[实用新型]一种熔剂夹杂屏蔽装置及带有该屏蔽装置的机械移液泵

说明书

技术领域

本发明属于镁合金制备技术领域，特别涉及一种镁合金机械移液泵熔剂夹杂屏蔽装置及带有该屏蔽装置的机械移液泵。

背景技术

镁合金具有高的比强度、比刚度及可循环利用的优势，其密度约为铝的64％，钢的23％，被列为“二十一世纪绿色工程材料”。目前，镁合金已在汽车制造、数码通讯领域中得到广泛应用，在汽车结构中尽量采用轻质、可循环的镁合金材料，减少汽车整车重量，以达到节能减排的目的。在一些高档的数码电子产品也已经开始了镁合金的应用，如手机、单反相机以及笔记本壳体采用镁合金材料，轻巧、美观、时尚。

由于镁的化学性质非常活泼，常温或高温下极易与自然界中大元素形成化合物，在熔炼时甚至与空气中的N₂剧烈反应生成Mg₃N₂。因而，如何对镁合金熔体进行纯净化，去除掉有害杂质元素，最大限度减少铸件组织中的非金属和金属夹杂，提高铸件的表观力学性能和电化学性能，是目前镁合金熔炼过程中存在的一个关键一环，也是一个薄弱环节。目前化学造渣和物理沉降为镁合金熔炼工业生产过程中普遍采用的净化方法。主要用2#熔剂对镁合金熔体进行精炼，经过一段时间的沉淀，大部分渣沉积至坩埚底部。

在镁合金的铸造过程中常涉及到移液问题，目前镁合金铸件工业生产中移液方式主要有两种：(1)机械泵移液；(2)气压泵移液。气压泵采用高压气体将封闭坩埚体系中的镁液顶出移液管，在运行过程中对坩埚中镁熔体扰动比较小，镁熔体几乎处于相对静止平衡状态，有利于保持镁液的品质。但气压泵存在操作复杂，坩埚长期在高温、高压下工作易导致蠕变变形，甚至破裂，造成漏液而酿成重大安全事故；机械泵相对结构比较简单、造价低，机械泵移液仍是镁熔体传输的一种较简单而又经济的途径。但机械泵底部的叶轮的高速旋转，附近镁液中存在的剪切力，造成熔体的运动，在移液过程中易产生搅动和震动，尤其是镁液面比较低的时候，造成沉积在坩埚底部的沉淀物向上泛起，熔剂夹杂搅动上浮，被吸入到移液管中，从而熔剂夹杂混入到铸件中，造成不合格的产品。对镁合金零部件的品质与性能构成较大影响，废品率急剧上升。

因而对现有镁合金熔体移液装置进行改造，使之成为一种成熟技术势在必行。

发明内容

本发明基于现有机械泵移液装置，在移液泵下方添加一个屏蔽套，有效地隔断了机械移液泵在运转过程中对其附近区域镁液所形成的剪切力，并消除了机械泵在移液过程中易产生的搅动和震动，减小机械泵体由于震动对坩埚镁熔体所造成的搅动效应，从而大幅降低机械泵对坩埚底部镁合金熔体的扰动作用，显著提高了镁合金浇注件的品质。经生产实践证明该装置设计合理，安装方法简易可行。

(一)本发明提供的一种镁合金机械移液泵熔剂夹杂屏蔽装置，其结构主要分成两部分：屏蔽套和悬挂支架，其中，屏蔽套为圆盆形状，悬挂支架由四根等长圆钢组成，组成悬挂支架的圆钢下端与屏蔽套外壁焊接相连。

(二)在(一)所述方案基础上，优选四根圆钢均匀分布在屏蔽套外壁。

(三)在(一)所述方案基础上，一般来说，屏蔽套壁厚3mm，高22cm，直径30mm，圆钢直径为2～3mm。

本发明还提供一种带有上述(一)、(二)或(三)所述熔剂夹杂屏蔽装置的镁合金机械移液泵，该机械移液泵包括坩埚、坩埚盖、泵体和移液管，其中，泵体下端与屏蔽套形成半包围结构。为形成上述半包围结构，可采用如下方式：屏蔽套内壁与泵体下端间隙为2～3mm，屏蔽套底部与泵体下端间隙为3～5mm。四根圆钢的上端挂在坩埚盖上，起支承作用。

屏蔽套及其支架与泵体和移液管互不接触，互为独立的运动系统。

该装置具有以下技术特征：

(1)屏蔽套与机械移液泵互相对独立结构，机械移液泵下方取液口完全被屏蔽套包围，为大间隙配合，屏蔽套与移液泵进液口周围保持8～10cm间隙；

(2)机械移液泵工作时，镁液从屏蔽套上方流入移液管道，机械泵对其周围流体的扰动控制在屏蔽套区域内，屏蔽套外部区域流体处于相对静止状态；

(3)屏蔽套与机械移液泵的分离，移液泵工作时的震动对镁合金熔体所造成的扰动，在屏蔽套内得到有效屏蔽。

(4)镁合金熔体转移机构扰动效应的屏蔽系统，使屏蔽套以外区域镁液保持相对静止，坩埚底部沉积的熔剂夹渣处于惰性状态，从而，保证了镁熔体在传输时的纯净和品质。

综上所述，镁液从屏蔽套上方流进移液管，并有效地屏蔽掉移液泵高速旋转对坩埚底部镁液所造成扰动，避免坩埚底部出现沉渣泛起的不利势态。