CN116294594B - 一种高温金属液转移装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温金属液转移装置，包括浇筑工作舱、真空发生系统、金属液体引流系统以及金属熔炼炉，所述浇注工作舱通过密封法兰与金属液体引流管系统、负压发生系统密封连接；所述浇筑工作舱包括模具，所述金属熔炼炉内固定设置有一坩埚，所述金属熔炼炉内底部固定设置有一加热装置，通过辅助组件能够让翻转板上被铲起的金属颗粒洒落到从金属颗粒中露出的坩埚侧壁处，由于坩埚内壁处传递过来的热量损耗更小，因此能够让洒落到坩埚的侧壁附近的金属颗粒吸收到更多热量。

Description

一种高温金属液转移装置

技术领域

本发明涉及铸造相关技术领域，具体涉及一种高温金属液转移装置。

背景技术

随着铸造技术的不断进步,人们对铸件的性能要求也随之越来越高,而金属液的质量也对铸件的性能起着决定性的效果。在铸造过程中，需要先将熔炉中的金属颗粒熔化成金属液，然后将金属液从熔炼位置转移到模具的位置，但是现有技术中对熔炉中的金属颗粒进行加热时，无法很好地利用加热装置传导给熔炉的热量，因此降低金属颗粒熔化的效率，而且由于降低效率会增加熔化金属颗粒的时间而导致燃料造成浪费。

发明内容

（1）要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种能够让提高金属颗粒被熔化的效率的一种高温金属液转移装置，以解决上述技术问题。

（2）技术方案

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种高温金属液转移装置，包括浇筑工作舱、负压发生系统、金属液体引流系统以及金属熔炼炉，所述浇筑工作舱通过密封法兰与金属液体引流系统、负压发生系统密封连接；所述浇筑工作舱包括模具，所述金属熔炼炉内固定设置有一坩埚，所述金属熔炼炉内底部固定设置有一加热装置，所述坩埚上侧设置有一用于加快金属熔化的辅助装置；当放入坩埚内的金属颗粒熔化成液体后，所述负压发生系统启动可抽出所述浇筑工作舱中气体，当压力到达预设值后，所述坩埚内的金属液会通过所述金属液体引流系统转移到所述模具内；所述辅助装置包括固定设置在所述金属熔炼炉一侧的支架，所述支架的顶部固定设置有一圆盘，所述圆盘上设置有一驱动装置，所述辅助装置还包括与所述驱动装置配合的辅助组件。

所述驱动装置包括固定沿圆周方向均匀设置在所述圆盘底部的四个驱动部件；每个驱动部件包括固定设置在所述圆盘底部的活塞杆固定式液压缸，所述活塞杆固定式液压缸的移动端固定设置有第一缸固定式液压缸，所述第一缸固定式液压缸的活塞杆上固定设置有一长杆，所述长杆的端部固定设置有一插杆。

所述辅助装置包括固定设置在所述圆盘底部的第二缸固定式液压缸，所述第二缸固定式液压缸的活塞杆上固定设置有一电动机，所述电动机的输出端固定设置有一转动杆，所述转动杆的两侧分别设置有一辅助组件；所述辅助组件包括设置在所述转动杆一侧侧面的长板，所述长板上设置有一矩形槽，所述矩形槽内设置有一活动块，所述活动块上设置有第一槽，所述第一槽内设置有一可往复移动的第一移动块，所述第一移动块的下端转动设置有一旋转轴，所述旋转轴上固定设置有一翻转板，所述旋转轴上还固定设置有一推位块，定义所述推位块靠近所述翻转板的一侧侧面为第一基准面，定义所述翻转板靠近所述推位块的一侧侧面为第二基准面，所述第一基准面与所述第二基准面的夹角为90°，所述第一槽内设置有一可往复移动的第二移动块，所述第二移动块与所述推位块相配合，所述活动块的顶面固定设置有一支撑板，所述支撑板上转动设置有一转轴，所述转轴上固定设置有一转杆，所述转杆上设置有第二槽，所述第二移动块的上端固定设置有一圆杆，所述圆杆位于所述第二槽内且可往复移动，所述活动块的顶部分别设置有两抵块，每个抵块的底面与所述长板的顶面相抵。

