專利名稱：低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置。
背景技術(shù)：
在半固態(tài)金屬(或合金)成型技術(shù)中，具有球狀初生相的半固態(tài)金屬漿料或坯料的制備處于最核心的位置。降低漿料的制備成本并縮短其工藝流程是目前乃至今后若干年里半固態(tài)金屬成型技術(shù)的發(fā)展方向，而在線快速制備漿料是該技術(shù)工程化和產(chǎn)業(yè)化關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，現(xiàn)有半固態(tài)金屬漿料的制備方法(包括制漿的專門裝置或設(shè)備)主要有以下幾種:機(jī)械攪拌法、電磁攪拌法、傾斜板法、液相線鑄造法、化學(xué)晶粒細(xì)化法、旋轉(zhuǎn)滾筒法、超聲波處理法、噴射沉積法、阻尼管法、蛇形通道法、金屬熔體混合法等等。其中，能夠或者正在產(chǎn)業(yè)化或商業(yè)化的半固態(tài)金屬成型設(shè)備卻鮮見媒體報(bào)道，大多數(shù)還處于研發(fā)和試制階段。機(jī)械攪拌法幾乎可以制備所有的半固態(tài)金屬漿料或坯料，但這種制備方法的主要缺點(diǎn)是:攪拌室和攪拌棒壽命短、金屬熔體容易受污染等，所以機(jī)械攪拌法也僅僅應(yīng)用在鎂合金的半固態(tài)漿料或坯料的制備當(dāng)中。電磁攪拌法+連續(xù)鑄造法是目前研究得最成功的一種方法，在實(shí)際半固態(tài)金屬觸變成形應(yīng)用中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。這種制備方法的主要缺點(diǎn)是:電磁攪拌中的電磁效率很低，電磁能耗很高，因此半固態(tài)金屬坯料的制備成本較高，而且還需要專門的電磁攪拌設(shè)備。傾斜板法就是將一定過熱度的液態(tài)金屬澆注到具有一定傾斜角的冷卻平板上，在傾斜板的下端放置漿料的收集坩堝，這種方法是利用傾斜板的激冷作用來制備半固態(tài)金屬漿料，但金屬液容易在傾斜板的表面結(jié)殼。液相線鑄造法就是使金屬溫度在液相線附近進(jìn)行澆注，利用瞬間大量異質(zhì)形核來制備半固態(tài)漿料，該方法對(duì)其它控制形核法的發(fā)明具有重要啟發(fā)意義。化學(xué)晶粒細(xì)化法，由于形核劑的加入通常都是以雜質(zhì)的形式存在，因而改變了金屬的性質(zhì)，并且增加了工藝操作程序以及提高了生產(chǎn)成本等，因此該技術(shù)的應(yīng)用也將受到限制。旋轉(zhuǎn)滾筒法同時(shí)具有機(jī)械攪拌和滾筒內(nèi)壁激冷的效果，半固態(tài)漿料質(zhì)量優(yōu)良，但鮮見生產(chǎn)應(yīng)用的媒體報(bào)道。超聲波處理法，其基本原理是利用超聲波擾動(dòng)金屬的凝固過程，細(xì)化金屬晶粒，獲得球狀初生晶的半固態(tài)金屬漿料。噴射沉積法，該方法是采用高壓惰性氣體將金屬熔體流霧化成大量的細(xì)小溶滴，這些小溶滴在高速氣流的作用下定向飛行一段距離并迅速冷卻，在其未完全凝固前撞擊到基板上，由于撞擊產(chǎn)生的剪切力足以打碎溶滴內(nèi)部形成的枝晶，致使凝固后的材料具有細(xì)小晶粒，與其它幾種方法相比，噴射沉積法成本較高，只適用于制備特殊要求的大尺寸坯料。阻尼管法和蛇形通道法都是利用管道內(nèi)壁的激冷作用來制備半固態(tài)漿料，但用于生產(chǎn)還鮮見媒體報(bào)道?？傊@些方法中除了機(jī)械攪拌法、電磁攪拌法和傾斜板法比較成熟外，其它方法或生產(chǎn)成本較高、或本身仍需產(chǎn)業(yè)化論證，同時(shí)也鮮見專業(yè)化的設(shè)備報(bào)道。 發(fā)明內(nèi)容[0005]為了克服現(xiàn)有半固態(tài)金屬漿料制備方法中存在的生產(chǎn)成本高、缺少產(chǎn)業(yè)化論證且工藝流程太長等的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種能夠在線快速定量制備中等或低固相分?jǐn)?shù)的低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置，包括與制備坩堝配合的定量取湯機(jī)，制備坩堝內(nèi)設(shè)有測(cè)量金屬液的溫度的溫度傳感器，其特征在于:還包括漿料制備系統(tǒng)、傾倒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述漿料制備系統(tǒng)與所述傾倒系統(tǒng)；所述漿料制備系統(tǒng)包括第一支撐架和設(shè)在所述第一支撐架上的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和激冷系統(tǒng)；所述的激冷系統(tǒng)包括帶盲孔的空心棒，空心棒內(nèi)通入用于輸送冷媒的氣管；所述的空心棒連接所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；所述傾倒系統(tǒng)連接所述的制備坩堝，以傾倒所述的制備坩堝內(nèi)的金屬液；所述的溫度傳感器向所述的控制系統(tǒng)輸出金屬液的溫度值，所述的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