基于單管吹氣及功率超聲鋁合金熔體凈化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鋁合金熔體質(zhì)量凈化領(lǐng)域，具體涉及一種基于單管吹氣及功率超聲鋁合金熔體凈化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熔體凈化是指利用物理或化學(xué)原理的工藝方法盡量除去液態(tài)合金中的有害氣體、夾渣過程。吹氣凈化法是指凈化氣體在熔體中形成無氫氣的凈化氣泡，在分壓差作用下熔體中的氫能夠進入凈化氣泡，氣泡不斷長大并上浮，逸出熔體表面同時使氧化夾雜物上浮至熔體表面的凈化技術(shù)，單管吹氣法是吹氣凈化法的一種，由于設(shè)備簡單操作方便，目前在工廠實際應(yīng)用非常廣泛。功率超聲凈化屬于非吸附凈化的一種，在熔體上的高速確定方向的往復(fù)振動，超聲波的導(dǎo)入會引起無數(shù)顯微空穴的產(chǎn)生，熔體中氣體原子復(fù)合顯微空穴成為微氣泡，氣泡上浮進而逸出熔體，使氣體和夾雜物從熔體中分離的凈化方法。吸附凈化法已較成熟，能適應(yīng)企業(yè)大規(guī)模熔體處理要求，但還存在凈化作用單一，凈化效率低和污染環(huán)境等缺點，非吸附凈化法可實現(xiàn)綠色、高效凈化，但處理大容量能力有限，而且設(shè)備復(fù)雜是主要限制因素。因此，為獲得高質(zhì)量鋁合金構(gòu)件，有必要研究并采用先進的鋁熔體凈化處理方法，去除鋁液中的氣體和夾雜物。兼具高效和工業(yè)大容量處理要求的鋁合金熔體凈化新技術(shù)及裝置是鋁合金熔體凈化處理急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有鋁合金熔體除氣效果不佳，存在的除氣效率不高以及高能耗的問題，提出了一種利用單管吹氣法和功率超聲復(fù)合式的鋁合金熔體凈化處理裝置。
[0004]基于單管吹氣及功率超聲鋁合金熔體凈化裝置，它包括凈化氣瓶、凈化氣體輸出軟管、直線導(dǎo)桿、上支架、右支架、下支架、左支架、絲杠、電氣控制柜、第一數(shù)據(jù)傳輸線、第二數(shù)據(jù)傳輸線、三相異步電機、三相異步電機的輸出軸、浮動平臺、功率超聲工具桿、導(dǎo)氣管、墊圈、功率超聲發(fā)射體、坩禍。所述的電氣控制柜通過第一數(shù)據(jù)傳輸線與功率超聲發(fā)射體電氣連接。所述的浮動平臺一端與直線導(dǎo)桿相連接，浮動平臺另一端與絲杠。所述的直線導(dǎo)桿和絲杠一端固定在上支架，另一端固定在下支架上。所述的絲杠與三相異步電機的輸出軸相連接。所述的三相異步電機通過第二數(shù)據(jù)傳輸線與電氣控制柜電氣連接。所述的上支架、右支架、下支架、左支架之間均為剛性連接。
[0005]所述的電氣控制柜通過第四數(shù)據(jù)傳輸線控制電機電源，以及通過第一數(shù)據(jù)傳輸線控制率超聲電源，電氣控制柜可以同時啟動功率超聲電源和第二異步電機，實現(xiàn)功率超聲工具桿和石墨轉(zhuǎn)子在熔體中同時作用。電氣控制柜也可以分別啟動功率超聲電源和第二異步電機，實現(xiàn)功率超聲工具桿和石墨轉(zhuǎn)子的分別在熔體中作用。
[0006]所述的電氣控制柜通過第四數(shù)據(jù)傳輸線控制電機電源進而實現(xiàn)第一異步電機工作，并通過第一異步電機輸出軸帶動絲杠和導(dǎo)桿產(chǎn)生轉(zhuǎn)動帶動上下移動平臺產(chǎn)生向上或者向下的位移。
[0007]優(yōu)選的:所述的上支架、右支架、下支架、左支架均為方管結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選的:所述的凈化氣體輸出軟管與功率超聲工具桿中的導(dǎo)氣管是密封連接。
