CN117300112A - 一种熔铸铝棒制造安全监控装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其包括底板、用于汇流熔化炉铝液的流出槽、以及与所述流出槽连通的导流槽，所述导流槽连接有备用槽，所述导流槽与所述备用槽之间设置有多个尺寸不同的缓冲槽；所述流出槽靠近于所述导流槽的位置设置有第一液位传感器；所述导流槽以及所述缓冲槽与所述导流槽连接处均设置有截流机构；所述导流槽靠近于其所述截流机构位置设置有用于监控截流后液面的监控机构；所述导流槽还设置有用于快速冷却所述导流槽的冷却机构。本申请具有采用备用槽保证熔炼铝棒工作正常进行的效果，同时便于工作人员查看导流槽故障点，大大提升工作效率。
Description
技术领域
本申请涉及熔铸技术的技术领域，尤其是涉及一种熔铸铝棒制造安全监控装置。
背景技术
目前熔铸是指物料经高温熔化后，直接浇铸成制品的方法。在进行铸造时，为了防止出现漏液的情况，通过液位传感器对导流槽中液位进行测量，在液位传感器监视到铝液瞬间下降，范围超过设定的工艺允许值时判断为铸造漏铝，当液位突然上升，判断为流槽堵塞，通过对铝液出口进行关闭，从而对导流槽进行排查，但是在对铝液出口进行关闭时，容易出现渗漏的情况，影响排查的效果。
相关技术中公开号为CN112605374A的中国专利，提出了一种熔铸铝棒制造安全监控装置，包括底板，底板两端均固定安装有熔化炉，两个熔化炉下端连通设置有铝液流出管，铝液流出管下端设置有导流槽，两个熔化炉上均固定连接有固定板，固定板的下表面固定连接有伸缩杆，伸缩杆输出端固定连接有横板，横板的一侧固定连接有竖板，竖板上固定连接有弹簧，横板的另一侧固定连接有安装板，安装板上通过限位机构连接有抵接板，弹簧与抵接板固定连接，弹簧处于压缩状态，抵接板与铝液流出管相抵接，导流槽内设置有截流机构，熔化炉上均固定连接有液位传感器，其中一个固定板上固定连接有控制器。上述技术方案具有利于对导流槽进行排查的特点。
上述中的相关技术存在有以下缺陷：当铝液的液面发生异常变动后，可能是导流槽发生堵塞或漏液，若直接进行截流，会对熔铸正常生产流程造成影响，影响产量，因此亟需解决上述问题。
发明内容
为了改善导流槽发生故障后影响熔炼生产正常进行的问题，本申请提供一种熔铸铝棒制造安全监控装置。
本申请提供的一种熔铸铝棒制造安全监控装置采用如下的技术方案：
一种熔铸铝棒制造安全监控装置，包括底板、用于汇流熔化炉铝液的流出槽、以及与所述流出槽连通的导流槽，所述导流槽连接有备用槽，所述导流槽与所述备用槽之间设置有多个尺寸不同的缓冲槽；所述流出槽靠近于所述导流槽的位置设置有第一液位传感器；
所述导流槽以及所述缓冲槽与所述导流槽连接处均设置有截流机构；所述导流槽靠近于其所述截流机构位置设置有用于监控截流后液面的监控机构；所述导流槽还设置有用于快速冷却所述导流槽的冷却机构。
更进一步地，所述截流机构包括支架、升降设置于所述支架上的挡板以及用于防护溅射铝液的防护组件，所述支架与对应所述导流槽或对应所述缓冲槽固定连接，所述挡板与所述导流槽或所述缓冲槽规格尺寸适配，且所述挡板高度尺寸不小于所述导流槽或所述缓冲槽的深度尺。
更进一步地，所述防护组件包括与所述挡板可拆卸连接的固定架、与固定架转动连接的防护板以及用于驱动所述防护板摆动的驱动件，所述防护板与所述固定架转动连接的轴线方向垂直于铝液运动方向，所述驱动件设置于所述支架上。
更进一步地，所述驱动件设置为钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述防护板的端部固定连接，所述支架设置有用于卷绕所述钢丝绳的牵引组件。
更进一步地，所述监控机构包括第二液位传感器、用于标识所述导流槽靠近于所述挡板位置液面变化情况的标识组件，所述第二液位传感器设置于所述支架上，所述第二液位传感器用于触发所述标识组件工作。
更进一步地，所述标识组件包括标识架、标识片、标识笔、用于驱动所述标识笔运动的动力件以及用于卷绕标识片的卷绕组件，所述标识片活动设置于所述标识架上，所述标识笔滑动于所述标识架上且所述标识笔运动方向垂直于所述标识片的运动方向，所述第二液位传感器用于控制所述动力件以及所述卷绕组件工作。
