CN112658236A - 一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于有色金属锭料铸造技术领域，特别涉及一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置。包括炉箱、浇铸勺、旋转驱动装置、液面稳定浮筒及浮筒升降驱动机构，其中浇铸勺可转动地设置于炉箱一侧设有的开口处，旋转驱动装置设置于炉箱的外侧，并且与浇铸勺连接；液面稳定浮筒设置于炉箱内；浮筒升降驱动机构设置于炉箱的外侧，并且与液面稳定浮筒连接，用于驱动液面稳定浮筒升降。本发明可实现每个金属锭模的实时精确定量浇铸，由伺服电机驱动的浇铸勺能够以金属浇铸锭模上方的液位传感器采集的液面高度信息作为反馈，准确控制每次浇铸的液面高度进而控制浇注质量，保证定量浇铸。

Description

一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置

技术领域

本发明属于有色金属锭料铸造技术领域，特别涉及一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置。

背景技术

有色金属锭料铸造通常是采用固定容量的浇铸勺，从炉箱内舀取定量的金属熔液，然后通过浇铸口，将金属熔液注入铸锭模具内，经过扒渣、冷却、修边等工序后完成锭料铸造。每块铸锭的重量直接由两方面决定，一方面是浇铸勺从炉箱内舀取的金属液的重量，另一方面是浇铸勺注入模具的重量，稳定的铸锭重量是产品品质管理上极为重要的一环。

在目前应用的铸锭生产线上，铸锭重量控制依赖于浇铸勺每次舀取的重量和浇铸时间。但是浇铸勺在炉箱内舀取金属熔液过程中，难免引起液面波动，液面的高低和液面的驻波直接影响浇铸勺内的熔液量的多少，液面波动过大会导致铸锭重量不均，故炉箱内液面稳定对铸锭质量影响重大。同时不断变化的金属氧化渣会对浇铸口大小带来改变，影响金属流速，固定时间浇铸方法也随流速变化导致铸锭重量变化。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置，以解决铸锭过程中炉箱内液面稳定问题及由于随时间变化浇注口氧化渣堵塞，导致定时间浇铸无法准确控制锭料重量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置，包括炉箱、浇铸勺、旋转驱动装置、液面稳定浮筒及浮筒升降驱动机构，其中浇铸勺可转动地设置于炉箱一侧设有的开口处，所述旋转驱动装置设置于所述炉箱的外侧，并且与所述浇铸勺连接；所述液面稳定浮筒设置于所述炉箱内；所述浮筒升降驱动机构设置于所述炉箱的外侧，并且与所述液面稳定浮筒连接，用于驱动所述液面稳定浮筒升降。

所述浮筒升降驱动机构包括伺服电缸Ⅰ和传动连杆Ⅰ，所述传动连杆Ⅰ的一端与所述伺服电缸Ⅰ的输出端连接，另一端与所述液面稳定浮筒的顶部连接。

所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，还包括帽型液面稳定浮盘和浮盘升降驱动机构，其中帽型液面稳定浮盘套设于所述液面稳定浮筒的外侧，并且与所述液面稳定浮筒可相对滑动；所述浮盘升降驱动机构设置于所述炉箱的外侧，并且与所述帽型液面稳定浮盘连接，用于驱动所述帽型液面稳定浮盘升降。

所述浮盘升降驱动机构包括伺服电缸Ⅱ和传动连杆Ⅱ，所述传动连杆Ⅱ的一端与所述伺服电缸Ⅱ的输出端连接，另一端与所述帽型液面稳定浮盘连接。

所述炉箱内设有炉内液位传感器。

所述炉内液位传感器为四个，并且分别布设于所述炉箱的四角处。

所述旋转驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述浇铸勺传动连接，用于驱动所述浇铸勺绕支撑轴转动。

所述浇铸勺的外侧下方设有锭模，所述锭模的上方设有浇铸液位传感器。

本发明的优点及有益效果是：

1.随着浇铸工作进行炉内金属熔液的高度会逐渐降低，本发明可以通过液面稳定浮筒来控制液面高度保持稳定，有利于浇铸稳定性。

2.浇铸勺在舀金属熔液的过程中引起的驻波会影响每次浇铸勺舀的金属重量，可能会影响浇铸质量，本发明通过帽型液面稳定浮盘来抵消金属熔液驻波，减小液面波动的幅度，有利于保证定量舀取金属熔液。

