自动保温定量炉的制作方法

[0001]
本发明涉及合金生产设备技术领域，特别是涉及一种自动保温定量炉。


背景技术：

[0002]
随着汽车行业、通讯行业及建筑行业的发展，汽车行业、通讯行业及建筑行业对金属合金的使用量也越来越大。铝合金产品因其密度低,强度高，可压铸性强，能压铸复杂结构的特点,使得铝合金得到了非常广泛的应用，因此对熔炼铝液和存储铝液的设备的要求也越来越高。压铸机压铸工序前通常采用取汤口式敞口式的保温炉对铝液进行保温，并通过机械手式的汤勺从保温炉的取汤口取汤，送至压铸机的料缸内，然而该取汤方式铝液纯净度差,精确度低，工作危险性高，班次产量低。


技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要提供一种自动保温定量炉，该自动保温定量炉能自动定量供料，供料效率高，且清洁度好。
[0004]
一种自动保温定量炉，所述自动保温定量炉包括：
[0005]
炉体，所述炉体内设有依次连通的加料室、保温室以及压力室，所述保温室与所述压力室通过单向机构连通，所述压力室连通有用于出料的升液机构；
[0006]
加卸压机构，所述加卸压机构与所述压力室连通；以及，
[0007]
液面探测机构，所述液面探测机构设于所述升液机构上，所述液面探测机构用于获取所述升液机构内液面高度信息；以及，
[0008]
控制模块，所述控制模块与所述加卸压机构电性连接，并且所述控制模块与液面探测机构电性连接，所述控制模块用于依所述液面探测机构反馈的所述液面高度控制所述加卸压机构对所述压力室进行增压或卸压。
[0009]
在其中一个实施例中，所述单向机构包括：
[0010]
衬套，所述衬套设有连通所述保温室与所述压力室的单向通道，沿所述保温室到所述压力室的方向，所述单向通道的内径逐渐增大；
[0011]
沉球，所述沉球设于所述单向通道内，所述沉球用于在所述保温室与所述压力室的压差作用下封堵或开启所述单向通道；以及，
[0012]
顶杆，所述顶杆设于所述沉球的靠近压力室的一侧，所述顶杆用于将所述沉球限制在所述单向通道内。
[0013]
在其中一个实施例中，所述单向机构包括：
[0014]
衬套，所述衬套设有连通所述保温室与所述压力室的单向通道，沿所述保温室到所述压力室的方向，所述单向通道的内径逐渐增大；
[0015]
顶杆，所述顶杆可活动地插设于所述单向通道内；以及，
[0016]
第一驱动件，所述第一驱动件与所述顶杆驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述顶杆封堵或开启所述单向通道。
[0017]
在其中一个实施例中，所述升液机构包括：
[0018]
升液管，所述升液管包括进料端与出料端，所述进料端设于所述压力室内，所述出料端位于所述压力室外；以及
[0019]
导流件，所述导流件设有导流槽，所述导流槽与所述出料端相通。
[0020]
在其中一个实施例中，所述液面探测机构包括：
[0021]
探针，所述探针可活动地设于所述出料端上，当所述升液管内物料到触碰所述探针时，所述探针与所述控制模块形电性连通；
[0022]
第二驱动件，所述第二驱动件与所述探针连接，所述第二驱动件用于驱动所述探针做靠近或远离所述出料端的运动。
[0023]
在其中一个实施例中，所述加卸压机构包括与所述压力室连通加卸压管，所述加卸压管用于向所述压力室通入惰性气体或将所述惰性气体从所述压力室排出。
[0024]
在其中一个实施例中，所述自动保温定量炉还包括设于所述加料室内的第一加热模块，和/或设于所述保温室内的第二加热模块，和/或设于所述压力室内的第三加热模块。
[0025]
在其中一个实施例中，所述自动保温定量炉热还包括热电偶，所述热电偶伸入所述炉体内，所述热电偶用于获取炉体内物料的温度。
[0026]
在其中一个实施例中，所述加料室与所述保温室之间设有过滤件。
[0027]
在其中一个实施例中，所述保温室连通有用于排料的第一排料件，和/或所述保温室连通有用于排料的第二排料件。
[0028]
在其中一个实施例中，所述自动保温定量炉还包括：
[0029]
第一升降机构，所述第一升降机构与所述炉体连接，所述第一升降机构用于驱动所述炉体抬升或下降；
[0030]
第二升降机构，所述第二升降机构与所述炉体连接，所述第二升降机构用于驱动所述炉体朝第一方向倾斜；以及，
[0031]
