CN210689209U - 高精度熔炼系统 - Google Patents

Abstract

一种高精度熔炼系统，用于将原辅料运输至熔炼炉，包括：原料站，用于盛装原料；原料转运装置，将原料从原料站转运到中间称料装置；辅料站，用于盛装辅料；辅料转运装置，将所需辅料从辅料站转运到原辅料运输车；中间称料装置，盛装且同时称量原料转运装置转运过来的原料，当原料质量达到所需量时，将得到的所需原料转运至原辅料运输车；原辅料运输车，盛装所需原料和所需辅料至熔炼炉。整个流程细节控制，提高精度，全流程自动化，减少人员参与，克服了现有技术中加料效率低、称重误差大、自动化程度低、劳动强度大的问题，实现自动化智能生产。

Description

高精度熔炼系统

技术领域

本实用新型涉及铸造熔炼系统，尤其涉及一种高精度熔炼系统。

背景技术

近年来铸造行业中对提高自动化程度、节约劳动成本、提倡节能环保等非常重视，目前自动化程度比较高的铸造熔炼工厂对原料(废钢、机铁、生铁等)入炉的方法是通过行车或旋臂吊运等带动电磁吸盘吸取原料，同时每次将吸取的重量进行记录，运输至一种有轨运料小车上，如此重复工作，加满料的运料小车沿着固定的轨道运输至炉口，人工遥控控制运料小车的将物料加入熔炉中。辅料及合金通过人工称重手动入炉或者通过合金机进行称重输送至运料小车中同原料一起加入熔炉中。熔炼完成的金属液倒入浇包或者转运包后通过行车或有轨小车运输至保温炉或直接完成孕育、拔渣和浇注等工作。整个熔炼过程人力的参与多少、熔炼的效率、自动化程度等对生产成本、质量的影响巨大，因此实现高度智能化和自动化是铸造生产生存和发展的迫切需要采用的重要技术手段。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高精度熔炼系统，本实用新型公开的一个方面解决的一个技术问题是整个流程细节控制，提高精度，全流程自动化，减少人员参与，克服了现有技术中加料效率低、称重误差大、自动化程度低、劳动强度大的问题，实现自动化智能生产。

本实用新型解决其技术问题所采用的一个技术方案是：

一种高精度熔炼系统，用于将原辅料运输至熔炼炉，包括：

原料站，用于盛装原料；

原料转运装置，将原料从原料站转运到集中称料装置；

辅料站，用于盛装辅料；

辅料转运装置，将所需辅料从辅料站转运到集中称料装置；

集中称料装置，盛装且称量原料转运装置转运过来的原料，直到原料质量达到所需质量，且同时盛装辅料转运装置转运过来的辅料，将所需原料和所需辅料转至熔炼炉。

优选的，所述集中称料装置包括质量传感装置和原辅料运输车，原辅料运输车盛装原料，且转移到质量传感装置上称重；或者所述集中称料装置包括质量传感装置、中间称料装置和原辅料运输车，设置在质量传感装置上的中间称料装置将称好的原料转移至原辅料运输车，原辅料运输车将盛装的所需原料和所需辅料至熔炼炉。

优选的，所述原料转运装置包括轨道、移动块、电磁吸盘、连接臂，移动块设置在轨道上且沿轨道移动，电磁吸盘通过连接臂与移动块刚性连接。

优选的，所述轨道包括X方向轨道和Y方向轨道，Y方向轨道设置在X轨道上，且沿X轨道移动，移动块设置在X方向轨道上，且沿X方向轨道移动，所述连接臂包括绳索、卷扬机和刚性筒，卷扬机设置在移动块上，刚性筒与移动块连接，绳索一端与卷扬机连接，且另一端贯穿刚性筒后与电磁吸盘连接。

优选的，所述中间称料装置包括料仓、连接柱、活动门、门控装置，料仓通过连接柱与所述质量传感装置连接，料仓上下贯通，且下开口由对称设置的两扇活动门封闭，门控装置控制活动门打开或者封闭料仓下开口。

优选的，所述料仓由连接柱支撑，所述连接柱固定设置在质量传感装置上；或者所述料仓由连接柱支撑，所述连接柱下部设置有滚轮，且带有滚轮的连接柱移动到质量传感装置上；或者所述料仓通过连接柱悬挂在质量传感装置上。

优选的，所述活动门包括底面、臂耳、接触端和封闭端，底面短轴方向为弧形，底面长轴方向的两端分别设置臂耳，臂耳与底面垂直，且臂耳与料仓铰接，一个活动门底面与另一个活动门底面接触的一侧为接触端，且相对的另一端为封闭端，封闭端延伸出一段或者向料仓方向弯折一段，以使得封闭端一侧的料仓与活动门之间没有直线贯穿的缝隙；一个所述活动门接触端所在直线与臂耳悬挂时活动门的重心线之间的直线距离与另一个活动门接触端所在直线与臂耳悬挂时活动门的重心线之间的直线距离两者之和大于位于所述料仓同一侧的所述两个活动门臂耳铰接点之间的距离。

优选的，所述原辅料运输车包括振动装置、滑行装置和设置在滑行装置上部的原料仓、辅料仓、卸料通路，卸料通路与原料仓连通，且同时卸料通路与辅料仓连通，卸料通路有一个落料口，卸料通路向落料口方向倾斜，振动装置设置在原料仓上，且连动辅料仓。

优选的，所述辅料仓包括料斗、出料口、活动板、活动板驱动，料斗上侧面设置有出料口，料斗的底面向出料口方向倾斜，出料口与卸料通路连通，活动板设置在出料口处，活动板驱动用于驱动活动板封闭或者开启出料口；所述卸料通路包括U型槽、挡板、挡板驱动，U型槽的一端同时与原料仓和辅料仓连通，且另一端为落料口，落料口处设置挡板，挡板驱动用于驱动挡板封闭或者开启落料口。

