CN113385661A - 一种液流分配器及液流分配铸造装置 - Google Patents

一种液流分配器及液流分配铸造装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液流分配器及液流分配铸造装置，液流分配器包括：箱体组件，用于容纳铸造用金属液；上盖组件，与箱体组件连通，上盖组件内部开设有液流分配流道，箱体组件中的金属液能够通过液流分配流道进入外部的铸造模具中；加热组件，安装在箱体组件中，对箱体组件中的金属液加热和/或保温；所述箱体组件、上盖组件和加热组件上能够与金属液接触表面均为陶瓷材料。本申请分配器所有与铝水接触部位，全部采用与铝水不发生反应及黏附的特殊陶瓷材料，不会污染铝液。

Description

一种液流分配器及液流分配铸造装置
技术领域
发明涉及铸造技术领域，具体是一种液流分配器及液流分配铸造装置。
背景技术
目前国内铸造厂家使用的液流分配器一般分为两种，一种不需要加热，一种在分配器箱体上打孔安装耐高温的电加热棒，使用时通过加热棒加热箱体，箱体的热量再传导给内腔铝液，以上两种分配器由箱体、上盖两部分组成，箱体与上盖之间需放置密封材料，保证使用时为密封状态，使用时分配器装配在低压铸造机升液管口与模具之间。分配器的材料一般采用铸钢或铸铁材质，在使用时箱体内腔需刷涂一层耐腐蚀涂料，防止高温铝液与钢铁材质发生反应，导致铝液材料不合格以及箱体因腐蚀而报废，实际在使用过程中发现，每次刷涂后耐腐蚀涂料仅能有效保护20个小时左右，时间长了涂料也会脱落导致保护功能失效，如果不及时保养很容易导致箱体报废，使用成本较高，且生产效率较低；由于铸钢（铁）长时间与700℃的高温铝液直接接触，分配器箱体及上盖易发生变形，导致铸造时漏气、甚至出现跑铝现象；第一种不需加热的分配器，由于无加热功能，分配器内的温度无法控制，经常因温度低及低压充型较长导致分配器内的铝液凝固，导致生产终止，操作难度较大。第二种安装加热管的分配器，能够保证工艺要求的铝液温度，箱体上装配的加热管直径为22，为保证导热效率加工的安装孔直径为22.2，由于在使用过程中分配器箱体的变形，加热管损坏后无法顺利取出，更换难度较大，常因加热管损坏较多无法取出，导致分配器报废，因使用成本较高，该种分配器无法得到普及应用。
发明内容
本申请的第一目的是解决现有技术中所存在的至少一个问题，开发了一种不会污染金属液的液流分配器；
本身亲的第二目的是为了提供一种液流分配铸造装置。
发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
为了实现本申请的第一目的：
发明的一种液流分配器，包括：
箱体组件，用于容纳铸造用金属液；
上盖组件，与箱体组件连通，上盖组件内部开设有液流分配流道，箱体组件中的金属液能够通过液流分配流道进入外部的铸造模具中；
加热组件，安装在箱体组件中，对箱体组件中的金属液加热和/或保温;
所述箱体组件、上盖组件和加热组件上能够与金属液接触表面均为陶瓷材料。
可选地，所述箱体组件包括底座、升液流道管、箱体和箱体内胆，所述箱体内胆安装在所述箱体中，所述底座安装在箱体下方，所述升液流道管的上端穿过底座、箱体后与箱体内胆的内腔连通。
可选地，所述箱体外部四周开设有容纳腔，所述容纳腔中安装有保温棉。
可选地，所述上盖组件包括上盖和上盖内胆，所述上盖内胆嵌入在所述上盖中，所述上盖上方安装有多个上盖流道管，所述上盖流道管穿过上盖和上盖内胆后与上盖内胆的内腔连通。
可选地，所述箱体内胆和上盖内胆的材料均为钛酸铝。
可选地，所述加热组件包括浸入式加热器总成，加热器封堵，所述浸入式加热器总成穿过箱体和箱体内胆侧面伸入至箱体内胆的内腔中，所述侵入式加热器总成与箱体内胆安装位置处还安装加热器封堵，所述加热器封堵上开设有伸出至箱体外部的线束孔。
