一种铸件冒口发热量检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸件冒口发热量检测装置。


背景技术：

2.在铸造工序中，金属液注入铸型后，由于冷却凝固，由液体转为固态，产生体积收缩。在体积收缩得不到金属液补充时，在凝固后，铸件内模数较大的部位产生孔缩和缩松，对于那些体积收缩较大的铸造合金，这种缺陷经常发生。缩孔和缩松会减低铸件的致密性、减小铸件的有效截面，使受力学性能大大降低，因此必须设法控制凝固，防止缺陷产生。使用冒口，是目前在铸造行业中控制凝固、补偿的最有效、最普及的工艺措施。
3.对于铸件而言，常用的有发热冒口和保温冒口，发热冒口，是在制作冒口时加入一定量的铝热剂，助熔剂，氧化剂与上述绝热保温材料而成。浇铸时，发热冒口被迅速点燃燃烧，此时放出的热量使其冒口内铁液温度升高，使冒口内金属液凝固时间变长，延长补缩时间，提高冒口对铸件的补缩效率；保温冒口主要用砂子，耐火纤维棉(吸滤冒口)等绝热保温材料做成，纯保温不能发热，目的是减缓冒口套内铁水的凝固时间，提高补缩效率。通过对上述两种型号冒口在发热或保温时温度变化进行检测，能有效的表征冒口在铸造过程中的补缩效果，
4.目前对于冒口发热量的检测，通常采用手持红外线测温枪对灼烧的冒口表面进行测温，但冒口的型腔内却无法进行测温，因为冒口通常是在位于铸件最高处，冒口的型腔内存贮液体金属，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松。因此，测温枪无法对目标冒口型腔内温度进行测量，冒口型腔温度直接决定了液体金属凝固快慢，从而可以有效反映冒口在铸造过程中补缩效果。
5.故，现阶段，需要一些检测装置来对冒口发热量进行检测，来有效的表征冒口在铸造过程中的补缩效果。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提出了一种铸件冒口发热量检测装置，可以对冒口内外表面进行温度检测，有效表征冒口在铸造过程中补缩效果。
7.本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.本实用新型提供了一种铸件冒口发热量检测装置，包括：
9.机架；
10.传热装置，设置在机架上，且可沿机架线性移动，所述传热装置包括传热件及第一测温元件，所述传热件的外轮廓与冒口型腔相适配，第一测温元件固定设置在传热件内，用于获取传热件的温度；
11.加热装置，设置在传热装置上方的机架上，用于对传热件进行加热；
12.测温装置，设置在加热装置一侧，包括测温箱，所述测温箱内部具有容置腔室，测温箱底面设置有供传热件伸入容置腔室内的插接孔，所述容置腔室底面设置有用于安装冒
口的安装槽，所述安装槽位于插接孔上，所述容置腔室顶面及侧壁分别设置有第二测温元件及第三测温元件，所述第二测温元件用于获取冒口外顶面温度，所述第三测温元件用于获取冒口外侧面温度。
13.在上述技术方案的基础上，优选的，所述传热装置还包括载物台，所述传热件竖直安装在载物台顶面。
14.进一步，优选的，所述传热装置与机架之间还设置有平移装置，所述平移装置包括滑轨、滑块及直线模组，所述滑轨水平固定安装在机架上，载物台通过滑块与滑轨滑动连接，直线模组安装在机架上，用于驱动传热装置沿水平方向在加热装置及测温装置之间平移。
15.在上述技术方案的基础上，优选的，所述加热装置包括加热箱体及设置在加热箱体内的加热炉，所述加热炉底部具有供传热件插入的加热腔。
16.进一步，优选的，所述机架上设置有用于驱动加热装置向下移动以使加热腔包裹传热件的升降气缸。
17.更进一步，优选的，所述载物台上设置有凸台，所述凸台上设置有用于安装传热件的安装孔，加热腔的底面与加热箱体底面齐平，所述凸台的直径与加热腔孔径相适配。
18.在上述技术方案的基础上，优选的，所述测温装置固定设置在加热箱体侧壁。
19.优选的，所述测温箱侧壁设置有用于封堵容置腔室的盖板。