优选的，所述原料仓包括料仓下壳、料仓上壳、卸料口、料仓内衬，设置在滑行装置上的料仓下壳三个侧面围城一个容纳空间，且一侧面为开口，即卸料口，卸料口与卸料通路连通，料仓下壳的上开口处设置料仓上壳，料仓下壳和料仓上壳之间有缝隙，料仓内衬设置在料仓下壳的容纳空间中，料仓内衬竖直方向沿料仓下壳内壁向上延伸经过料仓下壳与料仓上壳之间的缝隙后继续延伸至料仓上壳，料仓内衬水平方向延伸至卸料通路的落料口处，辅料仓设置在料仓内衬上，振动装置设置在料仓下壳上，即带动料仓下壳和料仓内衬振动。

优选的，所述辅料转运装置设置在辅料站下方，所述辅料转运装置包括称量装置、运输带，辅料站下部下料，且分别对应设置有称量装置，称量装置与运输带相对应，称量装置将称好的辅料转运到运输带，运输带将辅料转运至原辅料运输车。

优选的，当辅料转运装置设置在原辅料运输车上部时，辅料转运装置还包括可移动的补料装置，补料装置倾斜设置，且另一端与辅料站连通，即补料装置向辅料站中补充对应的辅料；当辅料转运装置设置在原辅料运输车下部时，辅料转运装置还包括集中斗、提升装置，集中斗与运输带匹配设置，将运输带上的辅料收集，提升装置将集中斗提升至合适高度，以使得集中斗中的辅料转运至原辅料运输车中。

优选的，还包括熔炼炉、保温炉、运输槽，原辅料运输车将所需原料和所需辅料运输至熔炼炉，运输槽将熔炼炉和保温炉连通，以使得熔炼炉里熔融的金属液通过运输槽转运到保温炉中。

优选的，所述中间称料装置和所述辅料转运装置与原辅料运输车上料工位相匹配，即原辅料运输车位于上料工位时，中间称料装置将原料转运至原辅料运输车，且辅料转运装置将辅料转运至原辅料运输车。

优选的，所述中间称料装置和所述辅料转运装置分别设置在原辅料运输车的行径路程上，即原料运输车从中间称料装置处接受转运来的原料后再行进到辅料转运装置处接收转运来的辅料，或者原料运输车从辅料转运装置处接收转运来的辅料后再行进到中间称料装置处接受转运来的原料。

优选的，所述中间称料装置沿所述原料站长轴方向移动，所述中间称料装置移动路径与所述原辅料运输车行径路径交叉。

优选的，还包括控制系统，控制系统、原料转运装置、辅料转运装置、中间称料装置、原辅料运输车、熔炼炉、运输槽、保温炉之间电连接，控制系统控制原料转运装置、辅料转运装置、中间称料装置、原辅料运输车、熔炼炉、运输槽、保温炉。

由上述技术方案可知，本实用新型公开的一个方面带来的一个有益效果是，提供了一种高精度熔炼系统，整个高精度熔炼系统各个环节都减少人为控制，多为智能化自动化，而且提高了精度和效率，使得整个过程实现智能化。

附图说明

附图1是根据本发明公开的第一个实施例的高精度熔炼系统布局图。

附图2是根据本发明公开的第二个实施例的高精度熔炼系统布局图。

附图3是根据本发明公开的第三个实施例的高精度熔炼系统布局图。

附图4是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的原料装运装置的一种实施例结构图。

附图5是附图4的局部放大图。

附图6是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的原料装运装置的另一种实施例结构图。

附图7是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的辅料转运装置的一种实施例结构图。

附图8是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的辅料转运装置的另一种实施例的工作状态图。

附图9是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的中间称料装置的一种实施例的结构示意图。

附图10是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的中间称料装置活动门的一种实施例的结构示意图。

附图11是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的中间称料装置的另一种实施例的结构示意图。

附图12是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的原辅料运输车的一种实施例的结构示意图。

附图13是根据本发明公开的的高精度熔炼系统的原辅料运输车的一种实施例的剖视图。

附图14是根据本实用新型公开的的高精度熔炼系统的通过运输槽连接熔炼炉和保温炉的结构示意图。

附图15根据本实用新型公开的第四种实施例的高精度熔炼系统布局图。

附图16根据本实用新型公开的第五种实施例的高精度熔炼系统布局图。

图中：原料站10、原料转运装置20、轨道21、X方向轨道210、Y方向轨道211、移动块22、电磁吸盘23、连接臂24、绳索240、刚性筒241、卷扬机242、辅料站30、辅料转运装置40、运输带41、补料装置42、集中斗43、提升装置44、中间称料装置50、料仓51、连接柱52、活动门54、底面540、臂耳541、接触端542、封闭端543、门控装置55、原辅料运输车60、振动装置61、滑行装置62、原料仓63、料仓下壳630、料仓上壳631、卸料口632、料仓内衬633、辅料仓64、料斗640、出料口641、活动板642、活动板驱动643、卸料通路65、U型槽650、挡板651、挡板驱动652、熔炼炉70、保温炉80、运输槽90、集中称料装置100、质量传感装置110。

具体实施方式

现有技术的整个熔炼过程中主要存在以下问题：①行车或旋臂吊吊运过程中钢丝绳伸长量较大，运行过程中摆动较大，安全可靠性差；②吊运原料的电磁吸盘23到达运料小车上端时晃动较大，很难快速定位将原料放入运料小车内，影响工作效率；③电磁吸盘23吸取每次称重后的材料加入运料小车，N次累计称重的误差叠加，称重误差大；④运料小车加料过程电磁吸盘23等待，电磁吸盘23再次吸取填料时，炉口无料可加，双重等待，影响效率；⑤辅料转运装置40将各种合金、增碳剂等辅料加入运料小车中与原料一起入炉，辅料颗粒小在小车中遗留量较多，影响初次配比量，需要调料的概率增加，影响熔炼效率；⑥现有的加料系统不可控的上述诸多因素导致其无法实现智能化、自动化，过程需要人工操作环节较多；⑦在连续铸造行业，行车先从熔炼炉70把铁水转运到保温炉80，再把保温炉80里的铁水转运到浇注工位，整个过程都需要行车吊运铁水包完成，劳动强度大，员工在高温、高危环境中工作，能源消耗大，环境污染严重，铁水包来回转运，速度慢，效率低。

