专利名称：全固态感应重熔设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全固态感应重熔设备。
背景技术：
在现有的冶金研究与合金金属工业质量控制过程中，X荧光光谱分析合金通常采 用粉末压片法制样，由于合金存在严重的矿物效应和颗粒效应，分析来之于不同的产地和 不同的生产工艺的未知样品，往往得不到准确的分析结果。采用玻璃珠熔融法对铁合金制 样，虽然精度和准确度较高，但由于其制作工艺要求高、时间长、有侵蚀钼金坩埚的危险，因 此实用性差。另外，在现有技术中，浇铸方式采用埚底成型，样品在熔化过程中出现的气泡很难 排除，导致样品分布不均勻，样品的致密性差，从而影响样品质量。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种应用于冶金研 究和合金金属工业质量控制过程中的全固态感应重熔设备，该全固态感应重熔设备能提高 样品的分析精度及样品处理速度，操作简便，低能耗，低维修成本，自动完成离心浇铸，降低 元素损失。本实用新型的目的通过下述技术方案实现全固态感应重熔设备，包括综合控制 系统、以及分别与综合控制系统相连的加热系统和离心浇铸机构，所述离心浇铸机构主要 由离心浇铸室、以及带动离心浇铸室运动的驱动装置构成，驱动装置与综合控制系统相连 接，离心浇铸室的内部设置有熔化器具和成型模具，所述熔化器具的内部和成型模具的内 部相连通。所述熔化器具上设置有浇铸口，所述熔化器具和成型模具的内部通过浇铸口相连 通，且成型模具位于熔化器具远离离心旋转中心的一端，熔化器具为坩埚，当将以一定比例 的合金样品与纯铁放入坩锅中，再把坩锅放入高频离心浇铸机进行熔融，熔融后通过离心 力把熔融物从特制的浇铸口注入成型模具，冷却后将块状样品从成型模具中取出。所述综合控制系统包括用于显示和输入数据的触摸屏、以及与触摸屏相连接的可 编程控制器，触摸屏用RS-485数据线与可编程控制器的RS-485接口相连，可编程控制器的 输入、输出接口与加热系统和离心浇铸机构的控制接口相连。全固态感应重熔设备还包括与离心浇铸室的内部相连的真空泵和稀有气体源，所 述离心浇铸室的内部与真空泵和稀有气体源之间通过连接管相连。当运用全固态感应重熔 设备进行制样时，首先将连接管与真空泵相连接，将离心浇铸室抽成真空状态，然后再将连 接管与稀有气体源相连接充稀有气体。所述离心浇铸室外部安装有中空结构的离心轴，连接管通过高速旋转万向头与离 心轴相连接。所述驱动装置包括旋转电机、以及与旋转电机相连的变频器，变频器与综合控制系统相连，旋转电机的转轴和离心轴通过皮带相连接，当旋转电机启动时，旋转电机的转轴 通过皮带带动离心轴转动，从而带动离心浇铸室运动。所述离心轴上安装有与其进行同步运动的碰块，碰块远离离心轴一端的外侧设置 有反馈信号检测的接近开关，接近开关优先设置在与碰块同一水平面距离为1毫米处，但 不局限于此。所述加热系统包括高频电源、与高频电源相连的变压器、设置在变压器输出端的 感应器，变压器安装有控制其升降状态的升降电机，升降电机上安装有用于放置变压器的 托架，升降电机与综合控制系统相连。当可编程控制器控制升降电机，升降电机的齿盘带动 托架，进而带动变压器和感应器，当感应器上升到熔化器具高度的3/4处，可编程控制器检 测到感应器到熔化器具高度的3/4处信号，即开始加热。所述托架上安装有与其进行同步运动的碰块，碰块远离托架一端的外侧设置有反 馈信号检测的接近开关。综上所述，本实用新型的有益效果是能提高样品的分析精度及样品处理速度，操 作简便，低能耗，低维修成本，自动完成离心浇铸，降低元素损失，样品成型质量高，主要用 于各种合金金属待测样品的熔化领域中。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的工作原理图。附图中标记及相应的零部件名称1-离心浇铸室；2-熔化器具；3-成型模具； 5-触摸屏；6-可编程控制器；7-真空泵；8-稀有气体源；9-连接管；10-离心轴；11-高速 旋转万向头；12-旋转电机；13-变频器；14-转轴；15-皮带；16-接近开关；17-高频电源； 18-变压器；19-升降电机；20-托架；21-碰块；22-感应器；23-浇铸口。