除气机构、除气设备及除气设备的控制方法与流程

本发明涉及铝合金熔炼设备技术领域，特别是涉及除气机构、除气设备及除气设备的控制方法。

背景技术

在铝合金熔炼工艺中，必须对铝液进行除气净化处理，传统的除气装置除气效率低，且需专门采用除气箱除气，残留铝液量多，占地面积大，使用成本高。另外，传统的除气装置在合金转换时须对除气箱洗炉，不仅清理残留铝液和设备维护时很不方便，且铝液损耗多、生产效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的除气装置占地面积大、成本高、维护不便、铝液损耗多、效率低的问题，提供一种除气机构、除气设备及除气设备的控制方法。

一种除气机构，包括：凹槽状的流槽，分别设于所述流槽两端的进口和出口，分别设于所述进口和出口且一一对应的两个挡板，以及盖设于所述流槽上的除气箱盖；所述挡板的顶边与所述流槽的顶面平齐，所述挡板的底边与所述流槽的槽底间隔设置；所述除气箱盖与所述流槽、挡板围成容纳腔，且所述除气箱盖上靠近所述流槽一侧设有至少一个用于将所述容纳腔分隔为两个或两个以上隔室的分隔板，所述分隔板的底边与所述流槽的槽底间隔设置，且每个隔室分别设有一个除气转子组件，所述除气转子组件与所述除气箱盖连接。

本技术方案的流槽用于铝液的流通，铝液通过进口进入流槽，出口流出流槽；在流槽的进口和出口处均设置挡板，且挡板的底边与流槽槽底形成铝液流入和流通的通道，当本技术方案的除气机构处于正常工作状态时，铝液没过挡板的底边，从而所述除气箱盖与所述流槽、挡板围成的容纳腔为密闭容纳腔，杜绝了外界空气的进入而造成二次污染；在此密闭容纳腔内设置两个或两个以上的隔室，并在每个隔室内安装除气转子组件对铝液进行除气，两个或两个以上的除气转子组件同时对铝液进行除气，在容纳腔内形成大量的对流，使小气泡在铝液中可以得到充分的扩散，增大了气泡和铝液的接触面，除气效率高，并且本技术方案通过分隔板将各个除气转子组件隔开，使其分别在独立的空间内对铝液进行除气，避免相邻转子的气流发生干涉影响除气效果，进一步提高除气效率。并且，本技术方案直接在铝液的流槽上盖设除气箱盖进行除气，无需额外配置除气箱，减少了除气箱内的残留铝液量，减少铝液损耗，占地面积小，降低了使用成本。

进一步地，所述分隔板的数量为两个或多个，两个或多个所述分隔板沿所述流槽的长度方向均匀间隔设置。

进一步地，还包括设于所述流槽侧壁且紧靠槽底，并与所述容纳腔连通的放流装置。

进一步地，所述除气转子组件包括转子驱动器以及与所述转子驱动器连接的转子，至少所述转子设于所述隔室内部。

本技术方案还提供一种除气设备，包括如上所述的除气机构以及与所述除气机构配合的旋转升降机构；所述旋转升降机构包括与所述除气箱盖插接配合的升降单元，以及驱动所述升降单元旋转的旋转单元。

本技术方案通过升降单元和旋转单元与除气箱盖配合从而可将除气箱盖从流槽上提升和旋转，考虑到用户对铸造质量的不同要求，当铝液无需进行除气时，将除气箱盖提升，使铝液直接通过流槽而不进行在线精炼，方便了用户使用。且考虑到设备需要维护及除气转子组件的更换等，可将除气箱盖提升后并旋转一定角度，使除气箱盖完全与流槽分离，并留有充足的空间供用户维护和更换组件，方便设备维护。

进一步地，所述升降单元包括立柱，设于所述立柱上的链轮组件，驱动所述链轮组件升降传动的升降驱动器，以及与所述链轮组件连接的插接架，所述插接架与所述除气箱盖插接配合。