为了解决以上问题，逐个设计，综合规划，设计了本方案，结合本实用新型的附图，对实用新型实施例技术方案做进一步的详细阐述。

实施例1：

参照附图16，一种高精度熔炼系统，用于将原辅料运输至熔炼炉70，包括：原料站10，用于盛装原料；原料站10被分隔成若干空间，空间内盛装原料，同一种原料按照质量被分成大块料、中块料和小块料中的至少一种，且分别放在不同空间中。原料转运装置20，将原料从原料站10转运到中间称料装置50；辅料站30，用于盛装辅料；辅料转运装置40，将所需辅料从辅料站30转运到原辅料运输车60；集中称料装置100，盛装且称量原料转运装置20转运过来的原料，直到原料质量达到所需质量，和/或盛装辅料转运装置40转运过来的辅料，将所需原料和/或所需辅料转至熔炼炉70。

具体的，集中称料装置100包括质量传感装置110和原辅料运输车60，原辅料运输车60盛装原料转运装置20转运过来的原料，且在质量传感装置110上进行原料称料，直到原料质量达到所需质量，和/或盛装辅料转运装置40转运过来的辅料，原辅料运输车60盛装所需原料和/或所需辅料至熔炼炉70。

原料站10被分隔，而且将原来的混装原料根据需要按照质量被分成大块料、中块料和小块料中的至少一种，且分别存放，这样原料转运装置20就可以根据要添加的量决定是加大块料还是小块料，如此可以提高精度，而且能更快的达到称量重量。

可以看出而且在原来的基础上仅添加质量传感装置110，就可以完成所述集中称料装置100功能，添加了集中称料装置100，从原来的电磁吸盘23吸取每次称重后的材料加入运料小车，N次累计称重的误差叠加，称重误差大，变成了现在电磁吸盘23将每次称重后的材料放到集中称料装置100中，由集中称料装置100一次成料，没有累积误差，降低承重误差，提高原料精度。

实施例2：

在实际生产中，原料都是比较重的，而且量很大，经常是大货车装载然后倾倒入坑，为了方便入料，没有设置成矩阵行的，而都是要利于货车卸载的方式布置，所以总会有长轴方向，而有的时候能有多大20个原料坑，原料坑一般都是十几米的宽度，所以原料站10长轴方向还是很长的，而将集中称料装置100设置在一端，原料转运装置20取料的过程中就能花费不少时间。

在实施例1的基础上，原辅料运输车60沿所述原料站10长轴方向移动，且与所述原辅料运输车60相匹配的所述质量传感装置100沿所述原料站10长轴方向设置。如此一来，原辅料运输车可以随着原料转运装置运动，使得吸附原料的原料转运装置20可以以最近的路程到达原辅料运输车60，提高装载速率。

实施例3：

参照附图1所示，一种高精度熔炼系统，用于将原辅料运输至熔炼炉70，包括：原料站10，用于盛装原料；原料站10被分隔成若干空间，空间内盛装原料，同一种原料按照质量被分成大块料、中块料和小块料中的至少一种，且分别放在不同空间中。原料转运装置20，将原料从原料站10转运到中间称料装置50；辅料站30，用于盛装辅料；辅料转运装置40，将所需辅料从辅料站30转运到原辅料运输车60；集中称料装置100，盛装且称量原料转运装置20转运过来的原料，直到原料质量达到所需质量，和/或盛装辅料转运装置40转运过来的辅料，将所需原料和/或所需辅料转至熔炼炉70。

具体的，集中称料装置100包括质量传感装置110、中间称料装置50和原辅料运输车60，中间称料装置50用于盛装原料转运装置20转运过来的原料，且中间称料装置50移动到质量传感装置100上或者中间称量装置50设置在质量传感装置100上，进行原料承重；中间称料装置50将称料好的原料转运到原辅料运输车60中，辅料转运装置40将称好的辅料转运到原辅料运输车60中，原辅料运输车60盛装所需原料和所需辅料至熔炼炉70。

相对于实施例1来说，这个方案效率有所提高，将称重和运输分离，使得原辅料运输车60仅在中间称料装置50和熔炼炉70之间移动，而中间称料装置50负责盛装和称量原料，此次功能分离之后，在原辅料运输车60在熔炼炉处缓慢落料的时候，中间称料装置50就能接着称取下一批原料，节约时间和功效。

中间称料装置50可以是固定的，也可以是移动的。如果是固定在质量传感装置上，有两种方式，一种是如附图1所示，原辅料运输车60有三个工作点，一个是中间称料装置50相对应处的原料取料点，一个是辅料转运装置40处的辅料取料点，一个是熔炼炉70处的倾倒点。三者在原辅料运输车60的行径路上可以在一条直线上或者在一个环形。也就是中间称料装置50和所述辅料转运装置40分别设置在所述原辅料运输车60的行径路程上，即原料运输车60行进到上原料工位从中间称料装置50处接受转运来的原料，和/或原料运输车行进到辅料工位从辅料转运装置40处接收转运来的辅料。还有一种是如附图3所示，中间称料装置50和所述辅料转运装置40与原辅料运输车60上料工位相匹配，即原辅料运输车60位于上料工位时，中间称料装置50将原料转运至原辅料运输车60，和/或辅料转运装置40将辅料转运至原辅料运输车60。

参照附图2所示，如果中间称料装置50是可以动的，而质量传感装置仅有一个，则中间称料装置50在称量好了原料后，移动到辅料转运装置附近，也就是原辅料运输车60可以在一个位置，同时装载好原料和辅料。中间称料装置50和所述辅料转运装置40与原辅料运输车60上料工位相匹配，即原辅料运输车60位于上料工位时，中间称料装置50将原料转运至原辅料运输车60，和/或辅料转运装置40将辅料转运至原辅料运输车60。