第三升降机构，所述第三升降机构与所述炉体连接，所述第三升降机构用于驱动所述炉体朝第二方向倾斜。
[0032]
上述自动保温定量炉通过炉体内设有依次连通的加料室、保温室以及压力室，从而避免了供料过程中，物料(铝液)与空气直接接触，保证了物料(铝液)的清洁度。并且通过加卸压机构对压力室进行增压，并通过单向机构防止压力室内物料回流至保温室，从而使得压力室内的物料在压力作用下被挤入升液机构内，进而使物料通过升液机构排出，实现了自动供料。再通过液面探测机构获取升液机构内液面高度，并通过控制模块控制加卸压机构与液面探测机构相配合，以精确控制压力室内的压力，进而保证炉体能准确定量出料。相比于传统的机械手汤勺式取汤送料方式，本申请的自动保温定量炉能自动定量供料，供料效率高，且物料清洁度好。
附图说明
[0033]
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0034]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
[0035]
图1为一实施例的自动保温定量炉的正面示意图；
[0036]
图2为图1中所示的自动保温定量炉的背面示意图；
[0037]
图3为图1中所示的自动保温定量炉的剖视图；
[0038]
图4为图3中所示的a局部的局部放大图；
[0039]
图5为另一实施例的单向机构的结构示意图；
[0040]
图6为图1中所示的自动保温定量炉的侧视图；
[0041]
图7为图6中所示的b局部的局部放大图。
[0042]
附图标记说明:
[0043]
101、第一升降机构；102、第二升降机构；103、第三升降机构；201、加料室；202、保温室；203、压力室；204、过滤件；206、清洁门；207、第一排料件；208、第二排料件；209、液压铰链；301、第一加热模块；302、第二加热模块；303、第三加热模块；410、液面探测机构；411、探针；412、第二驱动件；403、加卸压机构；404、升液机构；4041、升液管；4042、导流槽；405、沉球；406、衬套；407、顶杆；408、第一驱动件；501、第一热电偶；502、第二热电偶；503、控制模块。
具体实施方式
[0044]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0045]
具体地，本申请一实施例提供了一种自动保温定量炉，自动保温定量炉可应用于自压铸机中，自动保温定量炉用于自动、定量地将物料(例如铝液)送至压铸机的浇铸炉内。需要说明的是，本申请的自动保温定量炉不限于应用在铝合金生产中定量供应铝液，也应用在在镁合金或其他合金的生产中中定量供料，还可以应用于其他领域对液体物料进行定量自动送料。
[0046]
参阅图1-3，图1-3示出了本发明一实施例中的自动保温定量炉的结构示意图，具体地，一实施例的自动保温定量炉包括炉体、加卸压机构403、液面探测机构410以及控制模块503。炉体用于储存物料(铝液)，并对物料(铝液)进行保温，以保证物料(铝液)的流动性。加卸压机构403用于对炉体内进行增压或卸压，以使得炉体的物料(铝液)在压力作用下排出。液面探测机构410用于升液机构404内液面高度。控制模块503用于控制加卸压机构403与液面探测机构410相配合，以保证炉体能准确定量出料。
[0047]
具体地，炉体内设有依次连通的加料室201、保温室202以及压力室203。保温室202与压力室203通过单向机构连通。压力室203连通有用于出料的升液机构404。进一步地，加料室201设有可开合的加料盖，从而通过打开加料盖即可实现向炉体内添加物料(例如铝液)。保温室202用于储存物料，并保持物料温度，以保证物料的流动性。压力室203为密封室，通过对压力室203增压即可使得压力室203内物料从升液机构404排出，实现自动出料。保温室202与压力室203通过单向机构连通，使得物料只能由保温室202流向压力室203，而
不能由压力室203回流至保温室202，从而避免了向压力室203增压时物料回流。
[0048]
加卸压机构403与压力室203连通，加卸压机构403用于对压力室203进行增压，以使得压力室203内的物料在压力作用下进入升液机构404，进而使物料通过升液机构404排出。或者加卸压机构403用于对压力室203进行卸压，以使得保温室202内物料流入压力室203，以对压力室203进行补料，并使得升液机构404内物料回流至压力室203内，以对升液机构404内物料回收。较佳地，加卸压机构403可通过向压力室203内充入惰性气体从而使得压力室203内在压差的作用下，使得物料被挤压进入升液机构404内。或通过排出压力室203内惰性气体，从而使得压力室203内压力降低。
