CN220347158U - 一种快速注液的精准定量注汤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种快速注液的精准定量注汤系统，包括保温炉、定量注汤系统和中央处理器，所述保温炉内设置有系统主腔，保温炉前端设置有定量腔，所述系统主腔和定量腔之间通过连通管相连，所述保温炉主体内设置有用于调整系统主腔和定量腔的金属液液位的液位调节器组件，定量腔内安装设置有进液阀组件和出液阀组件，所述进液阀组件用于控制金属液进入定量腔，所述出液阀组件用于控制金属液输出至外部压铸机压室。本实用新型实现了金属液保温和送液全流程封闭且外置保温材料和外壳保护，杜绝杂质等不利成分接触金属液，同时可以降低能耗约，实现快速精准出液至压铸机料室。

Description

一种快速注液的精准定量注汤系统

技术领域

本实用新型涉及金属压铸冶金设备领域，尤其涉及一种快速注液的精准定量注汤系统。

背景技术

在冶金领域中，熔化金属是十分普遍而重要的工艺。熔化后的金属能够用于铸造各种造型的金属部件。熔化炉是根据铝熔炼工艺而开发的一种新型高效节能熔铝炉，主要用于铝锭的熔化与保温，它能很好地满足铝熔炼的工艺。该炉是由熔化炉、坩埚、加热元件、炉盖升降机构、电器自动控温系统等组成。炉壳由型钢及钢板焊接成圆筒形。

目前在国内汽车行业、通讯行业、建筑行业、装饰品等快速发展,对金属合金的使用量也越来越大，结合铝合金产品的密度低、强度高、可压铸性强，适合压铸复杂的结构，所以应用非常广泛，因此对熔炼铝液和存储铝液的设备要求也越来越高。现有技术中都是通过保温炉存贮金属液，再用给汤机将金属液转移到压铸机进料口。

在金属液转移过程中，需要把熔化后的金属液在保温炉保温的情况下，使用压铸给汤机把金属液从保温炉取出并倒到相应的压铸机料室中，整个过程为开放作业，能耗大，成本高，不利于环保，而且也无法实现定量供给。

在金属熔炼和铸造加工过程中，金属液体的定量浇注大都采用浇包整体直接倾转方式、气压增压方式、活塞泵方式等。浇包整体直接倾转方式存在液流冲刷和飞溅问题，合金易氧化、吸气，定量精度不高。纯气压增压的管道传输方式要求炉体密闭性和挤压出金属熔体的气压极高(尤其是当熔炼炉内剩余液体较少时)，而且气体压力控制难度大，稳定性差。活塞式定量浇注装置对制造精度和制造材料的要求都极为严格，使用寿命短，而且仅用于间歇式定量浇注过程中。

现有压铸机由金属液保温炉和给汤机组合带来的高能耗、易氧化、注液周期长等问题；现需要一种快速注液的精准定量注汤系统，能够解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种快速注液的精准定量注汤系统，通过对现有保温炉和给汤机结构及使用方法进行技术改造，解决了现有金属液保温炉和给汤机组合带来的高能耗、易氧化、注液周期长等问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种快速注液的精准定量注汤系统，包括保温炉、定量注汤系统和中央处理器，所述保温炉内设置有系统主腔，保温炉前端内设置有定量腔，所述系统主腔和定量腔之间通过连通管相连，保温炉一端开设有注汤口，所述注汤口处设置有满液报警组件，所述保温炉主体内设置有用于调整系统主腔和定量腔的金属液液位的液位调节器组件，定量腔内安装设置有进液阀组件和出液阀组件，所述进液阀组件用于控制金属液进入定量腔，所述出液阀组件用于控制金属液输出至外部压铸机压室，所述液位调节器组件、进液阀组件和出液阀组件与中央处理器电连接。

优选的，所述保温炉包括保温层及外壳、加热组件、炉胆和炉体支座，所述炉胆安装设置在保温层及外壳内部，炉胆开设有出液通道与连通管相连通，且炉胆和保温层及外壳之间设置有加热组件，所述加热组件与中央处理器电连接，所述保温层及外壳底部通过炉体支座支撑设置，所述炉体支座底部还设置有炉体位置调节机构。

