中频感应炉自动浇铸控制系统的制作方法

本实用新型属于铸造加工设备技术领域，具体涉及一种中频感应炉自动浇铸控制系统。

背景技术：

中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在由空心铜管绕制而成的感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，进而在炉中产生很高的温度，将炉内的金属进行加热或者熔化。

目前的中频感应炉浇铸系统中，待融化金属的上料较困难，需要将金属块材等从水平面依次运送至感应炉的炉口，然后几乎是垂直地砸入感应炉的炉腔内，导致对炉腔底部的机械损伤较大，时间久了导致炉腔部分泄漏，影响感应炉使用寿命；另外，现有的感应炉为了通过翻转感应炉，从而将炉内的金属液从感应炉炉腔中转移至浇包模具中，感应炉完全靠安装在感应炉外侧的支撑架支撑，导致炉腔与支撑架之间的作用力较大，加之倾炉频繁，导致炉体用于与支撑架连接的转轴使用寿命短，需要定期检查和更换，否则会存在转轴断裂、使炉内金属液倾倒出的风险。

有鉴于此，有必要对现有技术中的中频电炉浇铸系统予以改进，以解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种中频感应炉自动浇铸控制系统。

本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种中频感应炉自动浇铸控制系统，包括用于将待熔化金属输送至中频感应炉的上料机构，用于将所述中频感应炉内的金属液进行浇铸的浇铸机构，所述浇铸机构包括：用于安装所述中频感应炉的支撑架，固设在中频感应炉底部用于支承中频感应炉的支承座，以及用于辅助上料或浇铸的辅助臂；所述中频感应炉包括炉壳，所述支撑架通过旋转轴与炉壳铰接，所述旋转轴通过变速箱连接旋转电机；所述辅助臂以支撑架为对称轴对称设置在所述炉壳上，且其中一个辅助臂与中频感应炉的浇铸嘴对应；所述辅助臂通过铰接轴及第一电推杆与中频感应炉侧壁连接，所述第一电推杆一端与辅助臂固定连接，另一端与炉壳铰接，当第一电推杆伸出且中频感应炉向相应辅助臂倾斜时，辅助臂的自由端与底面紧密接触；所述支承撑座包括固设在炉壳底壁上的支撑块、固设在支撑块底部的第二电推杆；所述第一电推杆、旋转电机、第二电推杆分别与控制器电连接，以实现通过控制器控制浇铸机构自动浇铸。

采用以上技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型通过控制器控制第一电推杆、第二电推杆、以及旋转电机的工作状态从而实现了中频感应炉的浇铸机构的自动浇铸过程；且本实用新型的浇铸控制系统结构设计合理，控制过程简单，不仅实现了自动浇铸，还能够延长中频感应炉炉腔、支撑架的使用寿命，保证了中频感应炉安全、可靠的浇铸控制过程。

作为改进，所述上料机构设置在中频感应炉与浇铸嘴相对的一侧，所述上料机构包括运料支架，通过转轴套设在运料支架上的运料链斗，以及用于支撑所述运料支架的固定立杆，所述运料支架包括固定架，与固定架顶端铰接的活动架，在活动架与固定架之间还设有第三电推杆，所述第三电推杆一端与固定架的侧壁连接，另一端与活动架的侧壁连接；固定立杆顶端与固定架的侧壁固定连接；所述第三电推杆还与控制器电连接，通过控制器控制所述第三电推杆的工作状态。上料机构与浇铸机构相互配合，通过辅助臂实现中频感应炉的稳定可靠的倾斜，降低了金属待熔物对炉腔内壁和底壁的局部机械损伤，延长炉腔的使用寿命。

作为改进，对应于所述浇铸嘴的所述辅助臂采用与所述控制器电连接的第四电推杆，以便于能够将炉腔内的液体完全倾倒出。

作为改进，所述控制器为DSP数字控制器，其型号为TMS320。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的中频感应炉自动浇铸控制系统的上料阶段的示意图。

图2是本实用新型的中频感应炉自动浇铸控制系统的浇铸阶段的示意图。

图3是本实用新型的感应炉的部分剖视图。

图4是运料结构的结构示意图。

图5图4中A部分的放大结构示意图。

图6是本实用新型的控制电路框图。

图7是第一电推杆和旋转电机的驱动模块电路示意图。

图中：1-中频感应炉；2-支撑架；3-支承座；4-辅助臂；5-炉壳；6-旋转轴；7-第一电推杆；8-运料支架；9-运料链斗；10-固定立杆；11-固定架；12- 活动架；13-第三电推杆；14-浇铸嘴。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

请参照图1-图6所示：本实施提供一种中频感应炉1自动浇铸控制系统，包括用于将待熔化金属输送至中频感应炉1的上料机构，用于将所述中频感应炉 1内的金属液进行浇铸的浇铸机构，所述浇铸机构包括：用于安装所述中频感应炉1的支撑架2，固设在中频感应炉1底部用于支承中频感应炉1的支承座3，以及用于辅助上料或浇铸的辅助臂4；所述中频感应炉1包括炉壳5，设置在炉壳5内部的炉腔、环绕在炉腔上的感应圈，所述支撑架2通过旋转轴6与炉壳5 铰接，所述旋转轴6通过变速箱连接旋转电机；所述辅助臂4以支撑架2为对称轴对称设置在所述炉壳5上，且其中一个辅助臂4与中频感应炉1的浇铸嘴14 对应；所述辅助臂4通过铰接轴及第一电推杆7与中频感应炉1侧壁连接，所述第一电推杆7一端与辅助臂4固定连接，另一端与炉壳5铰接，当第一电推杆7 伸出且中频感应炉1向相应辅助臂4倾斜时，辅助臂4的自由端与底面紧密接触；所述支承撑座包括固设在炉壳5底壁上的支撑块、固设在支撑块底部的第二电推杆；