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实 施方式不仅限于此。实施例如图1所示，本实用新型包括综合控制系统、以及分别与综合控制系统相连的加 热系统和离心浇铸机构，所述离心浇铸机构主要由离心浇铸室1、以及带动离心浇铸室1运 动的驱动装置构成，驱动装置包括旋转电机12、以及与旋转电机12相连的变频器13，变频 器13与综合控制系统相连；离心浇铸室1的内部设置有熔化器具2和成型模具3，熔化器 具2上设置有浇铸口 23，该浇铸口 23将熔化器具2和成型模具3的内部连通，熔化器具2 采用坩埚制成，上述综合控制系统、加热系统和离心浇铸机构均固定在同一个设备支架上。综合控制系统包括用于显示和输入数据的触摸屏5、以及与触摸屏5相连接的可 编程控制器6，触摸屏5用RS-485数据线与可编程控制器6的RS-485接口相连，可编程控 制器6的输入、输出接口与加热系统和离心浇铸机构的控制接口相连。在样品熔化和浇铸 两个过程中，通过触摸屏5分别显示与指示，可编程控制器6控制熔化时间、熔化温度、离心 浇铸时间、离心浇铸速度，成型时间，使合金金属样品充分熔化。[0022]离心浇铸室1外部安装有中空结构的离心轴10，离心轴10通过高速旋转万向头 11安装有连接管9，连接管9采用PVC管制成，当运用全固态感应重熔设备进行制样时，首 先将PVC管与真空泵7相连接将离心浇铸室1抽成真空状态，然后再将连接管9与稀有气 体源8相连接充稀有气体。上述离心轴10和旋转电机12的转轴14通过皮带15连接，当旋转电机12启动时， 旋转电机12的转轴14通过皮带15带动离心轴10转动，从而带动离心浇铸室1做离心运动。上述离心轴10上安装有与其进行同步运动的碰块21，在与碰块21同一水平面距 离为1毫米处设置有反馈信号检测的接近开关16。所述加热系统包括高频电源17、与高频电源17相连的变压器18、设置在变压器18 输出端的感应器22，变压器18安装有控制其升降状态的升降电机19，升降电机19上安装 有用于放置变压器18的托架20，托架20上安装有与其进行同步运动的碰块21，在与碰块 21同一水平面距离为1毫米处设置有反馈信号检测的接近开关16，升降电机19与综合控 制系统相连。当可编程控制器6控制升降电机19，升降电机19的齿盘带动托架20，进而带 动变压器18和感应器22，当感应器22上升到熔化器具2高度的3/4处，可编程控制器6检 测到感应器22到熔化器具高度的3/4处的信号，即开始加热。如图2所示，本实用新型的工作原理为在触摸屏5界面显示与输入数据，从而通 过可编程控制器6控制离心浇铸机构的自动寻找离心运动起始位置、离心浇铸运动、以及 对加热系统的控制与数据显示和信号指示。其中，离心浇铸机构的起始位置寻找是通过碰 块21与接近开关16反馈给可编程控制器6，然后可编程控制器6控制变频器13，变频器13 控制旋转电机12实现的；离心浇铸运动是通过可编程控制器6控制变频器13，变频器13调 节速度控制旋转电机12实现的；合金金属样品在坩埚中熔化是可编程控制器6控制加热系 统进行加热完成的；升降电机19的托架20由可编程控制器6控制升降电机19，电机的齿盘 带动托架20，感应圈固定在变压器18的输出端，一起上升到熔化器具高度的3/4处，可编程 控制器6检测到感应器22到熔化器具高度的3/4处的信号，即开始加热；真空泵7与离心 浇铸室1通过高速旋转万向头11与PVC管连接抽成真空状态，然后再通过高速旋转万向头 11与PVC管连接到稀有气体源8，可编程控制器6控制真空泵7先抽真空，再打开稀有气体 源8的阀门充稀有气体；在样品熔化和浇铸两个过程中，通过触摸屏5分别显示与指示，可 编程控制器6控制熔化时间、熔化温度、离心浇铸时间、离心浇铸速度、成型时间，合金样品 与纯铁在坩锅中熔融后，熔融后通过离心力把熔融物从特制的浇铸口 23注入成型模具3， 冷却后将块状样品从成型模具3中取出。从上述可知，本实用新型能使合金金属样品充分熔化，气泡容易排除，样品致密性 好，元素损失低，操作重现性好，提高样品的分析精度，同时，不需要在800°C的温度下放在 陶瓷坩埚中加热2小时生成氧化物，然后转移到钼金坩埚中在1180°C (各种样品熔化温度 不同)进行熔化，从而降低用户的使用成本。如上所述，便可较好的实现本实用新型。