、氣管的開關(guān)、傾倒系統(tǒng)均連接所述的控制系統(tǒng)；當(dāng)所述的空心棒下降進(jìn)入金屬液時(shí)，控制系統(tǒng)開啟所述的氣管的開關(guān)，向空心棒內(nèi)通入冷媒，同時(shí)控制系統(tǒng)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，令空心棒旋轉(zhuǎn)，防止激冷晶在空心棒表面停留結(jié)殼；當(dāng)金屬液溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述的控制系統(tǒng)向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，空心棒自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)且上移至初始位置，同時(shí)控制系統(tǒng)向傾倒系統(tǒng)發(fā)出傾倒制備坩堝的指令。進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)包括控制柜和設(shè)在所述控制柜內(nèi)的溫度顯示器、交流變壓器、變頻器、電磁控制閥、接觸器、PLC控制器和開關(guān)；所述溫度顯示器、交流變壓器、變頻器、電磁控制閥、接觸器和開關(guān)均與所述PLC控制器電連接；所述溫度顯示器顯示溫度傳感器感應(yīng)到的溫度；所述變頻器調(diào)節(jié)所述空心棒的轉(zhuǎn)速；所述電磁控制閥分別用于控制所述升降機(jī)構(gòu)和所述推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)；所述開關(guān)包括漿料制備系統(tǒng)的開關(guān)、氣管的開關(guān)和傾倒開關(guān)?！みM(jìn)一步，所述的傾倒系統(tǒng)包括第二氣缸、連桿和軸承座，所述軸承座固定在第二支撐架上，所述第二支撐架設(shè)在底座上；所述第二氣缸一端安裝在所述底座上，另一端與所述連桿一端鉸接，所述連桿另一端安裝在所述軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且通過軸承對(duì)其進(jìn)行支承；所述制備坩堝設(shè)置在所述軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且通過第二氣缸作用帶動(dòng)所述連桿運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使所述制備坩堝傾斜將液體金屬倒入壓鑄機(jī)的壓室內(nèi)；所述第二氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)由所述控制柜內(nèi)的電磁控制閥控制，所述電磁控制閥進(jìn)排氣由所述PLC控制器控制。進(jìn)一步，所述空心棒上端設(shè)置有夾頭，所述夾頭的上端安裝有空心管，所述空心管的上端安裝有固定軸承，所述固定軸承上安裝有托板；所述氣管的另一端穿過所述空心管且設(shè)在所述空心管的外部。進(jìn)一步，所述升降機(jī)構(gòu)包括第一氣缸和導(dǎo)柱，所述第一氣缸通過螺釘聯(lián)接在所述第一支撐架上，所述第一氣缸的進(jìn)氣和排氣均由所述控制柜內(nèi)的電磁控制閥控制，所述電磁控制閥進(jìn)排氣由所述PLC控制器控制。進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和固定軸承，所述電機(jī)安裝固定在電機(jī)架上，所述電機(jī)架固定安裝在托板上，所述電機(jī)架與所述第一氣缸的活塞連接，由所述活塞推動(dòng)所述第一氣缸上下運(yùn)動(dòng)；所述托板的兩端分別與所述導(dǎo)柱的下端連接，所述導(dǎo)柱通過導(dǎo)向套與所述第一支撐架連接；所述電機(jī)的軸的末端設(shè)有所述驅(qū)動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與所述從動(dòng)齒輪相互嚙合，所述驅(qū)動(dòng)齒輪在所述電機(jī)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而使所述空心棒旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，所述溫度傳感器為一鎳鉻-鎳硅型熱電偶。進(jìn)一步，在所述連桿下方的所述第二支撐架上設(shè)有限制所述連桿運(yùn)動(dòng)的限位架。