，磁场发生装置由磁轭、极头旋进机构、线包、磁极头和水冷机构组成，极头旋进机构设于磁场发生装置的两端，极头旋进机构与磁极头连接，磁极头与磁极头相向设置，极头旋进机构与磁极头之间依次安装有磁轭和线包，磁极头和线包内部均设置有水冷机构。

所述的电极端部粘贴有导电陶瓷。

所述的磁场发生装置的两个磁极头与升液管间距不超过5mm。

发明有益效果：本发明通过若干加热器及热电偶形成闭环温度控制系统，确保过程的温度平衡；通过升液管电极以下部位的结构变化，来增加铝液的热传导能力；通过电极端部粘贴导电陶瓷结构，在不影响导电的情况下，增加电极部分的热阻，降低电极的散热能力；在狭小空间内设置足够功率的板状加热器，确保电极上部的升液管加热；通过水冷机构设置，对磁场发生装置的极头、线包进行冷却，系统解决了电磁驱动低压铸造成型装置的铝液温度不平衡凝固，系统升温等问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明板状加热器的结构示意图。

图3为本发明磁场发生装置的结构示意图。

其中：1-保温炉；2-进料口；3-炉膛气氛热电偶；4-辐射式加热装置；5-近出水口热电偶；6-电磁驱动泵体；7-内置式浸入加热器；8-板状加热器；8.1-冷端；8.2 W型热端；8.3-散热铸板；9-水冷机构；10-电极；11-电场发生装置；12-磁场发生装置；12.1-磁轭；12.2-极头旋进机构；12.3-线包；12.4-磁极头；13-铝液溜槽；14-升液管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的进行详细地阐述。

电磁驱动低压铸造成型热平衡装置，包括保温炉1、电磁驱动泵体6、电场发生装置11、磁场发生装置12和水冷机构9，保温炉1上部设置进料口2，保温炉1顶部设置辐射式加热装置4，保温炉1顶部穿插有炉膛气氛热电偶3，保温炉1下部设置开口，开口斜上方插有近出水口热电偶5，开口与电磁驱动泵体6的铝液溜槽13相连，铝液溜槽13顶部设置有开孔，开孔处密封连接有升液管14，升液管14下部两侧嵌有电极10，电极10以下部分的升液管14内设置内置式浸入加热器7，升液管14上部两侧设有板状加热器8，板状加热器8由冷端8.1、W型热端8.2和散热铸板8.3构成，W型热端8.2包裹于散热铸板8.3内部，升液管14下部置于电场发生装置11和磁场发生装置12中，电场发生装置11的匀强电场由大功率恒流电源及电极10产生，恒流电源上设置有水冷机构9，磁场发生装置12由磁轭12.1、极头旋进机构12.2、线包12.3、磁极头12.4和水冷机构9组成，极头旋进机构12.2设于磁场发生装置12的两端，极头旋进机构12.2与磁极头12.4连接，磁极头12.4与磁极头12.4相向设置，极头旋进机构12.2与磁极头12.4之间依次安装有磁轭12.1和线包12.3，磁极头12.4和线包12.3内部均设置有水冷机构9。

所述的电极10端部粘贴有导电陶瓷。

所述的磁场发生装置12的两个磁极头12.4与升液管14间距不超过5mm。

铝液从进料口2进入保温炉1中，保温炉1顶部的炉膛气氛热电偶3和保温炉1开口出的近出水口热电偶5联动监测保温炉1中铝液的温度，保温炉1顶部的辐射式加热装置4根据热电偶反馈的温度实现对保温炉1中的铝液保温或加热，铝液经过铝液溜槽13进入升液管14，进入升液管14下端的铝液与电极10接触，由于金属电极10传热能力强，此时铝液将损失一定热量，发生降温，在电极10端部粘贴导电陶瓷，在不影响导电的情况下，增加了电极10部分的热阻，降低了电极10的散热能力；同时，在铝液从铝液溜槽13进入升液管14下部时，升液管14下部设置的内置式浸入加热器7提前对铝液进行加热，即使电极10带走铝液的一些热量后，铝液仍然能维持在恒定温度，铝液经过变截面的升液管14到达升液管14上部时，长距离的流动，铝液温度急剧损耗，在升液管上部两侧设置的大功率板状加热器8，板状加热器8对铝液继续加热，使铝液温度维持在

690-710℃，同时，在电场发生装置11和磁场发生装置12上设置水冷机构9，对电场发生装置11的恒流电源、磁场发生装置12的磁极头12.4和线包12.3进行冷却，由各处加热器和热电偶形成的闭环温度控制，确保了整体的热平衡，为电磁驱动低压铸造装置的持续平稳运行提供了保障。

Claims (3)

1.电磁驱动低压铸造成型热平衡装置，其特征在于，包括保温炉（1）、电磁驱动泵体（6）、电场发生装置（11）、磁场发生装置（12）和水冷机构（9），保温炉（1）上部设置进料口（2），保温炉（1）顶部设置辐射式加热装置（4），保温炉（1）顶部穿插有炉膛气氛热电偶（3），保温炉（1）下部设置开口，开口斜上方插有近出水口热电偶（5），开口与电磁驱动泵体（6）的铝液溜槽（13）相连，铝液溜槽（13）顶部设置有开孔，开孔处密封连接有升液管（14），升液管（14）下部两侧嵌有电极（10），电极（10）以下部分的升液管（14）内设置内置式浸入加热器（7），升液管（14）上部两侧设有板状加热器（8），板状加热器（8）由冷端（8.1）、W型热端（8.2）和散热铸板（8.3）构成，W型热端（8.2）包裹于散热铸板（8.3）内部，升液管（14）下部置于电场发生装置（11）和磁场发生装置（12）中，电场发生装置（11）的匀强电场由大功率恒流电源及电极（10）产生，恒流电源上设置有水冷机构（9），磁场发生装置（12）由磁轭（12.1）、极头旋进机构（12.2）、线包（12.3）、磁极头（12.4）和水冷机构（9）组成，极头旋进机构（12.2）设于磁场发生装置（12）的两端，极头旋进机构（12.2）与磁极头（12.4）连接，磁极头（12.4）与磁极头（12.4）相向设置，极头旋进机构（12.2）与磁极头（12.4）之间依次安装有磁轭（12.1）和线包（12.3），磁极头（12.4）和线包（12.3）内部均设置有水冷机构（9）。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动低压铸造成型热平衡装置，其特征在于，所述的电极（10）端部粘贴有导电陶瓷。

3.根据权利要求1所述的电磁驱动低压铸造成型热平衡装置，其特征在于，所述的磁场发生装置（12）的两个磁极头（12.4）与升液管（14）间距不超过5mm。