CN114682743B

CN114682743B - 一种金属熔体电磁搅拌装置

Info

Publication number: CN114682743B
Application number: CN202111642381.XA
Authority: CN
Inventors: 王艳林; 陈晓华; 王自东; 朱谕至; 陈凯旋; 朱进; 于惠文; 綦才; 李家兴
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2023-06-13
Anticipated expiration: 2041-12-29
Also published as: CN114682743A

Abstract

本发明涉及一种金属熔体电磁搅拌装置，属于材料熔炼和铸造设备技术领域，包括磁力搅拌座、熔体桶和固定座，所述固定座一侧固定连接有支撑架，所述支撑架和固定座之间设置有升降组件，所述磁力搅拌座设置于升降组件上，所述熔体桶设置于固定座远离支撑架的一端。磁力搅拌座从熔体桶的一侧进行搅拌，从而能使熔体桶中心熔体和外侧熔体混合充分，为进一步使熔体桶中金属混合充分，可通过升降组件使磁力搅拌座进行上下移动，从而避免由熔体桶中熔体内外温差差异带来的质量问题。

Description

一种金属熔体电磁搅拌装置

技术领域

本发明涉及材料熔炼和铸造设备技术领域，尤其是涉及一种金属熔体电磁搅拌装置。

背景技术

传统铸造在稳定状态下，金属是以枝晶方式长大，在凝固过程中由于熔体装置中心位置熔体的降温速度小于外侧的降温速度，容易出现成分偏析和粗大的树枝晶。例如GH4169合金，树枝间富Nb、Ti元素，枝干部位则贫Nb、Ti元素，易造成冶金缺陷，如黑斑、白斑、碳化物偏聚等。若不采取有效措施，这类严重的成分偏析会遗传至材料成品中，形成粗细晶条带偏析、δ相与γ″相的条带偏析，造成组织与性能的不均匀性直接影响产品质量。为了减轻和改善成分偏析，提高材料成分和组织的均匀性，在金属铸造过程中常见动态晶粒细化的方法有电磁搅拌。电磁搅拌是利用电磁效应实现熔体的搅拌，运动磁场在金属熔体中产生涡流，磁感应强度对涡流产生了体积力，体积力推动液态熔体流动，即对液态金属熔体进行搅拌。现有的电磁搅拌装置通常是将熔体装置放置在电磁搅拌座上，进行搅拌时，能一定比例内外熔体进行混合，但是混合不够充分，不能完全避免上述情况。针对现有技术中存在问题，我们提出一种金属熔体电磁搅拌装置。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的问题，提供一种金属熔体电磁搅拌装置，通过以下技术方案得以实现的：

一种金属熔体电磁搅拌装置，包括磁力搅拌座、熔体桶和固定座，所述固定座一侧固定连接有支撑架，所述支撑架和固定座之间设置有升降组件，所述磁力搅拌座设置于升降组件上，所述熔体桶设置于固定座远离支撑架的一端。

本发明进一步设置为：所述固定座靠近支撑架的一端开设有容纳腔，所述升降组件包括第一支撑座、第二支撑座、第一驱动电机和转动丝杠，所述第一支撑座固定连接于支撑架上，所述第二支撑座固定连接由于容纳腔中，所述转动丝杠转动连接于第一支撑座和第二支撑座之间，所述转动丝杠上螺纹连接有螺母座，所述螺母座与磁力搅拌座固定连接，所述第二支撑座开设有容纳第一驱动电机的容纳槽，所述第一驱动电机固定连接于容纳槽中，所述第一驱动电机的主轴与转动丝杠一端固定连接。

本发明进一步设置为：所述固定座远离支撑架的一端开设有凹坑，所述凹坑的底壁上固定连接有圆环形的导轨，所述导轨上转动连接有转动座，所述转动座外侧壁上固定连接有面齿轮，所述凹坑的侧壁上转动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与面齿轮啮合，所述驱动齿轮连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机设置于容纳腔中，所述转动座的上端面突出于固定座的上端面，所述固定座上设置有挡料组件。

