CN111910091B - 一种机械铸造用铝水搅拌除气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械铸造用铝水搅拌除气装置，包括有底座，底座顶部竖直固定有支柱，支柱左侧中部和顶部分别设置有第一横板和第二横板，第一横板和第二横板之间经支撑板进行连接，第一横板左端顶部上方活动设置有驱动部，驱动部左端底部设置有搅拌部，支撑板侧面下方固定有升降部，升降部与驱动部连接。本发明通过设置外壁开设有螺旋导槽的空心转杆、导向杆、叶片，可以使第二滑筒和喷头在升降的同时进行圆周转动，可以使得铝液搅拌更加均匀。

Description

一种机械铸造用铝水搅拌除气装置

技术领域

本发明涉及一种除气装置，特别是一种机械铸造用铝水搅拌除气装置。

背景技术

铝合金在熔炼过程中铝液会和水汽发生反应产生氢气并会溶入铝液中，铝液凝固时氢气会从铝液中排出，若铝液中氢气含量过高，铸件中容易形成气孔，铸件机械性能就会下降，严重者致使铸件报废。氢气是铝液中有害气体，铝液含氢量的炉前检测是保证铸件质量的重要工序，尤其在采用大容量熔炉进行大批量生产时，使用铝液除气机除氢与除渣就会变得不可少缺。各精密铸造厂家对铝液(锌液)的纯度要求很高，比如一些做汽车配件，摩托车配件，精密铸造的厂家等，在浇注前都会通过不同的方式对铝液其进行除气，除渣，搅拌。

现有技术中的除气方式，一般是通过向铝液中注入纯度在99.99％以上的惰性气体，如氮气、氩气，并同时对铝液进行搅拌进而达到除气的目的。通过对铝液的搅拌一方面可以将注入铝液中的惰性气体大气泡打散成细微的小气泡，通过减小气泡直径，这些气泡总的表面积急剧增大，这就使得更多的惰性气泡表面和铝液中的氢气和杂质接触从而把这些有害物质带到铝液表面，另一方面，对铝液的搅拌，可以使惰性气体均匀地分散于铝液中，并且旋转的铝液可以防止惰性气体直线上升从铝液中排出，提高了惰性气体的利用率。但现有技术中的搅拌除气装置往往对铝液的搅拌不均匀，导致惰性气体的利用率不高及除气的效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种机械铸造用铝水搅拌除气装置。以解决现有技术中的搅拌除气装置对铝液的搅拌不均匀，导致惰性气体的利用率不高及除气的效果不佳的问题。

本发明的技术方案：一种机械铸造用铝水搅拌除气装置，包括有底座，底座顶部竖直固定有支柱，支柱左侧中部和顶部分别设置有第一横板和第二横板，第一横板和第二横板之间经支撑板进行连接，第一横板左端顶部上方活动设置有驱动部，驱动部左端底部设置有搅拌部，支撑板侧面下方固定有升降部，升降部与驱动部连接；所述搅拌部包括有与驱动部滑动套接的第一滑筒，第一滑筒滑动套接在圆管外部，圆管底部与定位筒顶部固定连接，定位筒内部滑动套接有第二滑筒，第二滑筒内部同轴安装有竖直向上延伸的空心转杆，第二滑筒底部中央开设有通孔，通孔与空心转杆密封连通，空心转杆向上贯穿定位筒、圆管和第一滑筒，空心转杆上部与第一滑筒上部转动连接，驱动部上的储气罐通过通气管与空心转杆上部密封连通，空心转杆外壁设有螺旋导槽，圆管顶面固定有水平的导向杆，导向杆靠近圆管圆心的一端加工有球形凸起，球形凸起与螺旋导槽适配，第二滑筒下部同轴密封安装有环形的喷头，喷头下部开设有多个通气孔，通气孔与第二滑筒上的通孔密封连通，喷头外壁沿周向铰接有多个等腰梯形状的叶片。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述驱动部包括有与定位筒固定套接的第一支板，第一支板另一端经第一竖杆与位于其正上方、且与之平行的第二支板固定连接，第二支板另一端底部经第二竖杆与定位环固定连接，定位环套设在第一滑筒外壁上，定位环正上方的第二支板底部固定有第一气缸，第一气缸的伸缩杆与第一滑筒顶端固定连接，储气罐固定在第二支板上，第一支板与升降部固定连接。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述支撑板侧面上方固定有导向块，第一竖杆贯穿导向块，并与之竖直滑动连接。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述导向块和第一竖杆设置数量分别为两个。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述第二竖杆设置数量为两根，分别对称设置在定位环两侧，第一气缸设置数量为两个。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述升降部包括有水平固定在支撑板底部侧面的定位板，定位板另一端竖直固定有第二气缸，第二气缸的伸缩杆转动连接有链轮，链轮上滑动连接有链条，链条的一端与第一支板连接，另一端与定位板连接，定位板下方的第一支板上设有与之位置对应的缺口。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述喷头上部同轴安装有环形盒，环形盒33上开设有多个漏孔。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述第一横板靠近定位筒一端的顶部固定有两个间隔布置的立板，第一支板位于两个立板之间。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述定位筒外壁上对称设置有两块挡板。