[0009]優(yōu)選的:所述的功率超聲發(fā)射體工作頻率為20kHz，最大功率為2 kW且功率在30%?100%范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
[0010]優(yōu)選的:所述的功率超聲發(fā)射體通過墊圈與功率超聲工桿相連接，墊圈通過法蘭固定在浮動平臺上。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
[0012]本發(fā)明通過對單管吹氣和功率超聲復(fù)合凈化關(guān)鍵技術(shù)進行研究，將兩種凈化方法進行有效復(fù)合，聯(lián)合凈化，進而研究復(fù)合式除氣凈化的工藝參數(shù)。與傳統(tǒng)工藝比較，既體現(xiàn)了二者復(fù)合式高效除氣凈化的優(yōu)勢，既避免了單一吹氣因凈化時間長而需要耗費大量氮氣或氬氣和氯氣的缺點，又體現(xiàn)了功率超聲除氣凈化無排放無污染的優(yōu)勢，滿足了現(xiàn)代航空航天、信息產(chǎn)業(yè)、交通運載等高技術(shù)領(lǐng)域?qū)︿X合金構(gòu)件的高質(zhì)量要求，又發(fā)揮了功率超聲除氣凈化的優(yōu)點，滿足環(huán)保要求，有效節(jié)約能源，改善環(huán)境，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為基于單管吹氣及功率超聲鋁合金熔體凈化裝置構(gòu)成示意圖。
[0014]圖2為功率超聲發(fā)射體和單管吹氣復(fù)合式探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面根據(jù)附圖詳細闡述本發(fā)明優(yōu)選的實施方式。
[0016]【具體實施方式】:參見附圖1，基于單管吹氣及功率超聲鋁合金熔體凈化裝置，它包括凈化氣瓶1、凈化氣體輸出軟管1-1、直線導(dǎo)桿2、上支架3、右支架3-1、下支架3-2、左支架3-3、絲杠4、電氣控制柜5、第一數(shù)據(jù)傳輸線5-1、第二數(shù)據(jù)傳輸線5-2、三相異步電機6、三相異步電機的輸出軸6-1、浮動平臺7、功率超聲工具桿8、導(dǎo)氣管8-1、墊圈9、功率超聲發(fā)射體
10、坩禍11。所述的電氣控制柜5通過第一數(shù)據(jù)傳輸線5-1與功率超聲發(fā)射體10電氣連接。所述的浮動平臺7—端與直線導(dǎo)桿2相連接，浮動平臺7另一端與絲杠4。所述的直線導(dǎo)桿2和絲杠4 一端固定在上支架3，另一端固定在下支架3-2上。所述的絲杠4與三相異步電機6的輸出軸6-1相連接。所述的三相異步電機6通過第二數(shù)據(jù)傳輸線5-2與電氣控制柜5電氣連接。所述的上支架3、右支架3-1、下支架3-2、左支架3-3之間均為剛性連接。
[0017]所述的電氣控制柜5通過第二數(shù)據(jù)傳輸線6-2啟動三相異步電機6工作，并通過輸出軸6-1帶動絲杠4和直線導(dǎo)桿2運動使浮動平臺7產(chǎn)生向上或者向下的位移。
[0018]所述的上支架3、右支架3-1、下支架3-2、左支架3_3均為方管結(jié)構(gòu)。
[0019]所述的凈化氣體輸出軟管1-1與功率超聲工具桿8中的導(dǎo)氣管8-1是密封連接。
[0020]所述的功率超聲發(fā)射體10工作頻率為20 kHz，最大功率為2 kW且功率在30%?100%范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
[0021]參見附圖2，所述的功率超聲發(fā)射體10內(nèi)部結(jié)構(gòu)為左右對稱的，它包括法蘭9-1、輻射板10-1、導(dǎo)磁體10-2、導(dǎo)向塊10-3、外殼10-4、蝶形彈簧鋼10-5、激勵線圈10-6、線圈骨架10-7、超磁伸縮棒1