一种差压铸造机下供铝保温炉

技术领域

本发明属于铝合金铸造技术领域，特别是涉及到一种差压铸造机下供铝保温炉。

背景技术

差压铸造时在铸型外罩个密封罩，内充压缩气体，使铸型处于气体的一定压力之下。金属液充型时，使保温炉中气体的压力大于铸型中气体的压力，从而实现金属液的充型、保压和增压。铸件是在更高的压力作用下结晶凝固的，所以可保证获得致密度更高的铸件。铸造成型的铝合金工件能够保证均匀性和致密性，从而在满足轻量化的同时提供较高的力学性能，满足受力复杂零件的使用需求，所以在汽车制造行业中广泛使用。

传统差压铸造供铝技术的限制，单次供铝更换坩埚时间长；更换时热震冲击大，供铝设备使用寿命短；生产节拍长，生产效率低；坩埚炉更换频繁，寿命短，设备投资大；同时传统坩埚炉的沿筒壁局部加热丝的加热方式为辐射式加热，热量传递效能低，热损大，以上种种因素制约着差压铸造生产的进一步提升和发展；

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种差压铸造机下供铝保温炉，用于解决频繁地经受热震冲击导致供铝设备使用寿命短，生产效率低以及保温效能低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种差压铸造机下供铝保温炉，包括保温炉本体；所述保温炉本体包括隔热层、背衬层和工作层，保温炉本体的侧壁上部开有铝液接收口，保温炉本体内部靠近底部位置设置有横置浸渍加热装置；所述铝液接收口的外部设置有密封结构；

所述密封结构包括楔形面、齿啮式锥面密封盖、环形密封圈、旋转压紧气缸和摆动开闭气缸；所述旋转压紧气缸用于控制环形密封圈转动；所述摆动开闭气缸通过摆臂控制齿啮式锥面密封盖的开闭。

优选的所述工作层为碳化硅含量较高的高密度浇筑料的工作层；所述背衬层为电熔石英为基材的耐材背衬层，背衬层额外添加防止铝水渗透的抗粘铝添加剂；所述隔热层为纳米保温板制作的隔热层。

优选的所述横置浸渍加热装置包括加热器本体、外层软性密封套、锥形塞、内层软性密封件、核心调整盘、安装法兰和定位部件；所述外层软性密封套、锥形塞、内层软性密封件、核心调整盘、安装法兰和定位部件由内至外依次套装在加热器本体上；所述锥形塞设置在外层软性密封套内；所述内层软性密封件设置在锥形塞内；所述核心调整盘包括顶靠部和调整部；所述顶靠部的一端顶靠在内层软性密封件上，顶靠部的另一端与调整部固定连接；所述调整部设置有复数个通孔和盲孔；所述安装法兰上设置有复数个螺纹孔；所述螺纹孔分别与通孔和盲孔的位置相对设置；所述与通孔相对设置的螺纹孔内装有第一螺栓；所述与盲孔相对设置的螺纹孔内装有第二螺栓；所述第一螺栓的螺纹杆穿过通孔顶靠在锥形塞上；所述第二螺栓的螺纹杆顶靠在盲孔底部。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

1、设置铝液接收口的保温炉替代坩埚炉，可长时间在差压铸造机下工作，不需要频繁更换；生产过程中的等待时间大幅减小；设备连续运转能力提升，进而提升产能和经济效益；

2、将传统坩埚炉的沿筒壁局部加热丝的加热方式改为横置式浸渍加热器，将原本的辐射式加热变为与铝液直接接触的加热方式，热量传递更直接有效，热阻更小，热损更低，提升能耗比，降低运营生产成本；

3、因为保温炉的长时间不离线，所以差压铸造机的升液管以及差压机盖相关冷却检测设备就不会频繁地经受热震冲击，从而延长核心生产用品的使用寿命，大幅降低生产成本；

4、保温炉本体包括隔热层、背衬层和工作层，合理设置布局和机构，保证壳体的强度和刚度；同时具有优良的致密性和稳定性，能有效抵抗铝液侵蚀；

附图说明

图1为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的正面剖视图。

图2为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的C-C剖视图。

图3为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的A向视图。

图4为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的双层环形密封圈剖面图。

图5为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的旋转压紧气缸俯视图。

图6为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的横置浸渍加热装置的第二螺栓位置的剖视图。

图7为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的横置浸渍加热装置的第一螺栓位置的剖视图。

图8为本发明一种差压铸造机下供铝保温炉的横置浸渍加热装置的核心调整盘外侧视图。

图中1-保温炉本体、101-隔热层、102-背衬层、103-工作层、2-铝液接收口、3-横置浸渍加热装置、31-加热器本体、32-外层软性密封套、33-锥形塞、34-内层软性密封件、35-核心调整盘、351-顶靠部、352-调整部、353-通孔、354-盲孔、36-安装法兰、37-定位部件、38-第一螺栓、39-第二螺栓、4-密封结构、41-楔形面、42-齿啮式锥面密封盖、43-环形密封圈、44-旋转压紧气缸、45-摆动开闭气缸、46-摆臂。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明

需要特别说明的是文中所述"前后，上下，左右"等只是基于附图为了直观描述位置关系的一种简化说法，并非对技术方案的限定。

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，在不脱离权利要求中所阐述的发明机理和范围的情况下，使用者可以对下列参数进行各种改变。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法和过程并没有详细的叙述。