前述的机械铸造用铝水搅拌除气装置中，所述底座内设有配重块，底座底部设有脚轮。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的装置具有以下几个方面的优点：

(1)本发明通过设置外壁开设有螺旋导槽的空心转杆、导向杆、叶片，可以使第二滑筒和喷头在升降的同时进行圆周转动，可以使得铝液搅拌更加均匀；

(2)本发明通过设置铰接式的叶片，在第二滑筒和喷头转动速度慢的时候，叶片呈向下倾斜的状态，因叶片为等腰梯形状，从而所有叶片在圆周方向上连接起来可以构成一个相对封闭的带凹腔的面，进而可以阻挡从喷头喷出的氮气不会因为铝液的旋转速度慢而快速的向上排出，在叶片下方形成聚集，提高了氮气的利用率，相反，当铝液的旋转速度快的时候，叶片会呈水平状态，叶片间存在空隙，可以使氮气直接从叶片间的空隙向上移动；

(3)本发明的驱动部结构便于驱动第一滑筒上下移动，并且通过调整第一气缸内的气压参数可以改变第一滑筒上下移动的速度。通过升降部可对搅拌部和驱动部进行升降控制，而本发明的升降部结构可以提高对搅拌部和驱动部升降调整的精准度以及速度。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是图1中搅拌部的立体图；

附图3是图1中驱动部的立体图；

附图4是图1中搅拌部的主视图；

附图5是图4中A处放大图；

附图6是图1中升降部的主视图。

附图标记：1-底座、2-支柱2、3-第一横板、4-支撑板、5-第二横板、6-驱动部、7-储气罐、8-通气管、9-搅拌部、10-第一滑筒、11-圆管、12-定位筒、13-挡板、14-第二滑筒、15-空心转杆、16-螺旋导槽、17-导向杆、18-球形凸起、19-喷头、20-叶片、21-第一支板、22-第一竖杆、23-第二支板、24-第二竖杆、25-定位环、26-第一气缸、27-导向块、28-升降部、29-定位板、30-第二气缸、31-链轮、32-链条、33-环形盒、34-立板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例：一种机械铸造用铝水搅拌除气装置，如附图1-6所示，包括有底座1，底座1内安装有配重块，底座1底部安装有脚轮，底座1上部同轴焊接有竖直的支柱2，支柱2中间一侧焊接有水平的第一横板3，第一横板3中间上部焊接有竖直的支撑板4，支撑板4上部焊接有水平的第二横板5，第二横板5靠近支柱2的一侧与支柱2相连，第一横板3上部远支柱2和远离支撑板4的一侧安装有驱动部6，驱动部6上部安装有用于储存氮气的储气罐7，驱动部6远离支柱2的一侧底部安装有竖直状的搅拌部9。

