[发明专利]一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造的智能冷铁控制装置

说明书

一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造的智能冷铁控制装置，涉及一种反重力铸造的冷铁装置。本发明是要解决现有的反重力铸造不能精确地控制铸件的凝固过程的技术问题。本发明是由计算机、气路电磁阀、压缩空气储气罐、冷铁和温度传感器组成；所述的计算机分别与气路电磁阀连接和温度传感器连接，在冷铁的下表面设置温度传感器，压缩空气储气罐与冷铁连通，在冷铁进气管上设置气路电磁阀，在冷铁的排气孔设置冷铁出气管。本发明的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造的智能冷铁控制装置用以实现实时控制铸件的凝固过程，保证铸件按照设定的凝固顺序进行，从而消除缩孔和缩松的形成。

技术领域

本发明涉及一种反重力铸造的冷铁装置。

背景技术

反重力铸造的理想效果是铸件自上而下的顺序凝固，当固液界面前沿的液体冷却收缩时，始终受到下部相对高温的液体金属的不断补缩，从而获得无缩孔和缩松的铸件。实际生产过程中，由于铸件的结构因素，很少有完全理想的顺序凝固结构的铸件，都要通过某些工艺措施来创造顺序凝固条件。采用冷铁对热节部位实行激冷是最普遍应用的有效手段之一，起到了调整局部温度，创造整体顺序凝固的作用。大型船舶用(包括军用舰船)铜合金螺旋桨浆毂薄厚不均匀，采用冷铁是最有效创造顺序凝固的工艺措施。因为冷铁的激冷效果与冷铁的尺寸和冷铁材料的热容有关，选定冷铁材料的热容量是固定的，为了增加激冷效果，以往都是增加冷铁尺寸(增加重量)来实现增加蓄热量。但是，反重力铸造的设备空间限制了冷铁的尺寸不宜过大。而且，传统冷铁是建立在经验和粗略的计算基础上设计使用的，不能精确地控制铸件的凝固过程，难免存在某些误差，很难从根本上避免缩孔、缩松的发生。

发明内容

本发明是要解决现有的反重力铸造的设备空间限制了冷铁的尺寸不宜过大，且不能精确地控制铸件的凝固过程的技术问题，而提供一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造的智能冷铁控制装置。

本发明的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造的智能冷铁控制装置是由计算机1、温度检测系统2、气路电磁阀3、冷铁进气管4、压缩空气储气罐5、冷铁出气管6、冷铁7、耐热绝缘管8和温度传感器9组成；

所述的冷铁7的下表面7-5为与铸件热节接触的工作面，冷铁7的内部设置冷铁内腔7-2，在冷铁内腔7-2的两端分别设置一个进气孔7-1和排气孔7-3，在冷铁内腔7-2下端设置一个温度传感器线路管道7-4，且温度传感器线路管道7-4的一端出口设置在冷铁7的下表面7-5；

所述的计算机1的信号输出端与气路电磁阀3的控制信号输入端连接，温度检测系统2的信号输出端与计算机1的信号输入端连接，在冷铁7的温度传感器线路管道7-4内设置耐热绝缘管8，在冷铁7的下表面7-5与温度传感器线路管道7-4的交叉处设置温度传感器9，温度传感器9的信号输出端与温度检测系统2的信号输入端连接，连接温度传感器9的信号输出端与温度检测系统2的信号输入端的线路设置在耐热绝缘管8中，压缩空气储气罐5的气体输出端与冷铁7的进气孔7-1通过冷铁进气管4连通，且在冷铁进气管4上设置气路电磁阀3，在冷铁7的排气孔7-3设置冷铁出气管6。

本发明的大型船舶用铜合金螺旋桨反重力铸造的智能冷铁控制装置的工作过程为：将冷铁7的下表面7-5作为工作面与铸件热节接触，当铜合金液体充满铸件型腔后，温度传感器9实时检测到冷铁7与铸件热节处的温度，然后把信号传递到温度检测系统2，温度检测系统2再将信号转化后传到到计算机1上，计算机1根据预先设定的程序判定要求的温度，控制打开气路电磁阀3的开启时间与气体的流量，进入冷铁内腔7-2的常温压缩空气通过排气孔7-3排出，带走热量降低了冷铁7的温度，使冷铁7的下表面7-5起到激冷铸件热节的作用。

当计算机1检测到冷铁7的温度高于设定的温度值时，计算机1可以控制气路电磁阀3加大进气流量提高冷却效果；当计算机1检测到冷铁7的温度低于设定的温度值时，计算机1能够控制气路电磁阀3减少(或关闭)进气流量降低冷却效果。利用这样定量的控制进入冷铁7内的气体量，对冷铁7的温度实时监测，调节铸件局部的凝固速度。