本發明涉及液面控制，尤其涉及一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統及方法。

背景技術：

1、低壓鑄造是一種介于重力鑄造和高壓鑄造之間的特種鑄造工藝，適合生產工藝較復雜、質量要求較高的鋁合金鑄件。其工藝核心是金屬液升液、充型、凝固過程的壓力和溫度控制，以期使鑄件獲得良好的金相組織。在整個生產過程中，從升液、充型到補縮、凝固等各階段所需的液面壓力各不相同，并且氣源壓力波動、保溫爐密封不嚴等因素均會造成實際液面壓力變化；隨著生產的進行，保溫爐內的金屬液消耗造成液面降低，逐漸增大了升液管升液高度，導致模型內部壓力減小。因此需要一套能夠對液面加壓壓力進行實時控制的系統，以保證整個生產過程中液面壓力符合工藝需求。

2、目前國內低壓鑄造機多為根據壓力數據進行壓力控制，但對于保溫爐內金屬液面變化造成的影響沒有很好的控制和補償措施。下列相關專利文件介紹有各種壓力控制的方法，但均未能實現精確控制。

3、針對上述問題，發明專利cn101786152b介紹了一種低壓鑄造機及其液面加壓控制系統，該系統側重于對于氣路系統的設計，未能對壓力檢測進行詳細說明，也沒有對金屬液面變化造成的影響進行分析和控制。

4、針對上述問題，發明專利cn104384479a介紹了一種低壓液面加壓控制系統，該系統同樣側重于對于氣路系統的設計，未能對所提到的四個壓力傳感器功能進行詳細說明，也沒有對金屬液面變化造成的影響進行分析和控制。

5、針對上述問題，發明專利cn111570763b介紹了一種低壓鑄造液面加壓系統及方法和設備，主要針對壓力傳感器失效引起的安全隱患問題，另外通過進排氣的熱交換來減小加壓空氣對鋁液溫度的影響以及降低排氣溫度。其壓力控制模式僅為通過壓力繼電器及壓力傳感器的數據控制排氣動作和開模動作，而沒有從進氣端進行壓力控制，難于獲得穩定的加壓壓力。

6、針對上述問題，發明專利cn118404034a介紹了一種低壓鑄造系統及低壓鑄造的泄壓方法，通過壓力傳感器來檢測升液管及升液盆中的液面高度，以此來調節排氣比例閥的打開程度，從而控制液面下降速度。該方法中通過壓力傳感器檢測的壓力反映的是升液管或升液盆中的液面和保溫爐液面的高度差，但未考慮生產過程中保溫爐內金屬液的消耗造成的液面高度變化，從而導致同樣的壓力數值下，升液管或升液盆中的實際液面并不會保持在同一高度。

7、相關技術中，針對低壓鑄造保溫爐內金屬液面高度無法控制和補償的問題，尚未得到有效的解決方案。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統及方法，以解決相關技術中低壓鑄造保溫爐內金屬液面高度無法控制和補償的問題。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

3、一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，包括：進氣支路、排氣支路以及保溫爐，進氣支路通過進排氣管接入保溫爐，進排氣管的首部在保溫爐內，進排氣管的尾部與進氣支路相接，進排氣管的尾部還連接有排氣支路；

4、進一步設置為：進氣支路從進氣口依次設置有儲氣罐、截止閥、一級過濾器、一級減壓閥、壓力表、二級過濾器、比例壓力閥、電控截止閥以及單向閥。

5、進一步設置為：一級減壓閥上連接有壓力表。

6、進一步設置為：排氣支路從進排氣管依次連接有排氣過濾器、數字比例閥以及消聲器。

7、進一步設置為：保溫爐內部設置有壓力傳感器、高壓壓力繼電器以及低壓壓力繼電器；保溫爐的頂部設置有液面檢測裝置；保溫爐中插入有升液管，升液管連接模型，升液管垂直于保溫爐中的液面。