可选地，所述加热器封堵外侧还安装有压力平衡罩，所述压力平衡罩通过连通管与外部的铸造机保温炉的内腔连通。
可选地，所述压力平衡罩包括密封罩和第一密封垫，密封罩与加热器封堵接触位置处设置有所述第一密封垫，所述加热器封堵上的线束孔与密封罩的内腔连通，所述连通管与密封罩的内腔底部连通。
可选地，所述上盖组件和加热组件之间安装有第二密封垫。
为了实现本发明的第二目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种液流分配铸造装置，包括上述的液流分配器，所述液流分配器中的升液流道管下端深入至铸造机保温炉的内腔底部，加热组件中压力平衡罩通过连通管与铸造机保温炉内腔的上部连通。
发明提出的主要有益效果是：现有技术分配器铸铁材料与铝水接触部位虽然涂覆了一层涂料，但使用过程中无法避免铁元素进入铝液，污染铝液。本申请分配器所有与铝水接触部位，全部采用与铝水不发生反应及黏附的特殊陶瓷材料，不会污染铝液。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中液流分配器使用时的结构示意图；
图2是本发明中液流分配器的爆炸视图；
图3是本发明中上盖组件的结构示意图；
图4是本发明中加热器封堵的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的优选实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一
参阅图1、图2所示，发明的一种液流分配器，包括：
箱体组件10，用于容纳铸造用金属液，该金属液可以是铝液、铝合金、铜液、铜合金等。
上盖组件20，与箱体组件10连通，上盖组件20内部开设有液流分配流道，箱体组件中的金属液能够通过液流分配流道进入外部的铸造模具中；
加热组件30，安装在箱体组件10中，对箱体组件10中的金属液加热和/或保温；该加热组件30可以是安装在箱体组件10的侧壁上或侧壁中，优选的，采用浸入式加热器。
所述箱体组件10、上盖组件20和加热组件30上能够与金属液接触表面均为陶瓷材料。分配器所有与铝水接触部位，全部采用与铝水不发生反应及黏附的陶瓷材料，不会污染铝液。
在一实施例中，所述箱体组件10包括底座11、升液流道管12、箱体13和箱体内胆14，所述箱体内胆14安装在所述箱体13中，所述底座11安装在箱体13下方，所述升液流道管12的上端穿过底座11、箱体13后与箱体内胆14的内腔连通。箱体13可以采用了热变形较小的QT500-7铸铁材料铸造成型，由于铸铁材料高温下热稳定性较好，降低了分配器整体变形的趋势，箱体13内胆采用耐高温的钛酸铝材料浇注而成，钛酸铝材料在高温下不与铝水发生反应，且与铝水不易发生黏附现象，不污染铝液，保证了铝水的纯净度，钛酸铝材料绝热性、保温性非常优良，箱体内胆14位于铝水与铸铁材质的箱体及上盖之间，阻断了铝水热量传输通道，大幅降低了铝水降温速度。优选的，所述箱体13外部四周开设有容纳腔，所述容纳腔中安装有保温棉15。保温棉填充在箱体四周空腔部位，用于进一步降低液流分配器的散热， 减少热量损失，护板用于保护保温棉周转损失。升液流道管12采用钛酸铝材料浇注而成，是低压机保温炉铝水进入分配器内腔的通道。
在另一实施例中，结合图2、图3所示，所述上盖组件20包括上盖21和上盖内胆22，所述上盖内胆22嵌入在所述上盖21中，所述上盖21上方安装有多个上盖流道管23，所述上盖流道管23穿过上盖21和上盖内胆22后与上盖内胆22的内腔连通。上盖内胆也采用耐高温的钛酸铝材料浇注而成，与铝水不易发生黏附现象，不污染铝液，保证了铝水的纯净度。所述上盖组件20和加热组件30之间安装有第二密封垫40，用于密封。
