一种液态铝合金电磁输送设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液态铝合金电磁输送设备，由铝液保温炉部分和铝液输送部分组成，其中：铝液保温炉部分包括保温炉和保温炉盖，且保温炉一侧开有炉侧开口；铝液输送部分包括连接炉侧开口的扁平泵沟，连接扁平泵沟的输送管路，设置在输送管路的扁平泵沟段的电磁推送装置，和气冷系统；所述的电磁推送装置包括两组电磁泵本体，该电磁泵本体内设置的磁轭、铁芯和线圈产生行波磁场，并与行波磁场在扁平泵沟中铝液内激发的感应电流交互作用产生电磁推力推动扁平泵沟内铝液流动；且两组电磁泵本体的磁隙可调。本实用新型的保温炉采用保温炉盖密封，铝合金液采用封闭的输送管路输送，同时输送过程中铝合金液经过电磁场处理，提高了自动化水平、生产效率和铸件质量。
【专利说明】一种液态铝合金电磁输送设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液态铝合金的铸造输送装置，特别指一种涉及压力铸造和重力铸造生产中铝合金液的定量精确给汤的液态铝合金电磁输送设备。
【背景技术】
[0002]目前，国内外铝合金压铸生产中主要采用机械手给汤。由于采用机械手舀勺将铝合金液从保温炉输送到压铸机入料筒，保温炉中须设有敞开的机械手舀汤口，直接向外界散失热量，造成保温炉能耗高以及保温炉敞开铝液表面氧化等问题，由此需人工不定期扒渣，影响铸造生产自动化水平并造成铝合金液材料浪费。在铝合金液通过机械手S勺输送的过程中，铝合金液直接与空气接触，造成铝合金液的氧化并影响铝合金铸件质量，同时在输送过程中机械手S勺表面所粘铝合金液会掉落，造成铝合金液浪费并恶化铸造生产环境。另外，机械手给汤周期一般在15-38S，给汤周期相对长并影响铸造生产效率。此外，对于压铸无法抽芯件，须采用重力浇铸，目前重力浇铸普遍采用人工手动浇铸，劳动强度大且自动化水平和生产效率低。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种能降低铝合金液保温炉能耗，大幅缩短铝合金液给汤时间，避免给汤过程中铝合金液的氧化，降低铝合金液中的氢含量，提高材料利用率和生产自动化水平，实现平稳、清洁和安全输送并提高最终铸件质量的液态铝合金电磁输送设备。
[0004]本实用新型的技术方案是构造一种由铝液保温炉部分和铝液输送部分组成的液态铝合金电磁输送设备，其中:
[0005]铝液保温炉部分包括盛装铝合金液的保温炉，和设置在保温炉上密封保温炉的保温炉盖，且保温炉一侧开有连通保温炉内液池的炉侧开口 ；
[0006]铝液输送部分包括连接炉侧开口的扁平泵沟，连接扁平泵沟并由过渡管、升液管及出流管组成的输送管路，设置在扁平泵沟段的电磁推送装置，和设置在输送管路一侧为电磁推送装置提供冷却风的气冷系统；
[0007]所述的电磁推送装置包括由电磁泵本体支架对称支撑于扁平泵沟上、下方的两组电磁泵本体，该电磁泵本体内设置的磁轭、铁芯和线圈产生行波磁场，并与行波磁场在扁平泵沟中铝液内激发的感应电流交互作用产生电磁推力推动扁平泵沟内铝液流动；所述两组电磁泵本体通过调节在电磁泵本体支架上的上、下位置来调整两电磁泵本体的磁隙。
[0008]本实用新型的优点及有益效果:
[0009]本实用新型的保温炉采用保温炉盖密封，无敞开铝合金液舀汤口及其表面铝合金液氧化问题，能有效降低保温炉的热损失和能耗，无需人工不定期对保温炉敞开表面氧化铝合金液进行扒渣，提高了生产自动化水平和材料利用率。铝合金液采用封闭的输送管路进行输送，不与外界外界空气接触，能避免输送过程中铝合金液的氧化，同时输送过程中铝合金液经过电磁场处理，能降低铝合金液中的氢含量并提高最终铸件质量。本实用新型铝合金液给汤周期由机械手输送模式下的15-38S缩短到IOs以内，铝合金液输送效率大幅提高；铝合金液在封闭的输送管路中进行输送，无机械手输送模式下S勺表面所粘铝液输送过程中发生掉落的问题，能够进一步提高材料利用率并实现清洁和安全生产。对于压铸无法抽芯的重力浇铸件，采用本实用新型的液态铝合金电磁输送系统能够降低工人劳动强度，提高生产自动化水平、生产效率和铸件质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型剖面结构示意图。