所述第一电推杆7、旋转电机、第二电推杆分别与控制器电连接，以实现通过控制器控制浇铸机构自动浇铸。

本实施例通过控制器控制第一电推杆7、第二电推杆、以及旋转电机的工作状态从而实现了中频感应炉1的浇铸机构的自动浇铸过程；且本实用新型的浇铸控制系统结构设计合理，控制过程简单，不仅实现了自动浇铸，还能够延长中频感应炉1、支撑架2的使用寿命，保证了中频感应炉1的浇铸系统的安全、可靠的浇铸控制过程。

进一步地，请参照图1-图5，所述上料机构设置在与中频感应炉1的浇铸嘴 14相对的一侧，所述上料机构包括运料支架8，通过转轴套设在运料支架8上的运料链斗9，以及用于支撑所述运料支架8的固定立杆10，所述运料支架8包括固定架11，与固定架11顶端铰接的活动架12，在活动架12与固定架11之间还设有第三电推杆13，所述第三电推杆13一端与固定架11的侧壁连接，另一端与活动架12的侧壁连接；固定立杆10顶端与固定架11的侧壁固定连接，且固定立杆11至少具有两个，且相对于固定架11对称设置；所述第三电推杆13还与控制器电连接，通过控制器控制所述第三电推杆13的工作状态。需要知道的是，活动架12的自由端和固定架11底端分别设置有转轴，且固定架11底端设有驱动转轴旋转以带动运料脸都旋转的驱动机，且该驱动机可以与控制器电连接，通过控制器控制驱动机的工作状态。

通过第三电推杆13的伸长和收缩，改变活动架12与固定架11之间的夹角，从而使中频感应炉1可以先通过旋转电机的作用倾斜，并使靠近上料机构侧的所述辅助臂4在第二电推杆的作用下与底面紧密接触，此过程中通过伸长第三电推杆13，使得上料机构不妨碍中频感应炉1的倾倒；然后收缩第三电推杆13，使活动架12位于炉腔的炉口上方较近位置，然后通过运料链斗9上料，此时料斗内的物料从料斗翻转至炉腔内时，由于相对距离小，因此物料对炉腔内壁的伤害较小，延长炉腔的使用寿命。

进一步地，对应于所述浇铸嘴14的所述辅助臂4采用与所述控制器电连接的第四电推杆，以便于能够将炉腔内的液体完全倾倒出。

进一步地，本实施例的所述控制器为DSP数字控制器，其型号为TMS320，该型号的控制器具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，6个DMA 通道支持ADC、McBSP和EMIF，有多达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出(HRPWM)，12位16通道ADC。得益于其浮点运算单元，用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力，与前代DSP相比，平均性能提高50％，并与定点C28x控制器软件兼容，从而简化软件开发，缩短开发周期，降低开发成本。

进一步地，如图7所示为第一电推杆7、旋转电机的电机驱动模块的电路示意图；且第二电推杆、第三电推杆13、第四电推杆以及驱动机的驱动模块的驱动电路与第一电推杆的驱动模块的驱动电路相同，以便使第一电推杆7、第二电推杆、第三电推杆13、第四电推杆以及旋转电机，从而达到自动上料、自动浇铸的目的。

下面简述本实施例的自动浇铸控制系统的控制过程：

一上料阶段：控制器控制第二电推杆、第三电推杆13同时工作，使中频感应炉1底部的支承座3离开地面，且增大活动支架与固定架11之间的夹角；其次控制器控制旋转电机、靠近上料机构侧的第一电推杆7工作，使炉体向上料机构倾斜，直到上述的第一电推杆7完全伸出，且相应的辅助臂4与底面紧密接触时，控制器控制旋转电机停止工作；再者，控制器控制第三电推杆13反向收缩，使活动架12位于炉腔的炉口上方较近位置，然后通过控制器控制驱动机工作，从而带动运料链斗9开始上料，上料完成时，控制器先控制驱动机驱动机停止工作，然后控制第三电推杆13伸长，之后再控制旋转电机反向工作，以及第一电推杆7收缩，将辅助臂4收纳，以及第二电推杆伸长，使支撑座伸出；当第二电推杆的自由端与地面紧密接触时，控制器控制第二电推杆、旋转电机停止工作。

二浇铸阶段：首先控制器控制第二电推杆收缩，使支承座3离开地面，其次，控制器控制旋转电机，靠近浇铸嘴14侧的第一电推杆7工作，使中频感应炉1 向浇包方向倾斜，假设此时，该辅助支臂的第四电推杆处于完全伸出状态，否则要先将第四电推杆伸长，当第一电推杆7完全伸出时，处于伸长状态的第四电推杆与地面紧密接触，金属液开始从浇铸嘴14中流出，在浇铸过程中，可以通过控制器控制第四电推杆缓慢收缩，旋转电机以较慢速度旋转，从而使中频感应炉 1持续倾斜，直至浇铸完成；重复上料过程的步骤即可。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。