CN210945732U - 半固态制浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半固态金属加工技术领域，提供一种半固态制浆装置，包括用于容纳熔融金属液的汤勺、用于支撑汤勺的基座、可与基座配合密封罩于汤勺上的护罩、用于搅拌汤勺中熔融金属液的搅拌机构以及抽真空机构；护罩中具有容置汤勺的容腔；搅拌机构包括可伸入汤勺内的搅拌棒以及用于驱动搅拌棒的第一驱动件，第一驱动件安装于护罩上；抽真空机构与容腔连通。本实用新型提供的半固态制浆装置，采用抽真空机构能够将容腔内的空气抽走，减少了半固态浆料中的金属氧化物和气泡，提高了半固态浆料的纯度，能够保障半固态浆料的稳定性，提升了半固态浆料的质量，有助于提高产品的品质和稳定性。

Description

半固态制浆装置

技术领域

本实用新型涉及半固态金属加工技术领域，尤其提供一种半固态真空制浆装置。

背景技术

随着半固态制浆装置的发展，半固态制浆在工业生产中的应用越来越广泛。在金属浆料由熔融状态形成半固态浆料时，会逐渐形成树状结晶，而树状结晶的流动性较差，会导致浇注的零件表面性能和结构强度较差。现有的半固态制浆装置是通过搅拌器将半固态浆料中的树状结晶打散，使其形成近球状晶粒，使得半固态浆料具有较好的流动性。而将树状结晶通过搅拌制成的近球状晶粒的半固态浆料具有较高的活性，会与氧化介质(如水分、氧气等)发生化学反应。现有的半固态制浆装置在对金属浆料进行搅拌时会使得金属浆料中混入氧化介质和气泡，影响半固态浆料的质量，进而影响产品的品质和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半固态制浆装置，旨在解决现有技术中的半固态制浆装置在对金属浆料进行搅拌时会使得金属浆料中混入氧化介质和气泡，影响半固态浆料的质量，进而影响产品的品质和稳定性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种半固态制浆装置，包括用于容纳熔融金属液的汤勺、用于支撑所述汤勺的基座、可与所述基座配合密封罩于所述汤勺上的护罩、用于搅拌所述汤勺中熔融金属液的搅拌机构以及抽真空机构；所述护罩中具有容置所述汤勺的容腔；所述搅拌机构包括可伸入所述汤勺内的搅拌棒以及用于驱动所述搅拌棒的第一驱动件，所述第一驱动件安装于护罩上；所述抽真空机构与所述容腔连通。

进一步地，所述抽真空机构包括真空泵、连接所述真空泵与所述护罩内侧的真空管以及安装于所述护罩上的放空阀。

进一步地，所述基座上设有与所述护罩开口边缘配合的密封垫圈。

进一步地，所述基座上设有用于驱动所述护罩与所述基座盖合与分离的第二驱动件。

进一步地，所述第二驱动件为竖直安装于所述基座上的回转夹紧气缸。

进一步地，所述基座上设有锁紧所述汤勺的固定结构。

进一步地，所述固定结构包括用于配合定位所述汤勺底部的卡位、用于向下压持所述汤勺的压块以及用于驱动所述压块上升或下降的第三驱动件，所述卡位设于所述基座上，所述第三驱动件安装于所述基座上。

进一步地，所述搅拌棒为中空结构，所述护罩内设有与所述搅拌棒内部连通的气管，所述半固态制浆装置还包括与所述气管连通的供气机构。

进一步地，所述护罩内还设有用于检测所述汤勺内浆料温度的温度传感器。

进一步地，所述护罩上还设有用于检测所述容腔内真空度的压力传感器。

本实用新型提供的半固态制浆装置，采用抽真空机构能够将容腔内的空气抽走，减少了金属浆料中的氧化介质和气泡，使得熔融金属液在搅拌过程中不会与氧化介质接触，从而不会反应生成金属氧化物，降低了半固态浆料中的金属氧化物含量和气泡，提高了半固态浆料的纯度，能够保障半固态浆料的稳定性，提升了半固态浆料的质量，有助于提高产品的品质和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的半固态制浆装置打开时的结构示意图；

图2为图1中半固态制浆装置的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的半固态制浆装置盖合时的结构示意图；