[0011]图2是本实用新型外观立体结构示意图。
[0012]图3是本实用新型电磁泵本体与电磁泵本体支架分解结构示意图。
[0013]图4是本实用新型电磁泵本体分解结构示意图。
[0014]附图序号说明:1、保温炉，2、保温炉盖，3、炉侧开口，4、电磁泵本体支架，5、电磁泵本体，6、管道外罩固定板，7、管道外罩拉杆，8、输送管路，9、气冷系统，10、保温炉基座，11、铝合金液，12、磁轭，13、扁平泵沟，14、可拆卸管道外罩板，15、加热套，16、保温材料，17、出流管，18、管道支撑，19、管道外罩，20、升液管，21、过渡管，22、管道连接法兰，23、铁芯，24、线圈，25、进出线口，26、冷却气进气口，27、电磁泵本体侧板，28、冷却气道，29、螺钉，30,U形支撑，31、双头螺柱，32、电磁泵本体底板，33、电磁泵本体外罩，34、冷却气出气口，35、挡板，36、加强板，37、支架盖板，38、磁隙调节固定板，39、磁隙调节螺柱，40、螺栓，41、磁隙调节导轨。
【具体实施方式】
[0015]如图1至4所示，本实用新型由铝液保温炉部分和铝液输送部分组成，其中:
[0016]铝液保温炉部分包括盛装铝合金液11的保温炉I，和设置在保温炉I上密封保温炉I的保温炉盖2，且保温炉I 一侧开有连通保温炉I内液池的炉侧开口 3 ；
[0017]铝液输送部分包括连接炉侧开口 3的扁平泵沟13，连接扁平泵沟13并由过渡管21、升液管20及出流管17组成的输送管路8，设置在扁平泵沟13段的电磁推送装置，和设置在输送管路8 —侧为电磁推送装置提供冷却风的气冷系统9 ；
[0018]所述的电磁推送装置包括由电磁泵本体支架4对称支撑于扁平泵沟13上、下方的两组电磁泵本体5,该电磁泵本体5内设置的磁轭12、铁芯23和线圈24产生行波磁场，并与行波磁场在扁平泵沟13中铝液内激发的感应电流交互作用产生电磁推力推动扁平泵沟13内铝液流动；所述两组电磁泵本体5通过调节在电磁泵本体支架4上的上、下位置来调整两电磁泵本体5的磁隙。
[0019]本实用新型所述的电磁推送装置包括底部固定于保温炉I 一侧延伸出的保温炉基座10上的电磁泵本体支架4，安装于电磁泵本体支架4上、并对称设置于扁平泵沟13正上方和正下方的两个分离的电磁泵本体5，设置于电磁泵本体5内的磁轭12、铁芯23及线圈24 ;电磁推送装置还包括固定在电磁泵本体5磁轭12端的U型支撑30,和密封电磁泵本体5的电磁泵本体外罩33、电磁泵本体侧板27和电磁泵本体底板32 ；电磁推送装置还包括固定在电磁泵本体支架4上的磁隙调节导轨41，和安装在电磁泵本体支架4上的磁隙调节部件，所述电磁泵本体5通过磁隙调节部件调整在磁隙调节导轨41内的上、下位置。所述的磁轭12设置在电磁泵本体5的外侧，铁芯23沿扁平泵沟13长度方向均匀排布并固定于磁轭12的内侧，线圈24环绕于铁芯23周围，且相邻线圈间留有2-10mm间隙。所述的电磁泵本体外罩33、电磁泵本体侧板27和电磁泵本体底板32为可拆卸组装而成的电磁泵本体5密封体，电磁泵本体外罩33罩设住电磁泵本体5的四面，电磁泵本体侧板27和电磁泵本体底板32分别罩设住电磁泵本体5的一侧面和底面；其中所述电磁泵本体侧板27上设有电磁泵本体5的进出线口 25，电磁泵本体侧板27上还设置有连接气冷系统的冷却气进气口 26，电磁泵本体侧板27的内侧设置有对应线圈24间隙的冷气道28 ;所述电磁泵本体外罩33与电磁泵本体侧板27对应的一侧面开有冷却气出气口 34，冷却气出气口中34处还设置有挡板35。所述的磁隙调节部件包括设置于电磁泵本体5外侧并固定在电磁泵本体支架4上的支架盖板37，穿过支架盖板37与电磁泵本体5上U型支撑30相连的磁隙调节螺柱39，和设置在磁隙调节螺柱39外端的磁隙调节固定板38及调节螺母。所述的扁平泵沟13 —端与保温炉I的炉侧开口 3对接，另一端与过渡管21对接，扁平泵沟13的内截面为矩形且周边均为圆弧角，且扁平泵沟13及炉侧开口 3与水平方向成Θ I角度倾斜上升，其Θ I角的倾斜角度为0-30°。