一种分体悬挂式铝合金保温定量炉

技术领域

本发明涉及定量炉领域，尤其是一种分体悬挂式铝合金保温定量炉。

背景技术

为满足下游客户对压铸零部件的性能和品质要求，以定量炉作为压铸机的周边配套设备，一般的取汤方式是带有机械手的汤勺取汤于敞口式保温炉的液面上层，会夹杂有较多的氧化皮，定量炉可替代传统的保温炉+机械手汤勺的取汤方式，取汤于液面以下，实现精准自动定量给汤，可有效提高压铸工艺水平，提升产品性能和生产效率。一体式定量炉的加料口常设为漏斗状，自上而下插入到液面以下，此结构可实现边加料边定量，达到不停机的目的。但该定量炉存在以下技术问题：一是每次进行定量时，受压力作用，铝液会从加料口回升，由于加料口温度偏低，铝液长期反复回升回落，且易在不停机加料时与氧气接触，会导致加料装置长期沉积氧化皮，并结渣堵塞加料装置，需要定期清洗或更换，维护成本高。二是该种方式导致加料口位置需设置在高处，高度可达2-3米，加料作业极其不便，且不便于观察加料液面高度，需要增设反光镜来观察液面高度，存在较大的加料安全隐患。三是定量炉的出汤口离压铸机的料缸远，导流槽太长，同样容易在导流槽形成氧化皮，影响铝液的纯净度。四是由于出汤口设置在炉体前端，受炉体外形干涉的限制，出汤口至压铸机料缸的距离无法缩短，铝液在输送过程中易于形成氧化皮。五是加料口，清渣口分开设置，炉体制造成本和使用维护成本高。分体式定量炉。取消了自上而下的漏斗状的加料装置，设置一桶状的加压腔在炉体内作为独立密封腔室，但存在以下技术问题：一是由于出汤口设置在炉体前端，受炉体外形干涉的限制，出汤口至压铸机料缸的距离无法缩短，铝液在输送过程中易于形成氧化皮。二是加压腔一般不设有加热棒，存在凝铝的风险，一旦出现故障需整个腔体更换，维护费及极昂贵。三是分体式定量桶受到安装尺寸限制，最大定量额不易扩容。四是加料口，清渣口分开设置，炉体制造成本和使用维护成本高。结合一体式与分体式定量炉的缺点，以上问题亟待解决。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是现有的定量炉的出汤口离压铸机的料缸远，导流槽太长。如CN 304229220 S、CN304987445S公开的外观专利，虽然都对出汤口前端的炉身进行了导斜角处理，但由于炉身较为扁宽，难以较好地避开炉身外形的干涉，进而导致出汤口至压铸机料缸口的距离较远，铝液在输送过程中易于形成氧化皮；一体式的加料漏斗与外界接触面积大，容易散失热量，氧化层堆积进而造成堵塞，分体式定量桶受到安装尺寸限制，最大定量额不易扩容。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种分体悬挂式铝合金保温定量炉，包括，炉体，所述炉体上设置有第一平台，所述第一平台设置有定量装置，所述定量装置与所述第一平台可拆卸连接；定量装置，包括定量箱、位于所述定量箱内的止回机构、位于所述定量箱内的输料机构。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述止回机构包括位于所述定量箱外的气缸密封支架，安装在气缸密封支架上的第一气缸驱动装置，与所述第一气缸驱动装置连接的顶杆，所述顶杆穿过所述定量箱，所述炉体上设置有安装孔A，所述安装孔A设置有V型衬套，所述顶杆的一端嵌入所述V型衬套内，所述气缸密封支架上设置有第一加卸压口。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述止回机构包括位于所述定量箱上顶板的密封板、与所述密封板连接的顶杆，所述顶杆穿过所述定量箱，所述炉体上设置有安装孔A，所述安装孔A设置有V型衬套，所述顶杆的一端嵌入所述V型衬套内，所述定量箱设置有第一加卸压口，所述V型衬套内设置有圆球，所述圆球的密度大于铝液。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述炉体内设置有第一升液管，所述第一升液管的一端连接至安装孔。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：还包括升降装置，所述升降装置包括两个油缸，两个所述油缸连接在所述炉体底部；所述炉体由钢板包裹且内部形成保温室，所述保温室内设置有第一加热棒，所述炉体设置有进料清渣口、第一热电偶、第一电极探针、第一加卸压口以及警报指示灯，所述进料清渣口安装有加料盖装置，所述加料盖装置包括覆盖在进料清渣口上的加料盖以及与所述加料盖连接的第二气缸驱动装置。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述定量装置设置有与所述定量箱连接的第二加热棒、第二热电偶。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述定量箱设置有输料安装孔，所述输料机构安装在输料安装孔内，所述输料机构包括安装在输料安装孔内的第二升液管、位于第二升液管内的第二电极探针、与所述第二电极探针连接的第二电极探针驱动装置、与所述第二升液管连接的输料嘴，以及与所述输料嘴连接的导流槽。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述第二升液管轴线与水平面之间的夹角为45°～90°。

