一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统的制作方法

本发明属于铸造技术领域，涉及一种铁水定量控制系统，具体涉及一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统。

背景技术：

柴油发动机的机体、缸盖一般都是孕育灰铸铁件。现有的发动机缸体、缸盖铁水一般在电炉内完成批量熔化和化学成分调整，再分批将电炉内的铁水倒入浇包内同时加入孕育剂对铁水进行孕育处理，得到高强度的孕育铸铁，孕育过程中铁水重量的准确性直接影响孕育剂的加入比例，决定了孕育铸铁的材质性能。

铁水从电炉倒入浇包内的重量一般都是通过操作者目测浇包内铁水的渣线进行控制；有些进口的电炉自带称重系统，可以显示电炉内铁水的重量，电炉出铁水时可以通过显示数据换算倒入浇包内的铁水重量；以上两种方法控制的浇包内的铁水重量误差较大、不稳定。导致加入浇包内的孕育剂比例难以控制，波动较大，会影响孕育铸铁的质量，从而影响柴油发动机机体、缸盖铸件材质的一致性和稳定性。因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，准确控制电炉倒入浇包内的铁水重量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，包括底座、限位装置、称量传感系统、缓冲装置、防护装置、承重平台、显示控制屏和浇包；

称量传感系统位于底座的正上方，且与底座浮动连接；

底座上还设有限位装置；所述的限位装置用于限制称量传感系统在x、y向的移动；

承重平台设于称量传感系统的正上方，且与称量传感系统通过缓冲装置相连；

承重平台的四周设有用于保护称量传感系统的防护装置；

承重平台上放置有浇包；

称量传感系统还与显示控制屏相连；

所述的显示控制屏用于显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量。

进一步，优选的是，底座包括底座面和与底座面相连的六个支撑体；所述的支撑体包括立柱和与立柱底部固定连接的支撑板，立柱的顶部与底座面底部固定连接；六个支撑体分别设在底座面的前、后两侧，每侧均匀布设三个。

进一步，优选的是，底座上设有多个浮动机构支撑座，所述的浮动机构支撑座的底面与底座的上表面固定连接。

进一步，优选的是，称量传感系统包括连接座和固定在连接座底部的多个压力传感器，通过压力传感器与浮动机构支撑座浮动连接；所述的压力传感器与显示控制屏电连接；其中，浮动机构支撑座的数量与压力传感器的数量相同。

进一步，优选的是，限位装置与称量传感系统之间的间隙小于底座与称量传感系统之间的浮动量。

进一步，优选的是，所述的防护装置为金属板。

进一步，优选的是，所述的防护装置与承重平台为可拆卸连接。

进一步，优选的是，所述的显示控制屏还用于设置所需铁水重量，当电炉内的铁水倒入浇包内的重量达到所需铁水重量时，进行声音提醒。

本发明显示控制屏的作用不限于上述描述，例如进行数据存储等。

本发明中立柱和支撑板的结构设置，加大了接地面积，减少振动对称量精度的影响，便于控制底座的水平，底座下面的空间方便转运，使得整个铁水定量控制系统移动便捷。

本发明中称量传感系统和底座之间是浮动连接的，称量传感系统和底座的接触被限制在一个底面是球形的圆柱型腔内（浮动机构支撑座中），称量传感系统可以在浮动机构支承座内自由浮动，定量时主要靠压力传感器的受压值来确定铁水的重量，压力传感器除了受到z向的压力外，可能还会受到x、y向的力，这种浮动连接可以消除x、y向的力对压力传感器的损伤，提高定量精度，降低传感器的故障率。

本发明所述的x向为左右方向，y向为前后方向，z向为上下方向。

本发明在称量传感系统的四周都安装了限位装置，限制称量传感系统在x、y向的移动，限位装置和称量传感系统之间有间隙，而且间隙是可调的，限位装置不能影响称量传感系统在z方向的运动，但要限制称量传感系统在x、y向的移动，同时承受称量传感系统在x、y向受到的力，保护压力传感器。限位装置和称量传感系统之间的间隙要小于于底座与称量传感系统之间的浮动量，提高称量精度的稳定性。

本发明称量传感系统和承重平台之间设置了缓冲装置，承重平台上放置浇包，电炉内的铁水通过专门的倾转装置倒入浇包内，缓冲装置减缓了铁水倒入浇包时的冲击力，使承重平台上受到的力能均匀、稳定的传递到称量传感系统的压力传感器上，提高定量精度和定量稳定性。

本发明中，防护装置安装在承重平台的四周，保护称量传感系统不会被铁水烫坏，提高外形美观度。防护装置是可拆卸的，方便维修。

本发明系统在使用时，称量传感系统的压力传感器将感应到的数据传输到显示控制屏上，通过简单的数据处理计算，减去浇包的固定重量，显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量。还可以进行定量提醒设置。