所述活动块上设置有第三槽，所述第三槽内设置有一可往复移动的活动杆，所述活动杆的下端固定设置有一压板，所述转杆的顶部固定设置有第一重物块，所述第一重物块位于所述活动杆的正上方，所述第一移动块上设置有用于与所述插杆相配合的第一插孔，所述第二移动块上设置有用于与所述插杆相配合的第二插孔。

所述转动杆上设置有一通槽，所述通槽内设置有可往复移动的第三移动块，所述第三移动块包括两个安装部，两个所述安装部分别位于所述第三移动块的两侧，每个安装部沿长度方向固定设置多个搅拌杆。

所述长板的顶面两侧分别设置有两定位块组，每个定位块组为沿所述长板的长度方向排列的多个定位块，每个抵块的底面设置有用于与所述定位块相配合的定位槽，当每个抵块的底面与所述长板的顶面相抵时，每个定位槽内均被所述定位块进入进行限位。

所述翻转板远离所述旋转轴的一侧为弧形，且所述翻转板的厚度为2-3cm。

（3）有益效果：

A、通过辅助组件能够让翻转板上被铲起的金属颗粒洒落到从金属颗粒中露出的坩埚侧壁处，由于坩埚内壁处传递过来的热量损耗更小，因此能够让洒落到坩埚的侧壁附近的金属颗粒吸收到更多热量，更快被熔化，充分利用坩埚的侧壁处让位于中部的金属颗粒传导到更多的热量，从而能够大大加快金属颗粒被彻底熔化的效率；

B、通过搅拌杆的设置能够让搅拌杆对坩埚内的金属颗粒堆进行搅拌，从而便于让金属颗粒堆更好地受热均匀。

附图说明

图1为本发明中的金属熔炼炉的一种立体结构示意图；

图2为本发明中的金属熔炼炉的一种主视图；

图3为本发明中的金属熔炼炉的一种俯视图；

图4为图3中的A-A处剖视结构示意图；

图5为图3中的B-B处剖视结构示意图；

图6为图5中的C处放大图；

图7为图6中的Y处放大图；

图8为图2中的D-D处剖视图；

图9辅助组件的俯视图；

图10为图9中的E-E处部分剖视图；

图11为定位块与定位槽相配合时的位置示意图；

图12为浇筑工作舱、负压发生系统、金属液体引流系统以及金属熔炼炉的连接示意图。

1、浇筑工作舱；2、负压发生系统；3、金属液体引流系统；4、金属熔炼炉；6、模具；5、坩埚；400、加热装置；70、支架；71、圆盘；700、舱门；701、金属液引流管；702、引流管加热器；703、连接导线；800、导气管；801、气体降温装置；802、气体过滤装置；803、抽气负压泵；72、活塞杆固定式液压缸；73、第一缸固定式液压缸；74、长杆；75、插杆；100、第二缸固定式液压缸；101、电动机；102、转动杆；103、长板；104、矩形槽；105、活动块；106、第一槽；107、第一移动块；108、旋转轴；109、翻转板；110、推位块；113、第二移动块；114、支撑板；115、转轴；116、转杆；117、第二槽；118、圆杆；119、抵块；120、第三槽；121、活动杆；122、压板；123、第一重物块；124、第一插孔；125、第二插孔；151、第三移动块；152、安装部；153、搅拌杆；200、定位块；201、定位槽；600、第二重物块；900、撑块；888、斜面。

