一种铝熔炉用多功能作业设备的制作方法

本发明涉及金属铸造，尤其是指一种铝熔炉用多功能作业设备。

背景技术：

1、铝及铝合金杆的生产工艺一般包括以下几个过程，一是重熔铝锭的熔化、升温、保温；二是铝水的精炼及合金化；三是铝坯浇铸成型；四是铝坯轧制成铝杆；五是成圈收线系统。该专利用于第二个铝水的精炼及合金化过程。在这个工艺过程中，需要对铝水进行升温到一定的温度并保持温度，对铝水中的杂质进行精炼除渣，如果是合金铝杆，还需要加入合金成分和取样，为了调剂温度或者合金成分，有时还需要加入一定量的铝锭。在进行以上操作的时候，铝水实时存量一定要控制好，不能太多也不能太少，所以要对铝水存量实时进行监测与控制，避免安全事故发生。

2、在产品生产过程中，按工艺需要进行以下操作：精炼、扒渣、投铝锭/铝包、投铝合金、测温、取样、测实时存铝量等等工艺过程。

3、目前采用人工操作，借助一些简单的自制工具，比如精炼采用工人手持钢管把精炼粉通过压缩空气吹到铝液当中去，扒渣是工人手持扒渣工具站在炉前靠体力推拉，投料、测量铝液温度、取样等等都是靠最原始的人工直接操作。工人直接靠体力操作自制笨重的工具，体力消耗大，劳动强度高，而且安全风险高，近距离作业，高温对身体的灼烫烧伤的风险很高，工人有极大的负面情绪。人工操作生产效率低，而且影响生产线的前道与后道的连贯性，整体生产线速度被迫变慢。对温度及容量的测量不准确，影响合金成分的稳定性及产品品质。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中金属铸造过程中，仍然依靠人工劳动，不仅生产作业效率低下，并且生产过程中稳定性不能保证，影响后续生产的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝熔炉用多功能作业设备，包括：铝熔炉，其用于铝熔炼；滑动底座，其设置在铝熔炉的门口所正对位置处，并且滑动底座安装于地面上；直线进给单元，其设置在滑动底座上；门架，其设置在直线进给单元上；升降单元，其设置在门架上，并且升降单元的移动方向垂直于滑动底座；旋转单元，其设置在升降单元上；机械臂，其长度方向的一端与旋转单元连接，并且机械臂长度方向的另一端连接有加料盒，所述直线进给单元、升降单元和旋转单元协同驱动加料盒实现铝锭、铝包以及铝合金的投送；铝量测量单元，其设置在机械臂上，并且所述铝量测量单元用于铝熔炉内铝量的测量；精炼单元，其设置在直线进给单元上，并且精炼单元通过钢管连通至铝熔炉内的铝液中，所述精炼单元用于用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣。本发明的铝熔炉用多功能作业设备，通过电气控制操控设备实现精炼、扒渣、投铝锭/铝包、投铝合金、测温、取样、测实时存铝量等工艺过程。实现设备代人，从而减轻作业者的劳动强度，消除安全风险，提高生产效率和产品品质，具有很好的工厂应用推广价值。

3、在本发明的一个实施例中，所述加料盒外壁的下端部底面上连接有扒渣板，所述扒渣板位于加料盒远离机械臂的一端，所述扒渣板的两侧均设有v型折板，所述扒渣板和v型折板上设有若干通孔一。

4、在本发明的一个实施例中，所述机械臂上设有取样组件，所述取样组件包括工具勺和工具勺连接杆，所述工具勺连接杆的一端与机械臂连接，所述工具勺设置在工具勺连接杆的另一端上，所述工具勺用于铝熔炉内铝液的勺取取样。

5、在本发明的一个实施例中，所述加料盒的外壁上设有测温组件，所述测温组件包括热电偶和石墨保护套，所述加料盒的外壁上连接有固定支撑块，所述热电偶安装在固定支撑块上，所述石墨保护套套设在热电偶的外部以隔离铝液，所述石墨保护套用于传递铝液温度给热电偶以实现铝液的测温。