权利要求全固态感应重熔设备，其特征在于，包括综合控制系统、以及分别与综合控制系统相连的加热系统和离心浇铸机构，所述离心浇铸机构主要由离心浇铸室(1)、以及带动离心浇铸室(1)运动的驱动装置构成，驱动装置与综合控制系统相连接，离心浇铸室(1)的内部设置有熔化器具(2)和成型模具(3)，所述熔化器具(2)的内部和成型模具(3)的内部相连通。
2.根据权利要求1所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述熔化器具(2)上设置 有浇铸口(23)，所述熔化器具(2)和成型模具(3)的内部通过浇铸口(23)相连通。
3.根据权利要求1所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述综合控制系统包括 用于显示和输入数据的触摸屏(5)、以及与触摸屏(5)相连接的可编程控制器(6)。
4.根据权利要求1所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，还包括与离心浇铸室(1) 的内部相连的真空泵(7)和稀有气体源(8)，所述离心浇铸室(1)的内部与真空泵(7)和稀 有气体源(8)之间通过连接管(9)相连。
5.根据权利要求4所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述离心浇铸室(1)外部 安装有中空结构的离心轴(10)，连接管(9)通过高速旋转万向头(11)与离心轴(10)相连 接。
6.根据权利要求5所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述驱动装置包括旋转 电机(12)、以及与旋转电机(12)相连的变频器(13)，变频器(13)与综合控制系统相连，旋 转电机(12)的转轴(14)和离心轴(10)通过皮带(15)相连接。
7.根据权利要求5所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述离心轴(10)上安装 有与其进行同步运动的碰块(21)，碰块(21)远离离心轴(10)的一端外侧设置有反馈信号 检测的接近开关(16)。
8.根据权利要求1所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述加热系统包括高频 电源(17)、与高频电源(17)相连的变压器(18)、设置在变压器(18)输出端的感应器(22)。
9.根据权利要求8所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，还包括用于控制变压 器(18)升降状态的升降电机(19)，升降电机(19)上安装有用于放置变压器(18)的托架 (20)，升降电机(19)与综合控制系统相连。
10.根据权利要求9所述的全固态感应重熔设备，其特征在于，所述托架(20)上安装有 与其进行同步运动的碰块(15)，碰块(15)远离托架(20) —端的外侧设置有反馈信号检测 的接近开关(16)。
专利摘要本实用新型公开了一种全固态感应重熔设备。该全固态感应重熔设备包括综合控制系统、以及分别与综合控制系统相连的加热系统和离心浇铸机构，所述离心浇铸机构主要由离心浇铸室(1)、以及带动离心浇铸室(1)运动的驱动装置构成，驱动装置与综合控制系统相连接，离心浇铸室(1)的内部设置有熔化器具(2)和成型模具(3)，所述熔化器具(2)的内部和成型模具(3)的内部相连通。本实用新型能提高样品的分析精度及样品处理速度，操作简便，低能耗，低维修成本，自动完成离心浇铸，降低元素损失。
文档编号B22D13/00GK201632613SQ20102012520
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者何清虎, 余万祥, 胡成建, 青建辉, 魏长江 申请人:成都多林电器有限责任公司