一种铸钢件分层浇注装置的制作方法

本实用新型属于铸钢件分层浇注技术领域，尤其涉及一种铸钢件分层浇注装置，能够实现对钢水液面的自动检测、自动投掷堵流钢球，提高浇注过程的安全性。

背景技术：

在铸钢件浇注的过程中 ，特别是大型的铸钢件，为了使浇注过程中的钢水温度更加均匀，通常采用分层浇注工艺。实行分层浇注过程中，采用人工投掷堵流钢球的办法来实现分层浇注。首先在实施过程中需要人工通过冒口来观察钢水液面，因浇注过程中会产生大量的气体，导致不能很好的观察到钢水液面的变化情况，从而不能准确的判断出需要投掷堵流钢球的时机；然后观察到液面后，需要人工通知其它员工去投掷钢球，这个过程会产生一定的时间差，从而导致堵流钢球投掷不及时，不能准确可靠的实现分层浇注；其次人工投掷堵流钢球存在安全隐患，钢水浇注时容易发生飞溅，从而造成人员伤害。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种铸钢件分层浇注装置，通过设置自动控制装置，自动检测钢水液面的高度，在钢水液面达到预定高度时，及时发出报警信号并自动控制电动推杆投掷堵流钢球，实现分层浇注，整个操作的过程自动化程度更高，操作更加准确、可靠、安全与稳定。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种铸钢件分层浇注装置，包括砂型、堵流钢球和竖直设置的浇注管，浇注管管口设置与之相连接的斜槽，堵流钢球放置在该斜槽顶端的平台上，浇注管上设有多个与砂型型腔连通的浇道，一个浇道对应一个浇注层，在砂型上设置自动控制装置，自动控制装置包括控制盘、多个电极式传感器以及电动推杆，其中，控制盘包括：直流电源、导线和继电器，电极式传感器由分开预埋在砂型中的两根钢丝组成，钢丝的一端向型腔内伸出，另一端分别连接在直流电源的正负极，组成控制电路，将继电器线圈串联在其中一根钢丝上，继电器与驱动电动推杆连接，在钢水浇注接触到两根钢丝时，连通控制电路，使继电器吸合，控制电动推杆将堵流钢球投掷到浇注管中以封堵与该浇注层对应的浇道。

进一步的，所述的控制盘上设置由继电器控制的报警器。

进一步的，所述浇注管由多个浇注段顺次连接而成，并且，相连的浇注段中，上方浇注段直径大于下方浇注段的直径，以在两个浇注段之间形成卡住堵流钢球的台阶结构。

进一步的，所述直流电源为24V电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一，由于钢水的温度很高，利用市售的传感器检测钢水的液面高度时，传感器的使用都是一次性的，这样成本较高，因此，本实用新型巧妙利用钢水的导电性，用钢丝自制电极式传感器，用于钢水液面的检测，能够实现零成本检测钢水液面高度。

第二，本实用新型在电极式传感器检测到钢水液面时，同时导通串联继电器的电路，通过继电器带动电动推杆将堵流钢球推送到浇注管中，封堵住相应的浇道，该过程全程为自动控制，无需人员控制，因此，可以避免堵流钢球投掷过程中溅起的钢水伤人，更加安全、可靠，并且，从检测到钢水液面到投掷堵流钢球，是同步进行的，没有时间差，使得分层浇注的准确度更高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的使用状态图一。

图3是本实用新型的使用状态图二。

图4是本实用新型中自动控制部分的原理图。

图中标记：1、砂型，2、堵流钢球，3、斜槽，4、浇注管，5、浇道，6、电极式传感器，7、直流电源，8、继电器，9、执行机构，10、钢水。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式，对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。

本实用新型适用于两层及两层以上的分层浇注，现以三层浇注为例对本实用新型的结构以及使用方法进行详细的说明。

如图所示，一种铸钢件分层浇注装置，包括砂型1、浇注管4、堵流钢球2以及自动控制部分，其中，浇注管4自上而下由第三浇注段、第二浇注段和第一浇注段顺序连接而成，第三浇注段直径大于第二浇注段的直径，第二浇注段直径大于第一浇注段直径，并且，相连的浇注段之间形成台阶结构，第一浇注段呈U形结构，通过砂型1底部与型腔连通，在第二浇注段和第三浇注段上分别设有浇道5与砂型1的型腔连通，在浇注管4的上端与一斜槽3连接，斜槽3上端的平台位置放置堵流钢球2，并且堵流钢球2具有不同的直径，以便能够卡在浇注段上的台阶结构上，实现对台阶结构以下浇注段所属浇道5的封堵；

所述自动控制部分包括两个电极式传感器6、控制盘以及执行机构9，控制盘包括直流电源7、导线和继电器8，直流电源7为DC24V电源，执行机构9采用电动推杆和报警器，每个电极式传感器6都采用两根钢丝自制而成，将两根钢丝埋设在砂型1内计算好的分层高度处，钢丝一端朝型腔内伸出5mm，另一端分别连接在DC24V电源的正负极，并且所述的继电器8的线圈串联在其中的一根钢丝上，继电器8与电动推杆及报警器连接，所述的电动推杆设置在所述斜槽3的一侧。

使用方法：在铸钢件造型时，计算需要分层浇注的钢水液面高度，并将电极式传感器6预埋在砂型1内，钢丝上用于检测液面的一端露出5mm，另一端接在DC24V电源的正负极，接通电源，但是，此时由于两根钢丝是分开的，因此，电路并不导通；之后进行钢水的浇注，当第一层浇注的钢水与预先埋设的电极式传感器6接触时，由于钢水具有导电性，使得两根钢丝之间连通，进而整个电路连通，使得继电器8吸合，继电器8吸合后，继电器8触点所带动的报警器和电动推杆就开始工作，电动推杆将堵流钢球2推入浇注管4中，堵流钢球2竖直下落卡在第一浇注段和第二浇注段之间的台阶结构上，封堵第一浇注段的浇道5，随后，再次进行钢水的浇注，钢水就从第二浇注段上的浇道进入砂型中进行第二层的浇注，以此类推，就能够自动完成铸钢件的分层浇注，在浇注完成后，将控制盘和电动推杆拆除，以备下次使用。

在本实用新型中，电极式传感器6的数量与浇筑层数的关系是：当浇注层数为N时，电极式传感器6的数量为N-1个。