一种浮动式熔融金属液吸取装置的制作方法

本实用新型属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种浮动式熔融金属液吸取装置。

背景技术：

目前熔融金属液体转运多数采取人工或者机械手用勺从坩埚中舀取倒入铸造机中，劳动强度大，效率低，工作环境差，并且造成熔融金属液体和空气接触机会多而氧化耗损。冶金行业急需一种无人化熔融金属液体转运技术解决人工转移导致的问题。

由于坩埚中的熔融金属液体底部总是有一些杂质，导致熔融金属液体从上到下各层液体纯度不一，所以必须从液面上部开始逐渐向下吸取熔融金属液体。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种浮动式熔融金属液吸取装置，从液面上部开始逐渐向下吸取熔融金属液体，而且能避免杂质混入。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种浮动式熔融金属液吸取装置，包括吸液管、浮筒、出液管以及引射泵；吸液管的吸液口伸入熔融金属液中，出液管的两端分别连接吸液管的出液口和引射泵；浮筒与吸液管连接，吸液管的吸液口处设置有倒置的伞状挡板，吸液管的吸液口端面通过连接杆与伞状挡板连接，吸液管的吸液口位于伞状挡板上表面的中心位置；出液管与吸液管的出液口之间设置为u型管，所述u型管的两端均设置有管道旋转节，u型管两端分别通过管道旋转节连接出液管和吸液管。

吸液管的出口端和出液管的入口端之间设置有连杆机构，第一连杆平行于u型管，第一连杆的长度等于u型管的开口宽度，第二连杆与出液管固定连接，第三连杆与吸液管固定连接，第二连杆与第三连杆的长度相等，第二连杆的两端分别与第二连杆和第三连杆铰接。

第一连杆与第二连杆铰接处设置有角度传感器，角度传感器连接有控制器的输入端，控制器的输出端连接引射泵的控制信号输入端。

u型管的和出液管的外侧设置有加热电阻丝和保温套，加热电阻丝螺旋形缠绕在u型管的和出液管的外壁。

还包括温度控制器和热电偶，热电偶设置在u型管的和出液管的外壁，热电偶连接温度控制器的输入端，加热电阻丝连接温度控制器的输出端。

管道旋转节包括螺母、节套、空心轴以及轴承；轴承设置在空心轴与节套之间，空心轴的一端连接u型管，空心轴伸入节套的一端设置有螺母，螺母与节套之间设置有石墨密封盘根，螺母紧贴轴承，出液管和吸液管连接节套，出液管和吸液管与节套连接处设置有石墨垫片，空心轴与u型管连接处设置有石墨垫片。

引射泵的进液口与出液管的连接处设置有石墨垫片。

伞状挡板的最大截圆的面积为吸液管横截面的25倍。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型提供的金属液转运装置，通过吸液管、u型管、出液管、连杆组成的连杆机构在浮筒浮力作用下，吸液管下部固定一浮筒，吸液管和浮筒置于坩埚内，浮筒在熔融金属液体浮力作用下始终浮于液面上，吸液管下端浸没在液面下，吸液管随液面逐渐下移，能实现高品位的上层液体和下层低品位液体分开的目的，吸液管下端设置伞形挡板，挡住坩埚底部杂质，防止吸液过程中杂质进入管道，能用于实现无人化高温熔融金属液体转运，有效降低用工量，提高生产效率，改善工作环境。

进一步的，采用传感器对吸液管的位置进行实时监测，并将其反馈至控制器，能及时停止引射泵工作，避免吸入坩埚底部的杂质。

进一步的，u型管的和出液管的外侧设置有加热电阻丝和保温套，使得本实用新型具有自加热保温能力，可防止管道内熔融金属液体降温凝结。

进一步的，热电偶连接温度控制器的输入端，加热电阻丝连接温度控制器的输出端，使得u型管的和出液管的保温温度在工艺设定的温度范围内。

进一步的，引射泵的进液口与出液管的连接处设置有石墨垫片，能起到高温下密封的作用。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型管道旋转节示意图；

图3是本实用新型的吸液管示意图；

图4是本实用新型u型管6组件示意图；

图5是本实用新型出液管示意图；

附图中，1伞状挡板，2浮筒，3吸液管，4销轴，5第一连杆，6u型管，7出液管，8保温套，9引射泵，10螺母，11节套，12压盖，13石墨垫片，14空心轴，15轴承，16石墨密封盘根，17加热电阻丝，18引射泵进气口，19石墨垫片，20-引射泵出液口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参考图1，一种浮动式熔融金属液吸取装置，包括吸液管3、浮筒2、出液管7以及引射泵9；吸液管3的吸液口伸入熔融金属液中，出液管7的两端分别连接吸液管3的出液口和引射泵9；浮筒2与吸液管3连接，吸液管3的吸液口处设置有倒置的伞状挡板1，吸液管3的吸液口端面通过连接杆与伞状挡板1连接，吸液管3的吸液口位于伞状挡板1上表面的中心位置；出液管7与吸液管3的出液口之间设置为u型管6，所述u型管6的两端均设置有管道旋转节，u型管6两端分别通过管道旋转节连接出液管7和吸液管3。