在一实施例中，结合图1、图2、图4，所述加热组件30包括浸入式加热器总成31，加热器封堵32，所述浸入式加热器总成31穿过箱体13和箱体内胆14侧面伸入至箱体内胆14的内腔中，所述侵入式加热器总成31与箱体内胆14安装位置处还安装加热器封堵32，加热器封堵32用于密封浸入式加热器总成31，所述加热器封堵32上开设有伸出至箱体13外部的线束孔，浸入式加热器总成31的线束通过加热器封堵32上的线束孔伸出。浸入式加热器总成31由加热器、温度传感器及保护套组成，加热的有效部分直接浸入铝水中，热传导效率很高，为本申请的核心部件。加热器、温度传感器位于保护套内部，加热器通过电能加热，提供的热量通过保护套传导至铝液，保证铝液温度达到工艺设定温度；温度传感器通过补偿导线与低压机温控仪连接，实现温度的自动控制；保护套采用氮化硅材料制作而成，氮化硅作为一种新型的陶瓷材料，具有超高的抗压强度，达到2500MPa，具有较高的耐热温度，可达到1300℃，断裂韧性较好同时具有较好的导热性能，与铝水不易发生黏附现象，由于具有以上的优越性能，可以抵御使用过程中铝液的冲击力，具有超强的抗弯能力，保证使用的稳定性；加热器封堵32在浸入式加热器总成31装配完成后，用耐火水泥打结而成，用于固定加热器总成，防止窜动。
可选地，所述加热器封堵32外侧还安装有压力平衡罩33，所述压力平衡罩33通过连通管34与外部的铸造机保温炉的内腔连通。压力平衡罩33一端安装在箱体13上，与箱体13密封，另一端有两个接口，一个为浸入式加热器总成31的外接电路接口，一个接口通过连通管34与低压铸造机保温炉连接，在分配器使用过程中保证保护套内外压力平衡，保证保护套与箱体内胆14的密封性要求。
可选地，参阅图4所示，所述压力平衡罩33包括密封罩331和第一密封垫332，密封罩331与加热器封堵32接触位置处设置有所述第一密封垫332，用于密封，所述加热器封堵32上的线束孔与密封罩331的内腔连通，所述连通管34与密封罩331的内腔底部连通。保证保护套内外压力平衡，保证保护套与箱体内胆14的密封性要求。
实施例二、
参阅图1所示，一种液流分配铸造装置，包括上述的液流分配器A，所述液流分配器A中的升液流道管12下端深入至铸造机保温炉B的内腔底部，加热组件30中压力平衡罩33通过连通管34与铸造机保温炉B内腔的上部连通。
操作方法及工作原理
本操作方法的液流分配铸造装置采用低压铸造机驱动。
首先把升液流道管12安装在分配器底座11上，在升液流道管12上表面放置两层石棉纸，液流分配器采用螺钉固定在底座11上；
把与箱体组件10装配成一体的液流分配器A安装在铸造机保温炉B上，装配时液流分配器A上升液流道管12下表面沿周应放置5层2毫米的石棉纸，同时应尽量保证液流分配器A上升液流道与分配器底座11升液管同心；压力平衡罩33的连通管34与铸造机保温炉B连接。
浸入式加热器总成31的加热线及温度传感器补偿导线连接至保温炉控制柜，设定加热温度为700℃，调整电流保证缓慢加热；
点燃烤枪，通过安装在上盖组件20上的上盖流道管23，烘烤液流分配器A内腔的上盖内胆22及箱体内胆14，缓慢加热到700℃；
液流分配器A内腔达到温度后关闭烤枪，在上盖流道管23上表面放置两层石棉纸，把模具C通过定位安装在分配器的底座11上，模具C上模连接在低压机动模板上；
开启低压铸造机，开模，使模具上模远离下模，模具上模离开适当距离，开启烤枪，烘烤模具C到工艺设定温度；
关闭烤枪，利用红外测温枪通过模具下模的浇道口检测加热器保护套的温度，是否达到700℃，确认加热器保护套的温度达到700℃，开启低压铸造机液面悬浮功能，首次设定悬浮压力为200毫巴，通过下模的浇道口检测铝液高度，调整悬浮压力直到铝液进入上盖流道内为止；
