阅读说明：本技术 一种半固态超声波制浆装置及其工作方法 (A kind of semisolid ultrasonic wave pulping device and its working method ) 是由 王连登 陈敬锦 王火生 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种半固态超声波制浆装置及其工作方法,该装置包括运动座、运动座驱动机构、制浆料筒和超声波发生装置,所述运动座驱动机构连接运动座,以带动运动座运动,所述制浆料筒安装于运动座上,以随运动座移动,所述超声波发生装置设于制浆料筒上并伸入制浆料筒中,以在取完铝液后进行半固态振荡制浆,所述制浆料筒底部开设有铝液进出口,所述制浆料筒上设有由升降机构驱动的运动杆,所述运动杆下端设有堵塞,以在运动杆向下运动时,通过堵塞堵住铝液进出口,而在运动杆向上运动时,使堵塞打开铝液进出口,所述运动座上安装有检测端朝向下的液面传感器。该装置及其工作方法不仅自动化程度高,而且提高了制浆质量和工作安全性。(The present invention relates to a kind of semisolid ultrasonic wave pulping device and its working methods, the device includes kinematic nest, kinematic nest driving mechanism, slurrying barrel and ultrasonic generator, the kinematic nest driving mechanism connects kinematic nest, to drive kinematic nest to move, the slurrying barrel is installed in kinematic nest, with mobile with kinematic nest, the ultrasonic generator is set on slurrying barrel and protrudes into slurrying barrel, slurrying is vibrated to carry out semisolid after taking molten aluminum, slurrying barrel bottom offers molten aluminum inlet and outlet, the slurrying barrel is equipped with the moving lever driven by elevating mechanism, the moving lever lower end is equipped with blocking, when moving lever moves downward, by blocking molten aluminum inlet and outlet, and when moving lever moves upwards, blocking is set to open molten aluminum inlet and outlet, liquid level of the test side under is installed to pass in the kinematic nest Sensor.The device and its working method not only high degree of automation, but also improve slurrying quality and job security.)

一种半固态超声波制浆装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及半固体制浆技术领域，具体涉及一种半固态超声波制浆装置及其工作方法。

背景技术

在传统的半固态制浆过程中，大都是先进行人工取汤然后制浆以及运送浆料的方式，这样的操作方式容易发生安全事故，存在人为因素致使工艺不稳定的现象。或者采用两台简易的机械手分别进行取汤，浇注，制浆等半固态制浆工序，或在外面单独制浆后，再把浆料采用机器手送到成型设备的料室进行成型，这些设备或过于复杂，或工序过多，对半固态浆料的质量影响较大，经常会把氧化杂夹带入铝液，降低铝合金性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半固态超声波制浆装置及其工作方法，该装置及其工作方法不仅自动化程度高，而且提高了制浆质量和工作安全性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种半固态超声波制浆装置，包括运动座、运动座驱动机构、制浆料筒和超声波发生装置，所述运动座驱动机构连接运动座，以带动运动座运动，所述制浆料筒安装于运动座上，以随运动座移动，所述超声波发生装置设于制浆料筒上并伸入制浆料筒中，以在取完铝液后进行半固态振荡制浆，所述制浆料筒底部开设有铝液进出口，所述制浆料筒上设有由升降机构驱动的运动杆，所述运动杆下端设有堵塞，以在运动杆向下运动时，通过堵塞堵住铝液进出口，而在运动杆向上运动时，使堵塞打开铝液进出口，所述运动座上安装有检测端朝向下的液面传感器。

进一步地，所述超声波发生装置包括超声波换能器、变幅杆和振动棒，所述超声波换能器的输出端经变幅杆连接振动棒，所述振动棒伸入制浆料筒中，以通过超声波作用对制浆料筒中的铝液进行振荡细化。

进一步地，所述运动杆设于制浆料筒中，且其上端从制梁料筒上部穿出，所述升降机构为升降气缸，所述升降气缸安装于运动座上，且其输出活塞杆与运动杆连接，以带动运动杆上下运动。

进一步地，所述制浆料筒为除铝液进出口和上端开口外，其他部位密封的密闭结构，所述制浆料筒的上端开口被超声波发生装置密封，所述铝液进出口可被堵塞密封。

进一步地，所述液面传感器位于制浆料筒旁侧，以在制浆料筒进入熔铝炉时，随制浆料筒进入熔铝炉。

进一步地，所述制浆料筒中设有用于检测制浆料筒内铝液温度的温度传感器。

进一步地，还设有控制单元，所述控制单元的输入端与装置各传感器连接，所述控制单元的输出端与装置各工作机构、部件的控制端连接，以控制装置各组成单元工作。

本发明还提供了一种半固态超声波制浆装置的工作方法，包括以下步骤：

1）控制单元控制运动座驱动机构将运动座及其上的制浆料筒移动至熔铝炉液面上方，然后带动制浆料筒向下移动进入熔铝炉；

2）液面传感器接触到铝液后向控制单元发送信号，控制单元控制运动座驱动机构将制浆料筒继续下移到设定位置，然后控制升降机构驱动运动杆向上运动，使堵塞打开铝液进出口，铝液从制浆料筒底部进入制浆料筒中；