6、在本发明的一个实施例中，所述直线进给单元包括进给推动气缸、助推座、两条平行设置的直线轨道和移动小车，所述助推座和两条平行设置的直线轨道均固定设置在滑动底座上，所述移动小车和两条平行设置的直线轨道滚动连接，所述进给推动气缸安装在移动小车上，并且所述进给推动气缸的推进端与助推座连接，所述进给推动气缸驱动移动小车沿着直线轨道靠近或者远离铝熔炉，所述门架固定设置在移动小车上。

7、在本发明的一个实施例中，所述升降单元包括升降电机、升降齿轮箱、升降丝杆、丝杆螺母、两条平行设置的升降直线滑轨和升降板，所述升降电机、升降齿轮箱和升降丝杆均设置在门架上，所述升降电机和升降齿轮箱连接，所述升降齿轮箱和升降丝杆连接，所述丝杆螺母和升降丝杆螺纹连接，所述升降板和丝杆螺母固定连接，所述两条平行设置的升降直线滑轨分别设置在门架的两根立柱上，所述升降板上设有升降滑块，所述升降滑块和升降直线滑轨滑动连接，所述旋转单元设置在升降板上。

8、在本发明的一个实施例中，所述旋转单元包括旋转电机、旋转齿轮箱、传动小齿轮、传动大齿轮、旋转轴和旋转轴支撑座，所述旋转电机、旋转齿轮箱、传动大齿轮和旋转轴支撑座均设置在升降板上，所述旋转电机和旋转齿轮箱连接，所述旋转齿轮箱和传动小齿轮连接，所述传动小齿轮和传动大齿轮啮合，所述旋转轴和传动大齿轮连接，并且旋转轴设置在旋转轴支撑座上，所述旋转轴与机械臂连接。

9、在本发明的一个实施例中，所述铝量测量单元包括石墨浮球液位计、锥形杆和接近开关，所述石墨浮球液位计设置在固定支撑块上，所述锥形杆的小端和石墨浮球液位计连接，所述接近开关设置在机械臂内，所述机械臂上设有通孔二，所述锥形杆的大端穿过通孔二位于机械臂内，并且锥形杆的大端与接近开关远离以输出液位信号，所述门架上设有标尺，所述标尺用于读取石墨浮球液位计所处液位。

10、在本发明的一个实施例中，所述精炼单元包括精炼罐、氮气罐、耐高温钢管、柔性弹簧气管一和柔性弹簧气管二，所述精炼罐和氮气罐通过柔性弹簧气管一连通，所述精炼罐通过柔性弹簧气管二和耐高温钢管连接，所述耐高温钢管远离柔性弹簧气管二的一端安装在加料盒上，所述耐高温钢管的端部设有直角折弯部，所述直角折弯部用于吹出精炼剂至铝液内。

11、在本发明的一个实施例中，所述加料盒为上端开口的矩形盒状，并且加料盒的一个侧壁设置为开口，所述开口位置处连接有导料板，所述导料板倾斜设置。

12、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

13、本发明所述的铝熔炉用多功能作业设备，通过电气控制操控设备实现精炼、扒渣、投铝锭/铝包、投铝合金、测温、取样、测实时存铝量等工艺过程。实现设备代人，从而减轻作业者的劳动强度，消除安全风险，提高生产效率和产品品质。

技术特征：

1.一种铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述加料盒外壁的下端部底面上连接有扒渣板，所述扒渣板位于加料盒远离机械臂的一端，所述扒渣板的两侧均设有v型折板，所述扒渣板和v型折板上设有若干通孔一。

3.根据权利要求1或2所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述机械臂上设有取样组件，所述取样组件包括工具勺和工具勺连接杆，所述工具勺连接杆的一端与机械臂连接，所述工具勺设置在工具勺连接杆的另一端上，所述工具勺用于铝熔炉内铝液的勺取取样。

4.根据权利要求3所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述加料盒的外壁上设有测温组件，所述测温组件包括热电偶和石墨保护套，所述加料盒的外壁上连接有固定支撑块，所述热电偶安装在固定支撑块上，所述石墨保护套套设在热电偶的外部以隔离铝液，所述石墨保护套用于传递铝液温度给热电偶以实现铝液的测温。