所述的过渡管21连接扁平泵沟13和升液管20，为扁平泵沟13截面状管体向升液管20及出流管17的圆形管体过渡状结构。所述的升液管20和出流管17均为圆形管，其中升液管20与水平方向成Θ 2角度倾斜上升，其Θ 2角的倾斜角度为30-90° ;出流管17的倾斜上升角度与扁平泵沟13上升角度平行，且出流管17的铝液出流口竖直向下成Θ 3角度倾斜，其Θ 3角的倾斜角度为0-60°。所述的输送管路8的悬置于电磁泵本体5 —侧,并通过管道外罩拉杆7与电磁泵本体支架4固定；输送管路8的过渡管21、升液管20及出流管17外设置有加热套15和保温材料16，保温材料16内设置有柔性管道支撑18支撑管道，保温材料16外罩设有管道外罩19 ;所述输送管路8的上部还设有用于安装维修的可拆卸管道外罩板14。所述的气冷系统9设置在输送管路8的一侧，为一路总进气分流为两路冷却气的结构，其两路冷却气分别通过两组电磁泵本体5上的冷却气进气口 26接入两电磁泵本体5内进行冷却。
[0020]本实用新型的工作原理:
[0021]本实用新型保温炉I中的铝合金液11在重力的作用下通过炉侧开口 3自然进入扁平泵沟13，位于扁平泵沟13高度方向正上方和正下方的电磁泵本体5启动时发出三相交变行波磁场，并在扁平泵沟13中铝合金液内部激发出感应电流，行波磁场和感应电流的交互作用使得扁平泵沟13中铝合金液内部产生电磁推力，推动扁平泵沟13中铝合金液沿输送管路8输出到指定铸型，通过反馈保温炉中铝合金液的液位信息或检测输送流量信号并控制电磁泵本体的输出电流、频率以及输送时间实现铝合金液的定量输送。
[0022]实施例:
[0023]如图1、2所示，本实用新型包括铝合金液保温炉1、扁平泵沟13、电磁泵本体5及其气冷系统9、电磁泵本体支架4和输送管路8，其中:保温炉I采用保温炉盖2进行密封，且在保温炉I侧壁距离炉腔底部三分之一高度处设有炉侧开口 3，炉侧开口 3与扁平泵沟13的一端相接，并且在保温炉底座沿炉侧开口 3方向延伸有保温炉延伸基座10。扁平泵沟13的正上方和正下方对称配有两个分离的电磁泵本体5。电磁泵本体5置于电磁泵本体支架4上且磁隙可调，并且采用气冷系统9进行冷却。电磁泵本体支架4固定于保温炉延伸基座10上。扁平泵沟13另一端接有悬空的输送管路8，输送管路8包括过渡管21、升液管20和出流管17，输送管路8通过管道外罩拉杆7和管道外罩固定板6固定于电磁泵本体支架4上。
[0024]如图1所示，实施例中保温炉I的炉侧开口 3及扁平泵沟13与水平方向成一定斜上升角度Θ1，Θ I的范围为0-30°，便于清炉时铝合金液回流。扁平泵沟13内截面为矩形且四个棱角处设有圆倒角，泵沟材料为SiC陶瓷，采用加热套加热和高效纳米绝热板或气凝胶保温，并且在扁平泵沟13高度方向正上方和正下方对称配有两个分离的电磁泵本体5。
[0025]如图1所示，实施例中升液管20和出流管17截面为圆形，过渡管21完成由扁平泵沟截面向圆形截面的过渡。升液管20与水平方向成一定斜上升角度Θ2，Θ 2的范围为30-90° ;出流管17上升段与扁平泵沟13平行，并且出流管17出流口与竖直方向成一定斜向下角度Θ 3，Θ 3的范围为0-60°。其过渡管21和升液管20采用耐冲刷SiC陶瓷，出流管17采用耐冲刷SiC陶瓷或耐热钢。
[0026]如图1所示，实施例中保温炉I的炉侧开口 3、扁平泵沟13、过渡管21、升液管20以及出流管17两两之间采用连接法兰22进行连接。过渡管21、升液管20以及出流管17采用加热套15进行加热和普通保温材料16进行保温，并采用柔性管道支撑18进行支撑，并且在保温材料外设有管道外罩19，管道外罩19上部设有可拆卸管道外罩板14，方便安装维修。同时输送管路8采用悬空结构以适应多种铝合金液需求场合。
[0027]如图2所示，实施例中气冷系统9采用一路总进气分流为两路冷却气的方式分别对扁平泵沟13高度方向正上方和正下方对称分布的两个分离的电磁泵本体5进行冷却。