本发明对于限位装置的具体结构没有限制，只要能实现其功能的结果均可。

本发明电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统的使用方法包括以下步骤：

使用所述的电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，将用于转运、孕育铁水的浇包置于承重平台上，首先定量浇包的重量，再通过专用的电炉倾转装置将电炉内的铁水倒入浇包内，随着铁水倒入浇包内的铁水量增加，承重平台受到浇包和铁水的不稳定冲击，通过缓冲装置后均匀、稳定的将承担重平台受到的力传递到称量传感系统的的压力传感器上，压力传感器将感应到的压力数据传输到显示屏上，显示屏上的铁水重量会不断增加，达到设定重量后可以进行声音提醒，操作者及时停止倾倒铁水。长期使用结果表明，铁水定量要求1500-2000公斤时，偏差可以控制在30公斤内波动，约1.5%-2%以内。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

目前从电炉倒入浇包内的铁水重量一般都是通过操作者目测浇包内铁水的渣线位置对铁水重量进行控制，例如要求出1.6吨的铁水时，铁水重量偏差在200公斤左右，偏差12.5%，而且不稳定。有些进口的电炉自带称重系统，可以显示电炉内铁水的重量，电炉静态时的铁水称量比较准确，但电炉倾转时称重传感器受到倾转角度的影响，偏差很大，通过逆向计算，倒入浇包内的铁水偏差也大。例如10吨中频感应电炉，电炉自重约20吨，炉内铁水重量10吨，总重30吨，铁水称量偏差1%，偏差重量是300公斤，这对电炉内10吨的铁水重量来说偏差较小，但对浇包内的铁水重量（1.2吨-1.8吨）来说，偏差较大，会影响孕育比例，影响孕育铸铁的性能。本发明将称量传感系统设置在浇包下方，设置了缓冲装置减缓了倒铁水时对浇包的冲击，提高了传感器受力的准确性和稳定性，属静态称量。长期使用结果表明，定量1.2吨-1.8吨的铁水重量时，重量偏差可以在30公斤内。本发明中的铁水定量控制系统也可以通过调整传感器实现不同重量物体的称量，重量偏差可以在30公斤内。

附图说明

图1为本发明电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统的主视结构示意图；

图2为本发明电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统的立体结构示意图；

其中，100：底座；100-1：立柱；100-2：支撑板；100-3：浮动机构支撑座；100-4：底座面；200：限位装置；300：称量传感系统；300-1：压力传感器；400：缓冲装置；500：防护装置；600：承重平台；700：显示控制屏；800：浇包。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

如图1~2所示，一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，包括底座100、限位装置200、称量传感系统300、缓冲装置400、防护装置500、承重平台600、显示控制屏700和浇包800；

称量传感系统300位于底座100的正上方，且与底座100浮动连接；

底座100上还设有限位装置200；所述的限位装置200用于限制称量传感系统300在x、y向的移动；

承重平台600设于称量传感系统300的正上方，且与称量传感系统300通过缓冲装置400相连；

承重平台600的四周设有用于保护称量传感系统300的防护装置500；

承重平台600上放置有浇包800；

称量传感系统300还与显示控制屏700相连；

所述的显示控制屏700用于显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量。

实施例2

如图1~2所示，一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，包括底座100、限位装置200、称量传感系统300、缓冲装置400、防护装置500、承重平台600、显示控制屏700和浇包800；

称量传感系统300位于底座100的正上方，且与底座100浮动连接；

底座100上还设有限位装置200；所述的限位装置200用于限制称量传感系统300在x、y向的移动；

承重平台600设于称量传感系统300的正上方，且与称量传感系统300通过缓冲装置400相连；

承重平台600的四周设有用于保护称量传感系统300的防护装置500；

承重平台600上放置有浇包800；

称量传感系统300还与显示控制屏700相连；

所述的显示控制屏700用于显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量。

底座100包括底座面100-4和与底座面100-4相连的六个支撑体；所述的支撑体包括立柱100-1和与立柱100-1底部固定连接的支撑板100-2，立柱100-1的顶部与底座面100-4底部固定连接；六个支撑体分别设在底座面100-4的前、后两侧，每侧均匀布设三个。

底座100上设有多个浮动机构支撑座100-3，所述的浮动机构支撑座100-3的底面与底座100的上表面固定连接。

实施例3

如图1~2所示，一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，包括底座100、限位装置200、称量传感系统300、缓冲装置400、防护装置500、承重平台600、显示控制屏700和浇包800；