5.根据权利要求1所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述直线进给单元包括进给推动气缸、助推座、两条平行设置的直线轨道和移动小车，所述助推座和两条平行设置的直线轨道均固定设置在滑动底座上，所述移动小车和两条平行设置的直线轨道滚动连接，所述进给推动气缸安装在移动小车上，并且所述进给推动气缸的推进端与助推座连接，所述进给推动气缸驱动移动小车沿着直线轨道靠近或者远离铝熔炉，所述门架固定设置在移动小车上。

6.根据权利要求1所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述升降单元包括升降电机、升降齿轮箱、升降丝杆、丝杆螺母、两条平行设置的升降直线滑轨和升降板，所述升降电机、升降齿轮箱和升降丝杆均设置在门架上，所述升降电机和升降齿轮箱连接，所述升降齿轮箱和升降丝杆连接，所述丝杆螺母和升降丝杆螺纹连接，所述升降板和丝杆螺母固定连接，所述两条平行设置的升降直线滑轨分别设置在门架的两根立柱上，所述升降板上设有升降滑块，所述升降滑块和升降直线滑轨滑动连接，所述旋转单元设置在升降板上。

7.根据权利要求6所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述旋转单元包括旋转电机、旋转齿轮箱、传动小齿轮、传动大齿轮、旋转轴和旋转轴支撑座，所述旋转电机、旋转齿轮箱、传动大齿轮和旋转轴支撑座均设置在升降板上，所述旋转电机和旋转齿轮箱连接，所述旋转齿轮箱和传动小齿轮连接，所述传动小齿轮和传动大齿轮啮合，所述旋转轴和传动大齿轮连接，并且旋转轴设置在旋转轴支撑座上，所述旋转轴与机械臂连接。

8.根据权利要求4所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述铝量测量单元包括石墨浮球液位计、锥形杆和接近开关，所述石墨浮球液位计设置在固定支撑块上，所述锥形杆的小端和石墨浮球液位计连接，所述接近开关设置在机械臂内，所述机械臂上设有通孔二，所述锥形杆的大端穿过通孔二位于机械臂内，并且锥形杆的大端与接近开关远离以输出液位信号，所述门架上设有标尺，所述标尺用于读取石墨浮球液位计所处液位。

9.根据权利要求1所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述精炼单元包括精炼罐、氮气罐、耐高温钢管、柔性弹簧气管一和柔性弹簧气管二，所述精炼罐和氮气罐通过柔性弹簧气管一连通，所述精炼罐通过柔性弹簧气管二和耐高温钢管连接，所述耐高温钢管远离柔性弹簧气管二的一端安装在加料盒上，所述耐高温钢管的端部设有直角折弯部，所述直角折弯部用于吹出精炼剂至铝液内。

10.根据权利要求1所述的铝熔炉用多功能作业设备，其特征在于：所述加料盒为上端开口的矩形盒状，并且加料盒的一个侧壁设置为开口，所述开口位置处连接有导料板，所述导料板倾斜设置。

技术总结
本发明涉及一种铝熔炉用多功能作业设备，铝熔炉，其用于铝熔炼；滑动底座，其安装于地面上；直线进给单元；门架；升降单元；旋转单元；机械臂，其一端连接有加料盒，直线进给单元、升降单元和旋转单元协同驱动加料盒实现铝锭、铝包以及铝合金的投送；铝量测量单元，其用于铝熔炉内铝量的测量；精炼单元，其通过钢管连通至铝熔炉内的铝液中，所述精炼单元用于用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣。本发明所述的铝熔炉用多功能作业设备，通过电气控制操控设备实现精炼、扒渣、投铝锭/铝包、投铝合金、测温、取样、测实时存铝量等工艺过程。实现设备代人，从而减轻作业者的劳动强度，消除安全风险，提高生产效率和产品品质。

技术研发人员：宋健磊,郑小伟,张洋,邱明,曹欢,富秋豪
受保护的技术使用者：江苏亨通电力特种导线有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22