优选的，所述炉体位置调节机构包括驱动丝杆、承重滚轮和底座，所述底座上设置有导向槽，所述导向槽内活动安装有承重滚轮，所述承重滚轮上端与炉体支座固定连接，且所述底座一端安装设置有驱动丝杆，所述驱动丝杆输出端与炉体支座相连，所述驱动丝杆用于带动炉体支座沿底座导向槽滑动。

优选的，所述保温炉一侧固定安装有支架结构，所述支架结构用于支撑及安装连通管和定量注汤系统。

优选的，所述液位调节器组件包括液位调节器驱动电机、液位调节器和定量探针，所述液位调节器驱动电机固定安装在保温炉外部，所述液位调节器驱动电机输出端安装设置有液位调节器，所述液位调节器驱动电机用于控制液位调节器在系统主腔内上下运动，所述保温炉上部还安装设置有高度位置可调的定量探针，所述定量探针和液位调节器驱动电机与中央处理器电连接。

优选的，所述满液报警组件包括加料满液报警灯和满液探针，所述满液探针伸入至系统主腔内，注汤口处安装有加料满液报警灯，所述满液探针与加料满液报警灯电连接，系统主腔内设置有液位上限线，所述满液探针下端设置在液位上限线处，所述保温炉的注汤口处安装设置有注汤口盖板。

优选的，所述保温炉的系统主腔上端还连接设置有用于填充保护性气体的保护性气体连接管。

优选的，所述进液阀组件包括进液阀驱动组件和进液阀杆，所述定量注汤系统上固定安装有支撑板，所述支撑板上安装设置有进液阀驱动组件，所述进液阀驱动组件输出端与进液阀杆相连，所述进液阀杆用于打开或封闭连通管与定量腔的连通口；

所述出液阀组件包括放液阀驱动组件和放液阀杆，所述支撑板上安装设置有放液阀驱动组件，所述放液阀驱动组件输出端与放液阀杆相连，所述定量注汤系统底部安装设置有流槽，所述流槽与外部压铸机压室相连通，所述放液阀杆用于打开或封闭流槽与定量腔的连通口。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型加热由炉胆外发热元件加热炉胆，再由炉胆传热给金属液，杜绝有氧条件下对金属液辐射传热和对流传热造成的金属液氧化问题，可以减少金属液氧化量90％以上。

2)本实用新型保温和送液全流程封闭并且外置保温材料和外壳保护，杜绝杂质、水汽等不利成分接触金属液，同时可以降低能耗约70％。

3)本实用新型在压铸机压室上方设置定量腔，由连通管和阀门连接，定量腔中金属液在重力作用下极短时间就可以注入压铸机压室，缩短注液周期约70％。

4)本实用新型通过控制主腔液位调节器的吃液深度，实现主腔液面与定量腔液面达到期望高度，从而使定量腔中金属液达到计划的体积或重量，实现定量化注入压铸机压室。

本实用新型实现了金属液保温和送液全流程封闭并且外置保温材料和外壳保护，杜绝杂质、水汽等不利成分接触金属液，同时可以降低能耗约，实现快速精准出液至压铸机料室。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型保温炉结构示意图；

图3是本实用新型定量注汤系统结构示意图；

图4为本实用新型使用方法示意图；

附图标号说明：保温炉1、系统主腔11、液位上限线111、注汤口12、保温层及外壳13、加热组件14、炉胆15、炉体支座16、支架结构17、保护性气体连接管18、定量注汤系统2、定量腔21、支撑板22、流槽23、中央处理器3、连通管4、满液报警组件5、加料满液报警灯51、满液探针52、液位调节器组件6、液位调节器驱动电机61、液位调节器62、定量探针63、进液阀组件7、进液阀驱动组件71、进液阀杆72、放液阀组件8、放液阀驱动组件81、放液阀杆82、炉体位置调节机构9、驱动丝杆91、承重滚轮92、底座93。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来详细说明本实用新型的具体内容。