进一步地，所述升降单元还包括设于所述立柱上的滑轨，以及与所述滑轨滑动配合的滑车，所述滑轨的轨迹与所述插接架的升降轨迹匹配，所述滑车与所述插接架连接。

进一步地，所述旋转单元包括设于所述立柱下方且与所述立柱连接的旋转机座，用于支撑所述立柱和旋转机座的立柱底座，设于所述立柱底座与所述旋转机座之间的回转支承，以及设于所述旋转机座上且驱动所述回转支承转动的旋转驱动器；所述回转支承包括轴承和转动轮，所述轴承与所述立柱底座连接，所述转动轮与所述旋转机座连接。

进一步地，所述立柱上设有用于对滑车进行升降限位的上限位行程开关和下限位行程开关，且所述下限位行程开关与所述除气箱盖的盖合位置匹配；所述上限位行程开关和下限位行程开关均与所述升降驱动器和所述旋转驱动器电连接，且所述下限位行程开关与所述转子驱动器电连接；所述立柱底座上设有用于对所述旋转机座进行旋转角度限位的初始限位行程开关和终点限位行程开关，且所述初始限位行程开关与所述除气箱盖的盖合位置匹配；所述初始限位行程开关和终点限位行程开关均与所述升降驱动器和旋转驱动器电连接，且所述初始限位行程开关与所述转子驱动器电连接。

本技术方案还提供一种除气设备的控制方法，所述除气设备为如上所述的除气设备，所述控制方法如下：

当所述旋转升降机构位于初始位置时，所述滑车以及旋转机座分别触发所述下限位行程开关和所述初始限位行程开关打开，此时除气箱盖的盖合到位，所述下限位行程开关和所述初始限位行程开关共同发送信号至所述转子驱动器，所述转子驱动器启动，驱动转子正常运行；

当所述升降驱动器驱动所述链轮组件传动并带动所述滑车升起，触发所述上限位行程开关打开，所述上限位行程开关发送信号至升降驱动器和旋转驱动器，所述升降驱动器停止，所述旋转驱动器启动，并驱动所述旋转机座转动，带动与所述插接架插接配合的除气箱盖转动；当所述旋转机座旋转至触发所述终点限位行程开关打开，所述终点限位行程开关发送信号至旋转驱动器，此时旋转驱动器停止，除气箱盖完全打开；

当所述旋转驱动器驱动所述旋转机座转动，触发所述初始限位行程开关打开，所述初始限位行程开关发送信号至旋转驱动器和升降驱动器，所述旋转驱动器停止，所述升降驱动器启动，并驱动所述链轮组件传动并带动所述滑车下降；当所述滑车下降至触发所述下限位行程开关打开，所述旋转升降机构回到初始位置，所述下限位行程开关和所述初始限位行程开关共同发送信号至所述转子驱动器，所述转子驱动器启动，驱动转子正常运行。

本技术方案通过电气控制除气转子组件的启闭，以及除气箱盖的升降和旋转，提高工作效率，节约人工成本；且只有当除气箱盖完全盖合到位后，除气转子组件才启动旋转功能，避免产能浪费。当除气箱盖需要移开进行维护时，滑车只有触发上限位行程开关，即除气箱盖只有提升到位时才可启动旋转单元的旋转功能，避免未提升或提升不到位的情况对除气箱盖进行旋转，损坏除气转子组件以及分隔板；反之，盖合过程也保证了盖合的准确性和除气箱盖的稳定性。