[0028]如图1、3、4所示，实施例中电磁泵本体5包括磁轭12、六个沿扁平泵沟长度方向排布的铁芯23以及环绕铁芯的六个线圈24，并采用电磁泵本体侧板27、电磁泵本体外罩33和电磁泵本体底板32进行密封。其中铁芯23采用硅钢片叠压成形，并通过双头螺柱31固定于磁轭12的内侧；线圈24环绕在铁芯周围，相邻线圈间留有2-10mm间隙。所述双头螺柱31上固定有U形支撑30，磁轭12、铁芯23、线圈24以及U形支撑30外罩有电磁泵本体外罩33、电磁泵本体侧板27和电磁泵本体底板32进行密封，U形支撑30中加工有螺栓孔并通过螺栓40与电磁泵本体外罩33和加强板36进行连接。
[0029]如图4所示，实施例中电磁泵本体底板32通过螺钉从底部与电磁泵本体外罩33连接，电磁泵本体侧板27通过螺钉29从侧面与电磁泵本体外罩33和电磁泵本体底板32进行连接。电磁泵本体侧板27上加工有进出线孔和冷却气进气孔并分别接有进出线接口 25和冷却气进气口 26，并且电磁泵本体侧板27上布置有七条冷却气道28，其中中间五条冷却气道正对于六个线圈24中相邻两线圈间的五个间隙。电磁泵本体外罩33侧面加工有冷却气出气口 34，冷却气出气口 34外罩有挡板35，使冷却气平行于电磁泵本体外罩侧面溢出，避免对人造成伤害，其挡板35固接于电磁泵本体外罩33侧面。
[0030]如图4所示，实施例中U形支撑30中加工有螺栓孔并通过螺栓40与电磁泵本体外罩33和加强板36进行连接，加强板36上固接有磁隙调节螺柱39，磁隙调节螺柱39穿过支架盖板37和磁隙调节固定板38并通过螺母与磁隙调节固定板38进行连接。支架盖板37通过螺栓固定于电磁泵本体支架4顶部，磁隙调节固定板38置于支架盖板37上部并通过螺栓固定于电磁泵本体支架4上。电磁泵本体支架4上设有与扁平泵沟13宽度方向垂直的磁隙调节导轨41，电磁泵本体5置于磁隙调节导轨41上以保证电磁泵本体正对于扁平泵沟13，通过旋动磁隙调节螺柱39上的螺母调节磁隙，磁隙调节范围为40-90mm。
[0031]本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种液态铝合金电磁输送设备，其特征在于它由铝液保温炉部分和铝液输送部分组成，其中: 铝液保温炉部分包括盛装铝合金液(11)的保温炉(1)，和设置在保温炉(I)上密封保温炉(I)的保温炉盖(2 )，且保温炉(I) 一侧开有连通保温炉(I)内液池的炉侧开口( 3 ); 铝液输送部分包括连接炉侧开口(3)的扁平泵沟(13)，连接扁平泵沟(13)并由过渡管(21)、升液管(20 )及出流管(17 )组成的输送管路(8 )，设置在扁平泵沟(13 )段的电磁推送装置，和设置在输送管路(8) —侧为电磁推送装置提供冷却风的气冷系统(9)； 所述的电磁推送装置包括由电磁泵本体支架(4)对称支撑于扁平泵沟(13)上、下方的两组电磁泵本体(5),该电磁泵本体(5)内设置的磁轭(12)、铁芯(23)和线圈(24)产生行波磁场，并与行波磁场在扁平泵沟(13)中铝液内激发的感应电流交互作用产生电磁推力推动扁平泵沟(13)内铝液流动；所述两组电磁泵本体(5)通过调节在电磁泵本体支架(4)上的上、下位置来调整两电磁泵本体(5)的磁隙。
2.根据权利要求1所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的电磁推送装置包括底部固定于保温炉(I) 一侧延伸出的保温炉基座(10)上的电磁泵本体支架(4)，安装于电磁泵本体支架(4)上、并对称设置于扁平泵沟(13)正上方和正下方的两个分离的电磁泵本体(5)，设置于电磁泵本体(5)内的磁轭(12)、铁芯(23)及线圈(24);电磁推送装置还包括固定在电磁泵本体(5)磁轭(12)端的U型支撑(30),和密封电磁泵本体(5)的电磁泵本体外罩(33 )、电磁泵本体侧板(27 )和电磁泵本体底板(32 );电磁推送装置还包括固定在电磁泵本体支架(4 )上的磁隙调节导轨(41)，和安装在电磁泵本体支架(4)上的磁隙调节部件，所述电磁泵本体(5)通过磁隙调节部件调整在磁隙调节导轨(41)内的上、下位置。