实施例4：

在实施例3的基础上，在原料站10长轴方向很长的情况下，参照附图15所示，其中中间称料装置50沿所述原料站10长轴方向移动，且与所述原辅料运输车60相匹配的所述质量传感装置110沿所述原料站10长轴方向设置。在长轴方向过长的时候，间隔设置若干质量传感装置110，中间称料装置50在长轴方向一侧，随着原料转运装置20移动，使得原料转运装置20携带原料尽快就能落料，然后中间称料装置50可以就近移动到质量传感装置110上承重或者相对固定在这个工位，也减少了原料装运装置20在原料转10移动的时间，提高功效，而且利于设备。

实施例5：

在上述实施例的基础上，参照附图4和附图5所示，一种桁架式原料运输装置一种实施方式具体包括桁架、轨道21、移动块22、电磁吸盘23、连接臂24，移动块22设置在轨道21上且沿轨道21移动，电磁吸盘23通过连接臂24与移动块22刚性连接。

桁架包括由竖直间隔柱上部支撑的X横梁和两个X横梁之间设置的Y横梁，轨道21包括设置在X横梁上的X方向轨道210和Y横梁上的Y方向轨道211，Y方向轨道211设置在X轨道21上，且沿X轨道21移动，移动块22设置在Y方向轨道211上，且沿Y方向轨道211移动，移动块22上设置有连接臂24，连接臂24的另一端连接有电磁吸盘23。

参照附图6所示，因为原料站10一般都较大且较深，所以连接臂24在Z方向要移动路径较长，为了提高工作效率，为连接臂24改进成了刚性筒241、绳索240和卷扬机242，卷扬机242设置在移动块22上，刚性筒241与移动块22连接，绳索240一端与卷扬机242连接，且另一端贯穿刚性筒241后与电磁吸盘23连接。这种方式使得电磁吸盘23吸取物料的时候，由卷扬机242快速放绳索240，速度较快，然后收起的电磁吸盘23到达刚性筒241的末端。

也就是原料运输装置20的另一种实施方式，具体包括轨道21、绳索240、移动块22、刚性筒241、电磁吸盘23、限位弹性件、缓冲装置、距离监测装置、卷扬机242。轨道21包括X方向轨道210和Y方向轨道211，Y方向轨道211设置在X轨道21上，且沿X轨道21移动，移动块22设置在X方向轨道210上，且沿X方向轨道210移动，所述连接臂24包括绳索240、卷扬机242和刚性筒241，卷扬机242设置在移动块22上，刚性筒241与移动块22铰接连接，绳索240一端与卷扬机242连接，且另一端贯穿刚性筒241后与电磁吸盘23连接。以刚性筒241限定绳索240的摇摆幅度，使得绳索240几乎不摆动，得到的电磁吸盘23的读数稳定，同时便于快捷卸料，增加安全性。

卷扬机242包括电机、旋转轴、滑轮，旋转轴和滑轮均设置在移动块22上部，绳索240一端与旋转轴固定连接，且另一端经过滑轮后贯穿移动块22，电机驱动旋转轴转动。距离监测装置设置在刚性筒241上，且朝向电磁吸盘23，即用于检测电磁吸盘23与刚性筒241之间的距离。

卷扬机242用于卷起或者放下绳索240，与距离监测装置配合使用，确定绳索240延伸和收缩的长度，防止绳索240过度收缩导致电磁吸盘23损坏刚性筒241。

刚性筒241包括固定筒、滑动筒，固定筒与移动块22连接，滑动筒外壁有突出或者凹陷的槽，且固定筒内壁与滑动筒外壁形状相匹配，滑动筒设置在固定筒41中，且相对固定筒滑动，绳索240设置在滑动筒中。距离监测装置设置在滑动筒的下端，使得距离监测装置与电磁吸盘23之间无障碍。使用能相对滑动伸缩的刚性筒241，可以扩大适用范围，固定筒的高度与是和移动过程中的障碍物高度相匹配，而滑动筒可以随着绳索240的下放，延伸至原料库中，使得在原料升起过程中就起到了限位作用，使得绳索240在整个过程中都不会大幅摇摆，提高工作效率，而且能适应多种工作场地。

限位弹性件围绕刚性筒241布置，限位弹性件的一端与移动块22固定连接，且另一端与刚性筒241固定连接，刚性筒241相对移动块22摆动使得限位弹性件形变。具体的，限位弹性件包括外筒、内杆、伸缩件、弯折件，外筒与移动块22固定连接，倾斜设置的外筒内设置有内杆和伸缩件，伸缩件的一端与外筒固定连接，且另一端与内杆固定连接，弯折件的一端与刚性筒241固定连接，且另一端水平延伸一段后向上倾斜弯折，然后与内杆一端固定连接。限位弹性件起到柔性限定刚性筒241摇摆的作用，相较于硬性限定摇摆，虽然用时稍长，但是延长了设备的使用寿命，使用硬度较强的弹簧作为伸缩件，能较快的达到稳定，同时采用倾斜设置的外筒可以分散摇摆所产生的力，减少伸缩件受力，弯折件的目的是实现力的导向作用，将摇摆的力由左右方向导向为伸缩件伸缩方向，便于伸缩件最大程度的发挥作用，在熔炼磁盘加料装置移动的过程中，柔性限定刚性筒241的摆动，进而限定绳索240摆动。

缓冲装置包括柔性环和弹簧，弹簧围绕绳索240布置，弹簧的一端设置在电磁吸盘23上部，且另一端固定在柔性环上，柔性环套装在绳索240外，柔性环与刚性筒241位置相匹配，即绳索240收缩使得柔性环与刚性筒241接触，保护刚性筒241。缓冲装置有另一种实施方式，取决于绳索240和电磁吸盘23的连接方式。起到电磁吸盘23收缩接近刚性筒241时的缓冲作用。

Y方向轨道211沿长轴设置有贯穿孔，所述移动块22设置在贯穿孔中，且沿贯穿孔移动。移动块22包括上半部、连接件、下半部，上半部包括滑块和滚轮，下半部包括承接板和辅助轮，滑块的下部设置滚轮，跨梁上表面设置有向下凹陷的轨道21，所述滚轮设置在凹陷的轨道21中，滚轮沿Y方向轨道211上滑动，连接件贯穿轨道21，连接件的上端与滑块固定连接，且下端与承接板固定连接，承接板的上部设置辅助轮，辅助轮与轨道21滑动接触，承接板的下部与刚性筒241铰接。H型的移动块22卡装在轨道21上，使得移动稳定，且结构结实，使用滚动的方式降低摩擦系数，使得移动更流畅，降低摇摆概率。