20.在上述技术方案的基础上，优选的，所述第二测温元件竖直设置在容置腔室内，其下端正对插接孔，其上端穿过测温箱外侧顶面，测温箱外侧顶面设置有用于驱动第二测温元件上下移动的调节气缸。
21.在上述技术方案的基础上，优选的，所述机架顶面还设置有处理装置，所述处理装置用于对第一测温元件、第二测温元件及第三测温元件获取的温度数据进行处理。
22.本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：
23.(1)本实用新型公开的铸件冒口发热量检测装置，将待测试的冒口放置到测温箱内的安装槽中，通过将传热装置快速移动到加热装置下方，利用加热装置对传热件进行高温加热至一定温度后，将传热装置移动到测温装置下方，将传热件通过插接孔伸入到测温箱中，并插入到冒口的型腔中，当待测试冒口为发热冒口时，利用传热件对发热冒口进行引发，使发热冒口快速点燃，发热冒口释放热量对传热件进行反向加热，用来模拟对金属液的加热，在此过程中，发热冒口内部温度先升高后降低，通过第一测温元件可以测得传热件的温度变化，由此可以模拟出金属液凝固时间长短，同时通过第二测温元件可以测得发热冒口顶面的温度变化，第三测温元件可以测得发热冒口外侧面的温度变化，通过上述测得温度数据，可以对发热冒口在铸造过程中补缩效果进行评估；当待测试冒口为保温冒口时，通过冒口对传热件进行保温，来模拟冒口对金属液的保温情况，在保温过程中，保温冒口内部温度逐渐降低，通过第一测温元件可以测得传热件的温度变化，由此可以模拟出金属液凝固时间长短，进而评估保温冒口的补缩效果。本实用新型的铸件冒口发热量检测装置结构简单，投入成本低，检测方便快捷，能够准确反映铸造过程中保温冒口补缩效果；
24.(2)通过测温装置固定设置在加热箱体侧壁，利用一个升降气缸，可以同步控制加热装置及测温装置上升或下降，并配合平移装置对传热装置线性移动，从而选择性实现加热装置及测温装置与传热装置进行连接，上述结构简单实用，成本低廉，操作方便；
25.(3)通过加热腔底面与加热箱体底面齐平，凸台的直径与加热腔孔径相适配，可以使加热装置向下移动，利用加热箱体与载物台顶面相贴合，同时装有传热件的凸台插入到加热腔中，可以使加热腔处于封闭环境，提高传热件加热效率；(4)通过设置调节气缸驱动第二测温元件上下移动，可以适用不同高度冒口温度的检测，适用范围更广。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型公开的铸件冒口发热量检测装置的立体结构示意图；
28.图2为本实用新型公开的传热装置的立体结构示意图；
29.图3为本实用新型公开的传热装置与加热装置装配结构平面示意图；
30.图4为本实用新型公开的传热装置与测温装置装配结构平面示意图；
31.图5为本实用新型公开的测温装置的内部结构平面示意图；
32.附图标识：
33.1、机架；2、传热装置；21、传热件；22、第一测温元件；3、加热装置；4、测温装置；41、测温箱；42、插接孔；43、安装槽；44、第二测温元件；45、第三测温元件；23、载物台；5、平移装置；51、滑轨；52、滑块；53、直线模组；31、加热箱体；32、加热炉；321、加热腔；6、升降气缸；231、凸台；2311、安装孔；412、盖板；411、容置腔室；7、调节气缸；8、处理装置；s、冒口。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
35.如图1所示，结合图2-5，本实用新型实施例公开了一种铸件冒口发热量检测装置，包括机架1、传热装置2、加热装置3及测温装置4。
36.其中，机架1作为本实施例检测装置的骨架，其设置为钢骨架结构。
37.传热装置2，用来模拟冒口s发热或保温时的温度变化，具体而言，冒口s可以为发热型冒口或保温型冒口，传热装置2设置在机架1上，且可沿机架1线性移动，具体而言，是可以在加热装置3和测温装置4之间进行切换，来选择性与加热装置3或测温装置4连接。传热装置2包括传热件21及第一测温元件22，传热件21的外轮廓与冒口s型腔相适配，用来在传热件21加热到一定高温后，伸入到发热型冒口s的型腔中对冒口进行引燃发热，或伸入到保温型冒口s的型腔中，利用保温冒口对传热件21进行保温。第一测温元件22固定设置在传热件21内，用于获取传热件21的温度，在本实施中，传热件21为导热金属或耐高温陶瓷材质。