3.根据权利要求2所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的磁轭(12)设置在电磁泵本体(5)的外侧，铁芯(23)沿扁平泵沟(13)长度方向均匀排布并固定于磁轭(12)的内侧，线圈(24)环绕于铁芯(23)周围，且相邻线圈间留有2-10mm间隙。
4.根据权利要求2所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的电磁泵本体外罩(33)、电磁泵本体侧板(27)和电磁泵本体底板(32)为可拆卸组装而成的电磁泵本体(5)密封体，电磁泵本体外罩(33)罩设住电磁泵本体(5)的四面，电磁泵本体侧板(27)和电磁泵本体底板(32)分别罩设住电磁泵本体(5)的一侧面和底面；其中所述电磁泵本体侧板(27 )上设有电磁泵本体(5 )的进出线口( 25 )，电磁泵本体侧板(27 )上还设置有连接气冷系统的冷却气进气口(26)，电磁泵本体侧板(27)的内侧设置有对应线圈(24)间隙的冷气道(28);所述电磁泵本体外罩(33)与电磁泵本体侧板(27)对应的一侧面开有冷却气出气口(34),冷却气出气口中(34)处还设置有挡板(35)。
5.根据权利要求2所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的磁隙调节部件包括设置于电磁泵本体(5)外侧并固定在电磁泵本体支架(4)上的支架盖板(37)，穿过支架盖板(37)与电磁泵本体(5)上U型支撑(30)相连的磁隙调节螺柱(39)，和设置在磁隙调节螺柱(39)外端的磁隙调节固定板(38)及调节螺母。
6.根据权利要求1所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的扁平泵沟(13)一端与保温炉(I)的炉侧开口(3)对接，另一端与过渡管(21)对接，扁平泵沟(13)的内截面为矩形且周边均为圆弧角，且扁平泵沟(13)及炉侧开口(3)与水平方向成Θ I角度倾斜上升，其Θ I角的倾斜角度为0-30°。
7.根据权利要求1所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的过渡管(21)连接扁平泵沟(13)和升液管(20)，为扁平泵沟(13)截面状管体向升液管(20)及出流管(17)的圆形管体过渡状结构。
8.根据权利要求1所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的升液管(20)和出流管(17)均为圆形管，其中升液管(20)与水平方向成Θ 2角度倾斜上升，其Θ2角的倾斜角度为30-90° ;出流管(17)的倾斜上升角度与扁平泵沟(13)上升角度平行，且出流管(17)的铝液出 流口竖直向下成Θ 3角度倾斜，其Θ 3角的倾斜角度为0-60°。
9.根据权利要求1所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的输送管路(8)的悬置于电磁泵本体(5) —侧,并通过管道外罩拉杆(7)与电磁泵本体支架(4)固定；输送管路(8 )的过渡管(21)、升液管(20 )及出流管(17 )外设置有加热套(15)和保温材料(16 )，保温材料(16)内设置有柔性管道支撑(18)支撑管道，保温材料(16)外罩设有管道外罩(19);所述输送管路(8)的上部还设有用于安装维修的可拆卸管道外罩板(14)。
10.根据权利要求1所述的液态铝合金电磁输送设备，其特征在于所述的气冷系统(9)设置在输送管路(8)的一侧，为一路总进气分流为两路冷却气的结构，其两路冷却气分别通过两组电磁泵本体(5)上的冷却气进气口(26)接入两电磁泵本体(5)内进行冷却。
【文档编号】B22D17/30GK203772021SQ201420179978
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】李培杰, 董曦曦, 侯亚雄, 赵训迪, 陈勇彪, 司马攀峰, 丁岩 申请人:清华大学, 湖南科美达电气股份有限公司