一种铝合金铸轧晶粒细化剂添加装置的制作方法

1.本实用新型涉及铝合金加工技术领域，具体为一种铝合金铸轧晶粒细化剂的添加装置。


背景技术：

2.铝合金作为应用范围最广的金属材料之一，在汽车制造、航空航天、船舶、建筑、电器制造及化学工业等领域都有较广泛的应用。随着工业的快速发展，对铝合金组织性能及表面质量的要求也越来越高，在铝合金熔体中加入晶粒细化剂起到异质形的核作用，达到晶粒化的目的，从而改善铸轧板带的晶粒组织及力学性能。为保证晶粒细化剂加入的变质时间及细化效果，一般在铝液流槽中加入，传统的晶粒细化剂在流槽直接加入的方法会导致加入点铝液温度低而使细化剂沉积于流槽底部，造成熔体对晶粒细化剂有效成分吸收率低或晶粒细化剂有效成分偏聚的现象，在铸轧板带表面形成局部晶粒粗大，严重影响了板带质量。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种铝合金铸轧晶粒细化剂的添加装置，实现了棒状晶粒细化剂向铝合金熔体中的动态添加，提高了晶粒细化剂有效成分在铝合金熔体中分布的均匀性，避免了固定点加入晶粒细化剂造成铝合金熔体局部温度偏低，导致有效细化成分沉积于流槽底部的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型一种铝合金铸轧晶粒细化剂的添加装置包括有直流电机和固定架，直流电机固定连接在固定架底面上，直流电机转动轴穿过固定架，直流电机转动轴连接有旋转盘，旋转盘设在固定架顶面上方，旋转盘顶面上固定连接有偏心轴，偏心轴偏心连接在旋转盘顶面上，偏心轴上转动连接有传动杆，传动杆远离偏心轴的一端转动连接有连接杆，连接杆上端伸出传动杆，连接杆上端连接有位移调节杆，位移调节杆远离连接杆的一端连接有位移调节圆环，位移调节圆环中心孔内连接有棒状晶粒细化剂。
5.直流电机作为本装置的动力来源，固定架为本装置的支撑面，固定架可固定连接在铝液流槽旁边，也可在固定架下方再设置支架或支腿进行支撑，直流电机的输出轴带动旋转盘转动，旋转盘转动带动偏心轴在旋转盘上进行偏心转动，当偏心轴偏心转动时带动传动杆转动，连接杆跟随传动杆前端进行前后移动，连接杆前后移动带动位移调节杆和位移调节圆环前后移动，位移调节圆环前后移动带动棒状晶粒细化剂在铝液流槽内移动。
6.进一步的，所述的固定架顶面上连接有支撑杆，支撑杆上端连接有支撑套，位移调节杆滑动连接在支撑套内。
7.支撑杆和支撑套的设置为位移调节杆的前后移动提供了支撑，确保当偏心轴偏心转动时能够实现位移调节杆的前后移动。
8.进一步的，所述的传动杆包括有直杆、轴套ⅰ和轴套ⅱ，轴套ⅰ和轴套ⅱ分别连接在直杆两端，轴套ⅰ转动连接在偏心轴上，轴套ⅱ转动连接在连接杆上。
9.轴套ⅰ和轴套ⅱ的设置保证了偏心轴与传动杆的转动连接和连接杆与传动杆的转动连接。在使用时需要特别注意的是，轴套ⅰ和轴套ⅱ的设置要考虑防止转动时的卡死，为防止卡死可以考虑在轴套于轴之间涂抹润滑油、设置轴承等，还要充分考虑各轴套与各轴的直径关系，由于防止卡死的途径较多，也均为本领域经常是使用的惯用手段，所以在此不再赘述。
10.进一步的，所述的偏心轴顶端设有外螺纹ⅰ，外螺纹ⅰ上连接有螺母。
11.进一步的，所述的连接杆底面设有螺孔，连接杆底面连接有挡板，挡板中心设有通孔ⅱ，通孔ⅱ内连接有螺栓，螺栓穿过通孔ⅱ后连接在螺孔内。
12.挡板的设置主要为防止轴套ⅱ与连接杆意外脱落。
13.进一步的，所述的连接杆上部设有通孔ⅰ，所述的位移调节杆远离位移调节圆环的一端设有外螺纹ⅱ，外螺纹ⅱ穿过通孔ⅰ，外螺纹ⅱ上来接有螺母，螺母设有两个，两个螺母分别设在连接杆两侧。
