CN209372478U - 用于铁水检测的取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铁水检测的取样器，包括竖支架、操作台、正反转电机、行程导轨、导向链轮、输送链轮、驱动块、取样头、取样杆、链条、PLC控制器、旋转装置，正反转电机安装在操作台上，旋转装置套设于竖支架中，行程导轨和导向链轮固定安装于旋转装置上，输送链轮安装于旋转装置的顶部，驱动块上的滑块与行程导轨滑动连接，超声波液位计和取样头均固定于驱动块上，链条的一端固定于正反转电机的转轴上，链条的另一端固定于驱动块的尾部，链条依次与导向链轮和输送链轮传动连接；超声波液位计连接PLC控制器的输入端，正反转电机连接PLC控制器的输出端。本取样器能够同时实现铁水的测温及取样操作，工作自动化程度高且安全可靠。

Description

用于铁水检测的取样器

技术领域

本实用新型涉及精密铸造设备技术领域，尤其涉及一种用于铁水成分检测的取样装置。

背景技术

目前铁铸件被广泛应用于汽车、电动机、传动机械、内燃机、精密仪器、电力设备等各个行业。铁铸件需要具有较高的内在质量和外在质量，这就要求严格控制铁铸件制造过程中铁水的质量。现有技术中，主要是通过分析仪器对铁水的成分进行检测来实现铁水质量的检测，具体是通过取样勺舀出铁水并放入试样模具中进行冷却后采用仪器分析判断试样的质量是否满足铁铸件生产技术标准要求。现有的取样操作是人工手握配备超长长柄的取样勺在高炉中舀取铁水，不仅铁水的取样量不易控制，同时由于铁水温度较高，容易发生人员烫伤，并对人体健康造成不良影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、使用安全性高的铁水质量检测取样器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，用于铁水检测的取样器，包括竖支架、操作台、正反转电机、行程导轨、导向链轮、输送链轮、超声波液位计、驱动块、取样头、取样杆、链条、PLC控制器、旋转装置，竖支架固定于地面，操作台设置于竖支架的一侧，正反转电机安装在操作台上，旋转装置套设于竖支架中，行程导轨和导向链轮固定安装于旋转装置上，导向链轮位于正反转电机的一侧，输送链轮安装于旋转装置的顶部，驱动块上的滑块与行程导轨滑动连接，超声波液位计和取样杆均固定于驱动块上，取样头固定于取样杆的前端部，链条的一端固定于正反转电机的转轴上，链条的另一端固定于驱动块的尾部，链条依次与导向链轮和输送链轮传动连接；超声波液位计连接PLC控制器的输入端，正反转电机连接PLC控制器的输出端。

作为本实用新型的一种改进， 所述取样头的中部设有上端开口的取样腔，在取样腔的侧壁上设有出液口，在出液口的外部设有密封挡板。

作为本实用新型的一种改进，所述驱动块上设有与取样头相平行的测温枪，在测温枪的枪头中设有钨铼热电偶，测温枪连接PLC控制器的输入端。

作为本实用新型的一种改进， 所述旋转装置包括支撑板、套筒、牵引杆、轴承、驱动气缸，支撑板平铺设置于套筒的顶部，套筒套设于竖支架中，并在套筒与竖支架之间安装多个轴承，牵引杆的一端安装在套筒的外侧壁上，牵引杆的另一端与驱动气缸的活塞杆通过联轴器相连接，驱动气缸通过安装支架设置于操作台上，驱动气缸通过电磁阀与PLC控制器相连接。

作为本实用新型的一种改进，所述导向链轮固定安装于套筒上，输送链轮通过固定座安装于支撑板上。

作为本实用新型的一种改进，在行程导轨的顶部一侧设有定位块和红外线位置传感器，红外线位置传感器连接PLC控制器，驱动块能够通过定位块固定于行程导轨上。

相对于现有技术，本实用新型的整体结构设计巧妙，结构合理稳定，拆卸组装维护方便，使用寿命长，通过结构布局紧凑合理的取样头、测温枪及旋转装置结合PLC控制器、超声波液位计、红外线位置传感器的智能化检测控制，实现了高温恶劣环境下的铁水取样的自动化操作，大大提高了工作人员的人身安全；此外，该取样装置也能够有效避免人工取样所存在的铁水样品取样量的不易控制缺陷，可实现定时且定量的取样操作，有效提高了检测效率的同时也使得铁水取样质量检测数据得到了保证，一定程度上提高了企业的铁铸件的产品效益。

