CN217424594U - 一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，涉及铸造炉领域，包括安装在熔炼室接口的密封座，所述密封座的顶部安装有电机座，所述电机座的内部开设有安装通道和观察通道，所述安装通道的内部嵌套有中空齿轴，所述中空齿轴的下端连接有测温头组件，所述电机座的外侧设置有减速电机，所述减速电机的转动轴的一端伸入电机座内连接有齿轮，所述电机座的侧壁开设有抽气通道，所述抽气通道的外端端口处安装有真空管路接口，所述观察通道的上端端口处安装有观察组件，所述观察组件的上方设置有红外测温仪。本实用新型设置有上下移动式的测温头组件和可远距离测温的红外测温仪，当测温头组件内的测温探针失效时，不影响正常的测温。

Description

一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置

技术领域

本实用新型涉及铸造炉领域，具体涉及一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置。

背景技术

真空精密铸造炉是在真空气氛条件下利用电磁感应和电流热效应的原理对坩埚中钢坯材料进行加热和凝固的冶炼设备。熔炼出来的钢材可以直接应用于航天、航空、汽车、核电等高端领域，真空精密铸造炉通常采用多腔室结构，主体包括熔炼室、铸锭室、加料室等，其中熔炼室完成金属母材通过感应线圈加热熔化成成份较为纯净的金属溶液的过程；铸锭室会根据熔炼要求的差异安置不同的模具进行金属液体的凝固；对于单晶定向凝固要求的产品，在熔炼室内放置保温坩埚，铸锭室内将预热至一定温度的膜壳通过升降机构送至熔炼室预热至要求温度，在熔炼室中将坩埚中具有一定过热度金属溶液浇注到膜壳中在保温包内维持一定的温度要求，通过拉晶机构实现铸件的定向凝固结晶，单晶结构仅在定向凝固炉基础上在膜壳底部增加一套几何选晶结构即可。熔炼室上端安装有加料及测温室，在熔炼过程中需要在不破坏熔炼室真空的条件下进行加料及对坩埚中金属溶液进行测温。

目前，传统的方法是通过卷线盘下放测温热电偶，测温热电偶侵入溶液内进行测量，但无法很好的判断热电偶浸入金属溶液内情况，导致测量数据不精确，且测温热电偶长时间侵入高温溶液内容易损坏，造成损伤。

因此，发明一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，以解决上述背景技术中提出的通过卷线盘下放测温热电偶，测温热电偶侵入溶液内进行测量，无法很好的判断热电偶浸入金属溶液内情况，且测温热电偶长时间侵入高温溶液内容易损坏，造成损伤的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，包括安装在熔炼室接口的密封座，所述密封座的底部开设有容纳槽，所述密封座的顶部安装有电机座，所述电机座的内部开设有安装通道和观察通道，所述安装通道和观察通道均与容纳槽相连通，所述安装通道的上下两端端口处均固定有齿轴导套，所述安装通道的内部嵌套有中空齿轴，所述中空齿轴滑动嵌套在齿轴导套内，所述中空齿轴的下端伸入容纳槽内，所述中空齿轴的下端连接有测温头组件，所述电机座的外侧设置有减速电机，所述减速电机的转动轴的一端伸入电机座内连接有齿轮，所述齿轮位于中空齿轴的外侧，所述齿轮与中空齿轴上的齿啮合连接，所述减速电机的转动轴的另一端安装有编码器，所述电机座的上侧安装有密封桶，所述电机座的侧壁开设有抽气通道，所述抽气通道与观察通道相连通，所述抽气通道的外端端口处安装有真空管路接口，所述观察通道的上端端口处安装有观察组件，所述观察组件的上方设置有红外测温仪，所述观察通道的下端端口安装有观察管。

优选的，所述密封座与熔炼室接口之间设置有隔板阀，在本测温装置不使用时起到保护本测温装置的作用。

优选的，所述真空管路接口包括第一管接头和第一球阀，所述第一球阀安装在第一管接头上，所述第一管接头与抽气通道的外端端口连接，将真空泵与第一管接头连接，用于抽真空，保持与熔炼室内部温度一致。

优选的，所述观察组件包括第二管接头、第二球阀、水冷管和观察镜，所述第二球阀安装在第二管接头上，所述第二管接头的下端与观察通道的上端端口连接，所述第二管接头的上端与观察镜连接，所述水冷管密封套接在第二管接头的上部管身外侧，便于红外测温仪对熔液温度的测量，红外测温仪通过观察组件测量熔液温度。