8、一種低壓鑄造設備液面加壓控制方法，包括：控制壓縮空氣從進氣支路進入保溫爐；控制保溫爐內的壓力，使保溫爐內的檢測數據接近預設工藝參數，進行保壓，其中，預設工藝參數包括壓力以及時間；保壓結束后，控制保溫爐內升液管的液面穩定在預設高度；當需要添加金屬熔液或較長時間停機時，斷開電控截止閥，打開數字比例閥進行完全排氣；

9、進一步地，壓縮空氣經儲氣罐、截止閥后經過一級過濾器進行粗過濾，然后通過一級減壓閥輸出穩定的壓力；壓縮空氣經過二級過濾器的精密過濾，進入比例壓力閥，輸出設定壓力；當電控截止閥打開時，排氣支路上的數字比例閥保持關閉，壓縮空氣經過截止閥、單向閥進入保溫爐。

10、進一步地，控制比例壓力閥輸出壓力，使金屬熔液從升液管進入模型內部并將模型填充滿。

11、進一步地，讀取壓力傳感器的檢測數據，并將其與預設工藝參數進行對比，當出現偏差時調整比例壓力閥的輸出壓力。

12、進一步地，保壓結束后，關閉電控截止閥，打開數字比例閥進行排氣，同時通過壓力傳感器實時監測壓力數據，直至壓力降至開模壓力值，并調整數字比例閥保證升液管內的液面平穩下降到升液管的預設高度；將比例壓力閥輸出壓力調整至開模壓力值，同時關閉數字比例閥，打開電控截止閥，以比例壓力閥的輸出壓縮空氣對保溫爐氣體泄漏進行補償，使升液管液面穩定在預設高度。

13、相比于現有技術，本發明的有益技術效果為：

14、1、以儲氣罐對車間動力管路的壓力波動進行過濾。

15、2、保溫爐內的壓力傳感器能實時檢測液面加壓壓力。針對因保溫爐密封不嚴氣體泄漏造成液面壓力變化，可以通過動態調整比例壓力閥的輸出壓力進行補償。

16、3、保溫爐內的液面檢測裝置能實時檢測金屬液面的高度。針對保溫爐內液面高度隨著金屬液的消耗而不斷降低造成升液高度加大，可以通過動態調整比例壓力閥的輸出壓力進行補償。

17、4、排氣過程采用數字比例閥控制排氣流量，與進氣支路的比例減壓閥共同作用使保溫爐內的壓力降低到設定值，升液管內液面下降與鑄件澆口脫離一段距離以便于開模取件，同時避免完全泄壓造成升液管內液面大幅升降導致夾渣現象。

技術特征：

1.一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，其特征在于，包括：

3.根據權利要求2所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，其特征在于，包括：

4.根據權利要求1所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，其特征在于，包括：

5.根據權利要求1所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，其特征在于，包括：

6.一種低壓鑄造設備液面加壓控制方法，應用于上述權利要求1-5中任意一項所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統，其特征在于，包括：

7.根據權利要求6所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制方法，其特征在于，包括：

8.根據權利要求6所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制方法，其特征在于，包括：

9.根據權利要求8所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制方法，其特征在于，包括：

10.根據權利要求6所述的一種低壓鑄造設備液面加壓控制方法，其特征在于，包括：

技術總結
本發明公開了一種低壓鑄造設備液面加壓控制系統及方法。該發明包括：進氣支路、排氣支路以及保溫爐，進氣支路通過進排氣管接入保溫爐，進排氣管的首部在保溫爐內，進排氣管的尾部與進氣支路相接，進排氣管的尾部還連接有排氣支路。通過本發明，解決了相關技術中低壓鑄造保溫爐內金屬液面高度無法控制和補償的問題。

技術研發人員：陳劍,劉小龍,朱亮,李峰,郭廷濤,趙林棟,楊濤林,李明
受保護的技術使用者：中國汽車工業工程有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28