更进一步地，所述卷绕组件包括两个卷绕辊以及两个伺服电机，所述卷绕辊与所述标识架转动连接，所述伺服电机安装于所述标识架上且所述伺服电机用于控制所述卷绕辊转动。
更进一步地，所述冷却机构包括装有冷却水的冷却箱以及用于实现冷却水循环流动的循环机构，所述冷却箱与所述导水槽进行热交换；所述防护板以及所述冷却箱均设置有用于制冰的制冰机构，所述循环机构也用于实现所述防护板的冷却水循环。
更进一步地，所述制冰机构包括制冰箱、用于控制所述制冰箱开合的控制组件以及用于朝向所述制冰箱内喷入液氮的喷射组件，所述循环机构用于给所述制冰机构补充水。
更进一步地，所述防护板还设置有用于对溅射铝液进行清理的清理机构。
综上所述，本申请的有益技术效果为：
（1）熔化炉的铝液从流出槽汇合后流动至导流槽内，当第一液位传感器监测到导流槽内液面高于或者低于设定值，此时第一液位传感器控制导流槽的挡板降下，升起一个缓冲槽的挡板，导流槽停止输送铝液，改用缓冲槽进入到备用槽内；
（2）当挡板完全运动至将导流槽截流的位置时，此时卷扬机继续放下钢丝绳，在防护板的自重作用下，防护板继续朝向熔化炉方向摆动，防护板对溅起的铝液进行防护，导流槽的铝液液面超过设定值或者低于设定值时，此时第二液位传感器控制动力件运动，标识笔运动至与标识片抵接导流槽的铝液液面超过设定值或者低于设定值时，此时第二液位传感器控制动力件运动，标识笔运动至与标识片抵接，根据划线时间选用合适的缓冲槽，本实施例中通过划线距离最短的则为最佳的缓冲槽，快速保证备用槽能够正常使用；
（3）对制冰箱内喷入液氮，此时制冰箱内水被吸收热量从而得到冰块，当控制板运动至出口与开口连通时，此时冰块滑落至水管内，此时则需要加速冷却防护板，理电机驱动往复丝杆转动，滑块的转动被限制，滑块带动刮刀运动，刮刀将粘附在防护板上铝液清理至导流槽内。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例的左视图。
图3是本申请实施例中截流机构的示意图。
图4是本申请实施例中制冰机构的示意图。
图5是本申请实施例中标识组件的示意图。
附图标记：1、底板；2、流出槽；3、导流槽；4、备用槽；5、缓冲槽；6、支架；7、挡板；8、固定架；9、防护板；10、钢丝绳；11、牵引组件；12、第二液位传感器；13、第一液位传感器；14、标识片；15、标识笔；16、动力件；17、卷绕辊；18、伺服电机；19、冷却箱；20、循环泵；21、水管；22、制冰箱；23、控制板；24、液氮罐；25、喷枪；26、清理电机；27、往复丝杆；28、滑块；29、滑杆；30、刮刀。
实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开一种熔铸铝棒制造安全监控装置。参照图1和图2，一种熔铸铝棒制造安全监控装置包括底板1、用于汇流熔化炉铝液的流出槽2、以及与流出槽2连通的导流槽3，流出槽2与导流槽3连通，本实施例中熔化炉可以设置为多个，多个熔化炉的铝液均汇流至流出槽2内，流出槽2汇流至导流槽3内，导流槽3用于将铝液输送至下一个工序，流出槽2靠近与导流槽3的位置设置有第一液位传感器13，第一液位传感器13用于监控导流槽3以及流出槽2连接位置的液位，若导流槽3内液位发生异常变动，即为铝渣堵塞导流槽3或者导流槽3发生漏液状况，此时第一液位传感器13监控到液位异常后需要截流，避免发生事故，本实施例中也可以将第一液位传感器13蜂鸣器通过PLC控制器控制连接，用于警示工作人员发生故障。
为了实现既能够检查导流槽3也能够保证不停机，导流槽3连接有备用槽4，备用槽4同样用于将铝液输送至下一个工序，导流槽3与备用操之间设置有多个尺寸不同的缓冲槽5，缓冲槽5的宽度尺寸有大于导流槽3也可以小于导流槽3，若导流槽3内液位本就高，那就需要选择尺寸大的缓冲槽5，若导流槽3的液位偏低则需要选择缓冲槽5，保证备用槽4内的铝液液位处于符合标准的稳定状态。同样的，本实施例中导流槽3和备用槽4之间的功能可以切换，即为导流槽3也可以起到备用的功能，即为备用槽4出现故障后导流槽3也可以投入使用。