本實(shí)用新型制備半固態(tài)金屬漿料的方法的具體步驟是:(I)確定金屬熔煉的溫度:熔煉時(shí)將液態(tài)金屬的過熱度控制在50 70°C范圍內(nèi)，然后對(duì)液態(tài)金屬進(jìn)行精煉，精煉后靜置、扒渣和測(cè)含氣量，將液態(tài)金屬過熱度控制在10 30°C范圍內(nèi)；(2)定量取湯:湯勺預(yù)熱，根據(jù)鑄件、集渣包、澆注系統(tǒng)和料餅的重量總和來確定取湯量，將取好的湯倒入事先預(yù)熱好的制備坩堝中；所述制備坩堝的預(yù)熱溫度為350 450 0C ；(3)制備半固態(tài)漿料:當(dāng)制備坩堝盛好給定的湯料后，啟動(dòng)漿料制備系統(tǒng)開關(guān)使空心棒下降至制備坩堝中，此時(shí)空心棒開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將冷媒通入空心棒激冷；當(dāng)制備坩堝中液態(tài)金屬的溫度下降到設(shè)定的溫度時(shí)，從液態(tài)金屬中撤出空心棒；漿料制備完畢；(4)傾倒和壓射:啟動(dòng)傾倒開關(guān)，制備坩堝在推出機(jī)構(gòu)的作用下，將半固態(tài)漿料直接倒入事先預(yù)熱好的壓室，然后直接壓射。本實(shí)用新型所述漿 料制備系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，打開漿料制備系統(tǒng)的開關(guān)，第一氣缸的活塞下行推動(dòng)空心棒進(jìn)入制備坩堝的鋁液中時(shí)，電機(jī)將通過齒輪組合傳動(dòng)帶動(dòng)空心棒轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)氣管將通入壓縮空氣。事前將溫度顯示器的設(shè)定值設(shè)定到漿料所需溫度值，當(dāng)鋁液成為半固態(tài)漿料并達(dá)到設(shè)定溫度的值時(shí)，由PLC控制器發(fā)出指令并傳輸給電磁控制閥，此時(shí)第一氣缸活塞開始上升、同時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，最后關(guān)閉漿液制備系統(tǒng)開關(guān)，此時(shí)，制漿過程完成。本實(shí)用新型所述傾倒系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，第二氣缸的活塞通過連桿推動(dòng)制備坩堝轉(zhuǎn)動(dòng)。PLC控制器同時(shí)將指令傳給電磁控制閥，電磁控制閥控制第二氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)，當(dāng)漿料制備完畢時(shí)，打開傾倒開關(guān)，制備坩堝中的半固態(tài)漿料就會(huì)傾倒出，等漿料倒完后，關(guān)閉傾倒開關(guān)，制備坩堝又回到水平位置。本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:(I)半固態(tài)金屬漿料的制備系統(tǒng)和傾倒系統(tǒng)安裝在壓鑄機(jī)壓室入料口的上方，占用空間很小，可以將制備好的漿料立即傾倒壓鑄，省卻了漿料的輸送過程，使?jié){料的溫度可控；(2)在制備漿料時(shí)，使用冷卻介質(zhì)對(duì)空心棒進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，金屬熔體因而能夠形成更多的初生晶核，并通過空心棒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使初生晶核游離到整個(gè)金屬熔體內(nèi)部，從而提高了金屬熔體內(nèi)部的晶核密度，同時(shí)也減小了初生晶粒尺寸，鑄件的力學(xué)性能因此得到提高；(3)無需對(duì)壓鑄機(jī)進(jìn)行改造，具有投資少、生產(chǎn)效率高、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或人機(jī)
一體化生產(chǎn)。

圖1是本實(shí)用新型漿料制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]圖2是本實(shí)用新型傾倒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型夾頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型限位架結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型連桿結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1至圖6，低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置，包括與制備坩堝21配合的定量取湯機(jī)，制備坩堝內(nèi)設(shè)有測(cè)量金屬液的溫度的溫度傳感器14，還包括漿料制備系統(tǒng)、傾倒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述漿料制備系統(tǒng)與所述傾倒系統(tǒng)；所述漿料制備系統(tǒng)包括第一支撐架3和設(shè)在所述第一支撐架3上的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和激冷系統(tǒng)；所述的激冷系統(tǒng)包括帶盲孔的空心棒10，空心棒10內(nèi)通入用于輸送冷媒的氣管15 ;所述的空心棒10連接所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；所述傾倒系統(tǒng)連接所述的制備坩堝21，以傾倒所述的制備坩堝21內(nèi)的金屬液；
