镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于镁合金铸造技术领域，特别涉及一种在半连续铸造领域中结晶器内液位控制装置。
【背景技术】
[0002]立式半连续铸造是目前制备镁等金属材料锭坯的主要生产方式。与传统的模铸方式相比，半连续铸造提高了结晶速度，改善了铸锭晶粒尺寸的均匀性，减少了成分区域偏析，提高了铸锭力学性能，实现了机械化操作，改善了劳动条件并提高了生产效率。
[0003]镁合金半连续铸造过程中结晶器内液位高度影响铸锭表面质量，液位过高会导致铸锭表面质量很差，偏析瘤厚度非常大，加大了铸锭的去皮量，降低了成材率；液位过低则容易发生漏液，导致铸锭无法成型；液位值波动过大会使铸锭表面质量出现波动。现有镁合金半连续铸造结晶器内液位高度控制是手动方式，通过调整堵杆位置实现连接炉口出流管孔大小变化，进而控制流入结晶器内的镁合金熔体量多少。现有手动方式控制精度非常差，从而导致液位波动值非常大，导致铸锭表面质量波动大；并且，在实际生产过程中，为了防止镁合金铸造过程中液位过低造成漏液，必须采用较高的液位进行铸造，无法铸造出高表面质量镁合金铸锭。
[0004]综上所述，如何在镁合金半连续铸造过程中控制结晶器内液位高度成为业界的一项技术难题。因此，研发出一种镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，显得很有意义。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，解决传统镁合金半连续铸造过程中结晶器内液位高度难以控制的难题。
[0006]本发明的技术解决方案是:一种镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，包括液位高度检测系统、中央处理器、流量控制执行机构及控制平台，所述液位高度检测系统包括激光测距仪和支架，所述激光测距仪安装于支架的前端，所述支架下端安装于控制平台上；所述流量控制执行机构包括伺服电机及相关电机驱动器、传动杆、连接杆、支座和堵头，所述支座与控制平台固定连接，所述连接杆安装于支座上方，且以连接杆与支座的连接处为轴上下转动，所述堵头吊挂于连接杆前端下方；所述伺服电机固定连接于支座后部，所述传动杆下端与伺服电机的转子相连接，传动杆上部与连接杆的后端相连接；所述电机驱动器和中央处理器均安装于控制平台上，且电机驱动器与伺服电机电连接，所述中央处理器与激光测距仪和电机驱动器电连接。
[0007]进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述支座包括支座板，第一 U型叉手和第二 U型叉手，所述第一 U型叉手安装于支座板前端的上方，所述第二 U型叉手安装于支座板的后端，所述连接杆安装于第一 U型叉手内，所述伺服电机安装于第二 U型叉手内。
[0008]进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述连接杆包括前连杆、后连杆和固定板，所述后连杆前端插入前连杆的后端，所述固定板安装于后连杆后端，所述前连杆安装于第一 U形叉手内，且前连杆的前端设有第三U形叉手。
[0009]进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述传动杆包括连接螺杆和转动销轴，所述连接螺杆与伺服电机的转子相连接，所述转动销轴装配于连接螺杆上部且与固定板固定连接。
[0010]更进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述第一U型叉手左右两面均设有连接杆连接轴，所述前连杆通过连接杆连接轴安装于第一 U型叉手内。
[0011]更进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，另设有一连接板，所述伺服电机通过螺栓固定连接于连接板下方，所述第二 U型叉手左右两面均设有电机连接轴，所述连接板通过电机连接轴固定连接于第二 U型叉手之间，使得伺服电机固定连接于第二 U型叉手内。
[0012]更进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述第三U型叉手的两个叉手部前端均设有槽口，该槽口中均挂有链扣，链扣下方设有吊杆，所述吊杆上端均设有吊环，吊环挂于链扣中，使得吊杆吊挂于第三U型叉手的两个叉手部前端；所述堵头吊挂于吊杆的下端，所述堵头包括平板部和圆锥部，圆锥部安装于平板部上方。
