本發(fā)明專利涉及冶金設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種定量稱重熔融金屬液的裝置及方法。

背景技術(shù)：

在冶金行業(yè)中，開(kāi)采完礦石后要在高溫爐內(nèi)熔煉，以得到所需的合金液，隨后澆注合金液到模具，當(dāng)澆注的合金液量較低時(shí)，溶液在模具型腔內(nèi)得不到補(bǔ)縮，容易形成縮松縮孔，形成鑄造缺陷，當(dāng)澆注的合金液量較高時(shí)，容易造成合金液的浪費(fèi)，因此，定量稱重熔融金屬液對(duì)提高鑄件質(zhì)量、節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，也很多冶金工廠以及科研院所在熔煉合金時(shí)，往往進(jìn)行配料計(jì)算，例如鋁合金的備料，先對(duì)鋁錠切削加工，再以鋁錠重量為計(jì)算依據(jù)進(jìn)行下料，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且對(duì)合金液除氣除渣時(shí)，還會(huì)損失部分合金的量。

因此，冶金行業(yè)中精確定量稱重是合金液澆注過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題，這對(duì)提升工作效率、提高鑄件質(zhì)量和節(jié)約材料都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利的目的在于提供一種定量稱重熔融金屬液的裝置及方法，澆注金屬液時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬液即時(shí)澆注和即時(shí)定量稱量，提升工作效率，提高鑄件質(zhì)量以及節(jié)約材料。

本發(fā)明專利采用以下技術(shù)方案：一種定量稱重熔融金屬液的裝置，包括支架、通過(guò)一轉(zhuǎn)軸活動(dòng)設(shè)置在所述支架上的平衡板、活動(dòng)設(shè)置在所述平衡板一端的澆注桶、設(shè)置在所述平衡板另一端的砝碼盛放盒以及與所述澆注桶連接的澆注桶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述澆注桶通過(guò)轉(zhuǎn)軸偏心設(shè)置在所述平衡板上，所述澆注桶的重心位于所述平衡板外部；

所述澆注桶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于限制所述澆注桶翻轉(zhuǎn)的定位組件和用于釋放所述限位組件的觸發(fā)組件。

所述定位組件包括豎直設(shè)置在所述平衡板上的定位齒輪、與所述定位齒輪兩側(cè)嚙合的固定桿和滑動(dòng)桿，所述固定桿和所述滑動(dòng)桿一端均設(shè)置有與所述定位齒輪嚙合的弧形齒條，所述固定桿另一端與所述澆注桶固定連接，所述平衡板上開(kāi)設(shè)有與所述滑動(dòng)桿配合使用的限位滑槽，所述滑動(dòng)桿另一端上端面設(shè)置有檔桿，位于所述檔桿一端所述滑動(dòng)桿與所述限位滑槽之間設(shè)置有拉伸彈簧。

所述觸發(fā)組件包括中部活動(dòng)設(shè)置在所述平衡板上的轉(zhuǎn)桿，所述轉(zhuǎn)桿一端抵在所述檔桿外側(cè)，所述轉(zhuǎn)桿另一端設(shè)置有承接盒，靠近所述砝碼盛放盒一端所述平衡板通過(guò)一支撐桿設(shè)置有金屬球釋放槽，所述金屬球釋放槽的出口位于所述承接盒的正上方，所述金屬球釋放槽內(nèi)放置有金屬球。

還包括用于限制所述平衡板旋轉(zhuǎn)角度的限位組件；所述限位組件包括齒輪和與所述齒輪固定連接的u型限位桿，所述u型限位桿另一端能夠抵在所述平衡板的下端面；所述支架上開(kāi)設(shè)有與所述齒輪嚙合的齒輪凹槽。

所述平衡板的兩側(cè)均設(shè)置有配重塊盛放盒。

所述澆注桶通過(guò)一支撐架設(shè)置在所述平衡板上，所述澆注桶與所述支撐架之間還設(shè)置有扭簧。

為了更好的實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供了一種熔融金屬液定量稱重的方法，所述方法包括：

步驟s1：通過(guò)在平衡板兩端的配重塊盛放盒中放置配重塊，使平衡板處于水平位置；獲取預(yù)制鑄件的重量，根據(jù)預(yù)制鑄件的重量將等量的砝碼放置在平衡板一端的砝碼盛放盒內(nèi)，平衡板發(fā)生傾斜，澆注桶鉸接定位在平衡板上；

