下方向等距离移动，以便于调整液料箱17和高速摄像机18的安装高度；其上安装有液料箱17和高速摄像机18，高速摄像机18垂直向下固定于多功能机架16上；浇注管道系统19与液料箱17连通，并延伸至多功能模具21的正上方，用于控制着液料平稳浇注，同时用于获得物理模拟浇注流量数据；控制台1分别与光电式转速感应器7、电动机2、浇注桶提升机15、浇注管道系统19和高速摄像机18相连，电动机的启闭以及光电式转速感应器的液晶显示装置都集成在控制台1上，控制台1距离立式离心铸造机有一定的安全距离，使操作更为便捷、安全。
[0029]进一步的，可移动龙门架14通过设于地基上的滑移导轨13实现前后移动，改变与离心转盘8的距离，调整浇注管道系统19的出口与多功能模具21的同心度，便于液料准确、定量地浇入多功能模具21中；可移动龙门架14在垂直方向上设置有多组螺纹孔，通过该螺纹孔实现其与多功能机架16的螺纹连接，使得多功能机架16带动着液料箱17、高速摄像机18在垂直方向上高度变化，从而有利于调整浇注的液体流量压力和高速摄像机18的取景焦距和范围，便于物理模拟数据的获取。
[0030]具体的，浇注桶提升机15与可移动龙门架14 二者联动，在可移动龙门架14滑移过程中，浇注桶提升机15在控制台I控制下，做倾转式缓慢浇注，通过控制倾倒的液面高度来控制流量，以作为物理模拟普通浇包倾转式浇注机的一种方法。浇注管道系统19作为浇注液体传输装置，其上安装有电磁流量阀20，用于控制和计量浇注流量的变化，有利于物理模拟数据的采集，该浇注管道系统19作为另一种浇注方式的物理模拟方法。上述两种浇注方法相互独立，构成本发明的适应强，能满足不同生产过程的物理模拟需求。
[0031]此外，离心转盘8上设有呈圆形分布的八个定位螺纹孔10，以实现铸造模具的稳固安装，对于任何尺寸立式离心铸造模具(即多功能模具21)仅要求其下方安装有与离心转盘上螺纹孔位置、大小对应的通孔的底板，便可以在此立式离心铸造机上安装使用，更换模具方便快捷，适用性更强，能安装各种尺寸模具，固定方式简便易行。定支架12的四个外围方向上安装有防护挡板6，呈四棱台状，其中靠近电动机方向的防护挡板下方有开口，便于皮带的通过，防护挡板起到防尘防水作用，也能起到保护操作者安全的作用，避免了操作人员的意外接触，防护挡板通过螺纹连接固定，便于拆装维修。
[0032]下面将具体解释按照本发明的用于物理模拟的立式离心铸造系统的操作过程及其优点。
[0033]首先，选定某种多功能模具21，通过定位螺纹孔10安装固定在离心转盘8上，调节可移动龙门架14到适当位置，使得浇注桶提升机15或浇注管道系统19出口与多功能模具21入口对中，便于浇注，随后检查各开关是否处于安全状态，接通控制台1、电动机2、高速摄像机18、浇注桶提升机15和电磁流量阀20的电源，在控制台I上开启转速，并由小到大调节离心转盘8转速，控制台I读取由光电式转速传感器7测出的离心转盘8的实时转速，待实时转速达到目标转速后便停止对电动机2的调节，提高了转速调节的精确度，待离心转盘8转速稳定后，即可开始浇注；浇注过程的开始也是物理模拟数据采集过程的重要阶段，高速摄像机18记录液料饶注过程中的流体流动形态变化规律，电磁流量阀20记录饶注流量和流速；要关闭立式离心铸造系统时，首先调节控制台I至转速逐渐减小至零，待离心转盘8静止后，关闭电动机2开关，待物理模拟数据记录保存完整，关闭控制台1，再断开电源，拆下模具即可。
[0034]综上，本发明一种立式离心铸造装置基于立式离心铸造的物理模拟实验，提出了一种应用于立式离心铸造物理模拟实验的立式离心铸造装置，同时该模式可以推广至实际生产用的钛合金立式离心铸造装置中。本立式离心铸造装置结构简单，成本低廉，运行稳定，操作简便安全，便于获取物理模拟数据，适用于多种多样的立式离心铸造模具，具有广泛的应用前景。