具体实施方式

下面结合附图1-12和实施例对本发明进一步说明：

一种高温金属液转移装置，包括浇筑工作舱1、负压发生系统2、金属液体引流系统3以及金属熔炼炉4，所述浇筑工作舱1通过密封法兰与金属液体引流系统3、负压发生系统2密封连接；所述浇筑工作舱1包括模具6，所述金属熔炼炉4内固定设置有一坩埚5，所述金属熔炼炉4内底部固定设置有一加热装置400，所述坩埚5上侧设置有一用于加快金属熔化的辅助装置；当放入坩埚5内的金属颗粒熔化成液体后，所述负压发生系统启动可抽出所述浇筑工作舱中气体，当压力到达预设值后，所述坩埚5内的金属液会通过所述金属液体引流系统3转移到所述模具6内；所述辅助装置包括固定设置在所述金属熔炼炉4一侧的支架70，所述支架70的顶部固定设置有一圆盘71，所述圆盘71上设置有一驱动装置，所述辅助装置还包括与所述驱动装置配合的辅助组件。

浇筑工作舱1还具有舱门700，舱门700使用软填料机械压盖方式进行密封，舱门关闭后形成密闭空间；金属液体引流系统3包括金属液引流管701、引流管加热器702以及连接导线703，金属液引流管701与浇筑工作舱通过密封法兰进行连接，所述金属引流管701另一端插入金属液体中；所述金属液引流管两端通过连接导线703与引流管加热器702进行连接。所述引流管加热器采用低电压高电流方式对引流管加热，以达到预热和熔化引流管道中固态金属的目的。

负压发生系统包括导气管800、气体降温装置801、气体过滤装置802以及抽气负压泵803，浇筑工作舱1通过接口与负压发生系统2中的导气管800密封连接，导气管800经过气体降温装置801后与气体过滤装置802连接，最后与抽气负压泵803连接。所述气体降温装置为水冷设备，导气管在设备冷水中穿过，以达到降温目的；所示导气管采用热导率较高的铜合金管，以加快高温气体快速降温；气体过滤装置802中装有粉尘滤芯，以过滤掉金属浇筑过程中产生的粉尘；最后末端连接抽气负压泵803，对浇筑工作舱1中气体进行可控抽出；所述抽气负压泵803精准抽出气体达到金属液稳定转移。金属液体转移完成后进行泄压操作，然后打开舱门700取出模具。

所述驱动装置包括固定沿圆周方向均匀设置在所述圆盘71底部的四个驱动部件；每个驱动部件包括固定设置在所述圆盘71底部的活塞杆固定式液压缸72，所述活塞杆固定式液压缸72的移动端固定设置有第一缸固定式液压缸73，所述第一缸固定式液压缸73的活塞杆上固定设置有一长杆74，所述长杆74的端部固定设置有一插杆75。

所述辅助装置包括固定设置在所述圆盘71底部的第二缸固定式液压缸100，所述第二缸固定式液压缸100的活塞杆上固定设置有一电动机101，所述电动机101的输出端固定设置有一转动杆102，所述转动杆102的两侧分别设置有一辅助组件；所述辅助组件包括设置在所述转动杆102一侧侧面的长板103，所述长板103上设置有一矩形槽104，所述矩形槽104内设置有一活动块105，所述活动块上设置有第一槽106，所述第一槽106内设置有一可往复移动的第一移动块107，所述第一移动块107的下端转动设置有一旋转轴108，所述旋转轴108上固定设置有一翻转板109，所述旋转轴108上还固定设置有一推位块110，定义所述推位块110靠近所述翻转板109的一侧侧面为第一基准面，定义所述翻转板109靠近所述推位块110的一侧侧面为第二基准面，所述第一基准面与所述第二基准面的夹角为90°，所述第一槽106内设置有一可往复移动的第二移动块113，所述第二移动块113与所述推位块110相配合，所述活动块105的顶面固定设置有一支撑板114，所述支撑板114上转动设置有一转轴115，所述转轴115上固定设置有一转杆116，所述转杆116上设置有第二槽117，所述第二移动块113的上端固定设置有一圆杆118，所述圆杆118位于所述第二槽117内且可往复移动，所述活动块105的顶部分别设置有两抵块119，每个抵块119的底面与所述长板103的顶面相抵。

