CN109894584B - 一种铝合金圆棒铸造成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金圆棒铸造成型装置，包括水箱、位于所述水箱内部的安装孔、位于所述安装孔内部的结晶器、用于实现所述结晶器与所述水箱之间的密封的密封圈、位于所述结晶器上方并与所述结晶器相连接的浇注管、与所述浇注管相连接的流槽以及用于检测所述密封圈漏水情况的检测机构；所述密封圈包括第一密封面和第二密封面。本发明提供的铝合金圆棒铸造成型装置，通过密封圈保证结晶器的密封效果，防止冷却水进入结晶器发生爆炸的现象发生，另一方面，密封圈、结晶器与水箱相互配合，冷却水突破第一道防线进入第一空间时，通过连通通道的连通作用，保证密封圈的密封效果时刻在监控过程，消除安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及铝棒铸造设备技术领域，具体地，涉及一种铝合金圆棒铸造成型装置。
背景技术
在铝合金加工领域中，由于铝合金型材和板材的加工均是以圆棒和扁锭作为原料进行加工的，且大多型材和板材均是通过挤压工序，得到我们所需的各种原材料。目前由于技术条件的限制，现有的铝合金圆棒制造成型装置存在着以下缺陷，第一水箱难以清洗，第二铝合金圆棒在铸造过程中，水箱与结晶器之间很难做到密封，若有冷却水泄露并进入结晶器内部，当高温铝液与水接触时，会迅速汽化成水蒸气，体积迅速膨胀，造成大爆炸，引起安全事故。第三，无法及时观察到冷却水是否泄露，从而无法杜绝大爆炸的发生。
基于上述现有设备的种种不足之处，有必要提出一种新型的设备，解决上述问题。
本发明提出一种铝合金圆棒铸造成型装置，改善了密封结构，防止冷却水泄露，设置了水汽连通通道，便于及时观察冷却水是否泄露，并防止大爆炸。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铝合金圆棒铸造成型装置，改善了密封结构，防止冷却水泄露，设置了水汽连通通道，便于及时观察冷却水是否泄露，并防止大爆炸。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种铝合金圆棒铸造成型装置，包括水箱、位于所述水箱内部的安装孔、位于所述安装孔内部的结晶器、用于实现所述结晶器与所述水箱之间的密封的密封圈、位于所述结晶器上方并与所述结晶器相连接的浇注管、与所述浇注管相连接的流槽以及用于检测所述密封圈漏水情况的检测机构；
所述密封圈包括第一密封面和第二密封面，所述第一密封面与所述水箱相互接触；
所述第二密封面呈曲面结构，其所述结晶器相互接触构成两个空间，分别为第一空间和第二空间；
所述检测机构包括观察孔组件和空心支撑柱；
所述水箱上设有连通通道，所述连通通道连通所述第一空间和空心支撑柱。
优选地，所述水箱包括相互连接的底板、顶板和侧板，所述底板、顶板以及侧板相互拼接呈密封的箱体结构，所述连通通道位于所述顶板内部。
优选地，所述结晶器呈管状结构，内部设有结晶孔；
所述结晶器的顶部与所述顶板通过密封圈相互密封连接，其顶部设有结晶器安装位，且所述结晶器安装位与所述密封圈相互接触的面呈曲面结构。
优选地，所述结晶器安装位呈双台阶结构，其与所述密封圈相互接触的位置为双台阶结构的两个拐角处，且双台阶结构的两个拐角处呈弧面结构。
优选地，所述第二密封面呈双台阶结构，其与所述结晶器相互接触的位置为双台阶结构的两个拐弯处；
双台阶结构的第二密封面的两个拐弯处与双台阶结构的结晶器的两个拐弯处相对设置并相互接触，在所述密封圈与所述结晶器之间形成第一空间，在所述结晶器、密封圈及水箱之间形成第二空间。
优选地，所述第一密封面上还设置有凸起；
所述第二密封面与所述结晶器的接触面积小于所述第一密封面与所述水箱之间的接触面积。
优选地，所述安装孔贯通所述底板和顶板，在所述底板上形成第一通孔，在所述顶板上形成第二通孔；
所述结晶器从所述第一通孔的下方伸入所述安装孔内部，与所述顶板相互密封连接；
所述浇注管从所述第二通孔伸出所述安装孔之外。
优选地，所述水箱上还设置有排气孔，所述排气孔与所述第二空间相连通。
优选地，所述浇注管的内部设有浇注孔，所述浇注孔的最大截面面积小于所述结晶器的结晶孔面积；
所述浇注孔的横截面积从与所述结晶器相连接处往远离所述结晶器的方向逐渐减小。