步驟s2：將熔融金屬液澆注到被定位的澆注桶內(nèi)，當(dāng)熔融金屬液的重量逐漸增加至平衡板出現(xiàn)反向傾斜時(shí)，偏心設(shè)置在平衡板邊緣的澆注桶才會(huì)被釋放并在自身重力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，澆注桶內(nèi)的熔融金屬液澆注至模具中。

其中，所述步驟s2，具體為：

步驟s201:當(dāng)熔融金屬液的重量增加至平衡板出現(xiàn)反向傾斜之前，滑動(dòng)桿被轉(zhuǎn)桿一端抵住不能移動(dòng)，使得滑動(dòng)桿另一端的弧形齒輪與定位齒輪嚙合，與定位齒輪另一側(cè)嚙合的固定桿克服澆注桶產(chǎn)生的扭矩力保持平衡；

步驟s202：當(dāng)熔融金屬液的重量逐漸增加至平衡板出現(xiàn)反向傾斜時(shí)，金屬球釋放槽傾斜，槽內(nèi)的金屬球自然釋放，隨著平衡板的反向傾斜由釋放槽的初始端滾至終端并掉落在位于轉(zhuǎn)桿一端的承接盒內(nèi)；

步驟s203：承接盒在金屬球的重力下向下運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)桿另一端在杠桿的作用下向上運(yùn)動(dòng)并釋放滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿在拉伸彈簧的帶動(dòng)下移動(dòng)并脫離與弧形齒輪嚙合的定位齒輪，與定位齒輪嚙合的固定桿被釋放；與固定桿固定連接的澆注桶在自身重力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

所述方法還包括：

步驟s3：當(dāng)澆注桶內(nèi)的熔融金屬液倒空后，澆注桶下方的扭簧克服澆注桶自重帶動(dòng)澆注桶復(fù)位。

本發(fā)明專利的有益效果是：本發(fā)明專利能夠定量稱重熔融金屬液，做到即時(shí)定量稱重和即時(shí)澆注，既能節(jié)約時(shí)間，避免熔煉之前切削加工合金，又防止金屬液的過(guò)量澆注和在模具中不充分的充型，達(dá)到合金液澆注的精準(zhǔn)化和節(jié)約化。最后，本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便輕巧，易于拆裝，操作簡(jiǎn)便，可以用于不同情況下熔融金屬液的定量稱重和澆注。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明專利實(shí)施例1和實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中a部的局部放大圖。

圖3為圖1中b部的局部放大圖。

圖4為圖1中c部的局部放大圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中滑動(dòng)桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：1、支架；2、平衡板；3、澆注桶；4、金屬球釋放槽；5、砝碼盛放盒；6、配重塊盛放盒；7、固定桿；8、定位齒輪；9、滑動(dòng)桿；10、擋桿；11、承接盒；12、轉(zhuǎn)桿；13、拉伸彈簧；14、齒輪；15、u型限位桿。

具體實(shí)施方式

為了能更加清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本方案進(jìn)行闡述。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種定量稱重熔融金屬液的裝置，如圖1和圖5所示，包括支架1、通過(guò)一轉(zhuǎn)軸活動(dòng)設(shè)置在支架1上的平衡板2、活動(dòng)設(shè)置在平衡板2一端的澆注桶3、設(shè)置在平衡板2另一端的砝碼盛放盒5以及與澆注桶3連接的澆注桶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；澆注桶3用來(lái)承接外界澆包或坩堝中的熔融金屬液，通過(guò)轉(zhuǎn)軸偏心設(shè)置在平衡板2上，其重心位于平衡板2外部。澆注桶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于限制澆注桶3翻轉(zhuǎn)的定位組件和用于釋放所述限位組件的觸發(fā)組件。

參照?qǐng)D2和圖3，定位組件包括豎直設(shè)置在平衡板2上的定位齒輪8、與定位齒輪8兩側(cè)嚙合的固定桿7和滑動(dòng)桿9，固定桿7和滑動(dòng)桿9一端均設(shè)置有與定位齒輪8嚙合的弧形齒條，固定桿7另一端與澆注桶3固定連接，平衡板2上開(kāi)設(shè)有與滑動(dòng)桿9配合使用的限位滑槽，滑動(dòng)桿9另一端上端面設(shè)置有檔桿10，位于檔桿10一端滑動(dòng)桿9與限位滑槽之間設(shè)置有拉伸彈簧13。