14.通孔ⅰ和外螺纹ⅱ的设置方便调节位移调节杆的长度，从而使位移调节杆更好的适应不同的铝液流槽使用，需要调节位移调节杆长度时，先松开两个螺母，位置调节合适后再将两个螺母紧固即可。
15.优选的，所述的直流电机转速为20r/min～60r/min。
16.本实用新型的有益效果是：
17.1.本实用新型实现了晶粒细化剂向铝合金熔体中的动态添加，避免了固定点加入造成铝合金熔体局部温度偏低，导致有效细化成分沉积于流槽底部，从而提高了棒状晶粒细化剂有效成分的吸收率；
18.2.本实用新型提高了晶粒细化剂有效成分在铝合金熔体中分布的均匀性，避免了铸轧板表面形成局部晶粒粗大及有效成分在板面偏析的现象，提高了板带质量；
19.3.本实用新型结构简单，制造成本较低，使用方便，适合在铝合金铸轧生产中推广使用。
附图说明
20.图1为本实用新型结构示意图；
21.图2为本实用新型图2的局部放大视图ⅰ；
22.图3为本实用新型传动杆的结构示意图；
23.图4为本实用新型连接杆的结构示意图；
24.图5为本实用新型位移调节杆和位移调节圆环的结构示意图；
25.图6为本实用新型旋转盘转动时传动杆运动状态变化示意图。
26.图中：1.直流电机；2.固定架；3.旋转盘；4.偏心轴；401.外螺纹ⅰ；5.传动杆；501.直杆；503.轴套ⅰ；502.轴套ⅱ；6.连接杆；601.通孔ⅰ；602.螺孔；7.挡板；701.通孔ⅱ；8.位移调节杆；801.外螺纹ⅱ；9.支撑杆；10.支撑套；11.位移调节圆环；12.棒状晶粒细化剂。
具体实施方式
27.如图1-图5所示本实用新型一种铝合金铸轧晶粒细化剂的添加装置包括有直流电机1和固定架2，直流电机1固定连接在固定架2底面上，直流电机1转动轴穿过固定架2，直流
电机1转动轴连接有旋转盘3，旋转盘3设在固定架2顶面上方，旋转盘3顶面上固定连接有偏心轴4，偏心轴4偏心连接在旋转盘3顶面上，偏心轴4上转动连接有传动杆5，传动杆5远离偏心轴4的一端转动连接有连接杆6，连接杆6上端伸出传动杆5，连接杆6上端连接有位移调节杆8，位移调节杆8远离连接杆6的一端连接有位移调节圆环11，位移调节圆环11中心孔内连接有棒状晶粒细化剂12。
28.进一步的，所述的固定架2顶面上连接有支撑杆9，支撑杆9上端连接有支撑套10，位移调节杆8滑动连接在支撑套10内。
29.进一步的，所述的传动杆5包括有直杆501、轴套ⅰ502和轴套ⅱ503，轴套ⅰ502和轴套ⅱ503分别连接在直杆501两端，轴套ⅰ502转动连接在偏心轴4上，轴套ⅱ503转动连接在连接杆6上。
30.进一步的，所述的偏心轴4顶端设有外螺纹ⅰ401，外螺纹ⅰ401上连接有螺母。
31.进一步的，所述的连接杆6底面设有螺孔602，连接杆6底面连接有挡板7，挡板7中心设有通孔ⅱ701，通孔ⅱ701内连接有螺栓，螺栓穿过通孔ⅱ701后连接在螺孔602内。
32.进一步的，所述的连接杆6上部设有通孔ⅰ601，所述的位移调节杆8远离位移调节圆环11的一端设有外螺纹ⅱ801，外螺纹ⅱ801穿过通孔ⅰ601，外螺纹ⅱ801上来接有螺母，螺母设有两个，两个螺母分别设在连接杆6两侧。
33.优选的，所述的直流电机1转速为20r/min～60r/min。