结合图2、图4所示，搅拌部9包括竖直滑动套设在驱动部6上的第一滑筒10，第一滑筒10的开口向下，使用过程中驱动部6驱动第一滑筒10上下移动，第一滑筒10内滑动安装有竖直的圆管11，圆管11下部同轴安装有开口竖直向下的定位筒12，定位筒12中间外壁沿周向焊接有两个水平的挡板13，定位筒12内滑动安装有竖直的开口向上的第二滑筒14，第二滑筒14内部同轴固定安装有竖直向上延伸的空心转杆15，第二滑筒14底部中央开设有通孔，通孔与空心转杆15密封连通，空心转杆15向上贯穿定位筒12、圆管11和第一滑筒10，空心转杆15上部与第一滑筒10的上部通过轴承转动连接，储气罐7通过可弯折的通气管8与空心转杆15上部密封连通，结合图5所示，空心转杆15外壁开设有螺旋导槽16，圆管11上部通过螺栓固定有水平的导向杆17，导向杆17靠近圆管11圆心的一端加工有球形凸起18，球形凸起18与空心转杆15上的螺旋导槽16适配，第二滑筒14下部同轴密封安装有环形的喷头19，喷头19下部开设有多个通气孔，多个通气孔与第二滑筒14上的通孔密封连通，喷头19外壁沿周向铰接有多个等腰梯形状的叶片20。

结合图3所示，驱动部6包括有水平套设在定位筒12上的第一支板21，第一支板21与定位筒12之间焊接固定，第一支板21远离定位筒12的一端上部固定有两个竖直间隔布置的第一竖杆22，第一竖杆22上部螺栓连接有水平的第二支板23，第二支板23向第一滑筒10方向延伸，第二支板23靠近第一滑筒10的一端下部焊接有两个间隔布置的第二竖杆24，两个第二竖杆24分别位于第一滑筒10的两侧，两个第二竖杆24下部焊接有水平的定位环25，定位环25套设在第一滑筒10外壁，第二支板23下部位于第一滑筒10上方的位置安装有两个间隔布置的第一气缸26，两个第一气缸26的升缩杆与第一滑筒10通过螺栓连接；储气罐7放置于第二支板23上。支撑板4上部靠近第一竖杆22的一侧通过螺栓安装有两个间隔布置的导向块27，两个第一竖杆22分别贯穿导向块27，两个导向块27与第一竖杆22竖直滑动连接，支撑板4下部靠近第一竖杆22的一侧安装有升降部28，升降部28驱动搅拌部9和驱动部6上下移动。

升降部28包括焊接在支撑板4下部靠近第一竖杆22一侧的水平的定位板29，定位板29位于两个第一竖杆22之间，定位板29远离支撑板4的一端安装有升缩杆向上布置的第二气缸30，第二气缸30的伸缩杆上部通过支座转动连接有竖直向布置的链轮31，链轮31上滑动连接有链条32，链条32的一端连接在第一支板21上，链条32的另一端连接在定位板29上。喷头19上部同轴安装有用于放置除渣剂的环形盒33，环形盒33上开设有多个漏孔。第一横板3上部靠近定位筒12的一端焊接有两个间隔布置的立板34，第一支板21位于两个立板34之间。

具体实施过程如下：

使用本设备前，先确保储气罐7内的氮气充足并且浓度达标。通过升降部28带动驱动部6以及与之连接的搅拌部9上下移动，使得搅拌部9的喷头19移动到熔炼炉上方合适位置。

升降部28的工作原理是通过启动第二气缸30，第二气缸30上的升缩杆上下移动结合链轮31链条32来调整喷头19的高度位置。具体的调整原理为，第二气缸30上的升缩杆向上伸出过程中，与之连接的链轮31位置同步升高，而与链轮31滑动连接的链条32长度是有限的，且其一端与定位板29固定连接，定位板29位置固定不变。链轮31位置升高，链条32在链轮31上滑动，链轮31与定位板29之间的距离变长，反之链轮31与第一支板21之间的距离就会变短，从而使得第一支板21随之一并向上提升。从而使得整个驱动部6向上提升，驱动部6向上提升过程中即可带动与之连接的搅拌部9一起向上运动。反之第二气缸30上的升缩杆向下收缩，则驱动部6以及搅拌部9会一起向下移动。