请参阅图1-4所示，本实用新型提供了一种快速注液的精准定量注汤系统，包括保温炉1、定量注汤系统2和中央处理器3，所述保温炉1内设置有系统主腔11，定量注汤系统2内设置有定量腔21，所述系统主腔11和定量腔21之间通过连通管4相连，保温炉1一端开设有注汤口12，所述注汤口12处设置有满液报警组件5，所述保温炉1内设置有用于调整系统主腔11和定量腔21的金属液液位的液位调节器组件6，定量注汤系统2内安装设置有进液阀组件7和放液阀组件8，所述进液阀组件7用于控制金属液进入定量腔21，所述放液阀组件8用于控制金属液输出至外部压铸机压室，所述液位调节器组件6、进液阀组件7和放液阀组件8与中央处理器3电连接。

进一步地，为了实现保温炉1能够对炉体内的金属液进行加热保温，所述保温炉1包括保温层及外壳13、加热组件14、炉胆15和炉体支座16，所述炉胆15安装设置在保温层及外壳13内部，炉胆15开设有出液通道与连通管4相连通设置，且炉胆15和保温层及外壳13之间设置有加热组件14，所述加热组件14与中央处理器3电连接，所述保温层及外壳13底部通过炉体支座16支撑设置，所述炉体支座16底部还设置有炉体位置调节机构9。

进一步地，所述炉体位置调节机构9包括驱动丝杆91、承重滚轮92和底座93，所述底座93上设置有导向槽，所述导向槽内活动安装有承重滚轮92，所述承重滚轮92上端与炉体支座16固定连接，且所述底座93一端安装设置有驱动丝杆91，所述驱动丝杆91输出端与炉体支座16相连，所述驱动丝杆91用于带动炉体支座16沿底座93导向槽滑动。所述驱动丝杆91能够选用手动丝杆或电动丝杆驱动。

当压铸机需要维修或更换料室时，通过底部的手摇丝杆或电动丝杆驱动整个炉体后移，让出压铸机料室附近空间以便作业；待维修或更换压室完成后，再把炉体反向驱动回到正确注料位置。

进一步地，为了方便安装连通管4及定量注汤系统2，所述保温炉1一侧固定安装有支架结构17，所述支架结构17用于支撑及安装连通管4和定量注汤系统2。

进一步地，为了实现能够对定量注汤系统2的金属液量进行调节，所述液位调节器组件6包括液位调节器驱动电机61、液位调节器62和定量探针63，所述液位调节器驱动电机61固定安装在保温炉1上端位置，所述液位调节器驱动电机61输出端安装设置有液位调节器62，所述液位调节器驱动电机61用于控制液位调节器62在系统主腔11内上下运动，所述保温炉1上部还安装设置有高度位置可调的定量探针63，所述定量探针63和液位调节器驱动电机61与中央处理器3电连接。系统主腔11和定量腔21之间通过连通管4相连，因为连通器原理，所述系统主腔11和定量腔21内的金属液液面在进液阀组件7打开时有保持等高的趋势，通过液位调节器驱动电机61带动液位调节器62上下运动，使得系统主腔11的液面升降从而控制定量腔21内金属液容量。系统主腔11内设置有定量探针63，能够检测系统主腔11内的金属液液面位置，通过调节定量探针63控制系统主腔11和定量腔21内的液面位置，实现定量出液。

进一步地，在另一实施例2中，液位调节器驱动电机固定安装在炉体下部通过联动机构连接到炉体上部。

进一步地，为了实现能够在注液满液后，及时通知报警，停止注液，所述满液报警组件5包括加料满液报警灯51和满液探针52，所述满液探针52伸入至系统主腔11内，注汤口12处安装有加料满液报警灯51，所述满液探针52与加料满液报警灯51电连接，系统主腔11内设置有液位上限线111，所述满液探针52下端设置在液位上限线111处，所述保温炉1的注汤口12处安装设置有注汤口12盖板。