38.加热装置3，设置在传热装置2上方的机架1上，用来对传热件21进行加热，在进行传热件21加热时，传热装置2在机架1上水平移动到加热装置3正下方，使传热件21伸入到加热装置3中，通过加热装置3对传热件21施加高温，从而使传热件21升温到一定温度，具体
的，传热件21升温范围为750℃～800℃，之所以将传热件21升温至上述温度，是因为铸件的材质为钢铁，其中钢铁的主要成分是铁，铁的居里点是770℃，770℃是铁原子磁距排列整齐和铁原子磁距排列混乱无序的转折点温度。考虑到加热装置3温度的波动性，把铸件冒口s灼烧温度定为750℃～800℃，在相同的环境下，更能反映冒口s在铸造过程中补缩的真实性能。在本实施例中，通过第一测温元件22可以监测出传热件21升温后的温度。
39.当传热件21升温到预定温度后，需要将传热件21伸入到待测冒口s型腔内，对冒口s引燃使其发热或让冒口s单纯起保温作用，从而反映冒口s型腔内液体金属凝固快慢，进而反映冒口s在铸造过程中补缩的真实性能。在本实施中，传热件21是通过测温装置4来对冒口s进行引燃发热或使其保温，同时通过冒口s发热或保温时温度变化来反映冒口s在铸造过程中补缩效果。
40.具体的，测温装置4，设置在加热装置3一侧，包括测温箱41，测温箱41内部具有容置腔室411，测温箱41底面设置有供传热件21伸入容置腔室411内的插接孔42，容置腔室411底面设置有用于安装冒口s的安装槽43，安装槽43位于插接孔42上，容置腔室411顶面及侧壁分别设置有第二测温元件44及第三测温元件45，第二测温元件44用于获取冒口s外顶面温度，第三测温元件45用于获取冒口s外侧面温度。上述第一测温元件22、第二测温元件44及第三测温元件45均为温度传感器或热电偶。
41.由此设置，初始状态下，将待测试的样品冒口s放置到测温箱41内的安装槽43中，利用加热装置3对传热件21进行高温加热至一定温度后，将传热装置2快速移动到测温装置4下方，将传热件21通过插接孔42伸入到测温箱41中，并插入到冒口s的型腔中，当待测试冒口为发热冒口时，利用传热件21对发热冒口进行引发，使发热冒口快速点燃，发热冒口释放热量对传热件进行反向加热，用来模拟对金属液的加热，在此过程中，发热冒口内部温度先升高后降低，通过第一测温元件22可以测得传热件21的温度变化，由此可以模拟出金属液凝固时间长短，同时通过第二测温元件44可以测得发热冒口顶面的温度变化，第三测温元件45可以测得发热冒口外侧面的温度变化，通过上述测得温度数据，可以对发热冒口在铸造过程中补缩效果进行评估；当待测试冒口为保温冒口时，通过冒口对传热件进行保温，来模拟冒口对金属液的保温情况，在保温过程中，保温冒口内部温度逐渐降低，通过第一测温元件22可以测得传热件21的温度变化，由此可以模拟出金属液凝固时间长短，进而评估保温冒口的补缩效果。本实用新型的铸件冒口发热量检测装置结构简单，投入成本低，检测方便快捷，能够准确反映铸造过程中保温冒口补缩效果。
42.为了方便对传热件21进行安装固定，本实施例在传热装置2上还设置了载物台23，可以将传热件21竖直安装在载物台23顶面。
43.为了快速使传热装置2在加热装置3和测温装置4之间平移切换，本实施例采用的方案是：传热与机架1之间还设置有平移装置5，平移装置5包括滑轨51、滑块52及直线模组53，滑轨51水平固定安装在机架1上，载物台23通过滑块52与滑轨51滑动连接，直线模组53安装在机架1上，用于驱动传热装置2沿水平方向在加热装置3及测温装置4之间平移。由此设置，通过直线模组53可以驱动传热装置2沿滑轨51进行平移，传热装置2通过滑块52与滑轨51连接，可以保证传热装置2线性移动稳定。在本实施例中，直线模组53为丝杠直线传动模组或皮带式直线模组53。
44.加热装置3包括加热箱体31及设置在加热箱体31内的加热炉32，加热炉32底部具