优选的，所述中空齿轴的上部嵌套在密封桶内，所述红外测温仪安装在密封桶上，中空齿轴在密封桶的内部运动，同时保持真空。

优选的，所述密封座的侧壁安装有把手，通过把手便于本测温装置的搬运，方便本测温装置的安装。

优选的，所述测温头组件上设置有测温探针，测温探针浸入高温熔液内进行测量，可测量熔液的温度。

优选的，所述测温头组件的输出端通信连接有主控设备，所述主控设备分别与减速电机、编码器和红外测温仪通信连接，通过主控设备对测温头组件、减速电机、编码器和红外测温仪进行控制，控制其进行工作。

在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：

1、通过设置有上下移动式的测温头组件和可远距离测温的红外测温仪，当测温头组件内的测温探针失效时，不影响正常的测温；

2、通过测温头组件和红外测温仪两套装置生成的温度数据，再通过主控设备上的系统算法可更准确的反应实际温度；

3、通过红外测温仪与测温头组件两种测温方式存在一定的温度差，当测温头组件随中空齿轴下降时，测温头组件上的测温探针离熔液越近温度差会越小，一旦测温探针浸入熔液时，温度差会极短时间内缩小到一定的范围值内，主控设备可通过此来判断测温探针已浸入熔液中，发信号给用于驱动测温头组件上下移动的减速电机停止工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的后侧图；

图3为本实用新型的右侧图；

图4为本实用新型的未测温状态示意图；

图5为本实用新型的测温状态示意图。

附图标记说明：

1密封座、2容纳槽、3电机座、4观察通道、5齿轴导套、6中空齿轴、7测温头组件、8减速电机、9齿轮、10编码器、11密封桶、12抽气通道、13真空管路接口、14观察组件、15红外测温仪、16第一管接头、17第一球阀、18第二管接头、19第二球阀、20水冷管、21观察镜、22把手、23隔板阀、24观察管。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型提供了如图1-5所示的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，包括安装在熔炼室接口的密封座1，所述密封座1的底部开设有容纳槽2，所述密封座1的顶部安装有电机座3，所述电机座3的内部开设有安装通道和观察通道4，所述安装通道和观察通道4均与容纳槽2相连通，所述安装通道的上下两端端口处均固定有齿轴导套5，所述安装通道的内部嵌套有中空齿轴6，所述中空齿轴6滑动嵌套在齿轴导套5内，所述中空齿轴6的下端伸入容纳槽2内，所述中空齿轴6的下端连接有测温头组件7，所述电机座3的外侧设置有减速电机8，所述减速电机8的转动轴的一端伸入电机座3内连接有齿轮9，所述齿轮9位于中空齿轴6的外侧，所述齿轮9与中空齿轴6上的齿啮合连接，所述减速电机8的转动轴的另一端安装有编码器10，所述电机座3的上侧安装有密封桶11，所述电机座3的侧壁开设有抽气通道12，所述抽气通道12与观察通道4相连通，所述抽气通道12的外端端口处安装有真空管路接口13，所述观察通道4的上端端口处安装有观察组件14，所述观察组件14的上方设置有红外测温仪15，所述观察通道4的下端端口安装有观察管24。

所述真空管路接口13包括第一管接头16和第一球阀17，所述第一球阀17安装在第一管接头16上，所述第一管接头16与抽气通道12的外端端口连接，将真空泵与第一管接头16连接，用于抽真空，保持与熔炼室内部温度一致。

所述观察组件14包括第二管接头18、第二球阀19、水冷管20和观察镜21，所述第二球阀19安装在第二管接头18上，所述第二管接头18的下端与观察通道4的上端端口连接，所述第二管接头18的上端与观察镜21连接，所述水冷管20密封套接在第二管接头18的上部管身外侧，便于红外测温仪15对熔液温度的测量，红外测温仪15通过观察组件14测量熔液温度。

所述中空齿轴6的上部嵌套在密封桶11内，所述红外测温仪15安装在密封桶11上，中空齿轴6在密封桶11的内部运动，同时保持真空。

所述测温头组件7上设置有测温探针，测温探针浸入高温熔液内进行测量，可测量熔液的温度。

所述测温头组件7的输出端通信连接有主控设备，所述主控设备分别与减速电机8、编码器10和红外测温仪15通信连接，通过主控设备对测温头组件7、减速电机8、编码器10和红外测温仪15进行控制，控制其进行工作。