[0035]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，包括离心铸造装置和物料供给装置，其中: 所述离心铸造装置包括稳定支架(12)、轴承支撑限位件(5)、动力输出轴(4)和电动机(2)，所述轴承支撑限位件(5)为两个，其以上下分布的形式固定在所述稳定支架(12)的上部和中部；所述动力输出轴(4)竖直安装在所述两个轴承支撑限位件(5)之间，并穿过该两个轴承支撑限位件(5);所述动力输出轴(4)的下端通过皮带传动系统(3)与所述电动机(2)相连，其上端通过支撑圆盘(9)安装有离心转盘⑶；所述离心转盘⑶上安装有多功能模具(21)，并且其与所述稳定支架(12)之间安装有光电式转速感应器(7); 所述物料供给装置包括可移动龙门架(14)、多功能机架(16)、液料箱(17)、高速摄像机(18)、浇注管道系统(19)和控制台(I);所述可移动龙门架(14)的顶部安装有浇注桶提升机(15);所述多功能机架(16)安装在所述可移动龙门架(14)的侧面，其上安装有液料箱(17)和高速摄像机(18);所述浇注管道系统(19)与所述液料箱(17)连通，并延伸至所述多功能模具(21)的正上方；所述控制台(I)分别与所述光电式转速感应器(7)、电动机(2)、浇注桶提升机(15)、浇注管道系统(19)和高速摄像机(18)相连。2.如权利要求1所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述可移动龙门架(14)通过设于地基上的滑移导轨(13)实现前后移动，以调整所述浇注管道系统(19)的出口与所述多功能模具(21)的同心度。3.如权利要求1或2所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述可移动龙门架(14)在垂直方向上设置有多组螺纹孔，通过该螺纹孔实现所述可移动龙门架(14)与所述多功能机架(16)的螺纹连接。4.如权利要求3所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述浇注桶提升机(15)与所述可移动龙门架(14) 二者联动，在所述可移动龙门架(14)滑移过程中，所述浇注桶提升机(15)在控制台(I)的控制下缓慢浇注。5.如权利要求4所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述浇注管道系统(19)安装有电磁流量阀(20)，用于控制和计量浇注流量的变化。6.如权利要求5所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述离心转盘(8)上设有呈圆形分布的八个模具定位螺纹孔(10)，以实现铸造模具的稳固安装。7.如权利要求5或6所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述稳定支架(12)的四个外围方向上安装有防护挡板(6)。8.如权利要求7所述的用于物理模拟的立式离心铸造系统，其特征在于，所述离心转盘(8)上设有离心转盘定位螺纹孔(11)。
【专利摘要】本发明公开了一种用于物理模拟的立式离心铸造系统，包括离心铸造装置和物料供给装置，离心铸造装置包括稳定支架、动力输出轴和电动机，两个轴承支撑限位件固定在稳定支架上，动力输出轴安装在两个轴承支撑限位件之间，其上下端分别与离心转盘和电动机相连；离心转盘上安装有多功能模具；物料供给装置包括可移动龙门架、浇注管道系统和控制台；可移动龙门架上安装有浇注桶提升机和多功能机架，多功能机架上安装有液料箱和高速摄像机，浇注管道系统与液料箱连通；控制台分别与光电式转速感应器、电动机、浇注桶提升机、浇注管道系统和高速摄像机相连。本发明具有广泛的操作适应性、结构简单，成本低廉，调控精确，运行稳定，操作简便安全等优点。
【IPC分类】B22D13/10, B22D13/12, B22D13/00
【公开号】CN105328157
【申请号】CN201510645531
【发明人】周建新, 郭钊, 殷亚军, 李文, 樊晓薇, 沈旭
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月8日