所述的溫度傳感器向所述的控制系統(tǒng)輸出金屬液的溫度值，所述的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、氣管的開關(guān)、傾倒系統(tǒng)均連接所述的控制系統(tǒng)；當(dāng)所述的空心棒10下降進(jìn)入金屬液時(shí)，控制系統(tǒng)開啟所述的氣管的開關(guān)，向空心棒內(nèi)通入冷媒，同時(shí)控制系統(tǒng)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，令空心棒旋轉(zhuǎn)，防止激冷晶在空心棒表面停留結(jié)殼；當(dāng)金屬液溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述的控制系統(tǒng)向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，空心棒自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)且上移至初始位置，同時(shí)控制系統(tǒng)向傾倒系統(tǒng)發(fā)出傾倒制備坩堝的指令。進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)包括控制柜和設(shè)在所述控制柜內(nèi)的溫度顯示器、交流變壓器、變頻器、電磁控制閥、接觸器、PLC控制器和開關(guān)；所述溫度顯示器、交流變壓器、變頻器、電磁控制閥、接觸器和開關(guān)均與所述PLC控制器電連接；所述溫度顯示器顯示溫度傳感器感應(yīng)到的溫度；所述變頻器調(diào)節(jié)所述空心棒10的轉(zhuǎn)速；所述電磁控制閥分別用于控制所述升降機(jī)構(gòu)和所述推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)；所述開關(guān)包括漿料制備系統(tǒng)的開關(guān)、氣管的開關(guān)和傾倒開關(guān)。進(jìn)一步，所述的傾倒系統(tǒng)包括第二氣缸18、連桿19和軸承座20，所述軸承座20固定在第二支撐架16上，所述第二支撐架16設(shè)在底座17上；所述第二氣缸18 —端安裝在所述底座17上，另一端與所述連桿19 一端鉸接，所述連桿19另一端安裝在所述軸承座20的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且通過軸承對(duì)其進(jìn)行支承；所述制備坩堝21設(shè)置在所述軸承座20的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且通過第二氣缸18作用帶動(dòng)所述連桿19運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使所述制備坩堝21傾斜將液體金屬倒入壓鑄機(jī)的壓室內(nèi)；所述第二氣缸18的活塞運(yùn)動(dòng)由所述控制柜內(nèi)的電磁控制閥控制，所述電磁控制閥進(jìn)排氣由所述PLC控制器控制。進(jìn)一步，所述空心棒10上端設(shè)置有夾頭11，所述夾頭11的上端安裝有空心管13，所述空心管13的上端安裝有固定軸承12，所述固定軸承12上安裝有托板7 ;所述氣管15的另一端穿過所述空心管13且設(shè)在所述空心管13的外部。進(jìn)一步，所述升降機(jī)構(gòu)包括第一氣缸I和導(dǎo)柱2，所述第一氣缸I通過螺釘聯(lián)接在所述第一支撐架3上，所述第一氣缸I的進(jìn)氣和排氣均由所述控制柜內(nèi)的電磁控制閥控制，所述電磁控制閥進(jìn)排氣由所述PLC控制器控制。[0042]進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)5、驅(qū)動(dòng)齒輪8、從動(dòng)齒輪9和固定軸承12，所述電機(jī)5安裝固定在電機(jī)架6上,所述電機(jī)架6固定安裝在托板7上,所述電機(jī)架6與所述第一氣缸I的活塞連接，由所述活塞推動(dòng)所述第一氣缸I上下運(yùn)動(dòng)；所述托板7的兩端分別與所述導(dǎo)柱2的下端連接，所述導(dǎo)柱2通過導(dǎo)向套4與所述第一支撐架3連接；所述電機(jī)5的軸的末端設(shè)有所述驅(qū)動(dòng)齒輪8，所述驅(qū)動(dòng)齒輪8與所述從動(dòng)齒輪9相互嚙合，所述驅(qū)動(dòng)齒輪8在所述電機(jī)5作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述從動(dòng)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)從而使所述空心棒10旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，所述溫度傳感器14為一鎳鉻-鎳硅型熱電偶。進(jìn)一步，在所述連桿19下方的所述第二支撐架16上設(shè)有限制所述連桿運(yùn)動(dòng)的限位架22。