CN102062219B - 一种控制金属熔体输送用阀门及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种控制金属熔体输送用阀门及其使用方法属于有色金属加工领域。阀体对外有三个接口，左端的流入接口为熔体入口；与流入接口相对的接口为阀套安装口，将阀杆伸入该阀套安装口，并在阀套安装口处固定安装阀套；与流入接口方向垂直的下端的流出接口为熔体流出口；在阀体外设置加热装置；阀芯安放在阀体内并与阀杆通过螺纹连接，阀芯为圆柱结构，圆柱两端为圆锥形，在阀杆和阀芯内有一热电偶安装孔，在阀体外安装有加热装置。该阀门可实现高温金属熔体输送的开通与截止，阀门开关响应速度快，控制简单方便，阀门内结构可以防止出现阀门关闭不严和熔体从阀门内漏出的问题，将本阀门与熔体输送管道或熔体处理设备相连，可实现金属熔体输送的有效控制。

Description

一种控制金属熔体输送用阀门及其使用方法

技术领域

本发明属于有色金属加工领域，特别涉及一种控制金属熔体输送用阀门及其使用方法。

背景技术

目前在金属铸造领域中，越来越多的工艺采用管道定量输送金属熔体，如压铸、低压铸造等。输送的金属种类也涵盖多种不同合金，如铝合金、镁合金、锡合金等。通常金属熔体在熔炼坩埚内受机械力或电磁里驱动进入输送管道后，直接从管道流出，并进入成形机器或模具内，对熔体输送不做控制，如果成形机器或模具出现故障，只能采用停止输送的方式，如果能在管道中增加阀门机构，则可灵活实现熔体的输送的开通与截断。另外，近年来发展出的多种新型熔体处理技术，这些技术的特点是将金属熔体在专门机器内进行搅拌、变质处理以改变熔体内的成分场和温度场，熔体处理完成后需要定时定量从机器内导出，这些专门机器也需要有阀门机构控制金属熔体的输送。控制金属熔体输送的阀门与普通液体阀门相比，主要存在输送介质温度高、粘度高，表面张力大等特点，在使用过程中需要避免密封不严、熔体堵塞、热变形导致阀门失灵等问题，因此希望开发出的适用于金属熔体输送的阀门不仅能满足控制金属流动要求，同时具备易控制、易维护等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于金属熔体输送的阀门及其使用方法，使用该阀门能实现液态金属或半固态金属的输送控制。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

该控制金属熔体输送用阀门由阀体、阀芯、阀杆和阀套组成。阀体对外有三个接口，左端的流入接口为熔体入口；与流入接口相对的接口为阀套安装口，将阀杆伸入该阀套安装口，并在阀套安装口处固定安装阀套；与流入接口方向垂直的下端的流出接口为熔体流出口；在阀体外设置加热装置。

所述阀芯安放在阀体内并与阀杆通过螺纹连接；阀芯为圆柱结构，圆柱两端为圆锥形，其中锥面与阀芯中心线角度为30～75°。

所述阀杆和阀芯内设有连通的热电偶安装孔。

与所述阀芯接触的阀体和阀套两个端面也为圆锥面，其锥面角度比阀芯的锥面角度小10～15°。

所述阀芯与阀体之间间隙为0.5～1mm，所述阀杆与阀套之间的间隙也为0.5～1mm。

所述加热装置为缠绕在阀体外壁的加热管。

本发明提供的所述控制金属熔体输送用阀门的使用方法，包括下述步骤：

(a)将阀杆与驱动装置连接，并由驱动装置驱动阀杆使阀芯将流入接口封闭，阀门处于关闭状态；

(b)阀芯内热电偶测试阀芯温度，并控制阀体外加热装置加热，使阀体温度与所输送金属熔体温度相同；

(c)外部驱动装置通过阀杆使阀芯运动至阀套安装端并将该接口封闭，熔体进入阀体后直接从流出接口流出；

(d)阀杆驱动装置接到关闭指令后阀芯将流入接口封闭，阀门关闭。

本发明的优点是：

所述阀门可实现高温金属熔体输送的开通与截止，阀门开关响应速度快，控制简单方便，阀门内结构可以防止出现阀门关闭不严和熔体从阀门内漏出的问题。阀门内的测温系统和加热系统有效避免了熔体在阀门内的凝固堵塞，阀杆阀芯与阀体的配合间隙也有效避免了因阀体受热变形导致的阀杆卡死现象。同时该阀门拆装清理方便，将本阀门与熔体输送管道或熔体处理设备相连，可实现金属熔体输送的有效控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为阀门关闭时阀芯与阀体接触部位的放大示意图；