设计原料转运装置20，采用刚性臂替代原来的吊车柔性绳，减少了移动过程中的摇摆，增加安全性，同时摇摆的电磁吸盘23在原辅料运输车60上还需要时间等待幅度在小车的承接范围内之后才能放料，现在的刚性设计省却了这部分的时间，快速精准的将原料放入原辅料运输车60，提高工作效率。

实施例6：

在上述实施例的基础上，参照附图9所示，中间称料装置50包括料仓51、连接柱52、质量传感装置100、活动门54、门控装置55，料仓51由连接柱52支撑，且连接柱52设置在质量传感装置100上，连接柱52固定设置在质量传感装置100上，或者连接柱52下设置滚轮，且滚轮停在质量传感装置100上，料仓51上下贯通，且下开口由对称设置的两扇活动门54封闭，门控装置55控制活动门54打开或者封闭料仓51下开口。

参照附图10所示，活动门54包括底面540、臂耳541、接触端542和封闭端543，底面540短轴方向为弧形，底面540长轴方向的两端分别设置臂耳541，臂耳541与底面540垂直，且臂耳541与料仓51铰接，一个活动门54底面540与另一个活动门54底面540接触的一侧为接触端542，且相对的另一端为封闭端543，封闭端543延伸出一段或者向料仓51方向弯折一段，以使得封闭端543一侧的料仓51与活动门54之间没有直线贯穿的缝隙；一个所述活动门54接触端542所在直线与臂耳541悬挂时活动门54的重心线之间的直线距离与另一个活动门54接触端542所在直线与臂耳541悬挂时活动门54的重心线之间的直线距离两者之和大于位于所述料仓51同一侧的所述两个活动门54臂耳541铰接点之间的距离。

其中门控装置55包括两种实施方式，一种参照附图9和附图10所示，门控装置55包括液压伸缩杆、支架A、支架B，支架A一端与一个活动门54臂耳541靠近接触端542一侧铰接，且另一端沿臂耳541水平延伸后向外侧弯折，且弯折段与液压伸缩杆的一端固定连接，支架B一端与另一个活动门54的臂耳541靠近接触端542一侧铰接，且另一端沿臂耳541水平延伸后向外侧弯折，且弯折段与液压伸缩杆的另一端固定连接，伸长的液压伸缩杆将两个活动门54接触端542分离，缩短的液压伸缩杆将两个活动门54保持关闭状态。

另一种门控装置55参照附图11所示，门控装置55包括液压缸、连杆，连杆包括T型连杆、直臂连杆，所述液压缸的一端固定设置在料斗640上，且另一端与T型连杆的一端铰接，T型连杆相对的另一端与所属连接柱52之间设置的加强筋铰接，所述液压缸和T型连杆呈V型向料斗640两边外侧倾斜，T型连杆第三个端点与直臂连杆一端铰接，直臂连杆的另一端与底面540封闭端543长轴中线处铰接，伸长的液压缸使得T型连杆带动直臂连杆向上运动，以使得两个活动门54接触端542分离，伸长的液压缸带动连杆以使得两个活动门54接触端542分离，缩短的液压缸带动连杆使得两个活动门54紧密闭合。

熔炼用的原料都是笨重的铁块或者铁片，如果从缝隙出来或者下开口漏出，十分危险，造成生产事故，所以要针对安全进行设计，首先防止铁片从料仓51与活动门54之间的缝隙中漏出或者卡住影响活动门54开合，将活动门54的封闭端543设计成向外延伸或者向料仓51方向弯折，这样就使得料仓51与活动门54之间的缝隙为弯折的，铁片不会漏出或者卡住。活动门54之间的缝隙靠活动门54位置设置，依靠活动门54自身重力，就使得接触端542夹合，且在料仓51中承载一定范围的物料的情况下，依旧能保持两个活动门54夹合状态，大大提高了安全性。

实施例7：

在上述实施例的基础上，参照附图12和附图13所示，原辅料运输车60包括振动装置61、滑行装置62和设置在滑行装置62上部的原料仓63、辅料仓64、卸料通路65，卸料通路65与原料仓63连通，且同时卸料通路65与辅料仓64连通，卸料通路65有一个落料口，卸料通路65向落料口方向倾斜，振动装置61设置在原料仓63上，且连动辅料仓64。

分开设置的原料仓63和辅料仓64根据原辅料的不同分别设计并控制，且均进入卸料通路65，从一个落料口落料，卸料通路65倾斜设置使得物料更容易滑到落料口。原料一般都较大并且量多，所以配备合适的原料仓63，而且通过震动的方式就能使得原料到达卸料通路65，辅料一般都会比较少或者比较小比较轻，原辅料分开，同时料仓51较小，辅料仓64与原料仓63连动，轻微震动就能使得辅料落料，使得辅料倾倒更完全，不会像之前原辅料一起在大料仓51中，倾倒结束后还有很多辅料残留在大料仓51中，影响熔炼精度。

卸料通路65包括U型槽650、挡板651、挡板驱动652，U型槽650的一端同时与原料仓63和辅料仓64连通，且另一端为落料口，落料口处设置挡板651，挡板驱动652用于驱动挡板651封闭或者开启落料口。挡板驱动652包括曲臂、伸缩杆、液压驱动；弯折状的曲臂一端贯穿U型槽650，且与U型槽650轴连接，挡板651固定在U型中的曲臂上，曲臂另一端与伸缩杆轴连接，液压驱动驱动伸缩杆伸长或者缩短带动出口挡板651旋转以封闭或者开启料仓51出口的过料通路。