图4为图1中护罩及搅拌组件的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

11—汤勺、12—基座、121—卡位、13—护罩、141—第三驱动件、142—压块、15—第二驱动件、20—搅拌机构、21—第一驱动件、22—搅拌棒、31—真空管、32—气管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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。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。

请一并参阅图1至图4，下面对本实用新型提供的半固态制浆装置进行说明。本实用新型提供一种半固态制浆装置，包括汤勺11、基座12、护罩13、搅拌机构20以及抽真空机构，汤勺11用于盛放熔融金属液，基座12用来支撑汤勺11，汤勺11放置在基座12上，护罩13与基座12配合，罩住汤勺11，对汤勺11进行密封；搅拌机构20用来搅拌汤勺11内的熔融金属液。护罩13中具有容置汤勺11的容腔，护罩13盖合在基座12上时，护罩13与基座12配合将汤勺11密封在容腔内。搅拌机构20包括搅拌棒22以及第一驱动件21，搅拌棒22可伸入汤勺11内对熔融金属液进行搅拌，第一驱动件21用来驱动搅拌棒22对熔融金属液进行搅拌，第一驱动件21安装在护罩13上，抽真空机构与容腔连通，用于将容腔内的空气抽出。采用抽真空机构能够将容腔内的空气抽出，这样在搅拌棒22搅拌汤勺11内的熔融金属液时，就能够避免熔融金属液与空气接触，避免了熔融金属液与空气中的水分、氧气等氧化介质反应生成金属氧化物，减少了半固态浆料中的金属氧化物和气泡，避免了氧化介质和气泡影响制得的半固态浆料的质量，使得半固态浆料更加稳定，从而提升半固态浆料的质量，有利于提高半固态浆料生产产品的品质和结构强度的稳定性。其中，第一驱动件21安装在护罩上，当搅拌棒22在搅拌时，能够使得熔融金属液的热量由搅拌棒22传导散失，使得熔融金属液慢慢结晶，形成半固态浆料；在熔融金属液结晶时，由于搅拌棒22的搅拌作用，使得熔融金属液内液体具有一定的剪切作用，从而避免了树状结晶的产生，使得结晶趋向于球状，使得形成的半固态浆料具有较好的流动性，制造的产品具有较优异的力学性能和表面性能。另一方面，采用抽真空方式，能够降低汤勺11与周围的热传导速度，有利于避免汤勺13内壁附近形成树状结晶。而且，护罩13在制浆过程中将汤勺11与外界隔绝，能够避免熔融金属液溅出造成安全事故。

具体地，第一驱动件21可以是电机或者气动马达等，通过第一驱动件21带动搅拌棒22转动，实现对熔融金属液的搅拌。搅拌棒22包括搅拌轴以及安装于主轴上的桨叶，采用桨叶搅拌能够增大搅拌棒的搅拌半径和对半固态浆料的剪切作用，使得半固态浆料较为均匀。当然，也可以通过偏心设置的搅拌轴对汤勺11内熔融金属液进行搅拌。

更具体地，第一驱动件21为电机，电机的主体安装于护罩13外侧，护罩13的顶部设有密封组件，电机的转轴和搅拌棒22与护罩之间通过密封组件密封。这样能够保障电机转动时，护罩13不漏气，确保容腔的密封。电机和搅拌棒22之间可通过变速箱连接，这样控制电机转速，防止搅拌棒转速过快导致汤勺内熔融金属液飞溅。该密封组件可以包括轴套等密封结构。优选地，第一驱动件21为变频电机，这样便于控制搅拌棒22的转速。

进一步地，请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的半固态制浆装置的一种具体实施方式，抽真空机构包括真空泵、真空管31以及放空阀，真空管31连接真空泵与护罩13内侧的容腔，放空阀安装于护罩13上，用于连通容腔与护罩13外部。在护罩13与基座12盖合后，采用真空泵将容腔内的空气抽出，从而避免汤勺11内的熔融金属液与空气中的水、氧气等氧化介质反应，防止生成金属氧化物，提高半固态浆料的纯度。设置放空阀，能够在半固态浆料制备完成后，向容腔内输送气体，降低容腔内的真空度，便于将护罩13与基座12分开，将制备好的半固态浆料取出备用，这样便于护罩13的打开。

具体地，护罩13和基座12可以采用合金(如钢、铸铁等)制造，这样能够保障较高的强度，避免在抽真空时护罩13或者基座12变形；同时也能保障护罩13具有较好的导热性能。

