一种用于熔融金属液的取样防氧化装置

技术领域

本发明专利属于冶金技术领域，具体为一种用于熔融金属液的取样防氧化装置。

背景技术

金属铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。目前大多数金属熔炼时需要先在熔化炉内进行熔化，但是由于金属自身的氧化性，熔化状态的金属液容易被氧气氧化，从而导致熔炼收集到的金属不纯。

例如，在教学或者试验中，经常会对铸件进行取样，分析其组织成分，当将金属液取出时，即使采用保护气，熔融液也会不可避免的与空气接触，导致金属液极容易被空气氧化，进而影响金属质量，此外，熔化炉内可能也会存在部分金属液的氧化现象。因此，如何在取出金属液时避免其被氧化，成为急需要解决的技术难题。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种用于熔融金属液的取样防氧化装置，解决了如何在取出金属液时避免其被氧化的技术难题，通过上下封闭机构以及保护气的综合作用，最大程度上保证了熔融金属液不被氧化，保证了组织成分的稳定性，提高了试验效果的有效性。

一种用于熔融金属液的取样防氧化装置，包括熔融炉，所述熔融炉的顶端设置有开口，所述开口位置设置有下封闭机构，所述下封闭机构正上方设置有上封闭机构，所述下封闭机构和所述上封闭机构均设置在支架上，所述上封闭机构的上方设置有升降机构，所述升降机构连接有取料筒，所述取料筒可上下活动的进出所述开口。

所述下封闭机构包括环形的下固定罩、设置在所述下固定罩下端部的下环形板、设置在所述下固定罩下方的五个下凸轮板、穿过所述下环形板且与所述下凸轮板一角端部连接的下转柱、与所述下转柱连接的下动力机构，五个所述下凸轮板围绕所述下固定罩的中心点呈圆周阵列分布，所述下凸轮板具有三个角端部，五个所述下凸轮板的底面与所述开口上端面接触，所述下固定罩与所述支架连接；

所述下凸轮板的外侧面为圆弧面一，所述圆弧面一的圆心位于所述中心点上，所述下凸轮板上还设置有凹弧面一和凸弧面一，所述凸弧面一的圆心设置在所述下转柱的中心上，所述凹弧面一的圆心设置在相邻的另一下凸轮板下转柱中心上，相邻两个所述下凸轮板的凹弧面一和凸弧面一相互接触；

所述圆弧面一、所述凹弧面一和所述凸弧面一首尾相接呈封闭状。

所述下动力机构包括设置在所述下转柱上的若干下链轮、与若干所述下链轮连接的下链条、与其中一所述下转柱连接的下把手。

所述上封闭机构包括环形的上固定罩、设置在所述上固定罩下端部的上环形板、设置在所述上固定罩下方的五个上凸轮板、穿过所述上环形板且与所述上凸轮板一角端部连接的上转柱、与所述上转柱连接的上动力机构，五个所述上凸轮板围绕所述上固定罩的中心点呈圆周阵列分布，所述上凸轮板具有三个角端部，五个所述上凸轮板的底面与所述开口上端面接触，所述上固定罩与所述支架连接；

所述上凸轮板的外侧面为圆弧面二，所述圆弧面二的圆心位于所述中心点上，所述上凸轮板上还设置有凹弧面二和凸弧面二，所述凸弧面二的圆心设置在所述上转柱的中心上，所述凹弧面二的圆心设置在相邻的另一上凸轮板上转柱的中心上，相邻两个所述上凸轮板的凹弧面二和凸弧面二相互接触；

所述圆弧面二、所述凹弧面二和所述凸弧面二首尾相接呈封闭状。

所述上动力机构包括设置在所述上转柱上的若干上链轮、与若干所述上链轮连接的上链条、与其中一所述上转柱连接的上把手。

所述升降机构包括可上下滑动的齿杆、与所述齿杆两侧的啮合齿分别连接的齿轮一和齿轮四、与所述齿轮一和所述齿轮四分别同轴连接的齿轮二和齿轮三，所述齿轮一和所述齿轮四铰接设置在所述支架的顶端，所述齿轮一或者所述齿轮四与电机同轴连接，所述齿杆的底端通过U型杆连接有取料筒，所述取料筒可升降的移动到所述电阻炉的内部。

