一种铸造用伯努利式搅拌装置及其使用方法

本发明涉及铸造，特别是一种铸造用伯努利式搅拌装置及其使用方法。

背景技术：

1、铸造是一种将熔融状金属浇注进行铸型，经凝固和冷却后开模得到铸件的金属热加工成形方法，尽管现今科技飞速发展，铸造所得的铸件仍是零件坯料的重要来源，对于形状复杂的零件更是如此。但现实生产中铸件却因为种种原因时常出现各种缺陷，如夹渣、裂纹、表面粗糙等，但最为严重的缺陷是合金偏析与气孔，目前除却模具方面的措施外，消除这些缺陷的主要措施是金属铸造液的处理。生产部门对金属铸造液处理的方法主要是搅拌和真空消气，搅拌主要是为了使金属铸造液均质化以及消除金属液中部分气泡，而真空消气则是为了深层消除金属液中的气泡。

2、目前，金属铸造液搅拌大都依靠人工且使用简易工具操作，其效率低下效果不佳，安全亦得不到保障；而真空消气则需要专门的真空室以及铸料转运装置，工艺复杂且投资巨大。因此，研发能适应生产现场、能简单操作、经济实用的搅拌加深层消除气泡的装置，对于提高铸件的质量有着积极的意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：搅拌效率低下效果不佳。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种铸造用伯努利式搅拌装置，包括立柱，所述立柱上连接有高度可调的搅拌悬臂，所述搅拌悬臂远离立柱的一端转动连接有搅拌轴，搅拌悬臂上侧固定连接有搅拌电机，所述搅拌轴和搅拌电机传动连接，所述搅拌轴的下端在搅拌悬臂的下方且连接有平衡杆，所述平衡杆上间隔连接有第一搅拌杆和第二搅拌杆，所述第一搅拌杆的下端固定有朝着第二搅拌杆所在方向向下倾斜的弯折部，所述第二搅拌杆上排布有若干搅拌叶片。

3、通过外部的控制器控制搅拌电机动作，搅拌电机带动搅拌轴转动，搅拌轴经平衡杆带动第一搅拌杆和第二搅拌杆同时转动，弯折部能提高第二搅拌杆和铸造液的接触面积，搅拌叶片也能进一步提高第一搅拌杆和铸造液的接触面积，通过不断搅拌，使铸造液均质化充分，其内的微小气泡得到充分排除；本发明搅拌效率高且效果好；能应用于铸造液的搅拌工作中。

4、作为本发明的进一步改进，所述第一搅拌杆和第二搅拌杆的搅拌半径可调。

5、作为本发明的进一步改进，所述平衡杆上开有两个间隔设置的调节槽，所述平衡杆经两个调节槽连接有调节螺栓，两个调节螺栓分别和第一搅拌杆的上部和第二搅拌杆的上部连接，第一搅拌杆和第二搅拌杆的位置调节结束，旋进调节螺栓，使调节螺栓压紧在平衡杆上。

6、作为本发明的进一步改进，所述搅拌悬臂下侧固定连接有真空盖板，所述真空盖板下侧固定连接有真空板，所述真空板的下方连接有导气盖板，所述真空板上开有环形通气通道，所述真空板朝外的一端开有和通气通道连通的高压空气进气孔，所述通气通道下端的真空板上排布有若干喷气孔，任一所述喷气孔从上往下朝着远离真空板中心所在方向倾斜，所述真空板下侧和真空盖板上侧间具有排气间隙，所述导气盖板上排布有若干逸气孔，任一喷气孔内缘在任一逸气孔外缘朝外的方向上，所述搅拌轴转动连接在真空盖板、真空板和导气盖板上。