参照图1和图3，导流槽3以及缓冲槽5与导流槽3连接处均设置有截流机构，截流机构用于将铝液截流，停止铝液的供应；截流机构包括支架6、升降设置于支架6上的挡板7以及用于防护铝液溅射的防护组件，支架6与导流槽3或者缓冲槽5固定连接，支架6安装在指定位置，挡板7与导流槽3或缓冲槽5尺寸适配，本实施例中挡板7采用耐火材料制得，挡板7的外壁还可以包裹有石棉垫，用于确保挡板7截流铝液的效果，支架6设置有用于控制挡板7沿着竖直方向往复运动的电缸或者气缸，挡板7的高度等于导流槽3或者缓冲槽5的深度尺寸，也可以大于导流槽3或者缓冲槽5的深度尺寸，本实施例中导流槽3、缓冲槽5以及备用槽4的深度尺寸一致。第一液位传感器13与气缸通过PLC控制器控制连接，当第一液位传感器13监测到导流槽3内液面高于或者低于设定值，此时第一液位传感器13控制导流槽3的挡板7降下，升起一个缓冲槽5的挡板7，导流槽3停止输送铝液，改用缓冲槽5进入到备用槽4内。
防护组件包括与挡板7可拆卸连接的固定架8、与固定架8转动连接的防护板9以及用于驱动防护板9摆动的驱动件，固定架8与挡板7之间采用螺栓进行连接，防护板9与固定架8转动连接的轴线方向垂直于铝液运动方向，防护板9初始位置朝向熔化炉方向发生倾斜，即为防护板9用于防护铝液与挡板7冲击后的溅射行为，防护板9也选用耐火材料制得，驱动件设置于支架6上，驱动件设置为钢丝绳10，钢丝绳10与防护板9的端部固定连接，防护板9的端部固定连接有固定环，钢丝绳10的一端绑扎在固定环上，支架6设置有用于卷绕钢丝绳10的牵引组件11，牵引组件11采用卷扬机，当挡板7处于初始位置时，牵引绳处于绷直状态，此时防护板9朝向熔化炉方向倾斜且倾斜角度低于15°，当挡板7开始下移时，卷扬机逐渐也放下钢丝绳10，当挡板7完全运动至将导流槽3截流的位置时，此时卷扬机继续放下钢丝绳10，在防护板9的自重作用下，防护板9继续朝向熔化炉方向摆动，防护板9角度控制45°-60°之间的位置，实现防护板9对溅射铝液进行防护。
参照图3和图5，导流槽3靠近于其对应截流机构位置设置有用于监控截流后液面的监控机构；监控机构包括第二液位传感器12、用于标识导流槽3靠近于挡板7位置液面变化情况的标识组件，第二液位传感器12设置于支架6上，第二液位传感器12用于触发标识组件工作，第二液位传感器12用于监测挡板7位置铝液的液面，标识组件包括标识架、标识片14、标识笔15、用于驱动标识笔15运动的动力件16以及用于卷绕标识片14的卷绕组件，标识架设置在现场的中控室即可，也可以设置在导流槽3附件的位置，标识片14采用塑料片或者纸片，标识笔15选用现有技术中的水性笔即可，动力件16设置为气缸或者电推杆，实现标识笔15运动即可，标识笔15滑动于标识架上，且标识笔15运动方向垂直于标识片14的运动方向，第二液位传感器12用于控制动力件16以及卷绕组件工作，动力件16与第二液位传感器12通过PLC控制器控制连接。
卷绕组件包括两个卷绕辊17以及两个伺服电机18，卷绕辊17与标识架转动连接，卷绕辊17的轴线方向为竖直设置，伺服电机18安装于标识架上且伺服电机18用于控制卷绕辊17转动，伺服电机18与第二液位传感器12也通过PLC控制连接，由于挡板7对导流槽3进行截流时，导流槽3的液面会发生短暂上涨，且其上涨的幅度与缓冲槽5的截面相关，当导流槽3的铝液液面超过设定值或者低于设定值时，此时第二液位传感器12控制动力件16运动，标识笔15运动至与标识片14抵接，同时，两个伺服电机18同频且朝向同一个方向转动，此时标识笔15在标识片14上进行标识，当第二液位传感器12监控到液面恢复至设定值时，此时伺服电机18停止运动，且标识笔15运动至远离标识片14的位置。
标识笔15在标识片14上的划线为液面不稳定的时间，即为液面低于或者高于液面设定高度的时间，因此工作人员可以根据划线时间选用合适的缓冲槽5，本实施例中通过划线距离最短的则为最佳的缓冲槽5，且在缓冲槽5以及备用槽4内铝液稳定后，铝液的液面位于设定的高度，保证铝液稳定输送的效果，而铝液主要波动的时间也从截流发生的时候开始，智能选择最佳的缓冲槽5，也能够保证截流工作的正常进行，不会干扰铝液生产工作。