所述取料筒的上端部设置有环形的开口槽，所述U型杆的开口朝下且两端内侧分别设置有卡槽，所述卡槽分别卡在所述开口槽的上边沿。

所述下固定罩内还水平设置有定位板，所述定位板中心设置有通孔，所述通孔下端设置有贯通的限位筒，所述限位筒的底面与所述下凸轮板的上端面接触。

所述下凸轮板包括旋转部、连杆部和封闭部，所述旋转部通过所述连杆部与所述封闭部连接，所述旋转部与所述下动力机构连接，所述封闭部可分离的设置在所述开口上方，所述连杆部为条状；所述封闭部的底面还设置有贴合在立筒外侧面的封闭弧板。

所述上封闭机构和所述下封闭机构之间通入保护气。

本发明专利的有益效果为：

(1)设置有下封闭机构，通过五个下凸轮板封闭在电阻炉的开口处，实现对电阻炉的保温效果，此外，通过设置有上封闭机构，则进一步加强了对电阻炉的保温效果；

此外，上封闭机构和下封闭机构之间的区域，则提供了熔融金属液冷却的空间，同时由于该区间内充满保护气，能够避免熔融金属液的氧化；

(2)上封闭机构的作用除了具有封闭的效果外，还具有支撑的作用，当取料筒被提升到上凸轮板上方时，五个上凸轮板卡合在一起，取料筒支撑在上面进一步冷却；

(3)设置有升降机构，通过升降机构带动取料筒进入电阻炉中取液，开口面积较小，避免了以往大开口熔融炉取料的弊端，避免了金属液与空气的大面积接触；

(4)设置有定位板和限位筒，一方面，当取料筒升降的过程中，起到对取料筒限位的作用，另一方面，当取料筒进入到限位筒后，开启下凸轮板，此时，取料筒整体也起到了封闭的效果，避免了高温气体降温，即定位筒和限位筒还起到了辅助保温的效果。

附图说明

图1为本发明专利实施例中取样防氧化装置的结构图。

图2为本发明专利实施例中升降机构的结构图。

图3为本发明专利实施例中上封闭机构的结构图。

图4为本发明专利实施例中上封闭机构的俯视图。

图5为本发明专利实施例中定位板的安装结构图。

图6为本发明专利实施例中下封闭机构的结构图。

图7为本发明专利实施例中下封闭机构的俯视图。

图8为本发明专利实施例中定位板和限位筒的结构图。

图9为本发明专利实施例中电阻炉的结构图。

图10为本发明专利实施例中下凸轮板的结构图。

其中，附图标记为：1、电阻炉；11、立筒；2、防护罩；3、下封闭机构；31、下固定罩；32、下环形板；33、下链轮；34、下转柱；35、下把手；36、下链条；37、下凸轮板；371、旋转部；372、连杆部；373、封闭部；374、封闭弧板；4、通气管；5、上封闭机构；51、上固定罩；52、上凸轮板；53、上链轮；54、上转柱；55、上把手；56、上链条；57、上环形板；6、升降机构；61、电机；62、齿杆；63、U型杆；64、取料筒；65、齿轮一；66、齿轮二；67、齿轮三；68、齿轮四；69、横杆；7、螺纹推杆；8、支架；9、定位板；91、限位筒。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1和图9，一种用于熔融金属液的取样防氧化装置，包括熔融炉，熔融炉的顶端设置有开口，开口位置设置有下封闭机构3，下封闭机构3正上方设置有上封闭机构5，下封闭机构3和上封闭机构5均设置在支架8上，上封闭机构5的上方设置有升降机构6，升降机构6连接有取料筒64，取料筒64可上下活动的进出开口。

在熔融炉的顶端部设置有立筒11，该立筒11的上端即为溶液的进出口。

参见图6和图7，下封闭机构3包括环形的下固定罩31、设置在下固定罩31下端部的下环形板32、设置在下固定罩31下方的五个下凸轮板37、穿过下环形板32且与下凸轮板37一角端部连接的下转柱34、与下转柱34连接的下动力机构，五个下凸轮板37围绕下固定罩31的中心点呈圆周阵列分布，下凸轮板37具有三个角端部，五个下凸轮板37的底面与开口上端面接触，下固定罩31与支架8连接；