优选地，所述流槽的周围还设置有保温材料层；
所述结晶器的周围还设置有过滤网，所述过滤网呈圆柱形，其上各处与所述结晶器之间的间距均相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的铝合金圆棒铸造成型装置，通过密封圈保证结晶器的密封效果，防止冷却水进入结晶器发生爆炸的现象发生，另一方面，密封圈、结晶器与水箱相互配合，构成第一空间和第二空间，冷却水突破第一道防线进入第一空间时，通过连通通道的连通作用，冷却水进入到空心支撑柱内部，然后通过观察孔组件进行观察，保证密封圈的密封效果时刻在监控过程，消除安全隐患。
2、本发明的铝合金圆棒铸造成型装置，为了增加所述第一密封面与所述水箱之间的密封性，所述第一密封面上还设置有凸起，增加水汽进入所述结晶器内部的路径，提高所述密封圈与水箱之间的密封性能。
3、本发明的铝合金圆棒铸造成型装置，由于所述结晶器在有水的环境中进行结晶的，故其内部不可避免的会有少量的水蒸汽，为了将水蒸气及时的排出，所述水箱上还设置有排气孔，所述排气孔与所述第二空间相连通，便于及时排出水蒸气，消除因水蒸气汽化导致爆炸的安全隐患。
4、本发明的铝合金圆棒铸造成型装置，为了能够防止铝液经所述浇注管进入结晶器时，产生铝液飞溅和冲击的现象，所述浇注孔的横截面积从与所述结晶器相连接处往远离所述结晶器的方向逐渐减小，铝液从流槽流入浇注孔内部时，其所受的压力和流速逐渐减小，减小了铝液飞溅和冲击，能够更好的形成冷却壳，防止冷却壳开裂。
附图说明
图1为本发明提供的铝合金圆棒铸造成型装置的结构示意图；
图2为本发明提供的铝合金圆棒铸造成型装置的剖面结构示意图；
图3为图2中A处放大图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-3所示，一种铝合金圆棒铸造成型装置，包括水箱1、位于所述水箱1内部的安装孔2、位于所述安装孔2内部的结晶器3、用于实现所述结晶器3与所述水箱1之间的密封的密封圈4、位于所述结晶器3上方并与所述结晶器3相连接的浇注管5、与所述浇注管5相连接的流槽6以及用于检测所述密封圈4漏水情况的检测机构7；
所述密封圈4包括第一密封面41和第二密封面42，所述第一密封面41与所述水箱1相互接触；
所述第二密封面42呈曲面结构，其所述结晶器3相互接触构成两个空间，分别为第一空间4a和第二空间4b；
所述检测机构7包括观察孔组件7a和空心支撑柱7b；
所述水箱1上设有连通通道，所述连通通道连通所述第一空间4a和空心支撑柱7b。
所述水箱1为密封的箱体结构，其内部设有容置冷却水的容置腔和连通所述容置腔和结晶器的水管，便于通过所述水管将所述容置腔内部的冷却水输送至所述结晶器3内部。具体的，所述水箱1包括相互连接的底板、顶板和侧板，所述底板、顶板以及侧板相互拼接呈密封的箱体结构，所述水箱上设有连通通道，所述连通通道位于所述顶板内部。
所述安装孔2用于安装结晶器3及浇注管5，其贯通所述底板和顶板，在所述底板上形成第一通孔，在所述顶板上形成第二通孔。所述结晶器3从所述第一通孔的下方伸入所述安装孔2内部，与所述顶板相互密封连接。所述浇注管5从所述第二通孔伸出所述安装孔2之外。
所述结晶器3位于所述安装孔2内部，用于实现铝液的结晶，其呈管状结构，内部设有结晶孔31。安装时，所述结晶器3从所述底板的下方伸入所述安装孔2内部，且所述结晶器3的顶部与所述顶板相互密封连接。具体的，所述结晶器3的下方与所述第一通孔的形状及大小相匹配，且所述结晶器3的底部呈台阶结构，便于与所述底板之间实现异形连接，从而进一步实现所述结晶器3与所述第一通孔之间的密封连接，防止所述水箱1内部的冷却水泄露。
所述结晶器3的顶部与所述顶板通过密封圈4相互密封连接，其顶部设有结晶器安装位32，且所述结晶器安装位32与所述密封圈4相互接触的面呈曲面结构，本实施例中，所述结晶器安装位32呈双台阶结构，其与所述密封圈4相互接触的位置为双台阶结构的两个拐角处，且双台阶结构的两个拐角处呈弧面结构，用以增加所述结晶器3与所述密封圈4的接触面积，提高所述结晶器3的密封效果。
为了增加所述结晶器3的冷却效果，所述结晶器3上还设置有冷却水孔，所述冷却水孔朝向引锭头，便于从所述冷却水孔喷出的冷却水喷射至引锭头上，实现铝液的结晶。