喷头19上下移动是基于第一竖杆22沿导向块27上下移动从而使整个搅拌部9和驱动部6上下移动，确保定位筒12置于铝液液面之上。然后通过驱动部6带动搅拌部9中的第一滑筒10上下移动，具体操作方式为启动第一气缸26，第一气缸26上的伸缩杆上下移动带动第一滑筒10上下移动，当第一滑筒10向下移动时，第一滑筒10带动空心转杆15沿圆管11向下移动，空心转杆15向下移动带动第二滑筒14沿定位筒12向下移动，第二滑筒14向下移动带动喷头19向下移动。空心转杆15向下移动的同时，由于空心转杆15外侧的螺旋导槽16与球形凸起18相适配，使得空心转杆15做圆周转动，空心转杆15转动过程中带动与之固定连接的第二滑筒14转动，第二滑筒14转动带动喷头19转动，喷头19转动带动叶片20沿铰接点向上倾斜；当第一滑筒10向上移动时，第一滑筒10带动空心转杆15沿圆管11向上移动，空心转杆15向上移动带动第二滑筒14沿定位筒12向上移动，第二滑筒14向上移动带动喷头19向上移动，空心转杆15向上移动的同时，空心转杆15向相反的方向做圆周转动，空心转杆15又带动第二滑筒14向相反的方向转动，同时第二滑筒14带动喷头19向相反的方向转动，喷头19转动又带动叶片20沿铰接点向上倾斜。通过调整第一气缸26内的气压参数能改变第一滑筒10上下移动的速度，当加快第一滑筒10上下移动的速度时，能使喷头19的转动速度加快，当减低第一滑筒10上下移动的速度时，能使喷头19的转动速度变慢，当喷头19转动速度加快时，能使叶片20沿铰接点偏离喷头19的倾斜角度增大，当喷头19转动速度变慢时，能使叶片20沿铰接点偏离喷头19的倾斜角度减小。第一滑筒10上下移动的同时打开储气罐7的开关，能使氮气沿通气管8从喷头19上的通气孔进入铝液。除气完成后，将喷头19从铝液中移除即可。

设置有2块挡板13可起到防止铝液溅出的作用。

所述底座1内设有配重块，保证装置左、右平衡，底座1底部设有脚轮，方便移动整个装置。

支撑板4侧面上方固定有导向块27，第一竖杆22贯穿导向块27，并与之竖直滑动连接。通过设置导向块27可以保证驱动部6上下移动过程中是直线运动，而且导向块27可以限制住驱动部6上、下移动过程中不会发生左、右晃动。

导向块27和第一竖杆22设置数量分别为两个，分别设置在定位板29的两侧，避免位置上发生干涉，同时使得结构更加稳定。定位板29下方的第一支板21上设有与之位置对应的缺口。因为定位板29位置固定不变，而驱动部6处于最低位置时，第一支板21是支撑在第一横板3上的，位于定位板29下方，当驱动部6向上移动时，为了避免定位板29阻挡住第一支板21的向上移动，故第一支板21上设有与定位板29位置对应的缺口。

第二竖杆24设置数量为2根，分别对称设置在定位环25两侧，第一气缸26设置数量为两个，保证连接可靠，且受力均匀。

喷头19上部同轴安装有环形盒33，环形盒33上开设有多个漏孔。这样设置可以同时配合除渣剂进行除渣，并且除渣剂在可以随着第二滑筒14上下移动及转动，可以提高除渣效果。

所述第一横板3靠近定位筒12一端的顶部固定有两个间隔布置的立板34，第一支板21位于两个立板34之间。这样设置可以增加对搅拌部9和驱动部6的高度位置进行调整时的稳定性。