附图说明

图1为本发明的实施例所述的除气设备的使用状态图一；

图2为本发明的实施例所述的除气设备的使用状态图二；

图3为本发明的实施例所述的除气设备的使用状态图三。

100、除气机构；110、流槽；111、进口；112、出口；120、挡板；130、除气箱盖；131、分隔板；132、除气转子组件；133、转子驱动器；134、转子；140、放流装置；200、旋转升降机构；210、立柱；211、链轮组件；212、升降驱动器；220、插接架；230、滑轨；240、滑车；241、滑轮；250、旋转机座；260、立柱底座；270、回转支承；280、旋转驱动器；291、上限位行程开关；292、下限位行程开关；293、初始限位行程开关；294、终点限位行程开关。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1至图3所示一种除气机构100，包括：凹槽状的流槽110，分别设于所述流槽110两端的进口111和出口112，分别设于所述进口111和出口112且一一对应的两个挡板120，以及盖设于所述流槽110上的除气箱盖130；所述挡板120的顶边与所述流槽110的顶面平齐，所述挡板120的底边与所述流槽110的槽底间隔设置；所述除气箱盖130与所述流槽110、挡板120围成容纳腔，且所述除气箱盖130上靠近所述流槽110一侧设有至少一个用于将所述容纳腔分隔为两个或两个以上隔室的分隔板131，所述分隔板131的底边与所述流槽110的槽底间隔设置，且每个隔室分别设有一个除气转子组件132，所述除气转子组件132与所述除气箱盖130连接。

本实施方式的流槽110用于铝液的流通，铝液通过进口111进入流槽110，出口112流出流槽110；在流槽110的进口111和出口112处均设置挡板120，且挡板120的底边与流槽110槽底形成铝液流入和流通的通道，当本技术方案的除气机构100处于正常工作状态时，铝液没过挡板120的底边，从而所述除气箱盖130与所述流槽110、挡板120围成的容纳腔为密闭容纳腔，杜绝了外界空气的进入而造成二次污染；在此密闭容纳腔内设置两个或两个以上的隔室，并在每个隔室内安装除气转子组件132对铝液进行除气，两个或两个以上的除气转子组件132同时对铝液进行除气，在容纳腔内形成大量的对流，使小气泡在铝液中可以得到充分的扩散，增大了气泡和铝液的接触面，除气效率高，并且本技术方案通过分隔板131将各个除气转子组件132隔开，使其分别在独立的空间内对铝液进行除气，避免相邻转子的气流发生干涉影响除气效果，进一步提高除气效率。并且，本实施方式直接在铝液的流槽110上盖设除气箱盖130进行除气，无需额外配置除气箱，减少了除气箱内的残留铝液量，减少铝液损耗，占地面积小，尤其适用于车间场地比较狭小的情况，可以减少设备改造时的基建工作量，降低了使用成本。

进一步地，所述除气转子组件132包括转子驱动器133以及与所述转子驱动器133连接的转子134，本实施方式所述转子134设于所述隔室内部，转子驱动器133则设于容纳腔外，方便用户控制。所述转子驱动器133包括电机以及与所述电机连接同步传动的主轴，所述转子134包括与所述主轴连接的转轴以及设于所述转轴端部的转盘，所述转轴与转盘为石墨材质，耐高温、耐腐蚀、性能稳定。

所述分隔板131的数量为两个或多个，两个或多个所述分隔板131沿所述流槽110的长度方向均匀间隔设置，从而可将容纳腔分隔为多个隔室，多个隔室同时进行除气，除气效率高。本实施方式中，所述分隔板131的数量为两个，两个所述分隔板131将容纳腔分隔为三个隔室，每个隔室分别配备除气转子组件132。且本实施方式中的分隔板131为石墨分隔板，耐高温、耐腐蚀、性能稳定。

另外，本实施方式为了方便合金的快速转换，且对残留铝液进行回收，从而本实施方式还包括设于所述流槽110侧壁且紧靠槽底，并与所述容纳腔连通的放流装置140。当每次铸造完成后，通过放流装置140将流槽110内残留的铝液放出。

本实施方式还提供一种除气设备，包括如上所述的除气机构100以及与所述除气机构100配合的旋转升降机构200；所述旋转升降机构200包括与所述除气箱盖130插接配合的升降单元，以及驱动所述升降单元旋转的旋转单元。