[0049]
液面探测机构410设于升液机构404上，液面探测机构410用于获取升液机构404内的液面高度信息。由于升液机构404与压力室203连通，通过设置在升液机构404上的液面探测机构410即可获取到压力室内的液面高度信息。
[0050]
较佳地，参见图6-7，液面探测机构410包括探针411以及与探针411驱动连接的第二驱动件412。探针411设于升液机构404的出口定量液面，铝液上升到设定的定量液面接触探针411，铝液作为导电介质触发信号，此时plc控制系统触发计量程序，并联动控制第二驱动件412(气缸或电机驱动)使得探针411退离接触铝液；联动控制加卸压机构403加压时间，铝液流经导流槽4042，流进压铸机料缸中，通过控制加压时间，实现铝液经过精准定量，通过设定定量参数，定量完成后加卸压机构403执行卸压动作，升液管4041内液面回降到与加压室203同一水平液面，随即程序控制液面探测机构410的探针411回位，；可通过机边控制柜自动控制，使得给汤参数恒定，能够实现与压铸机同步。每次定量过程铝液均会到达桶内定量液面来触发探针411捕捉液面信号，使得每次定量的初始位置一致，确保了定量算法的稳定性。
[0051]
控制模块503与加卸压机构403电性连接，并且控制模块503与液面探测机构410电性连接，控制模块503用于依液面探测机构410反馈的电极反馈信息控制加卸压机构403对压力室进行增压或卸压。具体地，通过控制模块503控制加卸压机构403与液面探测机构410相配合，以精确控制压力室203内加压时间，进而保证炉体能准确定量出料。
[0052]
上述自动保温定量炉通过炉体内设有依次连通的加料室201、保温室202以及压力室203，从而避免了供料过程中，物料(铝液)与空气直接接触，保证了物料(铝液)的清洁度。并且通过加卸压机构403对压力室203进行增压，通过单向机构防止压力室203内物料回流至保温室202，从而使得压力室203内的物料在压力作用下被挤入升液机构404内，进而使物料通过升液机构404排出，实现了自动供料。再通过液面探测机构410获取压力室203内的压力信息，并通过控制模块503控制加卸压机构403与液面探测机构410相配合，以精确控制压力室203内的加压时间，进而保证炉体能准确定量出料。相比于传统的机械手汤勺式取汤送料方式，本申请的自动保温定量炉能自动定量供料，供料效率高，且物料清洁度好。
[0053]
进一步地，参见图4，单向机构包括衬套406、设沉球405以及顶杆407。具体地，衬套406设有连通保温室202与压力室203的单向通道，单向通道用于保温室202内的物料(铝液)进入压力室203内。进一步地，沿保温室202到压力室203的方向，单向通道的内径逐渐增大，即如图4所示，单向通道的截面呈v型结构。从而通过沉球405设于单向通道内，沉球405用于在保温室202与压力室203的压差作用下封堵或开启单向通道。
[0054]
进一步地，沉球405的密度略大于物料(铝液)的密度，并且，沉球405的直径大于单
向通道的最小内径并且小于单向通道的最大内径，从而通过改变沉球405在单向通道内的位置，即可实现封堵或开启单向通道。具体地，在初始状态时，沉球405位于单向通道底部，从而封堵单向通道。当向加料室201投料后，加料室201与保温室202内物料(铝液)液面高度逐渐升高，进而使得保温室202与压力室203逐渐形成液面高度差，在液面高度压差的作用下，保温室202内的物料(铝液)会推开沉球405，使得单向通道被开通，进而使得保温室202内的物料(铝液)能通过单向通道进入压力室203内。然后压力室203的内液面高度逐渐升高，当压力室203内的液面高度与压力室203液面高度平齐时，沉球405两侧的液面高度压差保持平衡，沉球405在自身重力作用下下沉，从而封堵单向通道，避免后续加卸压机构403向压力室203增压时，压力室203内的物料通过单向通道回流到保温室202内，保证物料能从升液机构404排出。
[0055]
进一步地，顶杆407设于沉球405的靠近压力室203的一侧，顶杆407用于将沉球405限制在单向通道内。较佳地，顶杆407的一端设置在单向通道靠近压力室203的开口处，顶杆407的另一端可活动地延伸出炉体外。