Claims (10)

1.一种机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：包括有底座（1），底座（1）顶部竖直固定有支柱（2），支柱（2）左侧中部和顶部分别设置有第一横板（3）和第二横板（5），第一横板（3）和第二横板（5）之间经支撑板（4）进行连接，第一横板（3）左端顶部上方活动设置有驱动部（6），驱动部（6）左端底部设置有搅拌部（9），支撑板（4）侧面下方固定有升降部（28），升降部（28）与驱动部（6）连接；所述搅拌部（9）包括有与驱动部（6）滑动套接的第一滑筒（10），第一滑筒（10）滑动套接在圆管（11）外部，圆管（11）底部与定位筒（12）顶部固定连接，定位筒（12）内部滑动套接有第二滑筒（14），第二滑筒（14）内部同轴安装有竖直向上延伸的空心转杆（15），第二滑筒（14）底部中央开设有通孔，通孔与空心转杆（15）密封连通，空心转杆（15）向上贯穿定位筒（12）、圆管（11）和第一滑筒（10），空心转杆（15）上部与第一滑筒（10）上部转动连接，驱动部（6）上的储气罐（7）通过通气管（8）与空心转杆（15）上部密封连通，空心转杆（15）外壁设有螺旋导槽（16），圆管（11）顶面固定有水平的导向杆（17），导向杆（17）靠近圆管（11）圆心的一端加工有球形凸起（18），球形凸起（18）与螺旋导槽（16）适配，第二滑筒（14）下部同轴密封安装有环形的喷头（19），喷头（19）下部开设有多个通气孔，通气孔与第二滑筒（14）上的通孔密封连通，喷头（19）外壁沿周向铰接有多个等腰梯形状的叶片（20）；升降部（28）用于带动驱动部（6）以及与之连接的搅拌部（9）上下移动，驱动部（6）用于带动搅拌部（9）中的第一滑筒（10）上下移动。

2.根据权利要求1所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述驱动部（6）包括有与定位筒（12）固定套接的第一支板（21），第一支板（21）另一端经第一竖杆（22）与位于其正上方、且与之平行的第二支板（23）固定连接，第二支板（23）另一端底部经第二竖杆（24）与定位环（25）固定连接，定位环（25）套设在第一滑筒（10）外壁上，定位环（25）正上方的第二支板（23）底部固定有第一气缸（26），第一气缸（26）的伸缩杆与第一滑筒（10）顶端固定连接，储气罐（7）固定在第二支板（23）上，第一支板（21）与升降部（28）固定连接。

3.根据权利要求2所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述支撑板（4）侧面上方固定有导向块（27），第一竖杆（22）贯穿导向块（27），并与之竖直滑动连接。

4.根据权利要求3所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述导向块（27）和第一竖杆（22）设置数量分别为两个。

5.根据权利要求2所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述第二竖杆（24）设置数量为两根，分别对称设置在定位环（25）两侧，第一气缸（26）设置数量为两个。

6.根据权利要求2所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述升降部（28）包括有水平固定在支撑板（4）底部侧面的定位板（29），定位板（29）另一端竖直固定有第二气缸（30），第二气缸（30）的伸缩杆转动连接有链轮（31），链轮（31）上滑动连接有链条（32），链条（32）的一端与第一支板（21）连接，另一端与定位板（29）连接，定位板（29）下方的第一支板（21）上设有与之位置对应的缺口。

7.根据权利要求1所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述喷头（19）上部同轴安装有环形盒（33），环形盒（33）上开设有多个漏孔。

8.根据权利要求2所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述第一横板（3）靠近定位筒（12）一端的顶部固定有两个间隔布置的立板（34），第一支板（21）位于两个立板（34）之间。

9.根据权利要求1所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述定位筒（12）外壁上对称设置有两块挡板（13）。

10.根据权利要求1所述的机械铸造用铝水搅拌除气装置，其特征在于：所述底座（1）内设有配重块，底座（1）底部设有脚轮。

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