本实施方式通过升降单元和旋转单元与除气箱盖130配合从而可将除气箱盖130从流槽110上提升和旋转，考虑到用户对铸造质量的不同要求，当铝液无需进行除气时，将除气箱盖130提升，使铝液直接通过流槽110而不进行在线精炼，方便了用户使用。且考虑到设备需要维护及除气转子组件132的更换等，可将除气箱盖130提升后并旋转一定角度，使除气箱盖130完全与流槽110分离，并留有充足的空间供用户维护和更换组件，方便设备维护。

所述升降单元包括立柱210，设于所述立柱210上的链轮组件211，驱动所述链轮组件211升降传动的升降驱动器212，以及与所述链轮组件211连接的插接架220，所述插接架220与所述除气箱盖130插接配合。所述升降驱动器212驱动链轮组件211做升降回转运动，带动与链轮组件211连接的插接架220升降，由于所述插接架220插接于所述除气箱盖130上，从而当插接架220上升时，带动除气箱盖130上升，使其远离流槽110，当插接架220下降时，带动除气箱盖130下降，使其与流槽110盖合。具体地，为了方便控制链轮组件211的回转方向，从而方便控制除气箱盖130的升降，本实施方式的升降驱动器212为正反转减速电机。

具体地，所述链轮组件211包括分别设于所述立柱210两端的主动轮和从动轮，绕设于所述主动轮和从动轮上的链条，以及与所述链条连接的连接头；所述连接头与所述插接架220连接，所述升降驱动器212与所述主动轮连接。由于主动轮和从动轮设于立柱210两端，即立柱210的长度方向，从而所述链条沿立柱210的长度方向回转，链条的回转运动带动连接头升降运动，从而带动插接架220升降。

为了提升本实施方式中除气箱盖130上升和下降的稳定性，所述升降单元还包括设于所述立柱210上的导向组件，所述导向组件与所述插接架220连接。

所述导向组件包括设于所述立柱210上的滑轨230，以及与所述滑轨230滑动配合的滑车240，所述滑轨230的轨迹与所述插接架220的升降轨迹匹配，所述滑车240与所述插接架220连接。具体地，所述插接架220的中部与链条的连接头连接，两端分别与滑车240和除气箱盖130配合。所述滑轨230沿所述立柱210的长度方向设置，从而当插接架220升降时，滑车240对插接架220具有导向作用，防止除气箱盖130升降过程中偏离轨迹或发生晃动等现象，提高操作的准确性和安全系数。

具体地，所述滑轨230的数量为两条，两条所述滑轨230设于所述立柱210的两相对侧；所述滑车240为具有中空容纳腔的框架型滑车，且所述滑车240套设于所述立柱210上，且所述滑车240上设有与两条所述滑轨230分别配合的滑轮241，本实施方式中，所述滑轮241的数量为四个，四个所述滑轮241设于所述中空容纳腔内，每条滑轨230分别配备两个与其配合的滑轮241，保证导向的稳定性。

用于驱动所述升降单元的旋转单元则包括设于所述立柱210下方且与所述立柱210连接的旋转机座250，用于支撑所述立柱210和旋转机座250的立柱底座260，设于所述立柱底座260与所述旋转机座250之间的回转支承270，以及设于所述旋转机座250上且驱动所述回转支承270转动的旋转驱动器280；所述回转支承270包括轴承和转动轮，所述轴承与所述立柱底座260连接，所述转动轮与所述旋转机座250连接。所述旋转驱动器280驱动所述回转支承270转动，所述立柱底座260与轴承连接，则用于对回转支承270的转轴进行固定，所述转动轮旋转带动旋转机座250转动，进一步带动与旋转机座250连接的立柱210转动，从而当除气箱盖130被提升后，可旋转一定角度，完全与流槽110脱离，并留有足够的空间供用户进行设备维护。具体地，所述旋转驱动器280包括减速电机以及与减速电机主轴连接的齿轮，所述转动轮的外壁设有轮齿，所述轮齿与齿轮啮合，从而旋转驱动器280驱动所述转动轮转动。

