[发明专利]一种大型真空增压铸造设备气控装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型真空增压铸造设备气控装置，还涉及利用这种气控装置控制大型真空增压铸造设备的方法。

背景技术

真空增压铸造是一种在真空条件下将金属液浇入铸型并使金属液在正压环境下凝固成形的铸造方法，该方法具有充型效果好、凝固组织致密、铸件力学性能好的特点。近些年来，航空航天领域内的大型复杂薄壁构件采用真空增压铸造方法生产也越来越普遍。由于大型构件真空增压铸造的浇注及凝固时间较长，该过程中的工艺参数控制对铸件最终组织与性能有着重要的影响，如浇注完成后增压速度过快，会对铸件表面质量产生不利的影响；增压速度过慢，不利于提高铸件内在质量及最终力学性能，使该工艺不能充分发挥技术优势。而目前国内铸造企业对真空增压凝固过程的工艺参数控制重视不够，在装备技术上多采用单一的气动薄膜阀或气动(电动)截止阀实现对快速增压过程的粗略控制，不能实现精确化控制。

文献“授权公告号是CN100464899C的中国发明专利”公开了一种铝合金真空浇注装置，该装置包括高压釜罐上部开设第一浇注窗口和第二浇注窗口，第一浇注窗口与第二浇注窗口安装第一气缸，第一气缸的活塞杆与第一连杆连接，第一连杆与浇注窗口盖连接，高压釜罐底部安装固定导轨和活动导轨，高压釜罐一端安装活动门，门连杆一端与高压釜罐连接，活动门与第三气缸连接，高压釜罐一侧安装排气电动球阀。尽管该装置通过机械设计及增加控制机构实现真空浇注过程的自动化控制，但是对于浇注过程中压差控制上仅采用了单个电动球阀，无法实现不同增压速度的精确控制。

发明内容

为了克服现有真空浇注装置控制精度差的不足，本发明提供一种大型真空增压铸造设备气控装置。该气控装置包括真空缓冲罐、真空泵、储气罐、空压站、PLC控制模块、压差变送器、第一气控截止阀、第二气控截止阀、第三气控截止阀、第四气控截止阀和第五气控截止阀。所述第五气控截止阀的一端通过真空管路与设备主体连接，第五气控截止阀的另一端通过真空管路与真空缓冲罐连接，真空缓冲罐还连接有真空泵。所述第一气控截止阀、第二气控截止阀、第三气控截止阀和第四气控截止阀并联后，一端通过压缩气体管路与设备主体连接，另一端与储气罐连接，储气罐还与空压站连接。所述压差变送器的一端通过压差信号采集管路与设备主体连接，压差变送器的另一端与PLC控制模块电连接，由PLC控制模块根据设定的工艺参数完成对不同气控截止阀的打开与关闭，实现对真空增压铸造设备内压差的精确控制。

本发明还提供利用这种气控装置控制大型真空增压铸造设备的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型真空增压铸造设备气控装置，其特点是：包括真空缓冲罐1、真空泵2、储气罐3、空压站4、PLC控制模块5、压差变送器6、第一气控截止阀7、第二气控截止阀8、第三气控截止阀9、第四气控截止阀10和第五气控截止阀11。所述第五气控截止阀11的一端通过真空管路与设备主体12连接，第五气控截止阀11的另一端通过真空管路与真空缓冲罐1连接，真空缓冲罐1还连接有真空泵2。所述第一气控截止阀7、第二气控截止阀8、第三气控截止阀9和第四气控截止阀10并联后，一端通过压缩气体管路与设备主体12连接，另一端与储气罐3连接，储气罐3还与空压站4连接。所述压差变送器6通过压力信号采集管路与设备主体12连接，压差变送器6的输出信号线与PLC控制模块5电连接。

还包括第六气控截止阀13，所述第六气控截止阀13一端与设备主体12连接，另一端与大气相通。

所述第一气控截止阀7的管径是DN15或者DN50任一种。

所述第二气控截止阀8的管径是DN25或者DN40任一种。

所述第三气控截止阀9的管径是DN40或者DN25任一种。

所述第四气控截止阀10的管径是DN50或者DN20任一种。

一种利用上述气控装置控制大型真空增压铸造设备的方法，其特点是包括以下步骤：