所述活动块105上设置有第三槽120，所述第三槽120内设置有一可往复移动的活动杆121，所述活动杆121的下端固定设置有一压板122，所述转杆116的顶部固定设置有第一重物块123，所述第一重物块123位于所述活动杆121的正上方，所述第一移动块107上设置有用于与所述插杆75相配合的第一插孔124，所述第二移动块113上设置有用于与所述插杆75相配合的第二插孔125。

所述转动杆102上设置有一通槽150，所述通槽150内设置有可往复移动的第三移动块151，所述第三移动块151包括两个安装部152，两个所述安装部152分别位于所述第三移动块151的两侧，每个安装部152沿长度方向固定设置多个搅拌杆153。

所述长板103的顶面两侧分别设置有两定位块组，每个定位块组为沿所述长板103的长度方向排列的三个定位块200（长板103与定位块200为固定连接），每个抵块119的底面设置有用于与所述定位块200相配合的定位槽201，当每个抵块119的底面与所述长板103的顶面相抵时，每个定位槽201内均被所述定位块200进入进行限位。

所述翻转板109远离所述旋转轴108的一侧为弧形，且所述翻转板109的厚度为2-3cm。本实施例中将厚度设置为2.5cm，将厚度设置为2-3cm之间，通过将厚度设置较小能够便于插入金属颗粒堆内。

所述翻转板109远离推位块110的一侧侧面固定设置有第二重物块600，通过第一重物块123和第二重物块600的设置能够避免109插入金属颗粒的时候左右翻转导致无法很好地插入金属颗粒堆内。

所述电动机101上固定设置有一摄像头，通过摄像头的设置能够在观察到121向上移动到预设距离后就能判断翻转板109已经变成水平状态，让第二缸固定式液压缸100停止继续向下移动，然后驱动部件启动，让插杆75移动将辅助组件向上提起。

活动杆121的两侧侧面分别固定设置有一撑块900；通过撑块的设置能够与活动块105的顶面相抵能够让活动杆121位于第三槽120内。

定位块200沿长度方向的两侧上端设置为斜面888，从而能够让定位槽201沿矩形槽104的长度方向移回重新套在定位块200上的过程中通过斜面的设置能够进行辅助定位。