参照图3和图4，导流槽3还设置有用于快速冷却的冷却机构，冷却机构包括制冰箱22以及用于实现冷却水循环流动的循环机构，冷却箱19与导水槽进行热交换，挡板7以及冷却箱19均设置有用于制冰的制冰机构，循环机构用于实现防护板9的冷却水循环，循环机构采用冷却池以及循环泵20即可实现，本实施例中导流槽3外部的电器以及水管21均套设有隔温材料，避免高温对电器或者水管21造成损伤，循环泵20与冷却箱19或防护板9均通过水管21实现水循环，当截流工作完成后，冷却箱19内的冷却水即可开始与导流槽3进行热交换，便于后续工作人员对导流槽3进行检查，而防护板9的冷却工作需要等铝液液面稳定后再开始。
制冰机构包括制冰箱22、用于控制制冰箱22开合的控制组件以及用于朝向制冰箱22内喷入液氮的喷射组件，制冰箱22与水管21连通，且制冰箱22与水管21连接的位置为开口设置，与制冰箱22连接的水管21设置为不锈钢制水管21，其他位置的水管21可选用软管，控制组件包括控制板23以及气缸，气缸与制冰箱22高度连接，控制板23滑动设置于制冰箱22开口处，且控制板23的尺寸大于制冰箱22的开口，控制板23设置有出口，当控制板23运动至出口与开口连通时，此时冰块滑落至水管21内，用于提升冷却速度。
喷射组件包括用于存储液氮的液氮罐24以及用于对制冰箱22内喷氮的喷枪25，当控制板23开启时，水管21的冷却水流动至制冰箱22内，此时将控制板23关闭，水箱与制冰箱22隔离，对制冰箱22内喷入液氮，此时制冰箱22内水被吸收热量从而得到冰块，或者也可以大大降低制冰箱22内的温度，因为降低冷却水的温度，大大提升冷却效率。
参照图3和图4，防护板9还设置有用于对溅射铝液进行清理的清理机构，清理机构包括往复丝杆27、滑块28、刮刀30，清理电机26以及滑杆29，刮刀30长度方向沿着防护板9转动的轴线方向设置，刮刀30厚度尺寸沿着朝向防护板9方向逐渐减小，刮刀30对防护板9施加刮铲的作用力，且刮刀30的倾斜方向朝向导流槽3方向设置，即为刮刀30倾斜方向与防护板9的倾斜方向相反，往复丝杆27与防护板9转动连接，滑杆29与防护板9刮刀30连接，往复丝杆27与滑杆29平行设置，滑块28与刮刀30固定连接，清理电机26安装于防护板9上，且清理电机26用于驱动往复丝杆27转动，滑块28与往复丝杆27螺旋配合，滑块28套设滑移在滑杆29外，当防护板9冷却工作完成后，清理电机26驱动往复丝杆27转动，滑块28的转动被限制，滑块28带动刮刀30运动，刮刀30将粘附在防护板9上铝液清理至导流槽3内，本实施例中对防护板9的冷却工作主要是为了延长刮刀30的寿命，且无需将铝液冷却至室温，只需要保证刮刀30能够承受的温度即可。
本申请实施例一种熔铸铝棒制造安全监控装置的实施原理为：熔化炉的铝液从流出槽2汇合后流动至导流槽3内，当第一液位传感器13监测到导流槽3内液面高于或者低于设定值，此时第一液位传感器13控制导流槽3的挡板7降下，升起一个缓冲槽5的挡板7，导流槽3停止输送铝液，改用缓冲槽5进入到备用槽4内；此时冷却箱19对导流槽3停工部分进行冷却。
当挡板7完全运动至将导流槽3截流的位置时，此时卷扬机继续放下钢丝绳10，在防护板9的自重作用下，防护板9继续朝向熔化炉方向摆动，防护板9对溅起的铝液进行防护，导流槽3的铝液液面超过设定值或者低于设定值时，此时第二液位传感器12控制动力件16运动，标识笔15运动至与标识片14抵接导流槽3的铝液液面超过设定值或者低于设定值时，此时第二液位传感器12控制动力件16运动，标识笔15运动至与标识片14抵接，根据划线时间选用合适的缓冲槽5，本实施例中通过划线距离最短的则为最佳的缓冲槽5，快速保证备用槽4能够正常使用。
对制冰箱22内喷入液氮，此时制冰箱22内水被吸收热量从而得到冰块，当控制板23运动至出口与开口连通时，此时冰块滑落至水管21内，此时则需要加速冷却防护板9，理电机驱动往复丝杆27转动，滑块28的转动被限制，滑块28带动刮刀30运动，刮刀30将粘附在防护板9上铝液清理至导流槽3内。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，包括底板(1)、用于汇流熔化炉铝液的流出槽(2)、以及与所述流出槽(2)连通的导流槽(3)，所述导流槽(3)连接有备用槽(4)，所述导流槽(3)与所述备用槽(4)之间设置有多个尺寸不同的缓冲槽(5)；所述流出槽(2)靠近于所述导流槽(3)的位置设置有第一液位传感器(13)；
