CN114293057A - 一种泡沫金属制备用吹气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属制造技术领域，且公开了一种泡沫金属制备用吹气装置，包括熔体箱，所述熔体箱的内腔中部活动安装有通气管，所述通气管的两侧底部开设有出气口，所述通气管的两侧表面活动安装有固定伸缩板。本发明通过设置限气口，有效限定容气袋内腔气体的含量，保证气体含量达到一致，再通过弹簧的回弹，使容气袋内腔气体受压通过活动门板进入排气管向下排出，从而在下方金属熔体内部形成气泡，有效保证了金属熔体内所形成的气泡大小一致，通过设置通气管、容气袋、限气口等结构，使金属熔体自主形成上下隔断分层，且达到均匀通气的效果，避免现有通气装置通入的气体，向金属熔体内流动的范围不够均匀，进而导致气泡分布不均的问题。

Description

一种泡沫金属制备用吹气装置

技术领域

本发明涉及金属制造技术领域，具体为一种泡沫金属制备用吹气装置。

背景技术

泡沫金属是一种含有泡沫气孔的特种金属材料，其具有优良的隔热性能以及隔音性能，且具有密度小的特点，因泡沫金属具有诸多优点，从而被广泛应用于航天航空、石油化工等工业开发领域。

现有泡沫金属的制备方法具有多种，其中较为常用的制备方法，包括熔体发泡法以及直接吹气法，现有工业上一般采用直接吹气法制备大批量的泡沫金属，该方法是通过吹气装置，从底部向熔融的金属熔体内部吹送气体，进而使金属熔体内部发泡，形成大量气孔，从而完成制备，在现有泡沫金属制备过程中，因现有吹气装置多为单一的通气管设备，当气体通入金属熔体内时，气体所形成的泡沫孔存在大小不一的问题，若金属内部气孔大小不一致，则会导致泡沫金属的结构不够稳定，在使用过程中，容易产生断裂，同时，因吹气装置结构简易，其吹气方向固定，则在吹气过程中，气体向金属熔体内流动的范围不够均匀，进而导致气泡分布不均，气孔的分布也会有差异，从而造成泡沫金属内部结构不够稳固，冷却之后的成品无法投入使用的问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有泡沫金属制备在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种泡沫金属制备用吹气装置，具备保证熔体内部气泡大小一致，且气泡分布均匀的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种泡沫金属制备用吹气装置，包括熔体箱，所述熔体箱的内腔中部活动安装有通气管，所述通气管的两侧底部开设有出气口，所述通气管的两侧表面活动安装有固定伸缩板，所述固定伸缩板的两侧固定安装有位于通气管的两侧的固定限位板，所述固定伸缩板的底端固定安装有容气袋，所述容气袋的两侧表面中部开设有限气口，所述容气袋的内腔上下两端固定安装有两个弹簧，其中一个所述弹簧的两端固定连接有拉绳体，另一个所述弹簧的两端固定连接有活动绳，所述活动绳的两端活动安装有活动门板，所述活动门板的底端固定安装有位于容气袋的底端的排气管，所述通气管的顶端固定安装有气泵，所述气泵的顶端固定安装有电机。