[0056]
进一步地，参见图5，单向机构包括衬套406、顶杆407以及第一驱动件408，其中衬套406设有连通保温室202与压力室203的单向通道，单向通道用于保温室202内的物料(铝液)进入压力室203内。进一步对，沿保温室202到压力室203的方向，单向通道的内径逐渐增大，即如图4所示，单向通道的截面呈v型结构。顶杆407可活动地插设于所述单向通道内。较佳地，顶杆407的一端设置在单向通道靠近压力室203的开口处，顶杆407的另一端可活动地延伸出炉体外。第一驱动件408与顶杆407驱动连接，第一驱动件408用于驱动顶杆407封堵或开启单向通道。较佳地，第一驱动件408可以为气缸或液压缸。
[0057]
具体地，第一驱动件408与顶杆407远离单向通道的一端连接，第一驱动件408固定于炉体10上，第一驱动件408能驱动顶杆407沿单向通道上下活动，由于单向通道的截面呈v型结构，当需要关闭单向通道时，第一驱动件408驱动顶杆407运动到单向通道内径较小的区域，使得顶杆封堵单向通道。而当需要开启通道时，第一驱动件408驱动顶杆运动到单向通道内径较大区域，使得顶杆407与单向通道的内壁分离，进而使得单向通道开启。通过控制第一驱动件408的输出方向，可实现单向通道的开启与关闭可控，提高了自动保温定量炉的可控性。
[0058]
进一步地，参见图3，升液机构404包括升液管4041以及导流槽4042，其中，升液管4041包括进料端与出料端，进料端设于压力室203内，出料端位于压力室203外，导流槽4042与出料端连通。通过升液管4041连通压力室203与外界，避免了压力室203内物料暴露，保证了物料清洁度，并且通过导流槽4042对物料进行导流，避免了物料洒出浪费。
[0059]
参见图6-7，液面探测机构410包括探针411以及第二驱动件412。具体地，探针411设于出料端上，探针411用于获取升液管4041内液面高度。较佳地，探针411位于出料端的出口处，在初始状态时，探针411封闭出料端，当升液管4041内物料上升到出料端时，物料触碰探针411，此时物料(铝液)作为导电介质形成电回路，使得探针411与控制模块503形电性连通，从而使得控制模块503能从获取到探针411的反馈信息，进而获取到升液管4041内物料的液面高度。第二驱动件412与探针411连接，第二驱动件412用于驱动探针411做靠近或退离出料端的运动。具体地，进入定量工作状态下，控制程序驱动第一驱动件408使得顶杆407封堵单向通道，阻止铝液回流到保温室202，向加卸压机构403加压，使得铝液上升到设定的
定量液面并接触探针411，铝液作为导电介质触发信号，此时plc控制系统触发计量程序，并联动控制第二驱动件412(气缸或电机驱动)使得液面探测机构410退离接触铝液；联动控制加卸压机构403加压时间，铝液流经导流槽4042，流进压铸机料缸中，通过控制加压时间，实现铝液经过精准定量。通过设定定量参数，定量完成后程序控制加卸压机构403执行卸压动作，联动驱动第一驱动件408使得顶杆407开启单向通道，升液管4041内液面回降到与加压室203同一水平液面，随即控制液面探测机构410的探针411回位，可通过机边控制柜自动控制，使得给汤参数恒定，能够实现与压铸机同步。每次定量过程铝液均会到达桶内定量液面来触发探针411捕捉液面高度信号，使得每次定量的初始位置一致，确保了定量算法的稳定性。较佳地，第二驱动件412为气缸。
[0060]
进一步地，加卸压机构403包括与压力室203连通加卸压管，加卸压管用于向压力室203通入惰性气体或将惰性气体从压力室203排出。较佳地，加卸压管用于与加卸压设备连接，从而实现向压力室203通入惰性气体或将惰性气体从压力室203排出。
[0061]
进一步地，参见图3，自动保温定量炉还包括设于加料室201内的第一加热模块301，和/或设于保温室202内的第二加热模块302，和/或设于压力室203内的第三加热模块303。通过第一加热模块301和/或第二加热模块302和/或第三加热模块303对炉体内物料(铝液)进行加热，保证了物料(铝液)的温度的稳定性，避免了物料(铝液)冷却凝结。
[0062]