本发明进一步设置为：所述挡料组件包括固定挡板和转动挡板，所述固定挡板平行设置有两个，所述固定挡板固定连接于固定座上的上端面，所述固定挡板设置于熔体桶的外侧且与熔体桶相切，所述固定座远离支撑架的一侧固定连接有两平行设置的支撑板，两所述支撑板之间固定连接有支撑轴，所述转动挡板上开设有贯通的滑移槽，所述支撑轴穿过滑移槽，所述支撑板下端固定连接有固定板，所述固定板的高度小于支撑板的高度。

本发明进一步设置为：所述转动挡板靠近熔体桶的一侧等间距均匀转动连接有滚珠。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

磁力搅拌座从熔体桶的一侧进行搅拌，从而能使熔体桶中心熔体和外侧熔体混合充分，为进一步使熔体桶中金属混合充分，可通过升降组件使磁力搅拌座进行上下移动，从而避免由熔体桶中熔体内外温差差异带来的质量问题。

附图说明

图1是用于展示本实施例进行搅拌时的结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是用于展示本实施例进行取放时的结构示意图；

图4是图3中B部分的局部放大示意图；

图5是用于展示本实施例整体结构的爆炸图；

图6是用于展示固定座的放大示意图；

图7是用于展示固定座的俯视图；

图8是沿图7中C-C剖面线的剖视图；

图9是用于展示转动座的放大示意图；

图10是用于展示升降组件的放大示意图。

附图标记：1、磁力搅拌座；2、熔体桶；3、固定座；31、容纳腔；32、凹坑；33、导轨；34、转动座；35、面齿轮；36、支撑板；37、支撑轴；38、固定板；4、支撑架；5、升降组件；51、第一支撑座；52、第二支撑座；53、第一驱动电机；54、转动丝杠；55、螺母座；56、容纳槽；6、驱动齿轮；7、第二驱动电机；8、挡料组件；81、固定挡板；82、转动挡板；83、滑移槽；84、滚珠。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例

如图1-10所示，为本发明公开的一种金属熔体电磁搅拌装置，包括磁力搅拌座1、熔体桶2和固定座3，固定座3一侧固定连接有支撑架4，支撑架4和固定座3之间设置有升降组件5，磁力搅拌座1设置于升降组件5上，熔体桶2设置于固定座3远离支撑架4的一端。磁力搅拌座1从熔体桶2的一侧进行搅拌，使熔体桶2的熔体上下进行搅拌，熔体在转动的过程中，中心熔体和外侧熔体混合充分，从而消除熔体桶2中心熔体和外侧熔体的温度差值。为进一步使熔体桶2中金属混合充分，可通过升降组件5使磁力搅拌座1进行上下移动，从而避免由熔体桶2中熔体内外温差差异带来的质量问题。

固定座3靠近支撑架4的一端开设有容纳腔31，升降组件5包括第一支撑座51、第二支撑座52、第一驱动电机53和转动丝杠54，第一支撑座51固定连接于支撑架4上，第二支撑座52固定连接由于容纳腔31中，转动丝杠54转动连接于第一支撑座51和第二支撑座52之间，转动丝杠54上螺纹连接有螺母座55，螺母座55与磁力搅拌座1固定连接，第二支撑座52开设有容纳第一驱动电机53的容纳槽56，第一驱动电机53固定连接于容纳槽56中，第一驱动电机53的主轴与转动丝杠54一端固定连接。第一驱动电机53驱动转动丝杠54进行转动，从而驱动螺母座55上的磁力搅拌座1沿竖直方向上下移动。

固定座3远离支撑架4的一端开设有凹坑32，凹坑32的底壁上固定连接有圆环形的导轨33，导轨33上转动连接有转动座34，转动座34外侧壁上固定连接有面齿轮35，凹坑32的侧壁上转动连接有驱动齿轮6，驱动齿轮6与面齿轮35啮合，驱动齿轮6连接有第二驱动电机7，第二驱动电机7设置于容纳腔31中，转动座34的上端面突出于固定座3的上端面，固定座3上设置有挡料组件8。第二驱动电机7通过驱动齿轮6驱动面齿轮35进行转动，转动座34随面齿轮35进行转动，从而带动熔体桶2进行转动，可以从不同方向对熔体桶2中的熔体进行搅拌，进一步使熔体桶2中金属混合充分。