优选的，所述固定伸缩板的形状呈长方形，且均匀分布在通气管的两侧，所述固定伸缩板具有可伸缩性。

优选的，所述容气袋的形状呈长方形，其表面具有弹性，所述容气袋均匀排列在固定伸缩板的底端，所述容气袋的底部两侧及底面内部开设有与活动绳相适配的槽道。

优选的，所述限气口的形状呈相互交错型的齿牙状，每两个为一组，位于容气袋的两侧表面，每一个所述限气口分为左右两部分，分别位于容气袋的一侧表面中心线两侧的位置。

优选的，所述拉绳体和活动绳均为线体，且均不具有弹性，所述拉绳体的一端到其另一端的距离长度值，等于容气袋内腔中一侧到另一侧的距离宽度值，所述活动绳穿过容气袋的两侧并通过容气袋的底端表面，与活动门板固定连接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设置限气口，利用气体充满容气袋的内腔，使限气口受容气袋表面拉紧而形成咬合，令气体无法再进入，有效限定容气袋内腔气体的含量，保证气体含量达到一致，同时，气体通入容气袋内部时，弹簧两端受气体流动所给予的拉力而发生形变，当限气口闭合时，气体无法再流通，则弹簧开始发生回弹现象，两个弹簧分别拉动拉绳体和活动绳，在压缩容气袋内部空气的同时，使位于容气袋底端的活动门板向两侧移动，进而容气袋内腔气体受压通过活动门板进入排气管向下排出，从而在下方金属熔体内部形成气泡，因容气袋内部气量一定，且每一个容气袋的内腔受弹簧反弹影响，所造成的排气量以及排气压力相同，则有效保证了金属熔体内所形成的气泡大小一致，避免现有吹气装置在通入气体时，气体通入金属熔体内所形成的泡沫孔存在大小不一，而导致泡沫金属的结构不够稳定的问题。

2、本发明通过设置通气管、容气袋、限气口等结构，通过拉动通气管，使位于通气管的上方金属熔体通过最外侧的容气袋与熔体箱之间的空隙，开始向下流动，并在排气管的底部重新聚集成新的金属熔体层，且当通气管被拉动，并带动容气袋向上移动时，向下流动的金属熔体对固定伸缩板造成下压力，使固定伸缩板向下挤压容气袋，令容气袋的纵向表面收拢，当容气袋的侧表面收拢松弛到一定程度后，限气口的两侧再次分离打开，形成通口，则气体再次通入容气袋的内腔，以便于对重新形成的金属熔体层，进行气泡层的制造，综上，通过装置使金属熔体自主形成上下隔断分层，且装置自身可形成通气循环，在熔体内依次收缩伸展，达到均匀通气的效果，避免现有吹气装置通入的气体，向金属熔体内流动的范围不够均匀，进而导致气泡分布不均的问题。

附图说明

图1为本发明结构剖面正视示意图；

图2为本发明结构剖面俯视示意图；

图3为本发明限气口侧视示意图；

图4为本发明图1中A处结构局部放大示意图。

图中：1、熔体箱；2、通气管；3、出气口；4、固定伸缩板；5、固定限位板；6、容气袋；7、限气口；8、弹簧；9、拉绳体；10、活动绳；11、活动门板；12、排气管；13、气泵；14、电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种泡沫金属制备用吹气装置，包括熔体箱1，熔体箱1的内腔中部活动安装有通气管2，通气管2的两侧底部开设有出气口3，通气管2的两侧表面活动安装有固定伸缩板4，固定伸缩板4的两侧固定安装有位于通气管2的两侧的固定限位板5，固定伸缩板4的底端固定安装有容气袋6，容气袋6的两侧表面中部开设有限气口7，容气袋6的内腔上下两端固定安装有两个弹簧8，其中一个弹簧8的两端固定连接有拉绳体9，另一个弹簧8的两端固定连接有活动绳10，活动绳10的两端活动安装有活动门板11，活动门板11的底端固定安装有位于容气袋6的底端的排气管12，当气体通过通气管2流入容气袋6的内部，并将其内腔撑开时，容气袋6的内腔中的弹簧8受到拉扯而发生形变，当限气口7受容气袋6表面拉紧而闭合时，容气袋6内部无气体推动，则弹簧8的两端所受拉力消失，则弹簧8自身发生反回弹，当位于容气袋6内腔上部的弹簧8进行回弹时，其拉动拉绳体9，进而拉动容气袋6的横向两侧表面，使其收缩，并向内压缩容气袋6内部空气，且保证容气袋6的侧表面拉紧状态不变，保证限气口7的闭合状态，同时，位于容气袋6内腔下部的弹簧8，拉动活动绳10向内回缩，带动活动门板11向两侧移动，使活动门板11向外推入容气袋6的底部槽道内，则容气袋6内腔气体受压通过活动门板11进入排气管12，并通过排气管12向外部金属熔体内部喷出，从而形成气泡，因容气袋6内部气量一定，且每一个容气袋6的底部排气管12受弹簧8的影响，所造成的排气量以及排气压力相同，则可有效保证金属熔体内所形成的气泡大小一致，避免现有吹气装置在通入气体时，气体通入金属熔体内所形成的泡沫孔存在大小不一的问题，通气管2的顶端固定安装有气泵13，气泵13的顶端固定安装有电机14。