进一步地，基座12上设有与护罩13开口边缘配合的密封垫圈。设置密封圈能够使得容腔具有较好的密封效果，防止护罩13与基座12之间漏气，影响真空泵抽真空的效果。

具体地，基座12上设有框状密封槽，密封垫圈容置于密封槽内，这样能够避免密封垫圈移动，防止容腔密封失效。优选地，护罩13上设有密封凹槽，密封凹槽内嵌设有密封环，这样在护罩13与基座12盖合时，密封环和密封垫圈能够同时起到密封作用，三层密封结构，确保护罩13与基座12将汤勺11与外界隔绝。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的半固态制浆装置的一种具体实施方式，基座12上设有第二驱动件15，第二驱动件15用于驱动护罩13与基座12盖合和分离。采用第二驱动件15驱动护罩13与基座12打开和关闭，便于对护罩13的控制，能够防止人工打开护罩13被烫伤。

具体地，第二驱动件15为电机或者气缸。可以采用直线电机或者升降气缸，将第二驱动件15的壳体固定在基座12上，将护罩13安装在输出轴上，这样就能够通过第二驱动件15的升降使得护罩13的升起或落下，实现护罩13与基座12的分离和盖合。

优选地，第二驱动件15为回转夹紧气缸，该回转夹紧气缸竖直安装在基座12上，该回转夹紧气缸的活塞缸与基座12固定，该回转夹紧气缸的活塞杆的端部与护罩13内壁固定。这样使得护罩13在打开和盖合过程中不仅能沿竖直方向升降，还能够沿气缸活塞杆进行旋转。这样使得护罩13打开后能够移动汤勺11，避免护罩对汤勺11移动产生干扰。具体地，回转夹紧气缸在第一行程内进行直线运动，使得护罩13上升，搅拌棒22上升至汤勺11上方；回转夹紧气缸在第二行程内进行旋转或螺旋运动，使得护罩13偏离汤勺11的上方，这样避免护罩13在打开和盖合过程中搅拌棒22与汤勺11产生干扰，使得汤勺11内的浆料洒出。

当然，第二驱动件15也可采用直线驱动件，如升降气缸或者直线电机，基座12上可设置驱动第二驱动件15转动的变位机，采用变位机驱动第二驱动件15转动，能够在护罩13上升后自动转动护罩13，便于汤勺11的取放和转移。可将护罩13转动安装在第二驱动件15的输出轴上，这样可以通过转动护罩13，使护罩13转动至汤勺11的侧面，方便转移汤勺11。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的半固态制浆装置的一种具体实施方式，基座12上设有固定结构，固定结构将汤勺11锁紧在基座12上。采用固定结构，可将汤勺11锁定在基座12上，这样能够在搅拌机构20搅拌时避免汤勺11晃动，也可防止护罩13升降过程中汤勺11的移动。防止由于汤勺11晃动致使浆料洒出，造成安全事故。

更进一步地，固定结构包括卡位121、压块142及第三驱动件141，卡位121与汤勺11底部配合，用于定位汤勺11的底部；压块142用于向下压住汤勺11，使汤勺11固定在基座12上；第三驱动件141用于驱动压块142上升和下降。采用卡位121能够起到定位汤勺11的作用，确保汤勺11的放置位置，这样在护罩13每次落下时，搅拌棒22都能够准确***汤勺11内。采用压块142和第三驱动件141能够起到固定汤勺11的作用，避免半固态制浆过程中汤勺11晃动。

具体地，第三驱动件141可为升降气缸或者直线电机，这样可以带动压块142上升或下降，从而将汤勺11压紧。优选地，第三驱动件141为回转夹紧气缸。这样在压块142上升之后能够旋转至远离汤勺11的两侧，避免对移动汤勺11产生干扰。

具体地，汤勺11底部设有凹槽，卡位121为凸设于基座12上的凸台，凸台形状与凹槽形状匹配，凸台高度小于等于凹槽深度。在放置汤勺11时，将凹槽与凸台对接，这样就可以定位汤勺11位置，同时能够减小汤勺11外壁散热，减小熔融金属液在汤勺11内壁处降温的速度，避免由于汤勺11内壁降温过快导致形成树状结晶。

