[發明專利]大型船舶用銅合金螺旋槳反重力鑄造自動截止升液方法

有效

• 申請號: 201710792654.6
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107498027B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 孫劍飛;曹福洋;權林林;高君成;寧志良;黃永江;彭德林;宋和謙
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;大連船用推進器有限公司
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04;B22D18/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

大型船舶用銅合金螺旋槳反重力鑄造自動截止升液方法，它涉及一種自動截止升液方法。本發明解決金屬液上升的慣性很容易發生金屬液溢出的事故以及人工觀測、機械檢測和手工操作截止升液不方便的問題。升液截止塞桿與鑄型之間通過塞桿固定支架上的絕緣陶瓷球絕緣；將頂部探頭和升液截止塞桿頂端分別用導線與計算機連接，形成輸入計算機的兩個檢測信號探頭；澆注時，石墨塞頭將探測到的金屬液到達型底信號傳遞到計算機系統，作為升液曲線參數；當金屬液上升至冒口頂部的頂部探頭時，金屬液的導電性把頂部探頭和石墨塞頭構成閉環導通電路，計算機同步發出指令給氣動缸快速壓下升液截止塞桿。本發明用于大型船舶用銅合金螺旋槳反重力鑄造自動截止升液。

技術領域

本發明涉及一種螺旋槳反重力鑄造自動截止升液方法，具體涉及大型船舶用銅合金螺旋槳反重力鑄造自動截止升液方法。

背景技術

反重力鑄造技術的發展，為要求更高質量的大型船舶用(包括軍用艦船)銅合金螺旋槳的液態成形提供了工藝保障。反重力鑄造條件下，銅合金液體是通過銅水包內液面上的氣體壓力大于鑄型型腔內的壓力，迫使銅水包內的合金液體沿著升液管逆著重力方向充填到鑄型型腔，直到型腔內的液體金屬凝固冷卻成固態獲得鑄件。在型腔內的液體金屬變成固態的過程中，銅水包內的液體金屬一直依靠氣體壓力的作用充滿升液管，頂著型腔內的液體金屬抵消重力的作用不流回到銅水包內。較小的鑄件這個過程時間很短，鑄型直澆口與升液管接觸的部位首先冷卻凝固成固態，堵住鑄型內的液體流回到銅水包，這時升液管內的液體流回到銅水包內。但是大型船用銅合金螺旋槳鑄件10噸左右，從液態冷卻到固態需要很長時間。所以，當鑄型充填和完成升液及保壓曲線后，必須利用某種方式把升液管上方的直澆道堵塞截止升液。這樣可以把下罐泄壓并移出銅水包，倒出剩余銅液。通常觀測鑄型頂冒口最高處部有金屬液到達時，立即停止升液。由于金屬液上升的慣性很容易發生金屬液溢出的事故；此外，大型船舶用銅合金螺旋槳鑄型較大且有時放在上罐里(差壓時)都給人工觀測、機械檢測和手工操作截止升液帶來困難，存在著不安全因素。

綜上，金屬液上升的慣性很容易發生金屬液溢出的事故以及人工觀測、機械檢測和手工操作截止升液不方便。

發明內容

本發明為解決金屬液上升的慣性很容易發生金屬液溢出的事故以及人工觀測、機械檢測和手工操作截止升液不方便的問題，進而提供一種大型船舶用銅合金螺旋槳反重力鑄造自動截止升液方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

本發明的大型船舶用銅合金螺旋槳反重力鑄造自動截止升液方法步驟如下：

步驟一、將升液截止塞桿7安裝在塞桿固定支架8上，利用塞桿固定支架8上彈簧的彈力推動絕緣陶瓷球9卡在塞桿卡槽內，使升液截止塞桿7克服自重懸掛在直澆道3的正上方，保證升液截止塞桿7的軸心與直澆道3軸心同軸；

步驟二、固定在升液截止塞桿7下端的石墨塞頭4位于鑄件型腔6底部作為型底探頭，升液截止塞桿7與鑄型5之間通過塞桿固定支架8上的絕緣陶瓷球9絕緣；

步驟三、將頂部探頭12安裝在鑄型頂部，將頂部探頭12和升液截止塞桿7頂端分別用導線與計算機連接，形成輸入計算機的兩個檢測信號探頭；

步驟四、澆注時，將銅水包1內的合金液體依次沿著升液管2、直澆道3到達鑄型底部，石墨塞頭4將探測到的金屬液到達型底信號傳遞到計算機系統，作為升液曲線參數；

步驟五、當金屬液上升至冒口頂部的頂部探頭12時，金屬液的導電性把頂部探頭12和石墨塞頭4構成閉環導通電路，計算機同步發出指令給氣動缸10，氣動缸10快速壓下升液截止塞桿7推動石墨塞頭4堵住直澆道3從而截止升液。

進一步地，步驟四中在鑄型高度方向設置多個檢測點實時監測金屬液上升的高度。

進一步地，步驟二中塞桿固定支架8上的絕緣陶瓷球9的數量為六個，絕緣陶瓷球9分為上下兩層布置，每層三個絕緣陶瓷球9沿圓周方向均布設置。