实施方式具体为：测温时，将真空泵与第一管接头16连接，用于抽真空，保持与熔炼室内部温度一致，红外测温仪15通过观察组件14远距离测量熔液温度，然后减速电机8工作带动齿轮9转动，齿轮9转动带动中空齿轴6下移，编码器10检测减速电机8的转动轴的转速，从而控制中空齿轴6移动的距离，中空齿轴6下移带动测温头组件7下移，使得测温头组件7检测熔液温度，测温头组件7和红外测温仪15两套装置生成的温度数据，再通过主控设备上的系统算法可更准确的反应实际温度，由于红外测温仪15与测温头组件7两种测温方式存在一定的温度差，当测温头组件7随中空齿轴6下降时，测温头组件7上的测温探针离熔液越近温度差会越小，一旦测温探针浸入熔液时，温度差会极短时间内缩小到一定的范围值内，主控设备可通过此来判断测温探针已浸入熔液中，发信号给用于驱动测温头组件7上下移动的减速电机8停止工作，且当测温头组件7内的测温探针失效时，通过红外测温仪15测温，不影响正常的测温，该实施方式具体解决了现有技术中存在的通过卷线盘下放测温热电偶，测温热电偶侵入溶液内进行测量，无法很好的判断热电偶浸入金属溶液内情况，且测温热电偶长时间侵入高温溶液内容易损坏，造成损伤的问题。

如图2和图4所示，所述密封座1的侧壁安装有把手22，通过把手22便于本测温装置的搬运，方便本测温装置的安装。

所述密封座1与熔炼室接口之间设置有隔板阀23，在本测温装置不使用时起到保护本测温装置的作用。

实施方式具体为：密封座1的侧壁安装有把手22，通过把手22便于搬动密封座1，从而便于搬运本测温装置，方便本测温装置的取拿，且密封座1与熔炼室接口之间设置有隔板阀23，在本测温装置不使用时，中空齿轴6带动测温头组件7上移收缩在容纳槽2内，然后隔板阀23关闭，能够对测温头组件7起到保护作用。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，包括安装在熔炼室接口的密封座(1)，其特征在于：所述密封座(1)的底部开设有容纳槽(2)，所述密封座(1)的顶部安装有电机座(3)，所述电机座(3)的内部开设有安装通道和观察通道(4)，所述安装通道和观察通道(4)均与容纳槽(2)相连通，所述安装通道的上下两端端口处均固定有齿轴导套(5)，所述安装通道的内部嵌套有中空齿轴(6)，所述中空齿轴(6)滑动嵌套在齿轴导套(5)内，所述中空齿轴(6)的下端伸入容纳槽(2)内，所述中空齿轴(6)的下端连接有测温头组件(7)，所述电机座(3)的外侧设置有减速电机(8)，所述减速电机(8)的转动轴的一端伸入电机座(3)内连接有齿轮(9)，所述齿轮(9)位于中空齿轴(6)的外侧，所述齿轮(9)与中空齿轴(6)上的齿啮合连接，所述减速电机(8)的转动轴的另一端安装有编码器(10)，所述电机座(3)的上侧安装有密封桶(11)，所述电机座(3)的侧壁开设有抽气通道(12)，所述抽气通道(12)与观察通道(4)相连通，所述抽气通道(12)的外端端口处安装有真空管路接口(13)，所述观察通道(4)的上端端口处安装有观察组件(14)，所述观察组件(14)的上方设置有红外测温仪(15)，所述观察通道(4)的下端端口安装有观察管(24)。

2.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述密封座(1)与熔炼室接口之间设置有隔板阀(23)。

3.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述真空管路接口(13)包括第一管接头(16)和第一球阀(17)，所述第一球阀(17)安装在第一管接头(16)上，所述第一管接头(16)与抽气通道(12)的外端端口连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述观察组件(14)包括第二管接头(18)、第二球阀(19)、水冷管(20)和观察镜(21)，所述第二球阀(19)安装在第二管接头(18)上，所述第二管接头(18)的下端与观察通道(4)的上端端口连接，所述第二管接头(18)的上端与观察镜(21)连接，所述水冷管(20)密封套接在第二管接头(18)的上部管身外侧。

5.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述中空齿轴(6)的上部嵌套在密封桶(11)内，所述红外测温仪(15)安装在密封桶(11)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述密封座(1)的侧壁安装有把手(22)。

7.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述测温头组件(7)上设置有测温探针。

8.根据权利要求1所述的一种用于定向单晶精密铸造炉的测温装置，其特征在于：所述测温头组件(7)的输出端通信连接有主控设备，所述主控设备分别与减速电机(8)、编码器(10)和红外测温仪(15)通信连接。

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