34.直流电机1作为本装置的动力来源，固定架2为本装置的支撑面，固定架2可固定连接在铝液流槽旁边，也可在固定架2下方再设置支架或支腿进行支撑，直流电机1的输出轴带动旋转盘3转动，旋转盘3转动带动偏心轴4在旋转盘3上进行偏心转动，当偏心轴4偏心转动时带动传动杆5转动，连接杆6跟随传动杆5前端进行前后移动，连接杆6前后移动带动位移调节杆8和位移调节圆环11前后移动，位移调节圆环11前后移动带动棒状晶粒细化剂12在铝液流槽内移动。
35.支撑杆9和支撑套10的设置为位移调节杆8的前后移动提供了支撑，确保当偏心轴4偏心转动时能够实现位移调节杆8的前后移动。
36.轴套ⅰ502和轴套ⅱ503的设置保证了偏心轴4与传动杆5的转动连接和连接杆6与传动杆5的转动连接。在使用时需要特别注意的是，轴套ⅰ502和轴套ⅱ503的设置要考虑防止转动时的卡死，为防止卡死可以考虑在轴套于轴之间涂抹润滑油、设置轴承等，还要充分考虑各轴套与各轴的直径关系，由于防止卡死的途径较多，也均为本领域经常是使用的惯用手段，所以在此不再赘述。
37.挡板7的设置主要为防止轴套ⅱ503与连接杆6意外脱落。
38.通孔ⅰ601和外螺纹ⅱ801的设置方便调节位移调节杆8的长度，从而使位移调节杆8更好的适应不同的铝液流槽使用，需要调节位移调节杆8长度时，先松开两个螺母，位置调节合适后再将两个螺母紧固即可。
39.另外，需要注意的是，旋转盘3的直径、位移调节圆环11的直径和棒状晶粒细化剂12的直径决定了棒状晶粒细化剂12的位移大小，其中旋转盘3的直径应小于流槽的宽度，具体计算公式如下：s=d1-(d2-d3)；式中：d1为旋转盘3的直径；d2为位移调节圆环11的直径；d3为棒状晶粒细化剂12的直径；s为棒状晶粒细化剂12的位移。
40.本实用新型在使用时，直流电机1带动旋转盘3旋转，旋转盘上的偏心轴4通过传动
杆5与传动杆6构成活动连接带动连接杆6活动，传动杆6与位移调节杆8连接在一起，位移调节杆8可调节合适的长度，支撑杆9和支撑套10支撑位位移调节杆8使其在流槽上方，支撑杆9和支撑套10控制位移调节杆8的移动方向，保证位移调节杆8和位移调节圆环11移动方向垂直于流槽，进一步位移调节圆环11拉动棒状晶粒细化剂12在流槽中往复移动。如图6所示，当旋转盘3转动时，传动杆5的状态跟随旋转盘3的转动不变发生变化，实现如图6中a位置-b位置-c位置-d位置e-位置-f位置-g位置-a位置的不断循环运动，从而实现了棒状晶粒细化剂12的往复运动，如图6的各个状态图仅仅是给出了不同位置的状态实例，在实际运行时运动状态时连续的。
41.本实用新型实现了棒状晶粒细化剂12的动态添加，杜绝了单点温度低于其它点的情况，减少了有效成分沉积，提高了有效成分的吸收率，提高了晶粒细化剂在铝液中的分布均匀度，提高了铸轧板成分均匀性，同时也减少了棒状晶粒细化剂的溶解时间，提高了晶粒细化效果。
42.实施例一：
43.在某1060铝合金生产过程中，使用了本实用新型装置，棒状晶粒细化剂12的加入速度为200mm/min，匹配直流电机1转速设置为45r/min；流槽宽度20cm，匹配旋转盘3直径设置为18cm，位移调节杆8的长度调节为30cm，位移调节圆环11的直径3cm。有效成分吸收率达到87%，生产出的1060铝合金铸轧板成分均匀，晶粒组织均为一级。
44.实施例二：
45.在某3102铝合金生产过程中，使用了本实用新型装置，棒状晶粒细化剂12的加入速度为170mm/min，匹配直流电机1转速为35r/min；流槽宽度15cm，匹配旋转盘3的直径设置为14cm，位移调节杆8的长度调节为30cm，位移调节圆环11的直径3cm。有效成分吸收率达到85%，生产出的3102铝合金铸轧板成分均匀，晶粒组织均为一级。