作为本发明所述分体悬挂式铝合金保温定量炉的一种优选方案，其中：所述定量装置的长度大于所述第一平台的长度，所述定量装置与第一平台之间连接有支架。

本发明的有益效果：

1、采用分体悬挂式定量装置。定量装置设计巧小外形且靠近压铸机的前端悬挂伸出，炉身的外形由传统的扁宽设计成窄长。大大缩短了出汤口至压铸机的料缸的距离，是常规距离的三分之二，有效缩短铝液接触空气的时间，减少了铝液在输送过程中形成的氧化皮；

2、进料口高度低。本技术方案的进料口高度降低量为一体式定量炉的进料高度的一半以上，大大降低了加料难度，观察液面方便，降低了加料安全隐患；

3、易损件少，较于一体式定量炉，取消了漏斗状的加料装置，不存在堵塞现象；较于分体式桶状结构，故障件不需要整体拆换。较于以上两种形式均降低消耗品、易损件的维护成本；

4、扩容方便，较于常规的分体式，定量装置设计成悬挂压装式，不完全受四周空间环境的影响，可以从上下前后左右某一个方向扩大容器的体积，定量装置容易实现最大定量的扩容；

5、结构简化，加料口、清渣口合并，少开一个口可以提高炉体密封性、保温效率、降低密封故障率，简化炉体结构降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的一种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉的结剖面构示意图；

图3为本发明提供的第一种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉中止回机构的结构示意图；

图4为本发明提供的第二种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉中止回机构的结构示意图；

图5为本发明提供的一种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉中斜式升液输料结构的结构示意图；

图6为本发明提供的一种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉中直立式升液输料结构的结构示意图；

图7为本发明提供的一种实施例所述的分体悬挂式铝合金保温定量炉与压铸机安装时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～3，本实施例提供了一种分体悬挂式铝合金保温定量炉，包括炉体100，其中炉体100外表钢板包裹，内部容纳铝液，炉体100上设置有第一平台101，第一平台101设置有定量装置200，定量装置200与第一平台101可拆卸连接，即本发明中定量炉采用分体式设计，取消了漏斗状的加料装置，不存在堵塞现象；较于分体式桶状结构，故障件不需要整体拆换；较于常规的分体式，定量装置设计成悬挂压装式，不完全受四周空间环境的影响，可以从上下前后左右某一个方向扩大容器的体积，定量装置容易实现最大定量的扩容。

进一步的，定量装置200作用是保温、高效精准定量喂汤，其包括定量箱201、位于定量箱201内的止回机构202、位于定量箱201内的输料机构203；止回机构202避免定量箱201内的铝液回流至炉体100，输料机构203将定量箱201内的铝液注入压铸机的料缸。

具体的，止回机构202包括位于定量箱201外的气缸密封支架202a，安装在气缸密封支架202a上的第一气缸驱动装置202b，与第一气缸驱动装置202b连接的顶杆202c，气缸密封支架202a起到密封的作用，第一气缸驱动装置202b安装在气缸密封支架202a上，并且顶杆202c与第一气缸驱动装置202b进行连接，由第一气缸驱动装置202b控制顶杆202c的对应位置，顶杆202c穿过定量箱201能够在定量箱201内移动，炉体100上设置有安装孔A，顶杆202c的一端正对安装孔A，安装孔A设置有V型衬套202d，V型衬套202d为变径形状，即其一端的直径大于另一端的直径，顶杆202c的一端嵌入V型衬套202d内防止铝液回流，较佳的，气缸密封支架202a上设置有第一加卸压口202e用来调节定量装置200内部的压力。

当需要将铝液由炉体100内引入定量箱201时，通过第二加卸压口107施加气压，第一加卸压口202e处于卸压状态，并通过第一气缸驱动装置202b提升顶杆202c使其脱离V型衬套202d，此时炉体100内的铝液受压差作用便可以由安装孔A进入到定量箱201内。