进一步地，为了防止金属液氧化，所述保温炉1的系统主腔11上端还连接设置有用于填充保惰性气体等保护性气体的保护性气体连接管18。

进一步地，为了实现定量注汤系统2内的进液阀组件7和放液阀组件8的功能，所述进液阀组件7包括进液阀驱动组件71和进液阀杆72，所述定量注汤系统2上固定安装有支撑板22，所述支撑板22上安装设置有进液阀驱动组件71，所述进液阀驱动组件71输出端与进液阀杆72相连，所述进液阀杆72用于打开或封闭连通管4与定量腔21的连通口；

所述放液阀组件8包括放液阀驱动组件81和放液阀杆82，所述支撑板22上安装设置有放液阀驱动组件81，所述放液阀驱动组件81输出端与放液阀杆82相连，所述定量注汤系统2底部安装设置有流槽23，所述流槽23与外部压铸机压室相连通，所述放液阀杆82用于打开或封闭流槽23与定量腔21的连通口。

一种快速注液的精准定量注汤系统的使用方法，包括以下步骤：

S1，在系统主腔11中注入适量金属液，放液阀组件关闭，进液阀组件7打开，金属液通过连通管4进入定量腔21；

S2，根据定量腔21净截面积，计算定量腔21所需液面净高度H，同时调节定量探针63到此高度H位，定量探针63根据是否触金属液和浸入金属液深度给信号到中央处理器3，中央处理器3发出信号控制液位调节器62上升或下降，把液面调节到定量探针63设定位置；

S3，液面设置完成并稳定后，进液阀驱动组件71控制进液阀杆72下降关闭，此时定量腔21中金属液与主腔和连通器隔断，等待注汤；

S4，压铸机给注汤信号给中央处理器3，中央处理器3发出信号，放液阀驱动组件81带动放液阀杆82上升，打开放液阀组件8完成注汤；

S5，注汤完成后，放液阀组件关闭，进液阀组件7打开，定量腔21与系统主腔11通过连通管4相连，金属液进入定量腔21，进入下一个压射循环；

S6，随着压射的进行，金属液面下降，定量探针63给中央处理器3信号，中央处理器3发出指令通过液位调节器驱动电机61使液位调节器62下降，从而使液面上升到设定高度；

S7，当液位调节器下降到接近炉胆15底部时，中央处理器3发出信号，提示操作员或上一级补液系统往本系统主腔11中加注金属液；

S8，当加料至系统主腔11达液位上限时，料液触发满液探针52及加料满液报警灯51，同时发信号关闭进液阀门或提示人工加料员停止加料液。

进一步地，在步骤S2中，当压铸机生产不同产品时，需要不同体积的金属液，这时只需要调节金属液定量探针到新的位置即可完成设置，从而让定量腔21注入新设定体积的金属液给压铸机压室。

进一步地，还包括维护步骤S9，当压铸机或其它因素导致生产异常时，中央处理器3发出指令让液位调节器62上升从而使系统主腔11液面下降，同时打开进液阀组件7，这时由于系统主腔11液面降低，定量腔21中金属液会自动流回系统主腔11，待异常结束后再重新把金属液加入定量腔21。

进一步地，还包括维护步骤S10，当压铸机需要维修或更换料室时，通过底部的手摇丝杆或电动丝杆驱动整个保温炉炉体后移，让出压铸机料室附近空间以便作业；待维修或更换压室完成后，再把保温炉炉体反向驱动回到正确注料位置。

