[发明专利]一种浇铸用熔体箱恒液位控制装置

说明书

技术领域

本发明属于机电一体化领域，涉及一种浇铸用熔体箱恒液位控制装置。

背景技术

目前金属连续浇铸机配套的浇铸系统工作过程是：熔体泵从熔炉(或熔锅)中连续不断抽取金属熔体到浇铸系统的熔体箱中，浇铸系统有规律的将熔体浇注到连续运行的模子中，由于没有输入的流量控制，抽到熔体箱的熔体总是要多于浇出的熔体，因此，需在熔体箱上部侧面开孔、接上一根回流管，使多余的熔体回流到熔炉(或熔锅)中，这种对输入熔体流量无控制、采用熔体回流的方式存在如下缺陷：a、熔体回流导致金属氧化加剧，往往对合金材料导致合金成分难达标、产品不合格等后果；b、熔体回流导致热能损失；c、熔体泵驱动电机长期工作导致电能损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种浇铸用熔体箱恒液位控制装置，以克服现有技术中因熔体回流造成的熔体氧化、浇铸成品质量低下的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种浇铸用熔体箱恒液位控制装置，包括熔体箱、补液管、熔体泵电机，其特征在于：还包括一安装于熔体箱上的液位检测机构以及变频控制器，所述的液位检测机构连接所述的变频控制器，所述的变频控制器连接所述的熔体泵电机，所述的熔体泵电机通过所述补液管与所述熔体箱内部连通。

具体地，所述的液位检测机构包括一浮球、浮球拉杆以及安装于所述熔体箱上方的拉线式位移传感器，所述浮球浮动于所述熔体箱的熔体液面，所述浮球拉杆通过一通孔穿过所述熔体箱上盖与所述拉线式位移传感器的拉线在同一垂直线上连接。所述的拉线式位移传感器的输出接控制器的输入端。

其具体工作原理为：浮球随熔体液面高低变化而上下运动、拉杆也与浮球一起上下运动(在熔体箱盖板上有一导向孔结构，拉杆在导向孔中作上下运动)，拉杆的上端与一拉线式位移传感器的连接，由此，液面的变化通过拉线式位移传感器检测，拉线式位移传感器信号接入控制熔体泵驱动电机的变频控制器，通过对变频控制器参数的设置，控制熔体泵运行，保持熔体箱液位恒定。其中，拉杆与拉线式位移传感器可直接相连，也可通过中间连接件相连；拉线式位置传感器可以与拉杆在一个垂直线上连接。拉线式位置传感器检测到的液位数据(对应一个电压信号)送入变频控制器中，与变频控制器预先设定的液位值对应的电压值进行比较获得一个差值，变频控制器根据该差值以及根据一定的控制策略输出具有一定频率的电压信号驱动熔体泵电机，从而泵入一定的熔体到熔体箱，实现液位的恒定。

所述的控制器可以为PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器或负反馈控制器，具体采用何种控制策略视控制的精度要求以及系统的复杂程度而定。

本发明涉及的熔体为铅钙合金以及其他所有含易氧化元素的合金，如含钙合金、含锶合金等。

本发明的有益效果如下：

1)克服熔体回流，浇铸质量提高。由于本发明实现了熔体液位的恒定，从而可以避免目前浇注方式下回流造成的熔体氧化、合金成分不稳定的问题，保障了浇铸成品的质量。

2)减少能源消耗。由于熔体回流得到了抑制，因此原有的回流熔体的热能消耗就避免了，而且，熔体泵电机根据变频器的输出电压而运转，避免了不必要的空转，从而更加节能降耗。

附图说明

图1是本发明熔体箱部分的结构图。

图2是本发明实施例对应的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，对于一个铅钙合金自动浇铸系统，熔体箱1中设置一浮球机构，安装在熔体箱盖板上方的拉线式位移传感器3(在此选用的拉线式位移传感器额定位移行程为：40mm)的拉线与浮球拉杆4一端相连接，由此检测浮球5上下位置的变化(即液位的变化)，拉线式位移传感器3检测到的位移信号传到一带PID调节的变频控制器，即图2中的PID变频控制器，拉线式位移传感器3信号为反馈信号(0~10V电压信号，其实质反应了液位的变化)，恒液位位置确定后，在变频控制器中设定对应的恒液位电压值，该恒液位电压值为变频控制器的输入信号。再设定变频控制器内部PID控制参量，即可根据生产过程中熔体箱液位的变化由变频控制器自动调节熔体泵电机的转速，熔体泵电机驱动熔体泵通过补液管2向熔体箱1中输入相应的熔液，保持熔体箱1液位动态平衡。

本发明涉及的熔体也可以是其他所有含易氧化元素的合金。