伞状挡板1的最大截圆的面积为吸液管3横截面的25倍；浮筒横截面积大于伞状挡板最大横截面积；浮筒下底面距离伞状挡板1顶端的距离为20mm。

可选的，熔融金属液为镁液时，浮筒材料采用不锈钢；熔融金属液为铝液时，浮筒材料采用不锈钢或陶瓷。

如图4和图5所示，u型管6的和出液管7的外侧设置有加热电阻丝17和保温套8，加热电阻丝17螺旋形缠绕在u型管6的和出液管7的外壁。

还包括温度控制器和热电偶，热电偶设置在u型管6的和出液管7的外壁，热电偶连接温度控制器的输入端，加热电阻丝17连接温度控制器的输出端。

如图2所示，管道旋转节包括螺母10、节套11、空心轴14以及轴承15；轴承15设置在空心轴14与节套11之间，空心轴14的一端连接u型管6，空心轴14伸入节套的一端设置有螺母10，螺母10与节套11之间设置有石墨密封盘根16，螺母10紧贴轴承12，出液管7和吸液管3连接节套11，出液管7和吸液管3与节套11连接处设置有石墨垫片13，空心轴14与u型管6连接处设置有石墨垫片13。

引射泵9的进液口与出液管的连接处设置有石墨垫片19。

如图1所示，基于本实用新型所述装置，制作一种浮动式镁合金熔融液的吸取装置，将吸液管、u型管6、出液管、连杆组成连杆结构，固定出液管7，吸液管3下部固定一浮筒2，吸液管3和浮筒2置于坩埚内，浮筒2在熔融液体浮力作用下始终浮于液面上，吸液管3下端浸没在液面下，吸液管3正下方设置一个倒置的伞形盖挡板1，防止坩埚底部杂质被吸入管道内；吸液管3和出液管7中间利用u型管6道连接，u型管6道两端连接管道旋转节，管道旋转节可以耐受温环境并自由转动。

浮筒2为中空的箱体，其正常工作温度高于熔融金属液的温度，采用耐高温合金钢或陶瓷复合材料制作，浮筒2和吸液管3固定连接。

u型管6和出液管7外部缠绕加热电阻丝17，加热电阻丝17外部包覆陶瓷制成的保温套8，加热电阻丝17加热管道，管道外部保温套8防止出液管7温度降低。

工作时压缩空气从引射泵进气口18进入，在引射泵9本体内部形成负压，带动管道内空气排出，随后熔融液体在大气压力作用下从坩埚依次进入吸液管、u型管6和出液管7，从引射泵出液口20排出。

u型管6和出液管外部设置加热电阻丝17和保温层，在温度降低到最低设定值时，启动加热电阻丝17加热到设定温度自行断电，保温套8防止热量过快散失。

吸液管3的出口端和出液管7的入口端之间设置有连杆机构，第一连杆5平行于u型管6，第一连杆5的长度等于u型管6的开口宽度，第二连杆与出液管7固定连接，第三连杆与吸液管3固定连接，第二连杆与第三连杆的长度相等，第二连杆的两端分别与第二连杆和第三连杆铰接；

第一连杆5和第二连杆铰接处设置传感器，当吸液管随着液面降低到下限位时，吸液管带动连杆向下摆动，传感器感应到连杆下降到极限位后向控制电路发出信号，引射泵停止工作。

作为一个可选实施例，第一连杆5和第二连杆铰接处设置角度传感器，角度传感器连接控制器的输入端，控制器的输出端连接引射泵9的控制信号输入端，当连杆之间的角度变化至设定值时，向控制电路或控制器发出信号，引射泵停止工作。

可选的，角度传感器采用厂家wxxy-量子电子的gte型号，角度传感器的固定部和转动部分别安装在第二连杆和第一连杆5上。

作为另一个实施例，传感器采用位移传感器，位移传感器连接控制器的信号输入端，位移传感器安装在第二连杆上，在第二连杆和第一连杆5发生相对转动时，位移传感器能够感知到第二连杆的位移，并将信号发送至控制器。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供了一种熔融金属液体转运装置，通过吸液管、u型管6、出液管7、连杆组成的连杆机构在浮筒浮力作用下，吸液管随液面逐渐下移，实现高品位的上层液体和下层低品位液体分开的目的，吸液管下端设置伞形挡板，挡住坩埚底部杂质，防止吸液过程中杂质进入管道，本实用新型管道具有自加热保温能力，可防止管道内熔融液体降温凝结，本实用新型可以实现无人化熔融金属液体转运，有效降低用工量，提高生产效率，改善工作环境。