图3为阀门打开时阀芯与阀套接触部分的放大示意图。

图中标号：

1-阀体；2-流入接口；3-圆锥面；4-加热装置；5-阀芯；6-流出接口；7-阀套；8-阀杆；9-热电偶安装孔。

具体实施方式

本发明提供了一种适用于金属熔体输送的阀门及其使用方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明的金属熔体输送用阀门由阀体1、阀芯5、阀套7和阀杆9连成一整体，阀体内空腔有三个接口，其中左端的流入接口2为熔体流入口，与流入接口2垂直下端的流出接口6为熔体流出口，与流入接口2相对的接口为阀套安装口，安装有阀套7，阀套7通过螺栓紧固在阀体1上，阀杆8安装在阀套7内，阀杆8在外部驱动装置作用下在阀套7内运动。

如图2和图3所示，阀芯5两端面为圆锥面，与之配合的阀体1内侧以及阀套7内侧也为圆锥面，而且阀芯5锥角β大于阀体及阀套的内锥角α约10～15°。在阀杆8和阀芯5内设有连通的热电偶安装孔9，用于测试阀芯温度，在阀体外安装有管状的加热装置4，防止熔体在阀体内凝固。

在实际使用过程中，将阀体的流入接口2与熔体输送管道或熔体处理设备相连，将阀体的流出接口6与管道或熔体收集装置相连，将阀杆8与外部驱动装置相连，将热电偶安装在阀杆8和阀芯6内，阀体加热器4加热阀体。通过阀杆带动阀芯在阀体内运动，实现阀门的打开与关闭。阀门需要关闭时，阀杆带动阀芯将熔体流入接口的内锥面封住，阀门需要打开时，阀芯离开熔体流入接口而将阀套7内侧封闭，熔体从流出接口流出。

实施例：用阀体控制镁合金熔体处理设备

镁合金熔体处理装置将镁合金熔体在600℃进行剪切搅拌处理，将阀体的熔体流入接口与镁合金熔体处理设备的熔体出口相连，将阀杆与外部气压驱动装置相连，阀体加热器加热阀芯温度至600℃。气压驱动装置驱动阀芯将熔体流入接口封闭。镁合金熔体搅拌结束后，气压驱动装置驱动阀芯将阀套口封闭，镁合金熔体从熔体流出接口流出进入后续成形模具内。

Claims (7)

1.一种控制金属熔体输送用阀门，由阀体(1)、阀芯(5)、阀杆(8)和阀套(7)组成，其特征在于，阀体(1)对外有三个接口，左端的流入接口(2)为熔体入口；与流入接口(2)相对的接口为阀套安装口，将阀杆(8)伸入该阀套安装口，并在阀套安装口处固定安装阀套(7)；与流入接口(2)方向垂直的下端的流出接口(6)为熔体流出口；在阀体(1)外设置加热装置(4)。

2.根据权利要求1所述的控制金属熔体输送用阀门，其特征在于，所述阀芯(5)安放在阀体(1)内并与阀杆(8)通过螺纹连接；阀芯(5)为圆柱结构，圆柱两端为圆锥形，其中锥面与阀芯(5)中心线角度为30～75°。

3.根据权利要求1所述的控制金属熔体输送用阀门，其特征在于，所述阀杆(8)和阀芯(5)内设有连通的热电偶安装孔(9)。

4.根据权利要求1或2所述的控制金属熔体输送用阀门，其特征在于，与所述阀芯(5)接触的阀体(1)和阀套(7)两个端面也为圆锥面，其锥面角度比阀芯(5)的锥面角度小10～15°。

5.根据权利1所述的控制金属熔体输送用阀门，其特征在于，所述阀芯(5)与阀体(1)之间间隙为0.5～1mm，所述阀杆(8)与阀套(7)之间的间隙也为0.5～1mm。

6.根据权利要求1所述的控制金属熔体输送用阀门，其特征在于，所述加热装置(4)为缠绕在阀体(1)外壁的加热管。

7.一种使用权利要求1所述控制金属熔体输送用阀门的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(a)将阀杆与驱动装置连接，并由驱动装置驱动阀杆使阀芯将流入接口封闭，阀门处于关闭状态；

(b)阀芯内热电偶测试阀芯温度，并控制阀体外加热装置加热，使阀体温度与所输送金属熔体温度相同；

(c)外部驱动装置通过阀杆使阀芯运动至阀套安装端并将该接口封闭，熔体进入阀体后直接从流出接口流出；

(d)阀杆驱动装置接到关闭指令后阀芯将流入接口封闭，阀门关闭。

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