附图说明

图1为本实用新型的铁水检测取样器结构示意图。

图中：1-竖支架，2-操作台，3-正反转电机，4- PLC控制器，5-行程导轨，6-驱动块，7-导向链轮，8-输送链轮，9-链条，10-超声波液位计，11-取样杆，12-取样头，13-取样腔，14-密封挡板，15-测温枪，16-钨铼热电偶，17-套筒，18-轴承，19-牵引杆，20-驱动气缸，21-活塞杆，22-联轴器，23-安装支架，24-定位块，25-支撑板。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1所示，一种用于铁水检测的取样器，包括竖支架1、操作台2、正反转电机3、行程导轨5、导向链轮7、输送链轮8、超声波液位计10、驱动块6、取样头12、取样杆11、链条9、PLC控制器4、旋转装置，竖支架1固定于地面，将PLC控制器4设置于操作台2上，便于工作人员操作，操作台2设置于竖支架1的一侧，正反转电机3安装在操作台2上，旋转装置套设于竖支架1中，行程导轨5和导向链轮7固定安装于旋转装置上，导向链轮7用于对正反转电机3上安装的链条9进行导向，提高链条9运转顺畅程度，导向链轮7位于正反转电机3的一侧，输送链轮8安装于旋转装置的顶部，用于对链条9进行定位支撑，驱动块6上的滑块与行程导轨5滑动连接，驱动块6能够在行程导轨5上进行直线往复运动，超声波液位计10和取样杆11均固定于驱动块6上，取样头12固定于取样杆11的前端部，取样杆11具体安装于取样头12的外侧壁，超声波液位计10能够对取样头12距离高炉中铁水表面的高度进行检测，链条9的一端固定于正反转电机3的转轴上，链条9的另一端固定于驱动块6的尾部，在正反转电机3的正反转运行动作带动下，链条9能够带动驱动块6进行上升和下降的直线运动，以间接实现取样头12的铁水取样操作，链条9依次与导向链轮7和输送链轮8传动连接；超声波液位计10连接PLC控制器4的输入端，正反转电机3连接PLC控制器4的输出端，PLC控制器4根据超声波液位计10反馈所得取样头12距离铁水表面的高度对正反转电机3实行正转和反转控制。

具体的，所述取样头12的中部设有上端开口的取样腔13，在取样腔13的侧壁上设有出液口，在进行铁水取样的过程中，取样头12将整体浸入铁水中，并将取样腔13盛满铁水，在取样腔13的底部侧壁上设有出液口，是为了方便将取样腔13中的铁水样品倒入试样模具中进行冷却成型，在出液口的外部设有密封挡板14，密封挡板14能够有效避免取样头12在上升及旋转的过程中取样腔13内的铁水发生泄漏。

另外，所述驱动块6上设有与取样头12相平行的测温枪15，在测温枪15的枪头中设有钨铼热电偶16，测温枪15连接PLC控制器4的输入端，通过钨铼热电偶16感应高炉内当前铁水的温度，并将温度数据传送给PLC控制器4进行处理反馈。

此外，所述旋转装置包括支撑板25、套筒17、牵引杆19、轴承18、驱动气缸20，支撑板25平铺设置于套筒17的顶部，套筒17套设于竖支架1中，并在套筒17与竖支架1之间安装三个轴承18，三个轴承18分别安装于竖支架1的上中下三个位置，从而使得套筒17通过轴承18可相对于竖支架1进行转动，牵引杆19的一端通过安装锁紧扣安装在套筒17的外侧壁上，牵引杆19的另一端与驱动气缸20的活塞杆21通过联轴器22相连接，驱动气缸20通过安装支架23设置于操作台2上，驱动气缸20通过电磁阀与PLC控制器4相连接。在驱动气缸20的带动下，牵引杆19能够带动套筒17旋转，进而带动套筒17上的各部件进行旋转。具体是通过旋转套筒17来实现取样头12及测温枪15相对于竖支架1位置的变更，使得取样头12与测温枪15相对于竖支架1旋转180°，以便于实现取样腔13内铁水的放液操作（具体是打开密封挡板14将铁水转存至试样模具中进行冷却成型），以及更换测温枪15枪头中的钨铼热电偶16（钨铼热电偶16是一次性使用，在每次测温前需要更换上新的钨铼热电偶16）。

具体的，所述导向链轮7固定安装于套筒17上，输送链轮8通过固定座安装于支撑板25上。由此，套筒17在转动时，导向链轮7和输送链轮8能够随套筒17一起转动，并在套筒17转动之前，通过PLC控制器4发送信号给正反转电机3进行正转操作（正反转电机3在正转时是对链条9进行放线操作，而正反转电机3在反转是是对链条9进行收线操作），以增加正反转电机3的转轴与导向链轮7之间的链条9长度，从而可避免链轮上的链条9发生移位。