挡料组件8包括固定挡板81和转动挡板82，固定挡板81平行设置有两个，固定挡板81固定连接于固定座3上的上端面，固定挡板81设置于熔体桶2的外侧且与熔体桶2相切，固定座3远离支撑架4的一侧固定连接有两平行设置的支撑板36，两支撑板36之间固定连接有支撑轴37，转动挡板82上开设有贯通的滑移槽83，支撑轴37穿过滑移槽83，支撑板36下端固定连接有固定板38，固定板38的高度小于支撑板36的高度。当对熔体桶2进行转动时，转动挡板82一端插入固定板38和支撑板36之间，转动挡板82呈竖直状态，固定挡板81和转动挡板82对转动的熔体桶2进行限位，从而避免熔体桶2在离心力的作用下，从转动座34上脱落，转动挡板82与固定板38铰接，当需要取放熔体桶2时，可以将转动挡板82向上提升，然后转动至与地面接触，从而方便熔体桶2的取放。转动挡板82靠近熔体桶2的一侧等间距均匀转动连接有滚珠84。转动挡板82设置滚珠84，从而方便取放熔体桶2时，沿着转动挡板82对熔体桶2进行推动，减小熔体桶2与转动挡板82之间的摩擦力。

Claims

1.一种金属熔体电磁搅拌装置，其特征在于，包括磁力搅拌座（1）、熔体桶（2）和固定座（3），所述固定座（3）一侧固定连接有支撑架（4），所述支撑架（4）和固定座（3）之间设置有升降组件（5），所述磁力搅拌座设置于升降组件（5）上，所述升降组件（5）带动磁力搅拌座（1）上下移动，所述磁力搅拌座（1）对熔体桶（2）内的熔体上下进行搅拌，所述熔体桶（2）设置于固定座（3）远离支撑架（4）的一端，所述固定座（3）靠近支撑架（4）的一端开设有容纳腔（31），所述升降组件（5）包括第一支撑座（51）、第二支撑座（52）、第一驱动电机（53）和转动丝杠（54），所述第一支撑座（51）固定连接于支撑架（4）上，所述第二支撑座（52）固定连接由于容纳腔（31）中，所述转动丝杠（54）转动连接于第一支撑座（51）和第二支撑座（52）之间，所述转动丝杠（54）上螺纹连接有螺母座（55），所述螺母座（55）与磁力搅拌座（1）固定连接，所述第二支撑座（52）开设有容纳第一驱动电机（53）的容纳槽（56），所述第一驱动电机（53）固定连接于容纳槽（56）中，所述第一驱动电机（53）的主轴与转动丝杠（54）一端固定连接，所述固定座（3）远离支撑架（4）的一端开设有凹坑（32），所述凹坑（32）的底壁上固定连接有圆环形的导轨（33），所述导轨（33）上转动连接有转动座（34），所述转动座（34）外侧壁上固定连接有面齿轮（35），所述凹坑（32）的侧壁上转动连接有驱动齿轮（6），所述驱动齿轮（6）与面齿轮（35）啮合，所述驱动齿轮（6）连接有第二驱动电机（7），所述第二驱动电机（7）设置于容纳腔（31）中，所述转动座（34）的上端面突出于固定座（3）的上端面，所述固定座（3）上设置有挡料组件（8），所述熔体桶（2）设置于转动座（34）上，所述转动座（34）带动熔体桶（2）进行转动，所述挡料组件（8）包括固定挡板（81）和转动挡板（82），所述固定挡板（81）平行设置有两个，所述固定挡板（81）固定连接于固定座（3）上的上端面，所述固定挡板（81）设置于熔体桶（2）的外侧且与熔体桶（2）相切，所述固定座（3）远离支撑架（4）的一侧固定连接有两平行设置的支撑板（36），两所述支撑板（36）之间固定连接有支撑轴（37），所述转动挡板（82）上开设有贯通的滑移槽（83），所述支撑轴（37）穿过滑移槽（83），所述支撑板（36）下端固定连接有固定板（38），所述固定板（38）的高度小于支撑板（36）的高度。

2.根据权利要求1所述的一种金属熔体电磁搅拌装置，其特征在于，所述转动挡板（82）靠近熔体桶（2）的一侧等间距均匀转动连接有滚珠（84）。