就给汤时间缩短一项价值分析(以800T压铸机给汤流程为例)：

本实用新型具有以下特点：

1)本实用新型加热由炉胆外发热元件加热炉胆，再由炉胆传热给金属液，杜绝有氧条件下对金属液辐射传热和对流传热造成的金属液氧化问题，可以减少金属液氧化量90％以上。

2)本实用新型保温和送液全流程封闭并且外置保温材料和外壳保护，杜绝杂质、水汽等不利成分接触金属液，同时可以降低能耗约70％。

3)本实用新型在压铸机压室上方设置定量腔，由连通管和阀门连接，定量腔中金属液在重力作用下极短时间就可以注入压铸机压室，缩短注液周期约70％。

4)本实用新型通过控制主腔液位调节器的吃液深度，实现主腔液面与定量腔液面达到期望高度，从而使定量腔中金属液达到计划的体积或重量，实现定量化注入压铸机压室。

本实用新型实现了金属液保温和送液全流程封闭并且外置保温材料和外壳保护，杜绝杂质、水汽等不利成分接触金属液，同时可以降低能耗约，实现快速精准出液至压铸机料室。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (8)

1.一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，包括保温炉、定量注汤系统和中央处理器，所述保温炉内设置有系统主腔，保温炉前端内设置有定量腔，所述系统主腔和定量腔之间通过连通管相连，保温炉一端开设有注汤口，所述注汤口处设置有满液报警组件，所述保温炉主体内设置有用于调整系统主腔和定量腔的金属液液位的液位调节器组件，定量腔内安装设置有进液阀组件和出液阀组件，所述进液阀组件用于控制金属液进入定量腔，所述出液阀组件用于控制金属液输出至外部压铸机压室，所述液位调节器组件、进液阀组件和出液阀组件与中央处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述保温炉包括保温层及外壳、加热组件、炉胆和炉体支座，所述炉胆安装设置在保温层及外壳内部，炉胆开设有出液通道与连通管相连通，且炉胆和保温层及外壳之间设置有加热组件，所述加热组件与中央处理器电连接，所述保温层及外壳底部通过炉体支座支撑设置，所述炉体支座底部还设置有炉体位置调节机构。

3.根据权利要求2所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述炉体位置调节机构包括驱动丝杆、承重滚轮和底座，所述底座上设置有导向槽，所述导向槽内活动安装有承重滚轮，所述承重滚轮上端与炉体支座固定连接，且所述底座一端安装设置有驱动丝杆，所述驱动丝杆输出端与炉体支座相连，所述驱动丝杆用于带动炉体支座沿底座导向槽滑动。

4.根据权利要求2所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述保温炉一侧固定安装有支架结构，所述支架结构用于支撑及安装连通管和定量注汤系统。

5.根据权利要求1所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述液位调节器组件包括液位调节器驱动电机、液位调节器和定量探针，所述液位调节器驱动电机固定安装在保温炉外部，所述液位调节器驱动电机输出端安装设置有液位调节器，所述液位调节器驱动电机用于控制液位调节器在系统主腔内上下运动，所述保温炉上部还安装设置有高度位置可调的定量探针，所述定量探针和液位调节器驱动电机与中央处理器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述满液报警组件包括加料满液报警灯和满液探针，所述满液探针伸入至系统主腔内，注汤口处安装有加料满液报警灯，所述满液探针与加料满液报警灯电连接，系统主腔内设置有液位上限线，所述满液探针下端设置在液位上限线处，所述保温炉的注汤口处安装设置有注汤口盖板。

7.根据权利要求1所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述保温炉的系统主腔上端还连接设置有用于填充保护性气体的保护性气体连接管。

8.根据权利要求1所述的一种快速注液的精准定量注汤系统，其特征在于，所述进液阀组件包括进液阀驱动组件和进液阀杆，所述定量注汤系统上固定安装有支撑板，所述支撑板上安装设置有进液阀驱动组件，所述进液阀驱动组件输出端与进液阀杆相连，所述进液阀杆用于打开或封闭连通管与定量腔的连通口；

所述出液阀组件包括放液阀驱动组件和放液阀杆，所述支撑板上安装设置有放液阀驱动组件，所述放液阀驱动组件输出端与放液阀杆相连，所述定量注汤系统底部安装设置有流槽，所述流槽与外部压铸机压室相连通，所述放液阀杆用于打开或封闭流槽与定量腔的连通口。