称量传感系统300位于底座100的正上方，且与底座100浮动连接；

底座100上还设有限位装置200；所述的限位装置200用于限制称量传感系统300在x、y向的移动；

承重平台600设于称量传感系统300的正上方，且与称量传感系统300通过缓冲装置400相连；

承重平台600的四周设有用于保护称量传感系统300的防护装置500；

承重平台600上放置有浇包800；

称量传感系统300还与显示控制屏700相连；

所述的显示控制屏700用于显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量。

底座100上设有多个浮动机构支撑座100-3，所述的浮动机构支撑座100-3的底面与底座100的上表面固定连接。

称量传感系统300包括连接座300-2和固定在连接座300-2底部的多个压力传感器300-1，通过压力传感器300-1与浮动机构支撑座100-3浮动连接；所述的压力传感器300-1与显示控制屏700电连接；其中，浮动机构支撑座100-3的数量与压力传感器300-1的数量相同。

限位装置200与称量传感系统300之间的间隙小于底座100与称量传感系统300之间的浮动量。

实施例4

如图1~2所示，一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统，包括底座100、限位装置200、称量传感系统300、缓冲装置400、防护装置500、承重平台600、显示控制屏700和浇包800；

称量传感系统300位于底座100的正上方，且与底座100浮动连接；

底座100上还设有限位装置200；所述的限位装置200用于限制称量传感系统300在x、y向的移动；限位装置200有4个，分别位于称量传感系统300的四周。

承重平台600设于称量传感系统300的正上方，且与称量传感系统300通过缓冲装置400相连；缓冲装置400可以由弹簧构成，但不限于此。称量传感系统300、承重平台600均与缓冲装置400固定连接，

承重平台600的四周设有用于保护称量传感系统300的防护装置500；所述的防护装置500为金属板。所述的防护装置500与承重平台600为可拆卸连接。

承重平台600上放置有浇包800；

称量传感系统300还与显示控制屏700相连；

所述的显示控制屏700用于显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量，还用于设置所需铁水重量，当电炉内的铁水倒入浇包内的重量达到所需铁水重量时，进行声音提醒。

底座100包括底座面100-4和与底座面100-4相连的六个支撑体；所述的支撑体包括立柱100-1和与立柱100-1底部固定连接的支撑板100-2，立柱100-1的顶部与底座面100-4底部固定连接；六个支撑体分别设在底座面100-4的前、后两侧，每侧均匀布设三个。

底座100上设有4个浮动机构支撑座100-3，所述的浮动机构支撑座100-3的底面与底座100的上表面固定连接，且分别位于底座100的四角。

称量传感系统300包括连接座300-2和固定在连接座300-2底部的4个压力传感器300-1，通过压力传感器300-1与浮动机构支撑座100-3浮动连接；所述的压力传感器300-1与显示控制屏700电连接，可以采用数据线进行连接。

限位装置200与称量传感系统300之间的间隙小于底座100与称量传感系统300之间的浮动量。

本发明对于限位装置200的具体结构没有限制，只要能实现其功能的结果均可。例如，在底座100上四边缘处设置多个固定块，每个固定块上设有与固定块螺纹连接的螺杆，且螺杆的轴向与水平面平行；螺杆位于称量传感系统300四周附近。通过对每个固定块上螺杆旋出的长短，来限制称量传感系统300在x、y向的移动。

称量传感系统300和底座100的接触被限制在浮动机构支撑座100-3内（浮动机构支撑座100-3的底面是球形的圆柱型腔内），称量传感系统300可以在浮动机构支撑座100-3内自由浮动，定量时主要靠四个压力传感器300-1的受压值来确定定量铁水的重量。压力传感器300-1除了受到z向的压力外，可能还会受到x、y向的力，这种浮动连接可以消除x、y向的力对压力传感器的损伤。

称量传感系统300的四周都设置了限位装置200，限制称量传感系统300在x、y向的移动，限位装置200和称量传感系统300之间的间隙是可调的，限位装置200不能影响称量传感系统300在z方向的运动，但要限制称量传感系统300在x、y向的移动，同时承受称量传感系统300在x、y向受到的力，保护压力传感器300-1。

称量传感系统300和承重平台600之间设置了缓冲装置400，承重平台600上放置浇包800，电炉内的铁水通过专门的倾转装置倒入浇包800内，缓冲装置400减缓了铁水倒入浇包时的冲击力，使承重平台600上受到的力能均匀、稳定的传递到称量传感系统300的压力传感器300-1上。

称量传感系统300的数据传输到显示控制屏上，通过简单的计算，减去浇包800的固定重量，显示电炉内的铁水倒入浇包内的重量。

一种电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：电炉炉前孕育用的铁水定量控制系统置于炉前，校平水平浮动机构支撑座，准备称量；

步骤2：将空浇包置于承重平台上，称重浇包的实际重量；

步骤3：将电炉内的铁水通过专门的倾转装置倒入浇包内；

步骤4：观察显示控制屏上浇和铁水的重量变化值，达到要求的铁水重量时，铁水定量控制系统发出声音提醒，操作者停止倾倒铁水；

步骤6：显示控制屏上显示的数据就是本发明系统称量的铁水重量值；

称量1600公斤铁水时，通过本系统称量的铁水重量偏差本仅在30公斤内。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。