觸發(fā)組件包括中部活動(dòng)設(shè)置在平衡板上的轉(zhuǎn)桿12，轉(zhuǎn)桿12一端抵在檔桿10外側(cè)，轉(zhuǎn)桿12另一端設(shè)置有承接盒11，靠近砝碼盛放盒5一端平衡板通過(guò)一支撐桿設(shè)置有金屬球釋放槽4，金屬球釋放槽4的出口位于承接盒11的正上方，金屬球釋放槽4內(nèi)放置有金屬球。其中，擋桿10和轉(zhuǎn)桿12均為圓柱狀，這樣擋桿10和轉(zhuǎn)桿12均為點(diǎn)接觸，減少摩擦力；金屬球釋放槽4的起始端設(shè)置有弧形凹槽，保證當(dāng)平衡板傾斜到一定角度時(shí)金屬球才會(huì)開(kāi)始滾動(dòng)，減少由于使用前調(diào)整平衡或其他操作時(shí)導(dǎo)致金屬球誤落的可能性。

參照?qǐng)D4，本裝置還包括用于限制所述平衡板2旋轉(zhuǎn)角度的限位組件；限位組件包括齒輪14和與齒輪14固定連接的u型限位桿15（或齒輪14圓面上開(kāi)設(shè)有與u型限位桿15端部配合的方形凹槽，u型限位桿15插接在齒輪14的方形凹槽內(nèi)），u型限位桿15另一端能夠抵在平衡板2的下端面；支架1上開(kāi)設(shè)有與齒輪14嚙合的齒輪凹槽（圖4中能夠看出但未標(biāo)注）。當(dāng)平衡板2旋轉(zhuǎn)一定角度后，碰到u型限位桿15，u型限位桿15停止旋轉(zhuǎn)，防止平衡板2旋轉(zhuǎn)過(guò)大的角度導(dǎo)致液體飛濺；另外，還可通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪14調(diào)整u型限位桿15的位置，進(jìn)而間接調(diào)整平衡板2的旋轉(zhuǎn)角度。

平衡板2的兩側(cè)均設(shè)置有配重塊盛放盒6，用于盛放配重塊；先通過(guò)配重塊調(diào)整平衡板平衡，隨后放置砝碼，根據(jù)杠桿原理測(cè)量熔融金屬液重量。

澆注桶3通過(guò)一支撐架設(shè)置在平衡板2上，澆注桶3與支撐架之間還設(shè)置有扭簧，設(shè)置扭簧的目的是使?jié)沧⑼霸跐沧⑼旰竽軌騼H靠自身重力的情況下及時(shí)復(fù)位；其中，澆注桶3的設(shè)置高度高于熔融金屬液的高度，避免金屬球未落入承接盒11前平衡板2發(fā)生傾斜時(shí)熔融金屬液提前灑落。

定量稱重熔融金屬液的裝置的工作過(guò)程為：

通過(guò)在平衡板2兩端的配重塊盛放盒6中放置配重塊，使平衡板2處于水平位置；獲取預(yù)制鑄件的重量，根據(jù)預(yù)制鑄件的重量將等量的砝碼放置在平衡板2一端的砝碼盛放盒5內(nèi)，平衡板2發(fā)生傾斜，澆注桶3鉸接定位在平衡板2上；

將熔融金屬液澆注到被定位的澆注桶3內(nèi)，當(dāng)熔融金屬液的重量增加至平衡板2出現(xiàn)反向傾斜之前，滑動(dòng)桿9一端的檔桿10被轉(zhuǎn)桿12一端抵住不能移動(dòng)，使得滑動(dòng)桿9另一端的弧形齒輪與定位齒輪8嚙合，與定位齒輪8另一側(cè)嚙合的固定桿7克服澆注桶產(chǎn)生的扭矩力保持平衡；

當(dāng)熔融金屬液的重量逐漸增加至平衡板2出現(xiàn)反向傾斜時(shí)，金屬球釋放槽4傾斜，槽內(nèi)的金屬球自然釋放，隨著平衡板2的反向傾斜由釋放槽4的初始端滾至終端并掉落在位于轉(zhuǎn)桿12一端的承接盒11內(nèi)；

承接盒11在金屬球的重力下向下運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)桿12另一端在杠桿的作用下向上運(yùn)動(dòng)并釋放滑動(dòng)桿9，滑動(dòng)桿9在拉伸彈簧13的帶動(dòng)下移動(dòng)并脫離與弧形齒輪嚙合的定位齒輪8，與定位齒輪8嚙合的固定桿7被釋放；與固定桿7固定連接的澆注桶3在自身重力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，澆注桶3內(nèi)的熔融金屬液澆注至模具中；