3）控制单元控制升降机构驱动运动杆向下运动，使堵塞堵住铝液进出口，然后控制运动座驱动机构将制浆料筒上移到熔铝炉液面上方；

4）温度传感器检测制浆料筒内的铝液温度，当达到设定温度时向控制单元发送信号，控制单元控制超声波发生装置开始工作，进行半固态振荡制浆；

5）制浆完成后，控制单元控制运动座驱动机构将制浆料筒移动至压铸机的给汤口上方；

6）控制单元控制升降机构驱动运动杆向上运动，使堵塞打开铝液进出口，铝液从制浆料筒中流出至压铸机的给汤口。

进一步地，步骤4）中，超声波发生装置工作时，超声波换能器将输入的电能转化为超声波，变幅杆放大超声波振幅，振动棒将放大后的超声波能量振动直接传递给铝液，通过超声波作用对制浆料筒中的铝液进行振荡细化，进行半固态振荡制浆；其中，搅拌振荡时间以需要控制的合金熔体的粘度对应的温度来控制，即当铝液温度降到铝合金液相两相区的液相温度以下时，停止振荡。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：提供了一种半固态超声波制浆装置及其工作方法，集取汤、制浆、给汤过程于一体，提高了半固态制浆的自动化程度。同时，在取汤时可避开铝液表面的氧化物，取汤、制浆以及制浆料筒转移等过程始终处于密闭状态，减少了铝液氧化带来的影响，同时采用超声波制备半固态浆料，超声波作用产生的声空化和声流效应作用于金属熔体，影响其温度场合凝固场，促进形核并控制晶核生长，从而细化晶粒，降低温度，提高熔体粘度，从而提高了制浆的质量。由于自动化程度的提高以及密封结构的设计，使操作更加简单、安全，提高了工作安全性，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种半固态超声波制浆装置，如图1所示，包括运动座1、运动座驱动机构2、制浆料筒3和超声波发生装置4，所述运动座驱动机构2连接运动座1，以带动运动座1运动，所述制浆料筒3安装于运动座1上，以随运动座1移动，所述超声波发生装置4设于制浆料筒3上并伸入制浆料筒3中，以在取完铝液后进行半固态振荡制浆，所述制浆料筒3底部开设有铝液进出口31，所述制浆料筒3上设有由升降机构5驱动的运动杆6，所述运动杆6下端设有堵塞61，以在运动杆6向下运动时，通过堵塞61堵住铝液进出口31，而在运动杆6向上运动时，使堵塞61打开铝液进出口31，所述运动座1上安装有检测端朝向下的液面传感器7。

在本实施例中，所述超声波发生装置4包括超声波换能器41、变幅杆42和振动棒43，所述超声波换能器41的输出端经变幅杆42连接振动棒43，所述振动棒43伸入制浆料筒3中，以通过超声波作用对制浆料筒3中的铝液进行振荡细化。

所述运动杆6设于制浆料筒3中，且其上端从制梁料筒3上部穿出，所述升降机构5为升降气缸，所述升降气缸安装于运动座1上，且其输出活塞杆与运动杆6连接，以带动运动杆6上下运动。

为了保证制浆工作过程的密闭性，使铝液不被氧化，所述制浆料筒3为除铝液进出口和上端开口外，其他部位密封的密闭结构，所述制浆料筒3的上端开口被超声波发生装置4密封，所述铝液进出口31可被堵塞61密封。

所述液面传感器7位于制浆料筒3旁侧，以在制浆料筒进入熔铝炉时，随制浆料筒进入熔铝炉。所述制浆料筒3中设有用于检测制浆料筒内铝液温度的温度传感器8。为了实现对装置各组成单元的控制，该装置还设有控制单元，所述控制单元的输入端与液面传感器7、温度传感器8连接，所述控制单元的输出端与运动座驱动机构2、超声波发生装置4、升降机构5的控制端连接。

本发明还提供了上述半固态超声波制浆装置的工作方法，包括以下步骤：

1）控制单元控制运动座驱动机构将运动座及其上的制浆料筒移动至熔铝炉液面上方，然后带动制浆料筒向下移动进入熔铝炉。

2）液面传感器接触到铝液后向控制单元发送信号，控制单元控制运动座驱动机构将制浆料筒继续下移到设定位置，然后控制升降机构驱动运动杆向上运动，使堵塞打开铝液进出口，铝液从制浆料筒底部进入制浆料筒中。从底部进料，可以避免从铝水表面的氧化层进入制浆料筒，减少氧化物的产生，同时实现定量给汤取铝液。

3）控制单元控制升降机构驱动运动杆向下运动，使堵塞堵住铝液进出口，然后控制运动座驱动机构将制浆料筒上移到熔铝炉液面上方。

4）温度传感器检测制浆料筒内的铝液温度，当达到设定温度时向控制单元发送信号，控制单元控制超声波发生装置开始工作，进行半固态振荡制浆。

其中，超声波发生装置工作时，超声波换能器将输入的电能转化为超声波，变幅杆放大超声波振幅，振动棒将放大后的超声波能量振动直接传递给铝液，通过超声波作用对制浆料筒中的铝液进行振荡细化，进行半固态振荡制浆；搅拌振荡时间以需要控制的合金熔体的粘度对应的温度来控制，即当铝液温度降到铝合金液相两相区的液相温度以下时，停止振荡。

5）制浆完成后，控制单元控制运动座驱动机构将制浆料筒移动至压铸机的给汤口上方。

6）控制单元控制升降机构驱动运动杆向上运动，使堵塞打开铝液进出口，铝液从制浆料筒中流出至压铸机的给汤口。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。