实施例2

参照图1～4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：止回机构202采用沉球式止回机构，止回机构202包括位于定量箱201上顶板的密封板202g、与密封板202g连接的顶杆202c，密封板202g固定连接在定量箱201上，顶杆202c穿过定量箱201并伸入到定量箱201内，炉体100上设置有安装孔A，顶杆202c的一端正对安装孔A，安装孔A设置有V型衬套202d，V型衬套202d为变径形状，即其一端的直径大于另一端的直径，顶杆202c的一端伸入V型衬套202d内但不与V型衬套202d内部接触，即顶杆202c与V型衬套202d存在间隙，V型衬套202d内设置有圆球202f，圆球202f位于顶杆202c与V型衬套202d之间的间隙中，圆球202f的密度大于铝液，能够避免圆球202f漂浮在铝液表面，且圆球202f的直径大于V型衬套202d较小端的直径，防止圆球202f掉落至炉体100中。同样的，定量箱201设置有第一加卸压口202e，用于控制定量箱201内部的压力。

与实施例1相比，实施例1中的止回机构202有驱动装置，本实施例中的止回机构202不需设置驱动装置，当需要将铝液由炉体100内引入定量箱201时，通过第二加卸压口107施加气压，此时圆球202f处在打开状态，炉体100内的铝液便可以由安装孔A进入到定量箱201内。

实施例3

参照图1～7，为本发明第三个实施例，该实施例基于第一个和第二个实施例，且与上一个实施例不同的是：

炉体100内设置有第一升液管110，第一升液管110的一端连接至安装孔A，第一升液管110能够将炉体100内的铝液引入至定量箱201内。

还包括升降装置300，升降装置300安装在炉体100的底座，满足升降，前后倾斜的功能。升降装置300包括两个油缸301，两个油缸301连接在炉体100底部，两个油缸301交叉设置。

进一步的，炉体100由钢板包裹且内部形成保温室102，保温室101内设置有第一加热棒103，炉体100设置有进料清渣口104、第一热电偶105、第一电极探针106、第二加卸压口107以及警报指示灯108，第一加热棒103能够对炉体100内的铝液进行加热，稳定铝液的温度范围；进料清渣口104作为进料口、清渣排剩余料口共用，加料口、清渣口合并，少开一个口可以提高炉体密封性、保温效率、降低密封故障率，简化炉体结构降低制造成本；第二加卸压口107用于调节炉体100内部的压力。进料清渣口104安装有加料盖装置400，加料盖装置400包括覆盖在进料清渣口104上的加料盖401以及与加料盖401连接的第二气缸驱动装置402，第二气缸驱动装置402控制加料盖401的开合，保温室101需要定期清理氧化层、铝渣，驱动第二气缸驱动装置402，加料盖401打开，通过进料清渣口104，使用扒渣器伸入保温炉内，扒出飘浮在铝液上方的氧化层，铝渣等，其中，进料清渣口104高度降低量为一体式定量炉的进料高度的一半以上。大大降低了加料难度，观察液面方便，降低了加料安全隐患。

较佳的，定量装置200设置有与定量箱201连接的第二加热棒204、第二热电偶205，第二加热棒204用于加热铝液。

其中，定量箱201设置有输料安装孔201a，输料机构203安装在输料安装孔201a内，并且由输料机构203将定量箱201内的铝液进行输出，具体的，

输料机构203包括安装在输料安装孔201a内的第二升液管203a、位于第二升液管203a内的第二电极探针203b、与第二电极探针203b连接的第二电极探针驱动装置203c、与第二升液管203a连接的输料嘴203d，以及与输料嘴203d连接的导流槽203e。其中，第二升液管203a轴线与水平面之间的夹角为45°～90°，可调整成斜式升液输料和直立式升液输料，当第二升液管203a轴线垂直于水平面时，输料机构203为直立式升液输料。

优选的，定量装置200的长度大于第一平台101的长度，定量装置200与第一平台101之间连接有支架109，目的是定量装置设计巧小外形且靠近压铸机的前端悬挂伸出，并设计成倒斜角的形式，炉身的外形由传统的扁宽设计成窄长。大大缩短了出汤口至压铸机的料缸的距离，是常规距离的三分之二，有效缩短铝液接触空气的时间，减少了铝液在输送过程中形成的氧化皮。

本实施例的工作原理为：铝液的流向为：保温室102至定量装置200，加料通过进料清渣口104进入保温室102，封闭加料盖401，止回机构202打开，对保温室102施加压力，铝液从保温室102通过第一升液管110进入到定量装置200，铝液通过第二升液管203a，流进导流槽203e接触空气进入压铸机内。