所述导流槽(3)以及所述缓冲槽(5)与所述导流槽(3)连接处均设置有截流机构；所述导流槽(3)靠近于其所述截流机构位置设置有用于监控截流后液面的监控机构；所述导流槽(3)还设置有用于快速冷却所述导流槽(3)的冷却机构。
2.根据权利要求1所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述截流机构包括支架(6)、升降设置于所述支架(6)上的挡板(7)以及用于防护溅射铝液的防护组件，所述支架(6)与对应所述导流槽(3)或对应所述缓冲槽(5)固定连接，所述挡板(7)与所述导流槽(3)或所述缓冲槽(5)规格尺寸适配，且所述挡板(7)高度尺寸不小于所述导流槽(3)或所述缓冲槽(5)的深度尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述防护组件包括与所述挡板(7)可拆卸连接的固定架(8)、与固定架(8)转动连接的防护板(9)以及用于驱动所述防护板(9)摆动的驱动件，所述防护板(9)与所述固定架(8)转动连接的轴线方向垂直于铝液运动方向，所述驱动件设置于所述支架(6)上。
4.根据权利要求3所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述驱动件设置为钢丝绳(10)，所述钢丝绳(10)的一端与所述防护板(9)的端部固定连接，所述支架(6)设置有用于卷绕所述钢丝绳(10)的牵引组件(11)。
5.根据权利要求3所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述监控机构包括第二液位传感器(12)、用于标识所述导流槽(3)靠近于所述挡板(7)位置液面变化情况的标识组件，所述第二液位传感器(12)设置于所述支架(6)上，所述第二液位传感器(12)用于触发所述标识组件工作。
6.根据权利要求5所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述标识组件包括标识架、标识片(14)、标识笔(15)、用于驱动所述标识笔(15)运动的动力件(16)以及用于卷绕标识片(14)的卷绕组件，所述标识片(14)活动设置于所述标识架上，所述标识笔(15)滑动于所述标识架上且所述标识笔(15)运动方向垂直于所述标识片(14)的运动方向，所述第二液位传感器(12)用于控制所述动力件(16)以及所述卷绕组件工作。
7.根据权利要求6所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述卷绕组件包括两个卷绕辊(17)以及两个伺服电机(18)，所述卷绕辊(17)与所述标识架转动连接，所述伺服电机(18)安装于所述标识架上且所述伺服电机(18)用于控制所述卷绕辊(17)转动。
8.根据权利要求6所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述冷却机构包括装有冷却水的冷却箱(19)以及用于实现冷却水循环流动的循环机构，所述冷却箱(19)与所述导水槽进行热交换；所述防护板(9)以及所述冷却箱(19)均设置有用于制冰的制冰机构，所述循环机构也用于实现所述防护板(9)的冷却水循环。
9.根据权利要求8所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述制冰机构包括制冰箱(22)、用于控制所述制冰箱(22)开合的控制组件以及用于朝向所述制冰箱(22)内喷入液氮的喷射组件，所述循环机构用于给所述制冰机构补充水。
10.根据权利要求7所述的一种熔铸铝棒制造安全监控装置，其特征在于，所述防护板(9)还设置有用于对溅射铝液进行清理的清理机构。
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