请参阅图1-图2，其中，固定伸缩板4的形状呈长方形，且均匀分布在通气管2的两侧，固定伸缩板4具有可伸缩性。

请参阅图1-图4，其中，容气袋6的形状呈长方形，其表面具有弹性，容气袋6均匀排列在固定伸缩板4的底端，容气袋6的底部两侧及底面内部开设有与活动绳10相适配的槽道，当容气袋6被气体带动向外展开时，容气袋6的整体结构依次向外展开，当气体通过限气口7所形成的通口，不断灌入容气袋6内部时，因气体率先充满最外侧的容气袋6，则容气袋6整体结构，其内腔被充满的顺序，是由外向内依次被充满，则位于容气袋6底端的排气管12，其向外排气的顺序也是依次向内，均匀向下排出，位于排气管12底端的金属熔体，其受排出气体的影响所形成的气泡层，其内部气泡分布均匀，此外，当容气袋6内部气体依次排出后，因容气袋6的横向内腔收缩，则容气袋6的整体向内收拢，逐渐向通气管2靠近，当所有的容气袋6的内腔排气完成后，通过拉动通气管2，使位于通气管2的上方金属熔体通过最外侧容气袋6与熔体箱1之间的空隙，向下流动，并在排气管12的底部重新聚集成新的金属熔体层，并覆盖在下层已经通气形成气泡层的金属熔体层的上方，其中，当通气管2带动容气袋6向上移动时，向下流动的金属熔体对固定伸缩板4造成下压力，使固定伸缩板4向下挤压容气袋6，使容气袋6的纵向表面收拢，当容气袋6的侧表面收拢松弛到一定程度后，限气口7的两侧再次分离打开，形成通口，则气体再次通入容气袋6的内腔，以便于对重新形成的金属熔体层，进行气泡层的制造，从而通过设置通气管2、容气袋6、限气口7等结构，使金属熔体可自主形成隔断分层，装置从下而上依次对每一层金属熔体进行通气，进而形成气泡层，并且装置自身可形成通气循环，在熔体内部自动达到上下分层，两侧依次收缩伸展，达到均匀通气的效果，避免现有吹气装置通入的气体，向金属熔体内流动的范围不够均匀，进而导致气泡分布不均，气孔的分布有差异，导致泡沫金属内部结构不够稳固，冷却之后的成品无法投入使用的问题。

请参阅图1-图3，其中，限气口7的形状呈相互交错型的齿牙状，每两个为一组，位于容气袋6的两侧表面，每一个限气口7分为左右两部分，分别位于容气袋6的一侧表面中心线两侧的位置，通过设置限气口7，当气体通过通气管2时，因容气袋6初始状态下，其两侧并未处于紧绷状态，则限气口7的两侧相互分离，形成通口，气体通过限气口7进入容气袋6的内腔，将其逐渐充满，利用气体流动时，气流对容气袋6产生的推力，使容气袋6向外依次展开膨胀，当容气袋6完全展开后，容气袋6将金属熔体进行隔断分层，当容气袋6的内腔被气体充满时，此时，容气袋6的表面绷紧，限气口7受容气袋6表面收缩拉紧而相互咬合闭紧，则通口闭合，气体无法进入，从而有效限制气体的流量，保证每一个容气袋6的内部气体含量可达到一致。

请参阅图1-图4，其中，拉绳体9和活动绳10均为线体，且均不具有弹性，拉绳体9的一端到其另一端的距离长度值，等于容气袋6内腔中一侧到另一侧的距离宽度值，活动绳10穿过容气袋6的两侧并通过容气袋6的底端表面，与活动门板11固定连接。

本发明的使用方法工作原理如下：

当需要制作泡沫金属时，将所需金属熔体倒入熔体箱1的内腔，待熔体倾倒完毕后，将通气管2向下朝向中心位置处缓慢插入金属熔体的内部，待插至熔体箱1的底部留有一层具有一定厚度的熔体层的位置处，停止插入，然后启动电机14和气泵13，通过电机14，令气泵13将气体通入通气管2的内腔中，气体通过通气管2底部所设出气口3，并通过限气口7依次进入容气袋6的内腔，气体进入容气袋6的内腔，通气管2两侧的容气袋6开始逐渐向外展开膨大，同时，固定伸缩板4随着容气袋6依次向外伸展，当容气袋6完全展开后，固定伸缩板4也伸展完毕，则固定伸缩板4和容气袋6将金属熔体进行了内部的上下隔断，形成分层。

