[发明专利]一种可变径浇口装置

说明书

一种可变径浇口装置，属于铸造设备技术领域，本发明主要解决现有渐进浇注凝固成型装置中的浇口装置存在的结构单一、不能调整浇铸半径、操作过程复杂等技术问题。本发明的技术方案为：包括浇口套、浇口杯、旋转盘、转轴和步进电机；所述浇口套设在结晶器顶部进口处，所述浇口套外侧壁下部为上大下小的锥形结构；所述浇口套中部设有圆柱形空腔，所述旋转盘直径与空腔内径一致，所述旋转盘水平设在空腔底部；所述浇口杯设在浇口套顶面一侧，所述步进电机通过支架竖直安装在所述浇口套顶面中部。本发明具有浇注区域可调、操作简单、工作效率高等优点。

技术领域

本发明属于铸造设备技术领域，具体涉及的是一种可变径浇口装置。

背景技术

近年来中国重型装备制造业发展迅速，对于大型锻件的需求旺盛，特别是在代表大型锻件最高水平的核电设备方面。这类产品所用钢材一般是由大型钢锭经过开坯和锻造等加工过程生产的，其质量的好坏与钢锭的质量密切相关。要获得高质量的锻件，必须对钢锭中固有的质量缺陷如偏析、缩孔、夹杂等进行控制。

为了解决这些问题，一种新型的大型钢锭(坯)渐进浇注凝固成型技术被提出，见发明专利《一种大型钢锭或钢坯的渐进凝固成型方法》(专利号201811050552.8)，如专利所述的渐进浇注凝固技术的工作原理在于：根据增材制造中离散堆垛的原理，通过实芯锭浇注+熔覆层包覆，经冷却凝固，形状和尺寸符合制作要求的钢锭(坯)逐渐成型。具体操作包括逐步将金属熔体注入不同尺寸的模板中，而且将上一步浇注成型的钢锭作为下一步的锭芯，后续再将金属熔体连续浇注在新的锭芯周围，循环往复的进行操作，最终累积形成符合目标尺寸的钢锭。采用这种技术可实现产品多样、生产灵活的目的，可以使大规格钢锭(坯)中缺陷的数量和程度显著降低，钢锭(坯)的性能及品质大大提升，也可用于生产各种非常规的铸件，例如方形和圆形，以及其他直径在轴上波动的非常规铸件。

基于这种技术，急需一种新型的浇口装置，使其既能满足充型的需要，又能与后续不同内径的结晶器相配合。而从目前公开的专利来看，现有的浇口装置结构均比较单一，只有固定的浇铸半径，无法与渐进浇注凝固成型装置中不同尺寸的结晶器进行配合使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可变径浇口装置，解决现有渐进浇注凝固成型装置中的浇口装置存在的结构单一、不能调整浇铸半径、操作过程复杂等技术问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种可变径浇口装置，其中：包括浇口套、浇口杯、旋转盘、转轴和步进电机；所述浇口套设在结晶器顶部进口处，所述浇口套外侧壁下部为上大下小的锥形结构；所述浇口套中部设有圆柱形空腔，所述旋转盘直径与空腔内径一致，所述旋转盘水平设在空腔底部；所述浇口杯设在浇口套顶面一侧，所述步进电机通过支架竖直安装在所述浇口套顶面中部；

所述空腔一侧的浇口套中设有内浇道和横浇道，所述内浇道顶部进液口与设在浇口套顶面的浇口杯连通，所述内浇道底部通过横浇道与旋转盘上方的空腔连通；

所述浇口套顶面中部设有转轴过孔，所述转轴一端穿过转轴过孔与旋转盘顶面中部连接，所述转轴另一端与步进电机的动力输出端连接；

所述旋转盘上设有若干组沿不同直径同心圆均匀布置的喷淋孔，所述喷淋孔呈十字形设置；所述浇口套底部与喷淋孔相对应位置处设有若干组沿不同直径同心圆均匀布置的旋转孔，所述旋转孔呈非十字形设置；所述旋转盘与浇口套相对旋转使得有且只有同一直径上的一组喷淋孔与旋转孔相连通。

进一步，所述浇口套两侧设有连接吊耳。

本发明采用了上述技术方案，通过旋转盘的设置，使金属液可以从处在不同直径的浇道内连续地以细流形式注入结晶器型腔，冲击力小、熔渣和夹杂物不易粘附在侧壁上、排气方便、顺序凝固性好，与分层浇注和逐层堆积完美配合，可以实现快速凝固逐层堆积，从而有效减轻甚至避免大型铸锭内部质量问题如宏观疏松缩孔、宏观偏析、组织粗大等，为生产高质量大型铸件提供技术支持。