本實(shí)用新型制備半固態(tài)金屬漿料的方法的具體步驟是:(I)確定金屬熔煉的溫度:熔煉時(shí)將液態(tài)金屬的過熱度控制在50 70°C范圍內(nèi)，然后對(duì)液態(tài)金屬進(jìn)行精煉，精煉后靜置、扒渣和測(cè)含氣量，將液態(tài)金屬過熱度控制在10 30°C范圍內(nèi)；(2)定量取湯:湯勺預(yù)熱，根據(jù)鑄件、集渣包、澆注系統(tǒng)和料餅的重量總和來確定取湯量，將取好的湯倒入事先預(yù)熱好的制備坩堝中；所述制備坩堝的預(yù)熱溫度為350 450 0C ；(3)制備半固態(tài)漿料:當(dāng)制備坩堝盛好給定的湯料后，啟動(dòng)漿料制備系統(tǒng)開關(guān)使空心棒下降至制備坩堝中，此時(shí)空心棒開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將冷媒通入空心棒激冷；當(dāng)制備坩堝中液態(tài)金屬的溫度下降到設(shè)定的溫度時(shí)，從液態(tài)金屬中撤出空心棒；漿料制備完畢；
(4)傾倒和壓射:啟動(dòng)傾倒開關(guān)，制備坩堝在推出機(jī)構(gòu)的作用下，將半固態(tài)漿料直接倒入事先預(yù)熱好的壓室，然后直接壓射。本實(shí)用新型所述漿料制備系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，打開漿料制備系統(tǒng)的開關(guān)，第一氣缸的活塞下行推動(dòng)空心棒進(jìn)入制備坩堝的鋁液中時(shí)，電機(jī)將通過齒輪組合傳動(dòng)帶動(dòng)空心棒轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)氣管將通入壓縮空氣。事前將溫度顯示器的設(shè)定值設(shè)定到漿料所需溫度值，當(dāng)鋁液成為半固態(tài)漿料并達(dá)到設(shè)定溫度的值時(shí)，由PLC控制器發(fā)出指令并傳輸給電磁控制閥，此時(shí)第一氣缸活塞開始上升、同時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，最后關(guān)閉漿液制備系統(tǒng)開關(guān)，此時(shí)，制漿過程完成。本實(shí)用新型所述傾倒系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，第二氣缸的活塞通過連桿推動(dòng)制備坩堝轉(zhuǎn)動(dòng)。PLC控制器同時(shí)將指令傳給電磁控制閥，電磁控制閥控制第二氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)，當(dāng)漿料制備完畢時(shí)，打開傾倒開關(guān)，制備坩堝中的半固態(tài)漿料就會(huì)傾倒出，等漿料倒完后，關(guān)閉傾倒開關(guān)，制備坩堝又回到水平位置。本說明書實(shí)施例所陳述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置，包括與制備坩堝配合的定量取湯機(jī)，制備坩堝內(nèi)設(shè)有測(cè)量金屬液的溫度的溫度傳感器，其特征在于:還包括漿料制備系統(tǒng)、傾倒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述漿料制備系統(tǒng)與所述傾倒系統(tǒng)； 所述漿料制備系統(tǒng)包括第一支撐架和設(shè)在所述第一支撐架上的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和激冷系統(tǒng)；所述的激冷系統(tǒng)包括帶盲孔的空心棒，空心棒內(nèi)通入用于輸送冷媒的氣管；所述的空心棒連接所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)； 所述傾倒系統(tǒng)連接所述的制備坩堝，以傾倒所述的制備坩堝內(nèi)的金屬液； 所述的溫度傳感器向所述的控制系統(tǒng)輸出金屬液的溫度值，所述的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、氣管的開關(guān)、傾倒系統(tǒng)均連接所述的控制系統(tǒng)；當(dāng)所述的空心棒下降進(jìn)入金屬液時(shí)，控制系統(tǒng)開啟所述的氣管的開關(guān)，向空心棒內(nèi)通入冷媒，同時(shí)控制系統(tǒng)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，令空心棒旋轉(zhuǎn)，防止激冷晶在空心棒表面停留結(jié)殼；當(dāng)金屬液溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述的控制系統(tǒng)向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，空心棒自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)且上移至初始位置，同時(shí)控制系統(tǒng)向傾倒系統(tǒng)發(fā)出傾倒制備坩堝的指令。