[0013]再进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述支座板下方设有一连接轴，所述控制平台上设有相应的连接孔，或者，所述支座板下方设有一连接孔，所述控制平台上设有相应的连接轴，支座板与控制台之间枢轴连接，使得支座在控制平台上发生转动。
[0014]再进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述激光测距仪的外部设有保护罩，该保护罩安装于支架的前端。
[0015]再进一步地，上述镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，其中，所述中央处理为PLC控制器。
[0016]本发明突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
(I)本发明提供的镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，使得镁合金铸造过程中结晶器内熔体液位实现自动程序控制，控制精度高，避免了结晶器内熔体液位过高导致的铸锭表面质量差，偏析瘤厚度大的情况，提高了铸锭产品质量；同时避免了液位过低容易发生漏液，导致铸锭无法成型的情况，保证了生产的稳定性，减少了残次产品，降低了生产成本。
[0017](2)本发明提供的流量控制执行机构中连接炉口的出流管管口部分折弯向下，铸造过程中出流管口浸入结晶器或储液槽内镁合金熔体中，与之配合的堵头包括平板部和圆锥部，圆锥部安装于平板部上方，其锥尖向上插入出流管的管口，平板两端固定于吊杆底端，吊杆上下移动即可控制堵头上下移动，打开或封堵出流管管口，便于精确控制镁合金熔体流量。
[0018](3)本发明提供的流量控制执行机构中吊杆的吊环勾于链扣环上，链扣环放置于连杆机构前端管凹槽内，能够前后左右自由摆动。铸造过程中出流管不可避免会出现轻微歪斜，吊杆能够自由摆动有利于堵头与出流管配合。
[0019](4)本发明提供的流量控制执行机构支座与控制平台采用轴套结构连接，执行机构能够在安装控制平台内轻微转动；执行机构中连杆机构主体为套管结构，前连杆套到后连杆中，前连杆在后连杆中能够前后伸缩。不同铸次间出流管安装位置会出现偏差，执行机构能够轻微转动，连杆机构的前连杆能够前后伸缩，从而堵杆能够根据出流管位置进行调整。
【附图说明】
[0020]图1为镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置整体示意图；
图2为镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置局部示意图；
图3为吊杆和堵头示意图；
图4为镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置使用示意图。
[0021]图中，各附图标记的含义为:1_激光测距仪，2-保护罩，3-支架，4-控制平台，5-PLC控制器，6-支座，61-支座板，62-第一 U型叉手，63-第二 U型叉手，7-伺服电机，8-电机驱动器，9-连接板，10-连接螺杆，11-转动销轴，12-固定板，13-后连杆，14-电机连接轴，15-连接杆连接轴，16-前连杆，161-第三U形叉手，162-槽口，17-吊杆，171-吊环，172-链扣，18-出流管，19-堵头，20-结晶器，21-冷却水，22-分流盘，23-引锭头，24-已成型铸锭，25-两相区，26-镁熔体，27-液位，28-激光，29-保护气管。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
[0023]本发明镁合金半连续铸造所用结晶器的液位控制装置，如图1及图2所示，设有一部分弯折朝下的出流管18，包括液位高度检测系统、PLC控制器5、流量控制执行机构及控制平台4，所述液位高度检测系统包括激光测距仪I和支架3，所述支架3呈直角型，激光测距仪I安装于支架3的前端，支架3下端安装于控制平台4上，所述流量控制执行机构包括伺服电机7及相关电机驱动器8、传动杆、连接杆、支座6和堵头19，所述支座6与控制平台4固定连接，支座6包括支座板61，第一 U型叉手62和第二 U型叉手63，第一 U型叉手62安装于支座板61前端的上方，第二 U型叉手63安装于支座板61的后端，连接杆包括前连杆16、后连杆13和固定板12，后连杆13前端插入前连杆16，固定板12安装于后连杆13后端，前连杆16前端设有第三U形叉手161，第三U型叉手161两端均吊有吊杆17，所述堵头19吊挂于吊杆17下方。前连杆16安装于第一 U型叉手62内，且能在第一 U型叉手62内上下旋转，所述伺服电机7固定于第二 U型叉手63内。所述传动杆包括连接螺杆10和转动销轴11，连接螺杆10与伺服电机7的转子相连接，转