下凸轮板37的外侧面为圆弧面一，圆弧面一的圆心位于中心点上，下凸轮板37上还设置有凹弧面一和凸弧面一，凸弧面一的圆心设置在下转柱34的中心上，凹弧面一的圆心设置在相邻的另一下凸轮板37下转柱34中心上，相邻两个下凸轮板37的凹弧面一和凸弧面一相互接触；

圆弧面一、凹弧面一和凸弧面一首尾相接呈封闭状。

此外，为了进一步实现保温效果，在熔融炉的上端外侧面设置有防护罩2，下凸轮板37的下端面与防护罩2的上端面接触。

下动力机构包括设置在下转柱34上的若干下链轮33、与若干下链轮33连接的下链条36、与其中一下转柱34连接的下把手35。

使用时，驱动下把手，使得下链轮在下链条的带动作用下旋转，下链轮进而带动下凸轮板旋转运动，从而使得五个所述下凸轮板中间打开一个开口，保证取料筒自由的进出熔融炉。

参见图3和图4，上封闭机构5包括环形的上固定罩51、设置在上固定罩51下端部的上环形板57、设置在上固定罩51下方的五个上凸轮板52、穿过上环形板57且与上凸轮板52一角端部连接的上转柱54、与上转柱54连接的上动力机构，五个上凸轮板52围绕上固定罩51的中心点呈圆周阵列分布，上凸轮板52具有三个角端部，五个上凸轮板52的底面与开口上端面接触，上固定罩51与支架8连接；

上凸轮板52的外侧面为圆弧面二，圆弧面二的圆心位于中心点上，上凸轮板52上还设置有凹弧面二和凸弧面二，凸弧面二的圆心设置在上转柱54的中心上，凹弧面二的圆心设置在相邻的另一上凸轮板52上转柱54的中心上，相邻两个上凸轮板52的凹弧面二和凸弧面二相互接触；

圆弧面二、凹弧面二和凸弧面二首尾相接呈封闭状。

上动力机构包括设置在上转柱54上的若干上链轮53、与若干上链轮53连接的上链条56、与其中一上转柱54连接的上把手55。

使用时，驱动上把手，使得上链轮在上链条的带动作用下旋转，上链轮进而带动上凸轮板旋转运动，从而使得五个所述上凸轮板中间打开一个开口，保证取料筒自由的升降。

更优地，在上固定罩上水平设置有螺纹推杆，所述上固定罩的侧部设置有豁口，当取料筒上升到上凸轮板的上端面时，旋转螺纹推杆，螺纹推杆的一端抵靠在取料筒的外侧面，将取料筒推动到豁口位置。

参见图2，升降机构6包括可上下滑动的齿杆62、与齿杆62两侧的啮合齿分别连接的齿轮一65和齿轮四68、与齿轮一65和齿轮四68分别同轴连接的齿轮二66和齿轮三67，齿轮一65和齿轮四68铰接设置在支架8的顶端，齿轮一65或者齿轮四68与电机61同轴连接，齿杆62的底端通过U型杆63连接有取料筒64，取料筒64可升降的移动到电阻炉1的内部。

在支架的顶端设置有横杆69，齿杆穿过横杆69，其中，齿轮一65和齿轮四68均设置在横杆69上。

取料筒64的上端部设置有环形的开口槽，U型杆63的开口朝下且两端内侧分别设置有卡槽，卡槽分别卡在开口槽的上边沿。

参见图5和图8，下固定罩31内还水平设置有定位板9，定位板9中心设置有通孔，通孔下端设置有贯通的限位筒91，限位筒91的底面与下凸轮板37的上端面接触。

参见图10，下凸轮板37包括旋转部371、连杆部372和封闭部373，旋转部通过连杆部与封闭部连接，旋转部与下动力机构连接，封闭部可分离的设置在开口上方，连杆部为条状；封闭部373的底面还设置有贴合在立筒11外侧面的封闭弧板374，其中，封闭弧板的作用，是与下凸轮板结合在一起，对立筒的上端开口进行更为紧密的封闭，设置有连杆部，是为了减少热传导。

上封闭机构5和下封闭机构3之间通入保护气，通气管穿过下固定罩31以及限位筒91，使得下固定罩31内充满保护气，例如惰性气体。

本发明专利未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明专利的限制，本发明专利也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明专利的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明专利的保护范围。