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括控制柜和設(shè)在所述控制柜內(nèi)的溫度顯示器、交流變壓器、變頻器、電磁控制閥、接觸器、PLC控制器和開關(guān)；所述溫度顯示器、交流變壓器、變頻器、電磁控制閥、接觸器和開關(guān)均與所述PLC控制器電連接；所述溫度顯示器顯示溫度傳感器感應(yīng)到的溫度；所述變頻器調(diào)節(jié)所述空心棒的轉(zhuǎn)速；所述電磁控制閥分別用于控制所述升降機(jī)構(gòu)和所述推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)；所述開關(guān)包括漿料制備系統(tǒng)的開關(guān)、氣管的開關(guān)和傾倒開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述的傾倒系統(tǒng)包括第二氣缸、連桿和軸承座，所述軸承座固定在第二支撐架 上，所述第二支撐架設(shè)在底座上；所述第二氣缸一端安裝在所述底座上，另一端與所述連桿一端鉸接，所述連桿另一端安裝在所述軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且通過軸承對(duì)其進(jìn)行支承；所述制備坩堝設(shè)置在所述軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上且通過第二氣缸作用帶動(dòng)所述連桿運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使所述制備坩堝傾斜將液體金屬倒入壓鑄機(jī)的壓室內(nèi)；所述第二氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)由所述控制柜內(nèi)的電磁控制閥控制，所述電磁控制閥進(jìn)排氣由所述PLC控制器控制。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:所述空心棒上端設(shè)置有夾頭，所述夾頭的上端安裝有空心管，所述空心管的上端安裝有固定軸承，所述固定軸承上安裝有托板；所述氣管的另一端穿過所述空心管且設(shè)在所述空心管的外部。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:所述升降機(jī)構(gòu)包括第一氣缸和導(dǎo)柱，所述第一氣缸通過螺釘聯(lián)接在所述第一支撐架上，所述第一氣缸的進(jìn)氣和排氣均由所述控制柜內(nèi)的電磁控制閥控制，所述電磁控制閥進(jìn)排氣由所述PLC控制器控制。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和固定軸承，所述電機(jī)安裝固定在電機(jī)架上，所述電機(jī)架固定安裝在托板上，所述電機(jī)架與所述第一氣缸的活塞連接，由所述活塞推動(dòng)所述第一氣缸上下運(yùn)動(dòng)；所述托板的兩端分別與所述導(dǎo)柱的下端連接，所述導(dǎo)柱通過導(dǎo)向套與所述第一支撐架連接；所述電機(jī)的軸的末端設(shè)有所述驅(qū)動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與所述從動(dòng)齒輪相互嚙合，所述驅(qū)動(dòng)齒輪在所述電機(jī)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而使所述空心棒旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于:所述溫度傳感器為一鎳鉻-鎳硅型熱電偶。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于:在所述連桿下方的所述第二支撐架上設(shè)有限制所述連桿運(yùn)動(dòng)的限 位架。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低過熱度高效激冷制備半固態(tài)金屬漿料的裝置，所述裝置包括與制備坩堝配合的定量取湯機(jī)，制備坩堝內(nèi)設(shè)有測(cè)量金屬液的溫度的溫度傳感器，還包括漿料制備系統(tǒng)、傾倒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述漿料制備系統(tǒng)與所述傾倒系統(tǒng)；所述漿料制備系統(tǒng)包括第一支撐架和設(shè)在所述第一支撐架上的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和激冷系統(tǒng)；所述的激冷系統(tǒng)包括帶盲孔的空心棒，空心棒內(nèi)通入用于輸送冷媒的氣管；所述的空心棒連接所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；所述傾倒系統(tǒng)連接所述的制備坩堝，以傾倒所述的制備坩堝內(nèi)的金屬液。本實(shí)用新型投資少、生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)C22C1/00GK203128638SQ20132008986
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者陳正周, 徐步銀, 羅軍宇 申請(qǐng)人:慈溪市匯麗機(jī)電有限公司