固定式铸造炉用自动控流系统的制作方法

本实用新型涉及铝铸造生产设备技术领域，具体涉及一种固定式铸造炉用自动控流系统。

背景技术：

铝加工行业铸造生产过程中，广泛采用各种类型的固定式保温炉来进行铸造生产，生产过程中，炉内的熔体在重力作用下从炉膛底部的流眼流出，其流量及流速受炉内熔体深度影响，一直在发生变化，为实现稳定铸造生产，需要采用钎头组件与流眼配合来实现铸造液面控制。

目前，固定炉控流用钎头组件基本采用人工手动控制，需要操作工持续调节钎头组件位置，劳动强度大，放流控制精度差，会造成铸造液面高低波动，给铸造工艺及最终的产品质量均带来不利的影响，虽然采用倾动式铸造炉可以解决铸造液面波动问题，但倾动式铸造炉投资巨大，也并不适用于所有合金产品生产工艺要求，因此，固定炉铸造炉仍是目前铝合金主流铸造生产用炉。

过去数年中，行业内也研究了各种型式的自动控流装置，但总体上来说，均属简单的钎头组件控制，对复杂工况研究不足，操作便利性不够，因此，始终没有获得推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种固定式铸造炉用自动控流系统，该系统可兼顾控流及堵流等各种工况，可实现固定炉铸造放流自动及高精度控制，可实现“盲浇”等全自动功能。

本实用新型提供了一种固定式铸造炉用自动控流系统，包括固定安装在炉体侧墙上可旋转的安装架、安装在所述安装架上由电机驱动的滑台装置、与所述滑台装置相连的牵引臂、通过锁扣与所述牵引臂相固定的钎头组件、设置在所述安装架上的检测装置以及对所述检测装置和滑台装置进行电气控制的电气控制系统，所述锁扣为推拉式锁扣，所述检测装置包括安装在流槽的液面上方的液面高度检测元件及过液位检测探针，在所述检测装置上设置有用于对检测装置进行冷却保护的涡流管。

进一步的，所述安装架上设有旋转关节。

进一步的，所述电气控制系统中设有自动/手动控流按钮、换钎按钮、堵流按钮。

进一步的，所述牵引臂为折叠式牵引臂，在所述牵引臂上设置有高度微调螺栓。

进一步的，所述液面高度检测元件为激光传感组器件或涡流传感器，过液位检测探针为双支金属探棒。

更进一步的，所述电机为伺服电机或步进电机，所述滑台装置为滑块式滑台，所述滑台装置包含滚珠丝杆、设置在所述滚珠丝杆上的螺母及双导向轴。

进一步的，所述检测装置、滑台装置集成在一个机箱上。

更进一步的，该系统为水平安装或上斜20度倾角安装。

采用上述本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型的一种固定式铸造炉用自动控流系统以高精度的检测装置为检测单元、以由电机驱动的高精度滑台装置为执行单元、以电气控制系统为控制单元，三者组合形成完整的高精度闭环控制系统，实现高精度的自动控流要求，可以实现固定炉放流流槽液面±1.5mm控制精度，可实现流槽平稳转铸铝熔体，可减少铸造过程中造渣、氧化吸气现象，可配套实现高品质铸造工艺，高度集成一体化装置，安装简便，可手动及自动操作，有很强的实用功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例应用到水平流眼控流方案中的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图

图4为本实用新型实施例应用到倾斜20度流眼控流方案中的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-安装架；2-滑台装置；21-滚珠丝杆；22-螺母；23-双导向轴；3-电机；4-牵引臂；41-高度微调螺栓；5-钎头组件；6-检测装置；61-液面高度检测元件；62-过液位检测探针；7-锁扣；8-涡流管。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供了一种固定式铸造炉用自动控流系统，包括固定安装在炉体侧墙上可旋转的安装架1、安装在安装架1上由电机3带动的滑台装置2、与滑台装置2相连的牵引臂4、通过锁扣7与牵引臂4相固定的钎头组件5、设置在安装架1上的检测装置6以及对检测装置6和滑台装置2进行电气控制的电气控制系统，安装架1上设置旋转关节，由于整套装置是通过带旋转关节的安装架1固定在炉体侧墙上的，必要时可侧向移动摆开，通过电机3驱动滑台装置2移动，滑台装置2能够带动牵引臂4及与牵引臂4连接的钎头组件5进行高精度的往复移动，固定牵引臂4和钎头组件5之间的锁扣7为推拉式锁扣7，可以通过该锁扣7对钎头组件5进行快速推拉式紧固，推拉式锁扣7可独立将钎头组件5整体平稳抬起及固定，便于操作工操作，可以实现钎头组件5的牢固保持固定，还可以实现不同钎头组件5之间的快速更换，以适应不同工况的钎头组件5互换功能，检测装置6包括安装在流槽的液面上方的液面高度检测元件61及过液位检测探针62，在检测装置61上设置用于进行冷却保护的涡流管8，通过涡流管8利用压缩空气引射原理对对检测装置61进行强制冷却。