为了便于自动化控制，所述立柱210上设有用于对滑车240进行升降限位的上限位行程开关291和下限位行程开关292，且所述下限位行程开关292与所述除气箱盖130的盖合位置匹配；所述上限位行程开关291和下限位行程开关292均与所述升降驱动器212和所述旋转驱动器280电连接，且所述下限位行程开关292与所述转子驱动器133电连接；所述立柱底座260上设有用于对所述旋转机座250进行旋转角度限位的初始限位行程开关293和终点限位行程开关294，且所述初始限位行程开关293与所述除气箱盖130的盖合位置匹配；所述初始限位行程开关293和终点限位行程开关294均与所述升降驱动器212和旋转驱动器280电连接，且所述初始限位行程开关293与所述转子驱动器133电连接。

本实施方式所述的上限位行程开关291、下限位行程开关292、初始限位行程开关293和终点限位行程开关294均为凸起状结构，从而对滑车240或旋转机座250进行限位。

本实施方式还提供一种除气设备的控制方法，所述除气设备为如上所述的除气设备，所述控制方法如下：

当所述旋转升降机构200位于初始位置时，所述滑车240以及旋转机座250分别触发所述下限位行程开关292和所述初始限位行程293开关打开，此时除气箱盖130的盖合到位，所述下限位行程开关292和所述初始限位行程开关293共同发送信号至所述转子驱动器133，所述转子驱动器133启动，驱动转子134正常运行。

当所述升降驱动器212驱动所述链轮组件211传动并带动所述滑车240升起，触发所述上限位行程开关291打开，所述上限位行程开关291发送信号至升降驱动器212和旋转驱动器280，所述升降驱动器212停止，所述旋转驱动器280启动，并驱动所述旋转机座250转动，带动与所述插接架220插接配合的除气箱盖130转动；当所述旋转机座250旋转至触发所述终点限位行程开关294打开，所述终点限位行程开关294发送信号至旋转驱动器280，此时旋转驱动器280停止，除气箱盖130完全打开。

当所述旋转驱动器280驱动所述旋转机座250转动，触发所述初始限位行程293开关打开，所述初始限位行程开关293发送信号至旋转驱动器280和升降驱动器212，所述旋转驱动器280停止，所述升降驱动器212启动，并驱动所述链轮组件211传动并带动所述滑车240下降；当所述滑车240下降至触发所述下限位行程开关292打开，所述旋转升降机构200回到初始位置，所述下限位行程开关292和所述初始限位行程开关293共同发送信号至所述转子驱动器133，所述转子驱动器133启动，驱动转子134正常运行。

本实施方式通过电气控制除气转子组件132的启闭，以及除气箱盖130的升降和旋转，提高工作效率，节约人工成本；且只有当除气箱盖130完全盖合到位后，除气转子组件132才启动旋转功能，避免产能浪费。当除气箱盖130需要移开进行维护时，滑车240只有触发上限位行程开关291，即除气箱盖130只有提升到位时才可启动旋转单元的旋转功能，避免未提升或提升不到位的情况对除气箱盖130进行旋转，损坏除气转子组件132以及分隔板131；反之，盖合过程也保证了盖合的准确性和除气箱盖130的稳定性。

具体地，本实施方式中，旋转机座250可实现180°旋转，所述初始限位行程开关293与所述终点限位行程开关294共用一个凸起结构，在同一个凸起结构中初始位置和终点位置到位的触发开关位置不同。且本实施方式的旋转机座250为l型旋转机座250，从而当初始位置和终点位置时两条垂直边可分别触发初始限位行程开关293与终点限位行程开关294。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。