一种料浆定量加注装置及系统的制作方法

本实用新型涉及定量铸造技术领域，具体涉及一种料浆定量加注装置及系统。

背景技术：

目前，料浆在实际生产过程中通常会引入胶凝性材料，这也让料浆浇注成型过程有了时限性要求，通常从加入胶凝材料结合剂到浇注到模具要少于3分钟。并且浇注一个模具的料浆量还由模具中的空间体积决定，若是料浆量过多，浇注一个模具用不完，剩余料浆因其流动性已经变差无法用到下一次浇注，造成浪费；若是料浆量过少，模具没有装满，坯子尺寸不够，也会造成废品。

针对上述问题，目前多采用称重法。通过在计量仓上安装荷重传感器来控制仓内料浆量，但此种方法在环境有振动存在以及向仓内加料浆由流量不均匀的柱塞泵供浆的情况下，会导致计量精度差等问题，进而满足不了实际的生产需要。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种料浆定量加注装置及系统，解决了料浆加注过程中计量精度差、浪费现象严重的问题。

根据本实用新型实施例的一方面，提供一种料浆定量加注装置，包括：计量仓，所述计量仓的顶部包括开口；料浆泵，用于向所述计量仓泵送料浆；测距传感器，所述测距传感器安装于所述开口，用于探测泵送至所述计量仓内的料浆的高度；控制器，分别与所述测距传感器和所述料浆泵相连。

在本实用新型一个实施例中，还包括卸料管，所述卸料管安装在所述计量仓远离所述测距传感器的一端，用于排出所述料浆。

在本实用新型一个实施例中，还包括放料闸阀，所述放料闸阀安装于所述卸料管上并与所述控制器相连。

在本实用新型一个实施例中，所述放料闸阀包括气缸感应器。

在本实用新型一个实施例中，所述测距传感器为料位计。

在本实用新型一个实施例中，所述料位计包括安装在预定料浆面高度处的探头。

在本实用新型一个实施例中，所述计量仓为倒锥形。

在本实用新型一个实施例中，所述料浆泵包括立式泵或卧式泵。

根据本实用新型实施例的另一方面，提供一种料浆定量加注系统，包括上述任一项所述的料浆定量加注装置；搅拌机，所述搅拌机安装于所述卸料管远离所述计量仓的一端；以及料浆罐；所述料浆罐与所述料浆泵相连。

在本实用新型一个实施例中，还包括胶凝性材料加注口，用于向所述搅拌机内注入与所述料浆成预定比例的胶凝性材料。

本实用新型的实施例所提供的一种料浆定量加注装置及系统，通过安装测距传感器计量料浆量，提高了料浆的加注精度，避免了浪费现象的发生。同时，将测距传感器、料浆泵与控制器相连接，增加了加注装置及系统的自动控制功能。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的一种料浆定量加注装置的结构示意图。

图2所示为本实用新型提供的一种料浆定量加注系统的结构示意图。

图3所示为本实用新型提供的一种料浆定量加注系统的工作原理的示意性流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为本实用新型提供的一种料浆定量加注装置的结构示意图。如图1所示，该料浆定量加注装置包括：控制器110、计量仓120、料浆泵130和测距传感器140。其中，料浆泵130和测距传感器140通过导线分别与控制器110相连接，同时计量仓120顶部设有至少两个开口，其中一个开口与料浆泵130通过导液管连接，实现向计量仓120内泵送料浆，另一开口用于插入测距传感器140以使其固定于计量仓120的顶部，该测距传感器140用于探测料浆面的高度。

应当理解，为了对一个模具所需要的料浆量进行计量，首先应先确认模具所需要的料浆的总体积，也就是说，模具若是含有多个坯子，则是计算多个坯子的体积总和。利用不同的高度对应不同的料浆体积，容量和高度是成正比的(v＝kf(h))原则，可知，一旦模具规格确定，料位高度h也就确定了。而后标定计量仓120内的料浆面高度。其中，标定可以采用工作人员手动标定，也可以通过控制机器自动标定，并且标定料浆面的高度线，可以是实体刻画的物理真实标识线，也可以是通过机器标定，并显示在与机器相连接的显示屏上的非物理真实标识线，本实用新型实施例对标定的方式及标识线的种类不作具体限定。

需要说明的是，在确定好模型浇注的料浆量后，此时控制器110开始控制定量进程。控制器110相当于整个料浆定量加注装置的总控制系统，即控制料浆泵130的泵送及切断进程，同时，也与测距传感器140相连，接收料浆面到达指定高度触发的信号，本实用新型实施例对控制器的种类不作具体限定。当料浆泵130接收到泵送指令，则向计量仓120内抽送料浆，在计量仓120内的料浆液面碰到探头时，一个信号传输给控制器110，控制器110立即切断料浆泵的供电，停止供浆。