在卸料通路65的落料口添加了挡板651，起到控制落料量或者落料速度的作用，使得下料过程可控。

辅料仓64包括料斗640、出料口641、活动板642、活动板驱动643，料斗640上设置有出料口641，活动板642设置在出料口641处，活动板驱动643用于驱动活动板642封闭或者开启出料口641。辅料仓64的侧面设置的出料口641与卸料通路65连通，所述料斗640的底面540向出料口641方向倾斜。

这种单独设置的方式加上出料口641可开启关闭的活动板642和倾斜设置的底板，都是为了辅料量身设计，并且使得下料量可控，方便完全加料，实现精度高的熔炼加料。

滑行装置62包括滚轮、水平支架、竖直支架、缓冲部件，缓冲部件包括弹簧和防撞橡胶，水平支架下部设置滚轮，竖直支架一端与水平支架固定，且另一端与料仓51上壳631固定连接，弹簧一端设置在水平支架上，且另一端与料仓下壳630底部连接，防撞橡胶设置在料仓下壳630两侧，且与竖直支架相匹配，即防止料仓下壳630与竖直支架碰撞。

原料仓63包括料仓下壳630、料仓51上壳631、卸料口632、料仓内衬633，设置在滑行装置62上的料仓下壳630三个侧面围城一个容纳空间，且一侧面为开口，即卸料口632，卸料口632与卸料通路65连通，料仓下壳630的上开口处设置料仓51上壳631，料仓下壳630和料仓51上壳631之间有缝隙，振动装置61设置在料仓下壳630上，即带动料仓下壳630相对料仓51上壳631振动。料仓内衬633设置在料仓下壳630的容纳空间中，料仓内衬633竖直方向沿料仓下壳630内壁向上延伸经过料仓下壳630与料仓51上壳631之间的缝隙后继续延伸至料仓51上壳631，料仓内衬633水平方向延伸至卸料通路65的落料口处。

原料仓63上下分层的设计是便于稳固支撑同时提高震动效率，具体来说，料仓51上壳631与料仓下壳630分离，料仓下壳630上安装振动装置61，同时料仓下壳630与水平支架之间通过弹簧连接，这样使得震动就主要在料仓下壳630部分，别的部分不会或者很少震动，这样提高震动效率，料仓51上壳631和竖直支架固定连接保证了车体的稳固，同时在原料仓63和卸料通路65中均设置了料仓内衬633，料仓内衬633一般为弹性材料，如橡胶之类，这样可以一方面起到降低噪声同时减少原料对于原料仓63和卸料通路65的损坏作用，另一方面起到防止物料从料仓下壳630与料仓51上壳631之间的缝隙漏出去的作用，料仓内衬633与料仓下壳630紧密连接，保证震动传递，同时料仓内衬633上部与料仓51上壳631之间有缝隙，使得震动不会传递到料仓51上壳631，同时料仓内衬633还延伸到了卸料通路65上，使得原辅料的通路上均能传递震动，提高下料效率，而且料仓内衬633高于卸料通路65的U型槽650，也能起到下料过程中防止物料从两侧泄露的作用。

辅料仓64设置在料仓内衬633上，且所述辅料仓64设置在所述卸料通路65上部的料仓内衬633上，辅料仓64下部为原料仓63与所述卸料通路65的连通通路，所述辅料仓64还包括隔离栅，隔离栅设置在所述辅料仓64和所述原料仓63之间，以防止原料落入所述辅料仓64。

辅料仓64通过料仓内衬633连动，连动的震动促进辅料仓64完全下料，而且隔离栅起到一定作用的防护作用，防止原料溅到辅料仓64中。

整体优化设计，延长使用寿命，最终达到控制下料量和下料时间，降低成本，提高熔化效率和精度的目的。

实施例8：

在上述实施例的基础上，辅料转运装置40设置在辅料站30下方，所述辅料转运装置40包括称量装置、运输带，辅料站30下部下料，且分别对应设置有称量装置，称量装置与运输带相对应，称量装置将称好的辅料转运到运输带，运输带将辅料转运至原辅料运输车60。

辅料转运装置40根据需要有两种设置方式，参照附图8和附图1所示，一种是辅料站30上开口较低，可以直接补充辅料，但是所有的辅料需要经过集中斗43和提升装置44提升到原辅料运输车60上开口的高度。辅料转运装置40还包括集中斗43、提升装置44，集中斗43与运输带41匹配设置，将运输带41上的辅料收集，提升装置44将集中斗43提升至合适高度，以使得集中斗43中的辅料转运至原辅料运输车60中。

参照附图7、附图2和附图3所示，另一种是将辅料站30设置较高，其下的传输带与原辅料运输车60的上开口相匹配，但是辅料需要补料装置42补充。补料装置42倾斜设置，且另一端与辅料站30连通，即补料装置42向辅料站30中补充对应的辅料。

实施例9：

在上述实施例基础上，参照附图14所示，还包括熔炼炉70、保温炉80、运输槽90，原辅料运输车60将所需原料和所需辅料运输至熔炼炉70，运输槽90将熔炼炉70和保温炉80连通，以使得熔炼炉70里熔融好的的金属液通过运输槽90转运到保温炉80中。

改变现有连续铸造行业，行车先从熔炼炉70把铁水转运到保温炉80，再把保温炉80里的铁水转运到浇注工位，整个过程都需要行车吊运铁水包完成的现状，减少倾倒，将熔炼炉70中的金属液直接通过运输槽90转运到保温炉80中，减少损耗，同时降低劳动强度，提高工作效率。

实施例10：

上述高精度熔炼系统的工作方法，包括：

创建将在高精度熔炼系统执行的任务命令；任务命令可以包括加入原料和辅料的顺序，具体的原辅料种类以及所需要的质量，还可以包括间隔时间等。

控制系统根据接收的任务命令，向集中称料装置100发送带有顺序编号的所需原料列表及对应原料的质量值，且向辅料转运装置40发送带有顺序编号的所需辅料列表及对应辅料的质量值；