所述密封圈4用于实现所述结晶器3与所述水箱1之间的密封，其由橡胶材料制成，包括第一密封面41和第二密封面42，所述第一密封面41与所述水箱1相互接触，防止冷却水从所述第一密封面41与所述水箱1之间的间隙中进入所述结晶器3内部，引起安全隐患。为了增加所述第一密封面41与所述水箱1之间的密封性，所述第一密封面41上还设置有凸起，增加水汽进入所述结晶器3内部的路径，提高所述密封圈4与水箱1之间的密封性能。
所述第二密封面42呈弧面结构，其与所述结晶器3相互接触，且所述第二密封面42与所述结晶器3的接触面积小于所述第一密封面41与所述水箱1之间的接触面积。
具体的，所述第二密封面42呈双台阶结构，其与所述结晶器3相互接触的位置为双台阶结构的两个拐弯处，即双台阶结构的第二密封面42的两个拐弯处与双台阶结构的结晶器3的两个拐弯处相对设置并相互接触，在所述密封圈4与所述结晶器3之间形成第一空间41，在所述结晶器3、密封圈4及水箱1之间形成第二空间42。
此处需要说明的是，由于所述第二密封面42与所述结晶器3的接触面积小于所述第一密封面41与所述水箱1之间的接触面积，若密封圈4的密封性能减弱，那么冷却水必然首先突破第二密封面42进入第一空间4a内部，为了能够顺利观察所述第二密封面42是否被突破，所述顶板的还设置有连通通道，所述连通通道连通所述第一空间4a和空心支撑柱7b，便于观察所述密封圈4是否漏水。
由于所述结晶器3在有水的环境中进行结晶的，故其内部不可避免的会有少量的水蒸汽，为了将水蒸气及时的排出，所述水箱1上还设置有排气孔11，所述排气孔11与所述第二空间4b相连通，便于及时排出水蒸气，消除因水蒸气汽化导致爆炸的安全隐患。
所述浇注管5连通所述结晶器3和流槽6，便于所述流槽6内部的铝液通过所述浇注管5流到所述结晶器3内部，实现结晶。所述浇注管5的内部设有浇注孔51，所述浇注孔51的最大截面面积小于所述结晶器3的结晶孔31面积，保证所述浇注孔51内所有的铝液均能够顺利进入所述结晶孔31内部进行结晶。
为了能够防止铝液经所述浇注管5进入结晶器时，产生铝液飞溅和冲击的现象，所述浇注孔51的横截面积从与所述结晶器3相连接处往远离所述结晶器3的方向逐渐减小，铝液从流槽6流入浇注孔51内部时，其所受的压力和流速逐渐减小，减小了铝液飞溅和冲击，能够更好的形成冷却壳，防止冷却壳开裂。
需要说明的是，铸造过程中，铝液落在引锭头上，由于温度突然变到结晶温度以下，会迅速结晶形成冷却壳，结晶器3下方由于有冷却壳的存在，当引锭头跟随油缸下降后，由于冷却壳的存在，使得冷却壳与结晶器3始终形成一个密闭的空间，铝液只能周而复始的在结晶器3下方冷却结晶形成冷却壳，保证铸造过程的顺利进行。因此铸造过程中，需保证冷却壳为一个密闭的壳体结构，防止开裂。
所述流槽6与所述浇注管5相连接，其安装于所述水箱1的顶部，便于通过所述流槽6将铝液分配至各个结晶器3，实现结晶。
此处，由于输入至所述流槽6内部的铝液的温度非常高，且流槽6安装于所述水箱1的顶部，水箱1容易受热变形，影响铝棒的结晶效果，为了解决这一问题，所述流槽6的周围还设置有保温材料层，隔绝所述流槽6与所述水箱1之间的热交换的同时，还能够实现铝液的保温作用，保证铝液保持在最佳的铸造温度。
铝液注入流槽6内部后，裸露于空气中，铝液在长时间的接触空气口，会在液面形成一层氧化膜，氧化膜进入到结晶器内部时，会严重影响到铸棒的质量，因此，为了防止氧化膜进入到结晶器内部，所述流槽内部铝液的高度需保持在一个恒定的位置，为了保证这一效果，本发明还包括液位监测装置8，所述液位监测装置8用于自动监测并控制流槽内部的液面高度在一个稳定的高度，保证铸棒的质量。
检测机构7用于观察所述密封圈4的密封情况，其包括所述观察孔组件7a和空心支撑柱7b，所述观察孔组件7a用于观察所述空心支撑柱7b内部是否有冷却水进入，从而用于观察所述密封圈4漏水情况，若空心支撑柱7b有冷却水进入，则说明冷却水至少已经突破第一道防线，进入到第一空间4a内部，需要及时更换密封圈，保证安全生产。
由于结晶器3的外侧面时刻与冷切水接触，为了防止冷却水中的杂质进入到结晶器3内部，影响铸棒质量，所述结晶器3的周围还设置有过滤网9，所述过滤网9呈圆柱形，其上各处与所述结晶器3之间的间距均相等。