由附图1～8所示：一种差压铸造机下供铝保温炉，包括保温炉本体1；所述保温炉本体1包括隔热层101、背衬层102和工作层103，保温炉本体1的侧壁上部开有铝液接收口2，保温炉本体1内部靠近底部位置设置有横置浸渍加热装置3；所述铝液接收口2的外部设置有密封结构4；

所述密封结构4包括楔形面41、齿啮式锥面密封盖42、环形密封圈43、旋转压紧气缸44和摆动开闭气缸45；所述旋转压紧气缸44用于控制环形密封圈43转动；所述摆动开闭气缸45通过摆臂46控制齿啮式锥面密封盖42的开闭。

进一步的所述工作层103为碳化硅浇筑料的工作层103。最内层为工作层，选用碳化硅含量较高的高密度浇筑料，借助碳化硅材料优异的耐磨性能和耐热冲击性能，使工作层具有优良的致密性和稳定性，能有效抵抗铝液侵蚀；

进一步的所述背衬层102为电熔石英为基材的耐材背衬层102。体积稳定性好，能够提供有力的刚性支撑，保证压力反复施加时耐材的稳定性，同时添加防止铝水渗透的抗粘铝添加剂，使其兼具安全阻挡层的作用，避免工作层意外破损后对本体机构和外壳的冲击，提升设备安全性；

进一步的所述隔热层101为纳米保温板制作的隔热层101。最外层采用纳米保温板作为隔热层，能够有效隔绝炉内热量，大幅降低炉壳的散热，提高能源利用效率；保护人员操作是时的触碰安全。

整个保温炉本体1为密封承压容器，通过选用合适的厚度钢板，以及合理设置布局和机构，保证壳体的强度和刚度；能够抵抗铸造时内外压差产生的变形，并能够在差压铸造机施给密封上盖100t的密封压紧力下正常工作；

进一步的所述横置浸渍加热装置3包括加热器本体31、外层软性密封套32、锥形塞33、内层软性密封件34、核心调整盘35、安装法兰36和定位部件37；所述外层软性密封套32、锥形塞33、内层软性密封件34、核心调整盘35、安装法兰36和定位部件37由内至外依次套装在加热器本体31上；所述锥形塞33设置在外层软性密封套32内；所述内层软性密封件34设置在锥形塞33内；所述核心调整盘35包括顶靠部351和调整部352；所述顶靠部351的一端顶靠在内层软性密封件34上，顶靠部351的另一端与调整部352固定连接；所述调整部352设置有复数个通孔353和盲孔354；所述安装法兰36上设置有复数个螺纹孔361；所述螺纹孔361分别与通孔353和盲孔354的位置相对设置；所述与通孔353相对设置的螺纹孔361内装有第一螺栓38；所述与盲孔354相对设置的螺纹孔361内装有第二螺栓39；所述第一螺栓38的螺纹杆穿过通孔353顶靠在锥形塞33上；所述第二螺栓39的螺纹杆顶靠在盲孔354底部。

进一步的所述通孔353为四个，通孔353沿调整部352的周向均匀分布。

进一步的所述盲孔354为四个，盲孔354沿调整部352的周向均匀分布。

保温炉设有横置浸渍加热装置3，在铸造过程中以热传导的方式直接对铝液进行加热，具有效率高、升温快，系统响应速度高，温度控制精度迅速，温差控制细致稳定等特性；同时因加热器本体31不与空气等热导率较低介质接触，不会因表面负荷的剧烈变化导致生命缩减；有效降低热震带来的影响，提升加热器的使用寿命，降低设备的维护使用成本；由于横置式安装孔位于液面以下，易发生泄漏，从而导致生产中断和设备损坏；特别是炉内与外界存在压差的情况下，泄漏更容易出现；本发明在加热器与炉体之间采用锥形软密封结构，通过合理的设置密封层次，以及通过设置核心调整盘和长短螺栓分别调整内外双层压紧，使加热器本体的密封以及安装锥孔的密封都得到严密的封堵；有效承受生产过程中所产生的压力波动。

具体实施中，保温炉设有水平的铝液接收口2，在铝液接收口2的端部设置有密封结构4，使其能够在铸造过程中保持密封状态；也能够在铝液补充时打开，以便于与铝水包的对接；

密封结构4采用齿啮式卡箍锥面密封结构，通过气缸驱动旋转压紧楔形面41来提供受铝口的压紧力；密封处设置环形迷宫密封结构，配合双层环形密封圈来保证内外压力的隔离；

密封打开和关闭的过程是由旋转压紧气缸44和摆动开闭气缸45联合实现的；旋转压紧气缸44通过旋转环形密封圈43来控制齿啮式锥面密封盖42与环形密封圈43之间是重叠还是交错关系，当重叠时，齿啮式锥面密封盖42为固定状态，自由度为0，齿啮式锥面密封盖42无法打开；当交错关系时，圆周齿状部分互相交错，不存在重叠干涉，从而齿啮式锥面密封盖42可以沿着转轴由摆动开闭气缸45驱动，脱离密封位置，实现开闭动作。

本发明从供铝设备上提升差压铸造效能，增加设备使用寿命，提高差压铸造生产效率，减少铸造过程中的供铝设备的离线时间，保障铸造生产的连续性和高效性。

显然，上述所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。