辅料转运装置40根据带有顺序编号的所需辅料列表及对应辅料的质量值，控制辅料站30，获得带顺序编号的所需种类和质量辅料，并呼叫集中称料装置100；

集中称料装置100根据带有顺序编号的所需原料列表及对应原料的质量值，控制原料转运装置20从原料站获得带顺序编号所需种类和重量的原料，并按照顺序编号将所述原料和/或所述辅料依次投入熔炼炉70，且将投放信息反馈控制系统。

按照顺序向熔炼炉70中投放设定量的原辅料，行走路径个根据任务命令设置，使得快捷方便的完成熔炼工作。

上述工作方法可以实现全过程的智能化自动化，无需人员参与。

控制装置根据某一原料所需质量值与中间称量装置实际称量质量值，计算得到差值的绝对值，根据差值的绝对值控制电磁吸盘23吸取量。原料站10中的每种原料按照质量分成大块料、中块料、小块料中的至少一种，并分区存放。方便电磁吸盘23吸取。

这样子方便电磁吸盘23选择，刚开始吸取大料，在中间称量装置实际称量质量值与所需质量值之间的差值的绝对值小的时候选择吸取中料或者小料，方便尽快达到所需质量而不会超过所需质量。

所述控制系统根据投放的原料质量、原料种类、辅料种类、辅料质量，设定不同投放物料的熔炼时间，并将熔炼时间发送至集中称料装置100，集中称料装置100投料后等待熔炼时间后再投放下个编号原料或者辅料。

中间称料装置50四个连接柱52设置在相对应的四个质量传感装置110上，即每个质量传感器测量得到的质量值之和为料仓51中原料的质量，当得到的四个质量数值两两之差的绝对值与设定差值不相匹配时，发出检查质量传感器警报。这是因为正常情况下，四个质量传感装置110的数值应该差不多，但要是某一个坏了，则数值就会被别的有很大的差距，如此使得质量传感装置110可以自纠错，如果一个或者两个出错或者损坏的时候都可以根据数值反映出来，从而警报，请人员参与维修。

综上所述，整个高精度熔炼系统各个环节都减少人为控制，多为智能化自动化，而且提高了精度和效率，使得整个过程实现智能化。可以看出所述智能高精度熔炼系统主要技术点设计安排如下：

一种高精度熔炼系统，原料站10设置在原料转运装置20的覆盖区域内，原料转运装置20的刚性连接臂24带动电磁吸盘23抓取原料站10中的原料，抓取原料到中间称量装置，元辅料运输车沿着运输轨道21，可通过中间称量装置和辅料转运装置40下部或者附近，获取原料与辅料，并运输到熔炼炉70处，熔炼炉70接收原辅料进行熔炼，各个设备之前通过控制系统进行集中控制调配。

原辅料运输车60滑动至中间称量装置下端将原料加入其原料仓63中；或中间称量装置通过侧顶升机构升起将原料倒入原辅料运输车60的原料仓63内。辅料转运装置40通过提升装置44或者运输带41将辅料加入原辅料运输车60的辅料仓64内。辅料转运装置40通过自动补料装置42完成自动补料过程，整个过程实现自动化，不再使用人工执行。

其中辅料转运装置40的辅料站30下料口或者补料装置42的具体可选择螺杆传动或带传动的结构，能够自动将处于低位的各种合金及增碳剂等输送至高位料斗640中，且根据物料的种类和加入量自动识别，报警提示。辅料转运装置40可以根据实际空间选择设置在炉台上或炉台下，从而选择合金的加料方式与之匹配。

中间称量装置、原辅料运输车60可以单台配置也可以多台配置，提高劳动效率。熔炉装置包括熔炼炉70与保温炉80，二者之间设置自流转动槽，自流转动槽的具体是在熔炼炉70和保温炉80中间设置用于高温金属液流动的密闭保温流道，熔炼完成的金属液在熔炉倾斜的过程中沿着自流槽转运到保温炉80中。可以完全自动转运，无需人员、吊车、倾倒、铁水包等，节约了人力物力，还提高了效率。

通过本设计方案能够达到以下有益效果：(1)刚性臂式的原料转运装置20能够准确的抓取原材料，并快速准确的放置到称重斗中，点对点的定位大大提高原料抓取效率；(2)设置中间称料装置50，减少了多次称重产生的累计误差，提高了称重准确性；同时因为中间称重斗实现静态称重，所以称量精度高；中间称重斗集中称量，减少了称量次数，降低的累计误差。(3)通过可靠准确的称重，同时能够缩小或者消除成分检测完后的调料过程的概率，从工序数上提高生产效率；(4)增加中间称重斗使现有的吸料过程中入炉等待和入炉过程中的吸料等待的现状发生转变，吸料过程到中间称重斗和原辅料运输车60震动入炉的过程可以同时进行，效率和能源利用率大大提高；(5)将原料站10的原料分成大中小三种形式，提高承重速度和准确度，减少误差。(6)中间称量装置设置四个连接柱52支撑料仓51，四个连接柱52设置在质量传感装置100上，当四个质量传感装置100数值不一致的时候，警报，人工纠错，保证了称重的准确性，有了纠错功能。(7)原辅料运输车60上的原料仓63和合金仓进行分离，确保原料对车身的打砸造成的凹凸对合金料的滞留，从而保证入炉的合金重量精度，保证铁水成分；(8)通过自流槽式的金属液转运方案，大大的降低了人工劳动强度，降低能源消耗，提高安全可靠性及生产效率；保温炉80和连接保温炉80和熔炼炉70的自流槽只有在连续铸造的工艺要求中涉及到，一般的铸造工艺不需要。(9)整体的系统布置能够通过自动化的控制实现智能、自动熔炼过程中的加料过程。

Claims (16)

1.一种高精度熔炼系统，用于将原辅料运输至熔炼炉，其特征在于，包括：

原料站，用于盛装原料；

原料转运装置，将原料从原料站转运到集中称料装置；

辅料站，用于盛装辅料；

辅料转运装置，将所需辅料从辅料站转运到集中称料装置；

集中称料装置，盛装且称量原料转运装置转运过来的原料，直到原料质量达到所需质量，且同时盛装辅料转运装置转运过来的辅料，将所需原料和所需辅料转至熔炼炉。

2.根据权利要求1所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述集中称料装置包括质量传感装置和原辅料运输车，原辅料运输车盛装原料，且转移到质量传感装置上称重；或者所述集中称料装置包括质量传感装置、中间称料装置和原辅料运输车，设置在质量传感装置上的中间称料装置将称好的原料转移至原辅料运输车，原辅料运输车将盛装的所需原料和所需辅料至熔炼炉。