优选的是，在行程导轨5的顶部一侧设有定位块24和红外线位置传感器，红外线位置传感器连接PLC控制器4，驱动块6能够通过定位块24固定于行程导轨5上。在驱动块6上升至行程导轨5的顶部时，定位块24能够将驱动块6上的滑块进行勾住定位，以避免驱动块6在套筒17旋转过程中发生下滑而影响套筒17是旋转操作，同时将驱动块6进行定位也有利于链条9的定位，避免链条9在旋转过程中在链轮上发生位移。红外线位置传感器用于检测驱动块6是否已到达定位块24处，并将定位信号传输给PLC控制器4进行处理。

工作原理：

设备上电后，PLC控制器4中默认是对正反转电机3实行正转控制，当在PLC控制器4判断取样头12距离铁水表面的高度达到预先设定的高度阈值时，PLC控制器4向正反转电机3发送停转信号并保持一段时间，在此期间取样头12将完成铁水取样操作，同时测温枪15的枪头完成测温操作，然后PLC控制器4向正反转电机3发送反转的信号让正反转电机3开始反转并通过链条9带动驱动块6做上升运动，在驱动块6上升至定位块24处时，由于定位块24对驱动块6的滑块的定位作用，驱动块6固定于行程导轨5上。

与此同时PLC控制器4接收到红外线位置传感器发送的位置信号，PLC控制器4分别发送信号给正反转电机3和电磁阀，正反转电机3接收到信号后进行正转放线操作，以使得链条9的长度在不影响套筒17旋转顺利进行的基础上，同时确保链条9在链轮上的位置不发生偏移，电磁阀接收到信号后，对驱动气缸20的气源进行控制，使得驱动气缸20的活塞杆21能够拉动牵引杆19完成套筒17的旋转操作，在套筒17旋转180°后，人工打开出液口处的密封挡板14进行铁水样品的放液操作，同时进行测温枪15的枪头温度传感器的更新置换操作。

在完成相关的操作后，人工按下启动键，PLC控制器4控制驱动气缸20及正反转电机3使得驱动块6恢复至铁水取样待命状态，PLC控制器4等待取样启动信号以进入下一轮的取样操作。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于铁水检测的取样器，其特征在于：包括竖支架、操作台、正反转电机、行程导轨、导向链轮、输送链轮、超声波液位计、驱动块、取样头、取样杆、链条、PLC控制器、旋转装置，竖支架固定于地面，操作台设置于竖支架的一侧，正反转电机安装在操作台上，旋转装置套设于竖支架中，行程导轨和导向链轮固定安装于旋转装置上，导向链轮位于正反转电机的一侧，输送链轮安装于旋转装置的顶部，驱动块上的滑块与行程导轨滑动连接，超声波液位计和取样杆均固定于驱动块上，取样头固定于取样杆的前端部，链条的一端固定于正反转电机的转轴上，链条的另一端固定于驱动块的尾部，链条依次与导向链轮和输送链轮传动连接；超声波液位计连接PLC控制器的输入端，正反转电机连接PLC控制器的输出端。

2.如权利要求1所述的用于铁水检测的取样器，其特征在于，所述取样头的中部设有上端开口的取样腔，在取样腔的侧壁上设有出液口，在出液口的外部设有密封挡板。

3.如权利要求2所述的用于铁水检测的取样器，其特征在于，所述驱动块上设有与取样头相平行的测温枪，在测温枪的枪头中设有钨铼热电偶，测温枪连接PLC控制器的输入端。

4.如权利要求3所述的用于铁水检测的取样器，其特征在于，所述旋转装置包括支撑板、套筒、牵引杆、轴承、驱动气缸，支撑板平铺设置于套筒的顶部，套筒套设于竖支架中，并在套筒与竖支架之间安装多个轴承，牵引杆的一端安装在套筒的外侧壁上，牵引杆的另一端与驱动气缸的活塞杆通过联轴器相连接，驱动气缸通过安装支架设置于操作台上，驱动气缸通过电磁阀与PLC控制器相连接。

5.如权利要求4所述的用于铁水检测的取样器，其特征在于，所述导向链轮固定安装于套筒上，输送链轮通过固定座安装于支撑板上。

6.如权利要求5所述的用于铁水检测的取样器，其特征在于，在行程导轨的顶部一侧设有定位块和红外线位置传感器，红外线位置传感器连接PLC控制器，驱动块能够通过定位块固定于行程导轨上。