本发明的工作原理，包括如下过程：

将待熔化的金属颗粒放入坩埚5内，然后加热装置400启动对坩埚5内的金属颗粒进行加热熔化，当金属颗粒被熔化一些时，没有被熔化的金属颗粒会向下沉淀，随着金属颗粒被熔化逐渐向下沉淀，这样会导致坩埚的侧壁上侧会从金属颗粒中逐渐露出，启动第二缸固定式液压缸100，带动转动杆102向下移动，转动杆102会带着活动杆121、翻转板109向下移动，翻转板109在向下移动的过程中会插入金属颗粒内，然而在活动杆121向下移动抵触到坩埚内的金属颗粒时会被向上推动，活动杆121被向上推动时，会推动转杆116克服第一重物块123的重力向上旋转，转杆116远离第一重物块123的一端就会向下旋转，向下旋转的一端会推动第二移动块113向下移动，第二移动块113会推动推位块110向下翻转90°，让翻转板109跟着旋转90°到达水平方向，在第一移动块107跟着转动杆102、长板103向下移动的同时进行翻转，将中部表层的金属颗粒铲起，然后启动活塞杆固定式液压缸72带动插杆75左右移动，第一缸固定式液压缸73带动插杆75上下移动，将插杆75移入第一插孔124和第二插孔125（当第二移动块113向下推动翻转板109翻转到水平位置时，第一插孔124和第二插孔125的轴心刚好位于同一直线上），然后随着第一缸固定式液压缸73带着插杆75向上移动，能够把处于水平状态的翻转板109向上拉起（由于插杆75移动入第一插孔124和第二插孔125让翻转板109被限位在了水平状态），然后随着启动活塞杆固定式液压缸72将翻转板109朝长板103远离转动杆102的一端移动，当移动到矩形槽104远离转动杆102的一端侧壁时，第一移动块107被矩形槽104的内壁挡住，插杆75继续移动，让插杆75离开第二插孔125，从而让翻转板109在重力的作用下向下翻转90°进行复位，然后第一重物块123会在重力的作用下再一次向下翻转与活动杆121抵靠，同时让转杆116远离第一重物块123的一端向上翻转，带着第二移动块113一起向上移动复位，从而能够让翻转板109上被铲起的金属颗粒洒落到从金属颗粒中露出的坩埚侧壁处，由于坩埚内壁处传递过来的热量损耗更小，因此能够让洒落到坩埚的侧壁附近的金属颗粒吸收到更多热量，更快被熔化，当经过预设时间后被洒落到坩埚侧壁处的金属颗粒被熔化后，辅助组件再次启动，将插杆75插入第一插孔124内，然后将翻转板109向上抬起，沿着矩形槽104的长度方向移动到第二个定位块200的位置处（即位于长板103中部位置的定位块200），然后将翻转板109向下移动，让翻转板109翻转将位于靠近中部的金属颗粒铲起，然后插杆75继续插入第二插孔125再次将翻转板109限位在水平位置，然后再将其移动到矩形槽104远离转动杆102的一端侧壁时让翻转板109向下翻转，让金属颗粒被洒落在坩埚侧壁(接着可以移动到最远离转动杆102的定位块200进行上述相同的工作)，通过四个驱动部件的设置（当两个辅助组件旋转到左右方向时候与左右方向的两个驱动部件相配合，当两个辅助组件旋转到前后方向时与前后方向的两个驱动部件相配合），能够让更多的位于中部的金属颗粒被洒落到坩埚侧壁处进行熔化，通过第二缸固定式液压缸100的设置在能够让整个辅助装置向下移动，从而能够将不同高度的中部金属颗粒洒落到坩埚侧壁处，加快熔化速度，从而通过辅助组件能够充分利用坩埚的侧壁处让位于中部的金属颗粒传导到更多的热量，从而能够大大加快金属颗粒被彻底熔化的效率。