7、作为本发明的进一步改进，所述导气盖板朝下的一端开有升气沉槽，所述升气沉槽上端外周的导气盖板内缘为向上凸起的弧面，所述逸气孔在升气沉槽所在区域。

8、作为本发明的进一步改进，所述升气沉槽上侧的导气盖板上排布有至少两个第一安装孔，所述真空板和真空盖板上分别排布有若干和第一安装孔一一对应的第二安装孔和第三安装孔，所述搅拌悬臂上排布若干和第三安装孔一一对应的安装沉孔，所述导气盖板上经第一安装孔插接有连接螺栓，向上伸出导气盖板上侧的连接螺栓上套装有弹性件，所述连接螺栓依次旋进第二安装孔、第三安装孔和安装沉孔内，将真空板、真空盖板和搅拌悬臂固定连接在一起。

9、作为本发明的进一步改进，所述立柱上侧固定连接有顶座，所述立柱下侧固定连接有底座，所述顶座上侧固定连接有升降电机，所述升降电机上连接有升降丝杠，所述升降丝的下端转动连接在底座上，所述升降丝杠上螺纹连接有套装在立柱上的升降套，所述搅拌悬臂固定连接在升降套的一端，所述升降套上螺纹连接有若干锁紧螺栓，立柱上开有和锁紧螺栓同轴心的连接沉孔，锁紧螺栓能旋进连接沉孔内。

10、作为本发明的进一步改进，所述升降套的另一端连接有配重悬臂，配重悬臂上螺纹连接有若干配重块。

11、作为本发明的进一步改进，所述底座上排布有若干支撑支架，所述支撑支架上螺纹连接有支撑块，所述底座下端排布有若干万向滚轮，所述底座上侧设有水平仪。

12、使用铸造用伯努利式搅拌装置进行搅拌铸造液的方法，包括以下步骤，

13、将搅拌装置推至作业位置，旋下支撑架上的支撑块，使支撑块抵触在地面上，以支撑本装置，目测水平仪，旋转对应方位的支撑块，使水平仪处于水平状态，保证搅拌部件和盛有铸造液的保温炉呈垂直状态；

14、旋开升降套上的锁紧螺栓，使其离开连接沉孔，控制升降电机动作，使升降套下移，带动搅拌悬臂下降至作业位置，第一搅拌杆和第二搅拌杆进入铸造液中，导气盖板正好盖住保温炉的上口，在弹性件的作用下导气盖板柔性接触保温炉，更好地盖住保温炉；

15、旋进锁紧螺栓，使其旋进连接沉孔内，进一步将搅拌悬臂固定；

16、在高压空气进气孔处外接高压空气进气管，外部高压空气通过高压空气进气孔进入通气通道，经过喷气孔向下排出，排出的高压空气经导气盖板的上平面斜喷出去，由于伯努利效应致使导气盖板中心上方区域产生真空，保温炉内气体由于真空吸附效应，通过若干逸气孔上升至导气盖板上方区域，随高压空气向外排出；

17、控制搅拌电机工作，平衡杆带动第一搅拌杆和第二搅拌杆转动，铸造液均质化充分，进一步排除铸造液内的微小气泡；

18、达到设定的搅拌时间阈值时，关闭外部高压空气气源，关闭搅拌电机，旋开锁紧螺栓使其离开连接沉孔，控制升降电机动作，使搅拌部件离开保温炉，旋进锁紧螺栓，再次将升降套固定在立柱上，旋开支撑块使其离开地面，将搅拌装置拖离作业区。

技术特征：

1.一种铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：包括立柱，所述立柱上连接有高度可调的搅拌悬臂，所述搅拌悬臂远离立柱的一端转动连接有搅拌轴，搅拌悬臂上侧固定连接有搅拌电机，所述搅拌轴和搅拌电机传动连接，所述搅拌轴的下端在搅拌悬臂的下方且连接有平衡杆，所述平衡杆上间隔连接有第一搅拌杆和第二搅拌杆，所述第一搅拌杆的下端固定有朝着第二搅拌杆所在方向向下倾斜的弯折部，所述第二搅拌杆上排布有若干搅拌叶片。

2.如权利要求1所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述第一搅拌杆和第二搅拌杆的搅拌半径可调。