加料方式为：驱动第二气缸驱动装置402，打开加料盖401，向进料清渣口104注入铝液，当液面高度升高接触第一电极探针106，铝液作为导电介质触发电极信号，使得警报装置发出报警蜂鸣声且指示灯亮起，停止加料，驱动关闭加料盖401，探针起到防止液面溢出加料口的保护作用。

应说明的是，本案为实现边定量边加料的功能，控制系统设有非加料状态与加料状态的双模式；其中非加料状态的双气压的常规定量模式：该模式在非加料状态下，选择常规定量模式，启用第一算法程序控制。保温室102内设有第一加热棒103、第一热电偶105，第一热电偶105反馈保温室102实时温度超出设定温度范围时，第一加热棒103工作补充热量或停止工作。炉体100温度达到设定温度时，第一热电偶105将实时温度反馈给PLC系统，满足定量条件启动定量指令，通过第二加卸压口107向保温室102内加压，铝液通过第一升液管110中上升，此时止回机构202处在打开的状态，铝液进入定量装置200中，定量装置200安装在炉体100壳上端面，底部设有支架109悬挂伸出。要求一：实施例1中的止回机构202含第一气缸驱动装置202b驱动顶杆202c，使得与V型衬套202d起到密封止回阀的作用，气缸密封支架202a上设有了第一加卸压口202e，下方设有第一升液管110；要求二：实施例2中的止回机构202含固定不动的顶杆202c阻止圆球202f(密度大于铝液)被铝液冲开无法回位，圆球202f与V型衬套202d当第一加卸压口202e卸压时起到单向止回密封作用，下方设有第一升液管110。定量装置200中设有第二加热棒204，当第二热电偶205反馈实时温度超出设定温度范围时，第二加热棒204工作补充热量或停止工作，铝液上升到设定的定量液面接触第二电极探针203b，铝液作为导电介质触发信号。此时PLC控制执行三联动动作，联动第二电极探针驱动装置203c(气缸或电机驱动)使得第二电极探针203b退离接触铝液；联动控制第二加卸压口107执行卸压动作；联动控制气缸式顶杆/沉球式止回机构202处在立即执行关闭动作。此时第一升液管110中的铝液受气压作用不会回落至保温室中，随即第一加卸压口202e施加惰性气体，铝液流经第二升液管203a、输料嘴203d、导流槽203e流进压铸机料缸中。通过采用压力探测机构与定量装置200配合并由控制柜进行计算分析炉腔内的压力变化，控制加压时间，实现铝液经过精准定量输送到压铸机进料口中；并且通过机边控制柜自动控制，使得给汤参数恒定，能够实现与压铸机同步。完成定量后，定量装置200通过第一加卸压口202e进行卸压，第二升液管203a中的铝液回落到与定量装置200同一个水平面，进入下一次定量循环。每次定量过程铝液均会到达桶内定量液面来触发第二电极探针捕捉液面信号，使得每次定量的初始位置一致，确保了定量算法的稳定性。

进一步的，加料状态的单气压的边加料边定量模式：该模式是为了满足定量炉不停机边加料边定量工作。当PLC控制系统计算出保温室102中的铝液不足时，警报指示灯108会亮起并发出蜂鸣声，操作人员即可切换成边加料边定量模式，启用第二算法程序控制(现有技术，不再赘述)。定量装置200进入单独工作状态，设定定量装置200的铝液容量在满足在加料时间内可以连续定量若干次定量周期的工作。该模式第二加卸压口107处在卸压状态，气缸式顶杆/沉球式的止回机构202一直处在关闭状态。单次定量方式通过向第一加卸压口202e施加以惰性气体作为介质的压力，铝液在压差作用下进入第二升液管203a，并触及第二电极探针203b，第二电极探针203b退离液面，铝液流向导流槽203e进入压铸机，在启动该模式时，定量装置200中铝液高度处在定量液面高度，即最大定量液面，初始液面高度一致，每次定量周期会消耗一定的铝液高度。通过采用压力探测机构与定量装置200配合并由控制柜进行计算分析炉腔内的压力变化，控制加压时间，实现铝液经过精准定量输送到压铸机进料口中；并且通过机边控制柜自动控制，使得给汤参数恒定，能够实现与压铸机同步。完成加料后，关闭加料盖401，根据需求切换回常规定量模式。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。