本发明提供的铝合金圆棒铸造成型装置，工作时，高温铝液进入到流槽6内部，经所述流槽6分配至各个结晶器3内部，铝液经所述浇注管5进入所述结晶器3内部进行结晶，过程中，由于浇注管5中的浇注孔的面积从上到下逐渐增加，铝液受到的压力逐渐减少，不会出现飞溅和冲击的现象，保证铸造质量。
通过密封圈4保证结晶器3的密封效果，防止冷却水进入结晶器3发生爆炸的现象发生，另一方面，密封圈4、结晶器3与水箱1相互配合，构成第一空间4a和第二空间4b，冷却水突破第一道防线进入第一空间4a时，通过连通通道的连通作用，冷却水进入到空心支撑柱7b内部，然后通过观察孔组件7a进行观察，保证密封圈4的密封效果时刻在监控过程，消除安全隐患。
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 (9)
1.一种铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，包括水箱、位于所述水箱内部的安装孔、位于所述安装孔内部的结晶器、用于实现所述结晶器与所述水箱之间的密封的密封圈、位于所述结晶器上方并与所述结晶器相连接的浇注管、与所述浇注管相连接的流槽以及用于检测所述密封圈漏水情况的检测机构；
所述密封圈包括第一密封面和第二密封面，所述第一密封面与所述水箱相互接触；
所述第二密封面呈曲面结构，其与所述结晶器相互接触构成两个空间，分别为第一空间和第二空间；
所述检测机构包括观察孔组件和空心支撑柱；
所述水箱上设有连通通道，所述连通通道连通所述第一空间和空心支撑柱；
所述水箱包括相互连接的底板、顶板和侧板，所述结晶器的顶部与所述顶板通过密封圈相互密封连接，所述结晶器的顶部设有结晶器安装位，所述结晶器安装位呈双台阶结构，所述第二密封面呈双台阶结构；
双台阶结构的第二密封面的两个拐弯处与双台阶结构的结晶器的两个拐弯处相对设置并相互接触，在所述密封圈与所述结晶器之间形成第一空间，在所述结晶器、密封圈及水箱之间形成第二空间；
所述第二密封面与所述结晶器的接触面积小于所述第一密封面与所述水箱之间的接触面积。
2.如权利要求1所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述底板、顶板以及侧板相互拼接呈密封的箱体结构，所述连通通道位于所述顶板内部。
3.如权利要求1所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述结晶器呈管状结构，内部设有结晶孔；
所述结晶器安装位与所述密封圈相互接触的面呈曲面结构。
4.如权利要求3所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述结晶器安装位与所述密封圈相互接触的位置为双台阶结构的两个拐角处，且双台阶结构的两个拐角处呈弧面结构。
5.如权利要求1所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述第一密封面上还设置有凸起。
6.如权利要求2所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述安装孔贯通所述底板和顶板，在所述底板上形成第一通孔，在所述顶板上形成第二通孔；
所述结晶器从所述第一通孔的下方伸入所述安装孔内部，与所述顶板相互密封连接；
所述浇注管从所述第二通孔伸出所述安装孔之外。
7.如权利要求1所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述水箱上还设置有排气孔，所述排气孔与所述第二空间相连通。
8.如权利要求3所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述浇注管的内部设有浇注孔，所述浇注孔的最大截面面积小于所述结晶器的结晶孔面积；
所述浇注孔的横截面积从与所述结晶器相连接处往远离所述结晶器的方向逐渐减小。
9.如权利要求1所述的铝合金圆棒铸造成型装置，其特征在于，所述流槽的周围还设置有保温材料层；
所述结晶器的周围还设置有过滤网，所述过滤网呈圆柱形，其上各处与所述结晶器之间的间距均相等。
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