3.如权利要求2所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述平衡杆上开有两个间隔设置的调节槽，所述平衡杆经两个调节槽连接有调节螺栓，两个调节螺栓分别和第一搅拌杆的上部和第二搅拌杆的上部连接，第一搅拌杆和第二搅拌杆的位置调节结束，旋进调节螺栓，使调节螺栓压紧在平衡杆上。

4.如权利要求1～3任一项所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述搅拌悬臂下侧固定连接有真空盖板，所述真空盖板下侧固定连接有真空板，所述真空板的下方连接有导气盖板，所述真空板上开有环形通气通道，所述真空板朝外的一端开有和通气通道连通的高压空气进气孔，所述通气通道下端的真空板上排布有若干喷气孔，任一所述喷气孔从上往下朝着远离真空板中心所在方向倾斜，所述真空板下侧和真空盖板上侧间具有排气间隙，所述导气盖板上排布有若干逸气孔，任一喷气孔内缘在任一逸气孔外缘朝外的方向上，所述搅拌轴转动连接在真空盖板、真空板和导气盖板上。

5.如权利要求4所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述导气盖板朝下的一端开有升气沉槽，所述升气沉槽上端外周的导气盖板内缘为向上凸起的弧面，所述逸气孔在升气沉槽所在区域。

6.如权利要求4所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述升气沉槽上侧的导气盖板上排布有至少两个第一安装孔，所述真空板和真空盖板上分别排布有若干和第一安装孔一一对应的第二安装孔和第三安装孔，所述搅拌悬臂上排布若干和第三安装孔一一对应的安装沉孔，所述导气盖板上经第一安装孔插接有连接螺栓，向上伸出导气盖板上侧的连接螺栓上套装有弹性件，所述连接螺栓依次旋进第二安装孔、第三安装孔和安装沉孔内，将真空板、真空盖板和搅拌悬臂固定连接在一起。

7.如权利要求6所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述立柱上侧固定连接有顶座，所述立柱下侧固定连接有底座，所述顶座上侧固定连接有升降电机，所述升降电机上连接有升降丝杠，所述升降丝的下端转动连接在底座上，所述升降丝杠上螺纹连接有套装在立柱上的升降套，所述搅拌悬臂固定连接在升降套的一端，所述升降套上螺纹连接有若干锁紧螺栓，立柱上开有和锁紧螺栓同轴心的连接沉孔，锁紧螺栓能旋进连接沉孔内。

8.如权利要求7所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述升降套的另一端连接有配重悬臂，配重悬臂上螺纹连接有若干配重块。

9.如权利要求7所述的铸造用伯努利式搅拌装置，其特征在于：所述底座上排布有若干支撑支架，所述支撑支架上螺纹连接有支撑块，所述底座下端排布有若干万向滚轮，所述底座上侧设有水平仪。

10.使用如权利要求9所述的铸造用伯努利式搅拌装置进行搅拌铸造液的方法，其特征在于：包括以下步骤，

技术总结
本发明公开了一种铸造用伯努利式搅拌装置及其使用方法，涉及微流控技术领域，其包括立柱，立柱上连接有高度可调的搅拌悬臂，搅拌悬臂远离立柱的一端转动连接有搅拌轴，搅拌悬臂上侧固定连接有搅拌电机，搅拌轴和搅拌电机传动连接，搅拌轴的下端在搅拌悬臂的下方且连接有平衡杆，平衡杆上间隔连接有第一搅拌杆和第二搅拌杆，第一搅拌杆的下端固定有朝着第二搅拌杆所在方向向下倾斜的弯折部，第二搅拌杆上排布有若干搅拌叶片；本发明通过控制搅拌电机动作，使第一搅拌杆和第二搅拌杆同时转动，弯折部能提高第二搅拌杆和铸造液的接触面积，搅拌叶片也能进一步提高第一搅拌杆和铸造液的接触面积，使铸造液均质化充分，其内的微小气泡得到充分排除。

技术研发人员：赵慧娟,王帅钦,周烽,张仲玺,张志高
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22