进一步地，自动保温定量炉热还包括热电偶，热电偶伸入炉体内，热电偶用于获取炉体内物料的温度。较佳地，热电偶包括设置于保温室202的第一热电偶501以及设置于压力室203的第二热电偶502，第一热电偶501用于获取保温室202内物料的温度，第二热电偶502用于获取保压力室203内物料的温度。进一步地，第一热电偶501与第二热电偶502均与控制模块503电性连接，从而通过第一热电偶501与第二热电偶502监控保温室202与压力室203内物料温度，通过第一加热模块301和/或第二加热模块302和/或第三加热模块303对炉体内物料进行加热，从而保证了炉体内物料温度恒定。
[0063]
进一步地，加料室201与保温室202之间设有过滤件204。换而言之，加料室201与保温室202通过过滤件204相间隔，当物料由加料室201进入保温室202是会经过过滤件204，过滤件204能过滤物料汇总的杂质，从而进一步提高了进入保温室202以及压力室203内的物料。
[0064]
进一步地，保温室202连通有用于排料的第一排料件207，和/或保温室202连通有用于排料的第二排料件208。通过第一排料件207与第二排料件208能排空炉体内的物料，从而便于自动保温定量炉的清洁与维护。进一步地，炉体包括可开合的炉盖以及用于锁紧炉盖的液压铰链209，从而通过液压铰链209即可快速拆装炉盖，避免了起吊拆装，进而更便捷地对自动保温定量炉进行清洁维护。进一步对，加料室201还设有清洁门206，从而便于对加料室201进行清洁。
[0065]
参见图4，自动保温定量炉还包括升降机构，升降机构设置在炉体底部，用于抬升炉体或使炉体倾斜。具体地，升降机构包括第一升降机构101、第二升降机构102以及第三升降机构103。
[0066]
具体地，第一升降机构101与炉体连接，第一升降机构101用于驱动自动炉体抬升或下降。进一步地，第一升降机构101包括第一连杆组件以及第一第二驱动件，第一连杆组件与炉体连接，第一连杆组件还与第一第二驱动件驱动连接。较佳地，第一第二驱动件为气
缸或液压缸或油缸，从而通过第一第二驱动件驱动第一连杆组件，即可实现炉体升高或下降。
[0067]
进一步地，第二升降机构102，第二升降机构102与炉体连接，第二升降机构用于驱动炉体朝第一方向倾斜。较佳地第一方向为炉体的左右方向(x轴方向)。进一步地，第二升降机构102包括第二连杆组件以及第二第二驱动件，第二连杆组件与炉体连接，第二连杆组件还与第二第二驱动件驱动连接。较佳地，第二第二驱动件为气缸或液压缸或油缸，第二第二驱动件设置在炉体沿第一方向上的一侧(例如左侧或右侧)，从而通过第二第二驱动件驱动第二连杆组件，即可实现炉体朝第一方向倾斜(例如左倾或右倾)。
[0068]
进一步地，第三升降机构103，第三升降机构103与炉体连接，第三升降机构103用于驱动炉体朝第二方向倾斜。第二方向与第一方向相垂直，较佳地，第二方向为炉体的前后方向(y轴方向)。进一步地，第三升降机构103包括第三连杆组件以及第三第二驱动件，第三连杆组件与炉体连接，第三连杆组件还与第三第二驱动件驱动连接。较佳地，第三第二驱动件为气缸或液压缸或油缸，第三第二驱动件设置在炉体沿第二方向上的一侧(例如前侧或后侧)，从而通过第二第二驱动件驱动第二连杆组件，即可实现炉体朝第二方向倾斜(例如左倾或右倾)。
[0069]
通过第一升降机构101、第二升降机构102以及第三升降机构103的配合，能实现炉体的升降、前后倾斜以及左右倾斜，便于将炉体内残余物料的排放。
[0070]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0071]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0072]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
[0073]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0074]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0075]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0076]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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