當(dāng)澆注桶3內(nèi)的熔融金屬液倒空后，澆注桶3下方的扭簧克服澆注桶自重帶動(dòng)澆注桶3復(fù)位。澆注完畢清理設(shè)備，手動(dòng)將拉動(dòng)檔桿10并用轉(zhuǎn)桿12抵住檔桿10；將金屬球再次放到金屬球釋放槽的初始端；

熔融金屬液一次定量稱量的流程結(jié)束且裝置完全復(fù)位，重復(fù)上述操作，即可完成下一次澆注。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熔融金屬液定量稱重的方法，所述方法包括：

步驟s1：通過(guò)在平衡板2兩端的配重塊盛放盒6中放置配重塊，使平衡板2處于水平位置；獲取預(yù)制鑄件的重量，根據(jù)預(yù)制鑄件的重量將等量的砝碼放置在平衡板2一端的砝碼盛放盒5內(nèi)，平衡板2發(fā)生傾斜，澆注桶3鉸接定位在在平衡板2上；

步驟s2：將熔融金屬液澆注到被定位的澆注桶3內(nèi)，當(dāng)熔融金屬液的重量逐漸增加至平衡板2出現(xiàn)反向傾斜時(shí)，偏心設(shè)置在平衡板2邊緣的澆注桶3才會(huì)被釋放并在自身重力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，澆注桶內(nèi)的熔融金屬液澆注至模具中；

步驟s3：當(dāng)澆注桶3內(nèi)的熔融金屬液倒空后，澆注桶3下方的扭簧克服澆注桶自重帶動(dòng)澆注桶3復(fù)位。

其中，步驟s2，具體為：

步驟s201:當(dāng)熔融金屬液的重量增加至平衡板2出現(xiàn)反向傾斜之前，滑動(dòng)桿9一端的檔桿10被轉(zhuǎn)桿12一端抵住不能移動(dòng)，使得滑動(dòng)桿9另一端的弧形齒輪與定位齒輪8嚙合，與定位齒輪8另一側(cè)嚙合的固定桿7克服澆注桶產(chǎn)生的扭矩力保持平衡；優(yōu)選地，擋桿10和轉(zhuǎn)桿12均為圓柱狀，這樣擋桿10和轉(zhuǎn)桿12均為點(diǎn)接觸，減少摩擦力。

步驟s202：當(dāng)熔融金屬液的重量逐漸增加至平衡板2出現(xiàn)反向傾斜時(shí)，金屬球釋放槽4傾斜，槽內(nèi)的金屬球自然釋放，隨著平衡板的反向傾斜由釋放槽的初始端滾至終端并掉落在位于轉(zhuǎn)桿一端的承接盒11內(nèi)。

步驟s203：承接盒11在金屬球的重力下向下運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)桿12另一端在杠桿的作用下向上運(yùn)動(dòng)并釋放滑動(dòng)桿9，滑動(dòng)桿9在拉伸彈簧13的帶動(dòng)下移動(dòng)并脫離與弧形齒輪嚙合的定位齒輪8，與定位齒輪8嚙合的固定桿7被釋放；與固定桿7固定連接的澆注桶3在自身重力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

澆注完畢后，澆注桶在扭簧的作用下已經(jīng)歸位，清理設(shè)備并手動(dòng)將拉動(dòng)檔桿10并用轉(zhuǎn)桿12抵住檔桿10，將金屬球再次放到金屬球釋放槽的初始端；此時(shí)，熔融金屬液一次定量稱量的流程結(jié)束，裝置完全復(fù)位，等待下一次澆注。

為了便于理解本實(shí)施例的方法，可結(jié)合附圖1-5。

本發(fā)明專利定量稱重熔融金屬液的裝置及方法，能夠定量稱重熔融金屬液，做到即時(shí)定量稱重和即時(shí)澆注，既能節(jié)約時(shí)間，避免熔煉之前切削加工合金繁瑣操作，又防止金屬液的過(guò)量澆注或在模具中不充分的充型，達(dá)到合金液澆注的精準(zhǔn)化和節(jié)約化。最后，本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便輕巧，易于拆裝，操作簡(jiǎn)便，可以用于不同情況下熔融金屬液的定量稱重和澆注。

本發(fā)明專利未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過(guò)或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述，當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明專利的限制，本發(fā)明專利也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明專利的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。