3.本发明可实现每个金属锭模的实时精确定量浇铸，由伺服电机驱动的浇铸勺能够以金属浇铸锭模上方的液位传感器采集的液面高度信息作为反馈，准确控制每次浇铸的液面高度进而控制浇注质量，保证定量浇铸。

附图说明

图1为本发明用于有色金属铸锭的定量浇注装置的结构示意图；

图2为本发明用于有色金属铸锭的定量浇注装置的主视图；

图3为本发明用于有色金属铸锭的定量浇注装置的轴测图。

图中：1为炉箱，2为浇铸勺，3为锭模，4为炉内液位传感器，5为金属熔液，6为金属溶液液面，7为帽型液面稳定浮盘，8为液面稳定浮筒，9为传动连杆Ⅱ，10为伺服电缸Ⅰ，11为伺服电机，12为浇铸液位传感器，13为支撑轴，14为伺服电缸Ⅱ，15为传动连杆Ⅰ。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明提供的一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置，包括炉箱1、浇铸勺2、旋转驱动装置、液面稳定浮筒8及浮筒升降驱动机构，其中浇铸勺2可转动地设置于炉箱1一侧设有的开口处，旋转驱动装置设置于炉箱1的外侧，并且与浇铸勺2连接，旋转驱动装置用于驱动浇铸勺2转动，可在炉箱1内舀取金属熔液；液面稳定浮筒8设置于炉箱1内，浮筒升降驱动机构设置于炉箱1的外侧，并且与液面稳定浮筒8连接，用于驱动液面稳定浮筒8升降。

本发明的实施例中，浮筒升降驱动机构包括伺服电缸Ⅰ10和传动连杆Ⅰ15，传动连杆Ⅰ15的一端与伺服电缸Ⅰ10的输出端连接，另一端与液面稳定浮筒8的顶部连接。

在上述实施例的基础上，如图1-3所示，本发明提供的一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置，还包括帽型液面稳定浮盘7和浮盘升降驱动机构，其中帽型液面稳定浮盘7套设于液面稳定浮筒8的外侧，并且与液面稳定浮筒8可相对滑动；浮盘升降驱动机构设置于炉箱1的外侧，并且与帽型液面稳定浮盘7连接，用于驱动帽型液面稳定浮盘7升降。

本发明的实施例中，浮盘升降驱动机构包括伺服电缸Ⅱ14和传动连杆Ⅱ9，传动连杆Ⅱ9的一端与伺服电缸Ⅱ14的输出端连接，另一端与帽型液面稳浮盘7连接。具体地，伺服电缸Ⅰ10和伺服电缸Ⅱ14设置于炉箱1的后侧，浇铸勺2通过支撑轴设置于炉箱1的前侧。浇铸勺2的外侧下方设有锭模3，锭模3的上方设有浇铸液位传感器12。锭模3可以通过传送带传动连续运动，每个锭模3能够依次运动到浇铸口下方，待浇铸完成后依次离开进入下一工位。

进一步地，炉箱1内设有炉内液位传感器4。本实施例中，炉内液位传感器4为四个，并且分别布设于炉箱1的四角处。

如图3所示，本发明的实施例中，旋转驱动装置包括伺服电机11，伺服电机11的输出端与浇铸勺2传动连接，用于驱动浇铸勺2绕支撑轴13转动。

可以伺服控制伺服电缸Ⅰ10的长度，进而驱动传动连杆Ⅰ15带动液面稳定浮筒8上下移动，其作用是控制液面的高度，由炉内液位传感器4反馈液面高度进行控制。因此，液面的平均高度通过伺服电缸Ⅰ10带动传动连杆Ⅰ15驱动液面稳定浮筒8来控制。当液面平均高度降低时，可以控制液面稳定浮筒8向下运动，以抬高液面高度，反之，当液面平均高度升高时，可以控制液面稳定浮筒8向上运动，以降低液面高度，实现控制液面高度目的。

可以伺服控制伺服电缸Ⅱ14的长度，进而驱动传动连杆Ⅱ9带动帽型液面稳定浮盘7上下移动，帽型液面稳定浮盘7的作用是稳定液面波动。因此，液面的驻波可以通过伺服电缸Ⅱ14带动传动连杆Ⅱ9驱动帽型液面稳定浮盘7来控制。炉内的多个炉内液位传感器4将液面驻波信息采集到之后，控制帽型液面稳定浮盘7上下移动，帽型液面稳定浮盘7可以在液面产生反向的波抵消液面驻波，进而减小液面波动。