有供传热件21插入的加热腔321。由此设置，通过将传热件21伸入到加热腔321中，通过加热炉32可以对传热件21进行高温加热。
45.由于需要将传热件21伸入到加热腔321中，而传热装置2在机架1上只能水平移动，因此，需要加热装置3向下移动，来与传热件21进行配合。故，本实施在机架1上设置有用于驱动加热装置3向下移动以使加热腔321包裹传热件21的升降气缸6。当传热装置2平移到加热装置3正下方后，传热件21对准加热腔321后，通过升降气缸6可以驱动加热箱体31向下移动，从而将传热件21插入到加热腔321中。
46.作为一些实施例而言，载物台23上设置有凸台231，凸台231上设置有用于安装传热件21的安装孔2311，加热腔321的底面与加热箱体31底面齐平，所述凸台231的直径与加热腔321孔径相适配。由此设置，通过加热腔321底面与加热箱体31底面齐平，凸台231的直径与加热腔321孔径相适配，可以使加热装置3向下移动，利用加热箱体31与载物台23顶面相贴合，同时装有传热件21的凸台231插入到加热腔321中，可以使加热腔321处于封闭环境，提高传热件21加热效率。
47.作为一些较佳实施方式，测温装置4固定设置在加热箱体31侧壁。由此设置，利用一个升降气缸6，可以同步控制加热装置3及测温装置4上升或下降，并配合平移装置5对传热装置2线性移动，从而选择性实现加热装置3及测温装置4与传热装置2进行连接，上述结构简单实用，成本低廉，操作方便。
48.优选的，测温箱41侧壁设置有用于封堵容置腔室411的盖板412。方便打开盖板412后，将冒口s放置到容纳腔中的安装槽43上。同时在对冒口s进行灼烧时，盖板412将容纳腔进行封闭，保持热量不散失，避免因环境对冒口s灼烧时的发热量造成影响，从而能准确的模拟出冒口s补缩效果。
49.作为一些优选实施方式，由于冒口s的高度不一致，第二测温元件44正对插接孔42，为了方便适应不同冒口s在安装槽43上安装，本实施采用的方案是：第二测温元件44竖直设置在容置腔室411内，其下端正对插接孔42，其上端穿过测温箱41外侧顶面，测温箱41外侧顶面设置有用于驱动第二测温元件44上下移动的调节气缸7。通过调节气缸7驱动第二测温元件44上下移动，使安装槽43与第二测温元件44之间的空间范围可调，从而适用不同高度冒口s温度的检测，适用范围更广。
50.优选的，机架1顶面还设置有处理装置8，处理装置8用于对第一测温元件22、第二测温元件44及第三测温元件45获取的温度数据进行处理。在本实施例中，处理装置8为计算机或显示处理器，用来将温度数据进行处理后以一定图形形态呈现到处理装置8上，供评估冒口s补缩效果。
51.本实用新型的工作原理是：
52.初始状态下，将待测试的样品冒口s放置到测温箱41内的安装槽43中，利用加热装置3对传热件21进行高温加热至一定温度后，将传热装置2快速移动到测温装置4下方，将传热件21通过插接孔42伸入到测温箱41中，并插入到冒口s的型腔中，当待测试冒口为发热冒口时，利用传热件21对发热冒口进行引发，使发热冒口快速点燃，发热冒口释放热量对传热件进行反向加热，用来模拟对金属液的加热，在此过程中，发热冒口内部温度先升高后降低，通过第一测温元件22可以测得传热件21的温度变化，由此可以模拟出金属液凝固时间长短，同时通过第二测温元件44可以测得发热冒口顶面的温度变化，第三测温元件45可以
测得发热冒口外侧面的温度变化，通过上述测得温度数据，可以对发热冒口在铸造过程中补缩效果进行评估；当待测试冒口为保温冒口时，通过冒口对传热件进行保温，来模拟冒口对金属液的保温情况，在保温过程中，保温冒口内部温度逐渐降低，通过第一测温元件22可以测得传热件21的温度变化，由此可以模拟出金属液凝固时间长短，进而评估保温冒口的补缩效果。本实用新型的铸件冒口发热量检测装置结构简单，投入成本低，检测方便快捷，能够准确反映铸造过程中保温冒口补缩效果。以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。