由此可知，本实用新型实施例通过安装测距传感器计量料浆量，提高了料浆的加注精度，避免了料浆量不足造成坯子尺寸不够或料浆太多延长浇注时间导致流动性下降造成坯子内部出现裂纹的现象，让经过计量的料浆刚好够每个模具需要的料浆量，没有不足也没有多余。同时，将测距传感器、料浆泵与控制器相连接，增加了加注装置及系统的自动控制功能。

在本实用新型一个实施例中，如图1所示，还包括卸料管150，该卸料管150安装在计量仓120远离测距传感器140的一端，用于排出料浆。

应当理解，如图1所示，卸料管150安装在计量仓120远离测距传感器140的一端，用于将计量好的料浆排出。卸料管150与计量仓120可通过螺纹连接或插接等可拆卸方式连接，本实用新型实施例对卸料管150如何与计量仓120固定连接不作具体限定。

由此可知，卸料管150在整个装置中，对料浆的流动起到引导的作用。

在本实用新型一个实施例中，如图1所示，还包括放料闸阀160，该放料闸阀160安装于卸料管150上并与控制器110相连。

应当理解，在卸料管150上还安装设有放料闸阀160，该放料闸阀160的位置，可以根据实际生产建设需要灵活设置，安装于卸料管150的上部、中部、下部，对于放料闸阀160安装的具体位置本实用新型实施例不作具体限定。并且，该放料闸阀160与控制器110连接，还参与自动控制功能。当泵送的料浆量到达预设的料浆面高度(如图1中高度h)时，触发测距传感器140，使得测距传感器140向控制器110发送信号，切断料浆泵130的泵送，并向放料闸阀160发送信号，控制放料闸阀160打开，使计量仓120内的料浆顺着卸料管150流出。

需要说明的是，放料闸阀160可以选用气缸感应器，本实用新型实施例对放料闸阀160的选择不作具体限定。优选地，本实用新型实施例选用气缸感应器作为放料闸阀160。气缸感应器，是通过引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件，空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。其中，气缸的选择可以为：单作用气缸、双作用气缸、冲击气缸、无杆气缸、膜片式气缸等，本实用新型实施例对气缸的种类不作具体限定。单作用气缸，仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回；双作用气缸，从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力；膜片式气缸，用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短；冲击气缸，它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10～20米/秒)运动的动能，借以做功。

由此可知，本实用新型实施例设置放料闸阀160控制卸料管的开闭，增强了整个装置的可操控性及运行的稳定性，同时放料闸阀160与控制器110相连接，增强了整个装置的自动化，从而让装置操作更为便捷。

在本实用新型一个实施例中，测距传感器140为料位计。

应当理解，本实用新型实施例对测距传感器140还可以选择：激光测距传感器(laserdistancesensor)、红外线测距传感器(infrareddistancesensor)、料位计(level-sensingdevice)等，本实用新型对测距传感器140的选择不作具体限定。激光测距传感器，测量精度高量程大，体积小安装调试方便，在线式连续测量达到无人值守连续监测；红外线测距传感器，有同步输入端，可多个传感器同步测量，响应时间短，外形设计紧凑，易于安装，便于操作；料位计，多采用简单的重锤探测式料位计来检测料位，简单直接，稳定性强，工作寿命长。

优选地，本实用新型实施例测距传感器140采用料位计。

需要说明的是，本实用新型实施例采用的料位计，还包括料位计探头，该料位计探头安装在预定料浆高度处，用于检测注入料浆的高度。并且本实用新型实施例对料位计探头调整的方式不作具体限定，即可以是工作人员手动调整，也可以是通过机器控制调整，可根据现场实际工作需求进行灵活设置。同时，本实用新型实施例对料位计探头的形状不作具体限定，可以是重锤、箭头等。

由此可知，采用料位计做测距传感器140，让计量方式变得更加直接，操作便利，使用寿命长。

在本实用新型一个实施例中，计量仓120为倒锥形。

应当理解，计量仓120可以为倒锥形、圆柱形、矩形等，本实用新型实施例对计量仓的几何形状不作具体限定。

优选地，本实用新型实施例将计量仓120的形状选定为倒锥形。

由此可知，采用倒锥形的设计，降低了料浆在流动过程中的损耗，使计量过后的料浆量更加精准，增强了整个装置的适用性，同时，也方便计量仓120使用后的清洁。

在本实用新型一个实施例中，料浆泵130包括立式泵或卧式泵。

应当理解，料浆泵130主要由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口和排出口隔离开。本实用新型实施例对料浆泵130的选择不作具体限定。