为满足定量浇注需求，本发明从两方面入手，一方面是稳定炉内液面高度，通过液面稳定浮筒8在金属熔液5内的浮沉控制液面高度，通过炉内的液位传感器4反馈液面高度；另一方面是控制浇注至锭模的重量，通过伺服电机11控制浇铸勺2并结合锭模3上方的浇铸液位传感器12实现定量浇注。

本发明的工作流程：

首先，由伺服电机11驱动浇铸勺2绕支撑轴13逆时针旋转，将浇铸勺2浸入炉箱1内的金属熔液5的液面下，将金属熔液舀入浇铸勺2内，然后再次反向旋转，让金属熔液通过浇铸口16流出，并通过浇铸液位传感器12实时测量液面高度，当液面高度达到定量浇铸参数时，逆时针旋转浇铸勺2，完成一个金属锭的浇铸。如此重复，完成传送带上一系列锭模3的金属定量浇铸。

随着金属熔液5不断被浇铸勺2舀出，其液面位置会下降，并且每次浇铸勺2浸入金属熔液后会导致液面的波动，液面的变化会影响浇铸质量。本发明通过帽型液面稳定浮盘7和液面稳定浮筒8配合来调节液面变化。共有四个炉内液位传感器4置于金属熔液上方，分别位于炉箱1的四个角落位置，能够实时测量这四个点的液面的高度，通过数据分析处理可以得到液面的平均高度和液面驻波的波峰波谷。

本发明可实现每个金属锭模的实时精确定量浇铸，由伺服电机驱动的浇铸勺能够以金属浇铸锭模上方的液位传感器采集的液面高度信息作为反馈，准确控制每次浇铸的液面高度进而控制浇注质量，保证定量浇铸。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，包括炉箱(1)、浇铸勺(2)、旋转驱动装置、液面稳定浮筒(8)及浮筒升降驱动机构，其中浇铸勺(2)可转动地设置于炉箱(1)一侧设有的开口处，所述旋转驱动装置设置于所述炉箱(1)的外侧，并且与所述浇铸勺(2)连接；所述液面稳定浮筒(8)设置于所述炉箱(1)内；所述浮筒升降驱动机构设置于所述炉箱(1)的外侧，并且与所述液面稳定浮筒(8)连接，用于驱动所述液面稳定浮筒(8)升降。

2.根据权利要求1所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，所述浮筒升降驱动机构包括伺服电缸Ⅰ(10)和传动连杆Ⅰ(15)，所述传动连杆Ⅰ(15)的一端与所述伺服电缸Ⅰ(10)的输出端连接，另一端与所述液面稳定浮筒(8)的顶部连接。

3.根据权利要求1所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，还包括帽型液面稳定浮盘(7)和浮盘升降驱动机构，其中帽型液面稳定浮盘(7)套设于所述液面稳定浮筒(8)的外侧，并且与所述液面稳定浮筒(8)可相对滑动；所述浮盘升降驱动机构设置于所述炉箱(1)的外侧，并且与所述帽型液面稳定浮盘(7)连接，用于驱动所述帽型液面稳定浮盘(7)升降。

4.根据权利要求3所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，所述浮盘升降驱动机构包括伺服电缸Ⅱ(14)和传动连杆Ⅱ(9)，所述传动连杆Ⅱ(9)的一端与所述伺服电缸Ⅱ(14)的输出端连接，另一端与所述帽型液面稳定浮盘(7)连接。

5.根据权利要求1所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，所述炉箱(1)内设有炉内液位传感器(4)。

6.根据权利要求5所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，所述炉内液位传感器(4)为四个，并且分别布设于所述炉箱(1)的四角处。

7.根据权利要求1所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，所述旋转驱动装置包括伺服电机(11)，所述伺服电机(11)的输出端与所述浇铸勺(2)传动连接，用于驱动所述浇铸勺(2)绕支撑轴(13)转动。

8.根据权利要求1所述的用于有色金属铸锭的定量浇注装置，其特征在于，所述浇铸勺(2)的外侧下方设有锭模(3)，所述锭模(3)的上方设有浇铸液位传感器(12)。

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