当第二缸固定式液压缸100带着转动杆102向下移动时，由于第三移动块151可在通槽150内上下往复移动，因此不会干涉转动杆102向下移动，同时在辅助组件工作暂停的间歇时间，通过电动机101启动，带动第三移动块151、安装部152以及搅拌杆153，能够让搅拌杆153对坩埚内的金属颗粒堆进行搅拌，从而便于让金属颗粒堆更好地受热均匀。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高温金属液转移装置，其特征在于：包括浇筑工作舱(1)、负压发生系统(2)、金属液体引流系统(3)以及金属熔炼炉(4)，所述浇筑工作舱(1)通过密封法兰与金属液体引流管系统(3)、负压发生系统(2)密封连接；所述浇筑工作舱(1)包括模具(6)，所述金属熔炼炉(4)内固定设置有一坩埚(5)，所述金属熔炼炉(4)内底部固定设置有一加热装置(400)，所述坩埚(5)上侧设置有一用于加快金属熔化的辅助装置；当放入坩埚(5)内的金属颗粒熔化成液体后，所述负压发生系统启动可抽出所述浇筑工作舱中气体，当压力到达预设值后，所述坩埚(5)内的金属液会通过所述金属液体引流系统(3)转移到所述模具(6)内；所述辅助装置包括固定设置在所述金属熔炼炉(4)一侧的支架(70)，所述支架(70)的顶部固定设置有一圆盘(71)，所述圆盘(71)上设置有一驱动装置，所述辅助装置还包括与所述驱动装置配合的辅助组件；所述驱动装置包括固定沿圆周方向均匀设置在所述圆盘(71)底部的四个驱动部件；每个驱动部件包括固定设置在所述圆盘(71)底部的活塞杆固定式液压缸(72)，所述活塞杆固定式液压缸(72)的移动端固定设置有第一缸固定式液压缸(73)，所述第一缸固定式液压缸(73)的活塞杆上固定设置有一长杆(74)，所述长杆(74)的端部固定设置有一插杆(75)；所述辅助装置包括固定设置在所述圆盘(71)底部的第二缸固定式液压缸(100)，所述第二缸固定式液压缸(100)的活塞杆上固定设置有一电动机(101)，所述电动机(101)的输出端固定设置有一转动杆(102)，所述转动杆(102)的两侧分别设置有一辅助组件；所述辅助组件包括设置在所述转动杆(102)一侧侧面的长板(103)，所述长板(103)上设置有一矩形槽(104)，所述矩形槽(104)内设置有一活动块(105)，所述活动块上设置有第一槽(106)，所述第一槽(106)内设置有一可往复移动的第一移动块(107)，所述第一移动块(107)的下端转动设置有一旋转轴(108)，所述旋转轴(108)上固定设置有一翻转板(109)，所述旋转轴(108)上还固定设置有一推位块(110)，定义所述推位块(110)靠近所述翻转板(109)的一侧侧面为第一基准面，定义所述翻转板(109)靠近所述推位块(110)的一侧侧面为第二基准面，所述第一基准面与所述第二基准面的夹角为90°，所述第一槽(106)内设置有一可往复移动的第二移动块(113)，所述第二移动块(113)与所述推位块(110)相配合，所述活动块(105)的顶面固定设置有一支撑板(114)，所述支撑板(114)上转动设置有一转轴(115)，所述转轴(115)上固定设置有一转杆(116)，所述转杆(116)上设置有第二槽(117)，所述第二移动块(113)的上端固定设置有一圆杆(118)，所述圆杆(118)位于所述第二槽(117)内且可往复移动，所述活动块(105)的顶部分别设置有两抵块(119)，每个抵块(119)的底面与所述长板(103)的顶面相抵；所述活动块(105)上设置有第三槽(120)，所述第三槽(120)内设置有一可往复移动的活动杆(121)，所述活动杆(121)的下端固定设置有一压板(122)，所述转杆(116)的顶部固定设置有第一重物块(123)，所述第一重物块(123)位于所述活动杆(121)的正上方，所述第一移动块(107)上设置有用于与所述插杆(75)相配合的第一插孔(124)，所述第二移动块(113)上设置有用于与所述插杆(75)相配合的第二插孔(125)。

2.如权利要求1所述的一种高温金属液转移装置，其特征在于：所述转动杆(102)上设置有一通槽(150)，所述通槽(150)内设置有可往复移动的第三移动块(151)，所述第三移动块(151)包括两个安装部(152)，两个所述安装部(152)分别位于所述第三移动块(151)的两侧，每个安装部(152)沿长度方向固定设置多个搅拌杆(153)。

3.如权利要求2所述的一种高温金属液转移装置，其特征在于：所述长板(103)的顶面两侧分别设置有两定位块组，每个定位块组为沿所述长板(103)的长度方向排列的多个定位块(200)，每个抵块(119)的底面设置有用于与所述定位块(200)相配合的定位槽(201)，当每个抵块(119)的底面与所述长板(103)的顶面相抵时，每个定位槽(201)内均被所述定位块(200)进入进行限位。

4.如权利要求1所述的一种高温金属液转移装置，其特征在于：所述翻转板(109)远离所述旋转轴(108)的一侧为弧形，且所述翻转板(109)的厚度为2-3cm。