图2所示为本实用新型提供的一种料浆定量加注系统的结构示意图。如图2所示，该料浆定量加注系统包括：控制器210、计量仓220、料浆泵230、测距传感器240、卸料管250、放料闸阀260、料浆罐270(分别对应图1中标注的控制器110、计量仓120、料浆泵130、测距传感器140、卸料管150、放料闸阀160和料浆罐170)和搅拌机280。其中，料浆罐270和料浆泵230之间通过导液管连接，当料浆泵230开始向计量仓220中泵送料浆时，料浆泵230便从料浆罐270向计量仓220泵送料浆，本实用新型实施例对料浆罐270的种类及形状不作具体限定。搅拌机280，安装在卸料管250远离计量仓220的一端，也即卸料管250一端连接计量仓220，另一端连接搅拌机280，料浆从卸料管250中流出，进入搅拌机280后，与胶凝性材料混合搅拌，待完全混合均匀后，将混合好的料浆注入模具中，完成浇注，本实用新型实施例对搅拌机280的种类不作具体限定。

应当理解，搅拌机280可以采用旋桨式搅拌器、桨式搅拌器、螺带式搅拌器、磁力搅拌器等，本实用新型实施例对搅拌机的类型不作具体限定。旋桨式搅拌器，由2-3片推进式螺旋桨片构成，工作转速较高，产生较大的循环量，适合于搅拌低粘度(<2pa·s)的液体；桨式搅拌器，桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致，其间仅有很小间隙，可清除附在槽壁上的粘性反应产物，或堆积于槽底的固体物，保持较好的传热效果，可用于搅拌粘度高达200pa·s的流体；螺带式搅拌器，螺带的外径与螺距相等,专门用于搅拌高粘度液体(200～500pa·s)及拟塑性流体，通常在层流状态下操作；磁力搅拌器，corning数字式加热器带有一个闭路旋钮来监控与调节搅拌速度，并且微处理器自动调节马达动力去适应水质、粘性溶液与半固体溶液。针对上述搅拌机的选择可根据实际搅拌的料浆粘度确定。

需要说明的是，本实施例中控制器210、计量仓220、料浆泵230、测距传感器240、卸料管250和放料闸阀260与图1基本相同，详情请见上述相关记载，在此不再赘述。

由此可知，本实用新型实施例加入料浆罐270和搅拌机280两部分，使整个系统更加完整，计量好的料浆流入搅拌机280中混合搅拌后直接浇注到模具中，缩短了浇注时间，加快了浇注的速度，实现了在料浆流动性没有明显变差之前完成浇注作业。

图3所示为本实用新型提供的一种料浆定量加注系统的工作原理的示意性流程图。以图2为例，该流程包括如下步骤：

310：根据模具规格确定计量仓220内浇注料浆面的高度。

应当理解，根据模具的规格确定浇注料浆量的总体积，根据料浆的总体积确定料位高度h，也即确定计量仓220内料浆面的高度。其中，料浆量的总体积，为模具需要浇注的总料浆量，如，一个联合模具中含有10块坯子，每一块坯子的体积约为0.1m³，则需要注入的料浆总体积为1m³。

320：将料位计探头安装在所述料浆面的高度。

应当理解，确定好料浆面的高度后，进行高度标记，其中包括应用标识线进行标定，标识线包括物理真实标识线和非物理真实标识线，详细记载请参见上述图1和图2的实施例，在此不再赘述。标定好高度后将料位计探头安装在该料浆面的高度，进行料浆量的检测。

330：当料浆泵230从料浆罐270中抽送的料浆液面触碰到料位计探头位置时，控制器210切断料浆泵230停止供浆。

应当理解，料浆泵230启动，从料浆罐270中向计量仓220内泵送料浆，当计量仓220内的料浆液面触碰到探头时，一个信号发送至控制器210，控制器210立即切断料浆泵230的供电，停止供浆。

340：控制器210控制放料闸阀260打开让料浆流入搅拌机280，并加入胶凝性材料充分搅拌。

应当理解，停止供浆后，控制器210控制放料闸阀260打开，让计量好的料浆流入搅拌机280中，并加入胶凝性材料，进行充分混合，本实用新型实施例对胶凝性材料的加入方式不作具体限定，可以是人工手动加注，也可以外接胶凝性材料加注机进行自动加注。

350：将搅拌均匀的料浆注入模具，完成浇注作业。

应当理解，当搅拌料浆充分搅拌后，此时，料浆的流动性会逐渐变差，因此，当搅拌均匀后便将料浆注入模具，完成浇注作业。

工作原理：先将模具所需要的料浆量进行计算，确定浇注的料浆量，根据模具规格确定计量仓内浇注的料浆面高度，将料位计探头安装在确定的料浆面高度，启动料浆泵将料浆从料浆罐中抽送至计量仓内，当浇注的料浆到达预设的料浆液面触碰到料位计探头时，控制器自动切断料浆泵的抽送工作，停止供浆，并将计量好的料浆排出至搅拌机中，与胶凝性材料充分混合后，完成浇注作业。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“顶部”、“一侧”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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，除非另有明确的规定，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实用新型中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多样变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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