3.根据权利要求1所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述原料转运装置包括轨道、移动块、电磁吸盘、连接臂，移动块设置在轨道上且沿轨道移动，电磁吸盘通过连接臂与移动块刚性连接。

4.根据权利要求3所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述轨道包括X方向轨道和Y方向轨道，Y方向轨道设置在X轨道上，且沿X轨道移动，移动块设置在X方向轨道上，且沿X方向轨道移动，所述连接臂包括绳索、卷扬机和刚性筒，卷扬机设置在移动块上，刚性筒与移动块连接，绳索一端与卷扬机连接，且另一端贯穿刚性筒后与电磁吸盘连接。

5.根据权利要求2所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述中间称料装置包括料仓、连接柱、活动门、门控装置，料仓通过连接柱与所述质量传感装置连接，料仓上下贯通，且下开口由对称设置的两扇活动门封闭，门控装置控制活动门打开或者封闭料仓下开口。

6.根据权利要求5所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述料仓由连接柱支撑，所述连接柱固定设置在质量传感装置上；或者所述料仓由连接柱支撑，所述连接柱下部设置有滚轮，且带有滚轮的连接柱移动到质量传感装置上；或者所述料仓通过连接柱悬挂在质量传感装置上。

7.根据权利要求6所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述活动门包括底面、臂耳、接触端和封闭端，底面短轴方向为弧形，底面长轴方向的两端分别设置臂耳，臂耳与底面垂直，且臂耳与料仓铰接，一个活动门底面与另一个活动门底面接触的一侧为接触端，且相对的另一端为封闭端，封闭端延伸出一段或者向料仓方向弯折一段，以使得封闭端一侧的料仓与活动门之间没有直线贯穿的缝隙；一个所述活动门接触端所在直线与臂耳悬挂时活动门的重心线之间的直线距离与另一个活动门接触端所在直线与臂耳悬挂时活动门的重心线之间的直线距离两者之和大于位于所述料仓同一侧的所述两个活动门臂耳铰接点之间的距离。

8.根据权利要求2所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述原辅料运输车包括振动装置、滑行装置和设置在滑行装置上部的原料仓、辅料仓、卸料通路，卸料通路与原料仓连通，且同时卸料通路与辅料仓连通，卸料通路有一个落料口，卸料通路向落料口方向倾斜，振动装置设置在原料仓上，且连动辅料仓。

9.根据权利要求8所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述辅料仓包括料斗、出料口、活动板、活动板驱动，料斗上侧面设置有出料口，料斗的底面向出料口方向倾斜，出料口与卸料通路连通，活动板设置在出料口处，活动板驱动用于驱动活动板封闭或者开启出料口；所述卸料通路包括U型槽、挡板、挡板驱动，U型槽的一端同时与原料仓和辅料仓连通，且另一端为落料口，落料口处设置挡板，挡板驱动用于驱动挡板封闭或者开启落料口。

10.根据权利要求9所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述原料仓包括料仓下壳、料仓上壳、卸料口、料仓内衬，设置在滑行装置上的料仓下壳三个侧面围城一个容纳空间，且一侧面为开口，即卸料口，卸料口与卸料通路连通，料仓下壳的上开口处设置料仓上壳，料仓下壳和料仓上壳之间有缝隙，料仓内衬设置在料仓下壳的容纳空间中，料仓内衬竖直方向沿料仓下壳内壁向上延伸经过料仓下壳与料仓上壳之间的缝隙后继续延伸至料仓上壳，料仓内衬水平方向延伸至卸料通路的落料口处，辅料仓设置在料仓内衬上，振动装置设置在料仓下壳上，即带动料仓下壳和料仓内衬振动。

11.根据权利要求1所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述辅料转运装置设置在辅料站下方，所述辅料转运装置包括称量装置、运输带，辅料站下部下料，且分别对应设置有称量装置，称量装置与运输带相对应，称量装置将称好的辅料转运到运输带，运输带将辅料转运至原辅料运输车。

12.根据权利要求11所述的高精度熔炼系统，其特征在于：当辅料转运装置设置在原辅料运输车上部时，辅料转运装置还包括可移动的补料装置，补料装置倾斜设置，且另一端与辅料站连通，即补料装置向辅料站中补充对应的辅料；当辅料转运装置设置在原辅料运输车下部时，辅料转运装置还包括集中斗、提升装置，集中斗与运输带匹配设置，将运输带上的辅料收集，提升装置将集中斗提升至合适高度，以使得集中斗中的辅料转运至原辅料运输车中。

13.根据权利要求1所述的高精度熔炼系统，其特征在于：还包括熔炼炉、保温炉、运输槽，原辅料运输车将所需原料和所需辅料运输至熔炼炉，运输槽将熔炼炉和保温炉连通，以使得熔炼炉里熔融的金属液通过运输槽转运到保温炉中。

14.根据权利要求2或5～10中任意一种所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述中间称料装置和所述辅料转运装置与原辅料运输车上料工位相匹配，即原辅料运输车位于上料工位时，中间称料装置将原料转运至原辅料运输车，且辅料转运装置将辅料转运至原辅料运输车。

15.根据权利要求2或5～10中任意一种所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述中间称料装置和所述辅料转运装置分别设置在原辅料运输车的行径路程上，即原料运输车从中间称料装置处接受转运来的原料后再行进到辅料转运装置处接收转运来的辅料，或者原料运输车从辅料转运装置处接收转运来的辅料后再行进到中间称料装置处接受转运来的原料。

16.根据权利要求2或5～10中任意一种所述的高精度熔炼系统，其特征在于：所述中间称料装置沿所述原料站长轴方向移动，所述中间称料装置移动路径与所述原辅料运输车行径路径交叉。

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