本实用新型通过电气控制系统实时采集检测装置61中的数据以得到流槽内的液面高度，并与设定值进行比较，通过PID运算，控制电机3带动滑台装置2移动，进而控制牵引臂4及其上的钎头组件5往复运动，通过控制钎头组件5与流眼之间的间隙大小实现放流量精确控制，从而保证的液面高度高精度控制。

通过上述实施例的实施，本实用新型的一种固定式铸造炉用自动控流系统以高精度的检测装置61为检测单元、以由电机3驱动的滑台装置2为执行单元、以电气控制系统为控制单元，三者组合形成完整的高精度闭环控制系统，实现高精度的自动控流要求，可以实现固定炉放流流槽液面±1.5mm控制精度，可实现流槽平稳转铸铝熔体，可减少铸造过程中造渣、氧化吸气现象，可配套实现高品质铸造工艺，高度集成一体化装置，安装简便，可手动及自动操作，有很强的实用功能。

在上述实施例中，电气控制系统中设有自动/手动控流按钮、换钎按钮、堵流按钮，用于实现各种特定功能，通过启动自动/手动控流按钮选择自动控流模式，控制系统自动放流并对液面进行监控，实现放流控制“盲浇”功能；通过启动换钎按钮，滑台装置2可快速带动钎头组件5脱离流眼，移到指定换钎工位，操作工可方便快速更换钎头组件5；通过启动堵流按钮，滑块会快速驱动钎头组件5堵塞流眼，控制系统通过伺服电机3过载控制实现堵流功能。

在上述实施例中，牵引臂4为折叠式牵引臂4，可单独将牵引臂4向上翻起，让出流槽上方空间，在流槽需要清理时，直接将牵引臂4折叠一下即可，方便流槽的清理维护，而且在牵引臂4上设置有高度微调螺栓41，可根据实际情况对钎头组件5位置进行微调，以适应不同钎头组件5之间的尺寸偏差影响。

在上述实施例中，液面高度检测元件61为激光传感组件或涡流传感器等高精度的检测元件实时检测铸造液面高度数据，检测精度为0.5～1mm，过液位检测探针62为双支金属探棒，对系统运行进行极端保护。

在上述实施例中，电机3可以是伺服电机3或者步进电机3，也可以采用不同型式的滑台装置2，比如轴式滑台或滑块式滑台。作为较佳实施例，在本实用新型中的滑台装置2可以采用轴式滑台和伺服电机3的结合，即本实用新型中的滑台装置2包含滚珠丝杆21、设置在滚珠丝杆21上的螺母22及双导向轴23，通过滚珠丝杆21旋转带动螺母22移动，并通过双导向轴23进行导向，可实现滑块高精度往复移动，移动行程达500mm，往复控制精度达0.01MM，推力载荷达2000N，垂直载荷达1000N，滑块移动速度达100mm/s，可实现钎头组件5长行程快速移动、高精度行程控制及较大的钎头组件5堵流力，其中伺服电机3具有制动功能，以实现堵流自动控制。

另外，可以将检测装置6、滑台装置2都集成在一个机箱中，然后固定在铸造炉流眼附近，由于底部设置有可旋转的安装架1，必要时可将整套装置推开，远离流槽，方便流槽维护作业，这套系统可以如图1到图3所示的水平安装，也可以如图4所示的上斜20度倾角安装，以适应适应常规水平流眼及铸轧工艺上斜20度倾斜式流眼自动控流要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。