优选地，汤勺11的两侧均设有压块142和第三驱动件141，这样能够从两侧同时将汤勺11压紧，使汤勺11受力平衡，防止汤勺11倾斜。

进一步地，请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的半固态制浆装置的一种具体实施方式，搅拌棒22为中空结构，护罩13内设有与搅拌棒22内部连通的气管32，半固态制浆装置还包括供气机构，供气机构连通气管32向搅拌棒22内部输送冷却气体，使搅拌棒22降温。采用供气机构向搅拌棒22内供气，能够起到冷却搅拌棒22的作用，进而通过搅拌棒22冷却熔融金属液，使之结晶形成半固态浆料。这样能够通过控制搅拌棒22内的冷却气体的流速，调节熔融金属液形成半固态浆料的降温梯度和时间。

具体地，气管32内设置有进气管道和排气管道，供气机构与进气管道连通，向搅拌棒22内腔输送冷却气体，冷却搅拌棒22；排气管道与搅拌棒22内腔和容腔外部连通，用于将搅拌棒22内热交换后的冷却气体排出，使得搅拌棒22的热量散发到外部。

更进一步地，供气机构包括气源、过滤器、干燥器及电磁阀等。气源可以是空气压缩机或风机，通过输送空气，来对搅拌棒22进行冷却。过滤器能够对气源输出的空气进行过滤，防止空气中的杂质等堵塞搅拌棒22内的空腔，影响熔融金属液的冷却。干燥器能够去除空气中的水分，防止空气内的水分进入到高温的搅拌棒22内损坏搅拌棒22，造成安全事故。当然，气源也可以是氮气、氦气等惰性气体的气源，如氮气瓶、氦气瓶等。

进一步地，护罩13内还设有用于检测汤勺11内半固态浆料温度的温度传感器。设置温度传感器，通过检测汤勺11内熔融金属液的温度，可以控制半固态制浆的过程。其中，温度传感器可以是热电偶等，热电偶安装在护罩13顶部，且热电偶朝向汤勺13设置，这样能够保障熔融金属液温度的检测精度。

具体地，可以根据温度传感器检测的熔融金属液生成半固态浆料过程中的温度，控制供气机构输送冷却气体的速度，进而控制半固态浆料的降温梯度。

进一步地，护罩13上还设有压力传感器，用于检测容腔内的真空度。设置压力传感器，能够检测容腔内的压力，在半固态浆料制浆完成后，能够通过放空阀将容腔内的真空释放，当压力传感器检测到容腔内压力平衡稳定后，第二驱动件15控制护罩13升起，第三驱动件141控制压块142将汤勺11释放。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半固态制浆装置，其特征在于：包括用于容纳熔融金属液的汤勺、用于支撑所述汤勺的基座、可与所述基座配合密封罩于所述汤勺上的护罩、用于搅拌所述汤勺中熔融金属液的搅拌机构以及抽真空机构；所述护罩中具有容置所述汤勺的容腔；所述搅拌机构包括可伸入所述汤勺内的搅拌棒以及用于驱动所述搅拌棒的第一驱动件，所述第一驱动件安装于护罩上；所述抽真空机构与所述容腔连通。

2.根据权利要求1所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述抽真空机构包括真空泵、连接所述真空泵与所述护罩内侧的真空管以及安装于所述护罩上的放空阀。

3.根据权利要求2所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述基座上设有与所述护罩开口边缘配合的密封垫圈。

4.根据权利要求1所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述基座上设有用于驱动所述护罩与所述基座盖合与分离的第二驱动件。

5.根据权利要求4所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述第二驱动件为竖直安装于所述基座上的回转夹紧气缸。

6.根据权利要求1所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述基座上设有锁紧所述汤勺的固定结构。

7.根据权利要求6所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述固定结构包括用于配合定位所述汤勺底部的卡位、用于向下压持所述汤勺的压块以及用于驱动所述压块上升或下降的第三驱动件，所述卡位设于所述基座上，所述第三驱动件安装于所述基座上。

8.根据权利要求7所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述搅拌棒为中空结构，所述护罩内设有与所述搅拌棒内部连通的气管，所述半固态制浆装置还包括与所述气管连通的供气机构。

9.根据权利要求1至8任一项所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述护罩内还设有用于检测所述汤勺内浆料温度的温度传感器。

10.根据权利要求1至8任一项所述的半固态制浆装置，其特征在于：所述护罩上还设有用于检测所述容腔内真空度的压力传感器。

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