模具C合模，启动低压铸造机浇注功能，保温炉内压力逐渐升高，在压力的作用下铝水由液流分配器A进入模具C型腔，完成一次充型。
铸件凝固后低压机自动泄压，模具C以下分配器内的铝水回流到保温炉内，由于低压机的液面悬浮功能作用，铝液在10秒内迅速充满液流分配器，达到设定液面高度。
开模取件，完成一次浇注过程。
本申请的优点在于
1、本申请分配器所有与铝水接触部位，全部采用与铝水不发生反应及黏附的特殊陶瓷材料，不会污染铝液。
2、本申请分配器由于在铸铁外壳内腔打结了一层高保温性的钛酸铝材料，铸铁外壳温度相对较低，变形量较小。
3、本申请分配器所使用的加热器直接安装在铝水中，对铝液的加热方式为浸入式加热，换热效率高，相比传统的加热管导热方式，电能节省60%，该种加热器外面安装有保护套，保护套采用特殊材料氮化硅制作而成，具有高强度、高导热、耐腐蚀、不黏附铝液、热稳定性好等特点。
4、本申请由于设置了压力平衡罩装置，简化了浸入式加热器总成的装配难度，解决了该处漏气风险。浸入式加热器加热效率高，热稳定性好，正常使用质保一年以上，解决了加热管加热分配器频繁更换加热管的问题，解决了分配器稳定性生产问题。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液流分配器，其特征在于，包括：
箱体组件，用于容纳铸造用金属液；
上盖组件，与箱体组件连通，上盖组件内部开设有液流分配流道，箱体组件中的金属液能够通过液流分配流道进入外部的铸造模具中；
加热组件，安装在箱体组件中，对箱体组件中的金属液加热和/或保温;
所述箱体组件、上盖组件和加热组件上能够与金属液接触表面均为陶瓷材料。
2.如权利要求1所述的液流分配器，其特征在于：所述箱体组件包括底座、升液流道管、箱体和箱体内胆，所述箱体内胆安装在所述箱体中，所述底座安装在箱体下方，所述升液流道管的上端穿过底座、箱体后与箱体内胆的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的液流分配器，其特征在于：所述箱体外部四周开设有容纳腔，所述容纳腔中安装有保温棉。
4.根据权利要求2所述的液流分配器，其特征在于：所述上盖组件包括上盖和上盖内胆，所述上盖内胆嵌入在所述上盖中，所述上盖上方安装有多个上盖流道管，所述上盖流道管穿过上盖和上盖内胆后与上盖内胆的内腔连通。
5.根据权利要求4所述的液流分配器，其特征在于：所述箱体内胆和上盖内胆的材料均为钛酸铝。
6.据权利要求2所述的液流分配器，其特征在于：所述加热组件包括浸入式加热器总成，加热器封堵，所述浸入式加热器总成穿过箱体和箱体内胆侧面伸入至箱体内胆的内腔中，所述侵入式加热器总成与箱体内胆安装位置处还安装加热器封堵，所述加热器封堵上开设有伸出至箱体外部的线束孔。
7.据权利要求6述的液流分配器，其特征在于：所述加热器封堵外侧还安装有压力平衡罩，所述压力平衡罩通过连通管与外部的铸造机保温炉的内腔连通。
8.据权利要求7述的液流分配器，其特征在于：所述压力平衡罩包括密封罩和第一密封垫，密封罩与加热器封堵接触位置处设置有所述第一密封垫，所述加热器封堵上的线束孔与密封罩的内腔连通，所述连通管与密封罩的内腔底部连通。
9.据权利要求1所述的液流分配器，其特征在于：所述上盖组件和加热组件之间安装有第二密封垫。
10.一种液流分配铸造装置，其特征在于：包括权利要求1所述的液流分配器，所述液流分配器中的升液流道管下端深入至铸造机保温炉的内腔底部，加热组件中压力平衡罩通过连通管与铸造机保温炉内腔的上部连通。
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