当容气袋6的内腔被气体充满时，容气袋6的表面绷紧，限气口7的两侧开设相互咬合闭紧，则气体无法再进入，与此同时，在气体不断流入容气袋6的内腔时，容气袋6的内腔被逐渐撑开，位于其内腔中的弹簧8的两端受拉力影响而发生形变，而当限气口7受容气袋6表面拉伸影响而完全闭合后，因容气袋6的内部再无气体推动，则弹簧8的两端失去拉力影响，开始发生复原回弹，此时，位于容气袋6内腔上部的弹簧8拉动拉绳体9，使容气袋6的横向两侧表面开始收缩，并向内压缩其内部空气，而位于容气袋6内腔下部的弹簧8拉动活动绳10向内移动，活动绳10带动活动门板11向两侧开始移动，使活动门板11向容气袋6的底部槽道内运动，此时，容气袋6内腔气体受压通过活动门板11进入排气管12，气流通过排气管12向下喷出，气体在下方金属熔体形成气泡，进而完成第一层的气泡制备。

当容气袋6内部气体依次排出，完成第一层熔体气泡层的制备后，容气袋6的横向内腔开始收缩，其整体向内收拢并逐渐向通气管2靠近，待容气袋6收拢完毕后，拉动通气管2向上运动，则位于通气管2的上方金属熔体开始向下流动，并在排气管12的底部重新汇聚，形成新的金属熔体层，即第二层金属熔体层，当通气管2向上运动时，通气管2带动固定伸缩板4和容气袋6整体同时向上移动，此时，向下流动的金属熔体对固定伸缩板4造成下压力，使固定伸缩板4向下挤压容气袋6，使容气袋6的纵向表面受压收拢，则限气口7的两侧再次分离打开，形成通口，气体再次通入容气袋6的内腔，从而对重新汇聚而成的金属熔体层，进行气泡层的制造，依次重复上述步骤，直至金属熔体全部制备完毕，即可完成泡沫金属的制备。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种泡沫金属制备用吹气装置，包括熔体箱(1)，其特征在于：所述熔体箱(1)的内腔中部活动安装有通气管(2)，所述通气管(2)的两侧底部开设有出气口(3)，所述通气管(2)的两侧表面活动安装有固定伸缩板(4)，所述固定伸缩板(4)的两侧固定安装有位于通气管(2)的两侧的固定限位板(5)，所述固定伸缩板(4)的底端固定安装有容气袋(6)，所述容气袋(6)的两侧表面中部开设有限气口(7)，所述容气袋(6)的内腔上下两端固定安装有两个弹簧(8)，其中一个所述弹簧(8)的两端固定连接有拉绳体(9)，另一个所述弹簧(8)的两端固定连接有活动绳(10)，所述活动绳(10)的两端活动安装有活动门板(11)，所述活动门板(11)的底端固定安装有位于容气袋(6)的底端的排气管(12)，所述通气管(2)的顶端固定安装有气泵(13)，所述气泵(13)的顶端固定安装有电机(14)。

2.根据权利要求1所述的一种泡沫金属制备用吹气装置，其特征在于：所述固定伸缩板(4)的形状呈长方形，且均匀分布在通气管(2)的两侧，所述固定伸缩板(4)具有可伸缩性。

3.根据权利要求1所述的一种泡沫金属制备用吹气装置，其特征在于：所述容气袋(6)的形状呈长方形，其表面具有弹性，所述容气袋(6)均匀排列在固定伸缩板(4)的底端，所述容气袋(6)的底部两侧及底面内部开设有与活动绳(10)相适配的槽道。

4.根据权利要求1所述的一种泡沫金属制备用吹气装置，其特征在于：所述限气口(7)的形状呈相互交错型的齿牙状，每两个为一组，位于容气袋(6)的两侧表面，每一个所述限气口(7)分为左右两部分，分别位于容气袋(6)的一侧表面中心线两侧的位置。

5.根据权利要求1所述的一种泡沫金属制备用吹气装置，其特征在于：所述拉绳体(9)和活动绳(10)均为线体，且均不具有弹性，所述拉绳体(9)的一端到其另一端的距离长度值，等于容气袋(6)内腔中一侧到另一侧的距离宽度值，所述活动绳(10)穿过容气袋(6)的两侧并通过容气袋(6)的底端表面，与活动门板(11)固定连接。

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