專利名稱：一種控制金屬熔體輸送用閥門及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬加工領(lǐng)域，特別涉及一種控制金屬熔體輸送用閥門及其使用 方法。
背景技術(shù)：
目前在金屬鑄造領(lǐng)域中，越來越多的工藝采用管道定量輸送金屬熔體，如壓鑄、低 壓鑄造等。輸送的金屬種類也涵蓋多種不同合金，如鋁合金、鎂合金、錫合金等。通常金屬熔 體在熔煉坩堝內(nèi)受機(jī)械力或電磁里驅(qū)動(dòng)進(jìn)入輸送管道后，直接從管道流出，并進(jìn)入成形機(jī) 器或模具內(nèi)，對熔體輸送不做控制，如果成形機(jī)器或模具出現(xiàn)故障，只能采用停止輸送的方 式，如果能在管道中增加閥門機(jī)構(gòu)，則可靈活實(shí)現(xiàn)熔體的輸送的開通與截?cái)?。另外，近年?發(fā)展出的多種新型熔體處理技術(shù)，這些技術(shù)的特點(diǎn)是將金屬熔體在專門機(jī)器內(nèi)進(jìn)行攪拌、 變質(zhì)處理以改變?nèi)垠w內(nèi)的成分場和溫度場，熔體處理完成后需要定時(shí)定量從機(jī)器內(nèi)導(dǎo)出， 這些專門機(jī)器也需要有閥門機(jī)構(gòu)控制金屬熔體的輸送?？刂平饘偃垠w輸送的閥門與普通液 體閥門相比，主要存在輸送介質(zhì)溫度高、粘度高，表面張力大等特點(diǎn)，在使用過程中需要避 免密封不嚴(yán)、熔體堵塞、熱變形導(dǎo)致閥門失靈等問題，因此希望開發(fā)出的適用于金屬熔體輸 送的閥門不僅能滿足控制金屬流動(dòng)要求，同時(shí)具備易控制、易維護(hù)等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于金屬熔體輸送的閥門及其使用方法，使用該閥門 能實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬或半固態(tài)金屬的輸送控制。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案該控制金屬熔體輸送用閥門由閥體、閥芯、閥桿和閥套組成。閥體對外有三個(gè)接 口，左端的流入接口為熔體入口 ；與流入接口相對的接口為閥套安裝口，將閥桿伸入該閥套 安裝口，并在閥套安裝口處固定安裝閥套；與流入接口方向垂直的下端的流出接口為熔體 流出口 ；在閥體外設(shè)置加熱裝置。所述閥芯安放在閥體內(nèi)并與閥桿通過螺紋連接；閥芯為圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱兩端為圓 錐形，其中錐面與閥芯中心線角度為30 75°。所述閥桿和閥芯內(nèi)設(shè)有連通的熱電偶安裝孔。與所述閥芯接觸的閥體和閥套兩個(gè)端面也為圓錐面，其錐面角度比閥芯的錐面角 度小10 15°。所述閥芯與閥體之間間隙為0. 5 1mm，所述閥桿與閥套之間的間隙也為0. 5 Imm0所述加熱裝置為纏繞在閥體外壁的加熱管。本發(fā)明提供的所述控制金屬熔體輸送用閥門的使用方法，包括下述步驟(a)將閥桿與驅(qū)動(dòng)裝置連接，并由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)閥桿使閥芯將流入接口封閉，閥門 處于關(guān)閉狀態(tài)；
(b)閥芯內(nèi)熱電偶測試閥芯溫度，并控制閥體外加熱裝置加熱，使閥體溫度與所輸 送金屬熔體溫度相同；(c)外部驅(qū)動(dòng)裝置通過閥桿使閥芯運(yùn)動(dòng)至閥套安裝端并將該接口封閉，熔體進(jìn)入 閥體后直接從流出接口流出；(d)閥桿驅(qū)動(dòng)裝置接到關(guān)閉指令后閥芯將流入接口封閉，閥門關(guān)閉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所述閥門可實(shí)現(xiàn)高溫金屬熔體輸送的開通與截止，閥門開關(guān)響應(yīng)速度快，控制簡 單方便，閥門內(nèi)結(jié)構(gòu)可以防止出現(xiàn)閥門關(guān)閉不嚴(yán)和熔體從閥門內(nèi)漏出的問題。閥門內(nèi)的測 溫系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)有效避免了熔體在閥門內(nèi)的凝固堵塞，閥桿閥芯與閥體的配合間隙也有 效避免了因閥體受熱變形導(dǎo)致的閥桿卡死現(xiàn)象。同時(shí)該閥門拆裝清理方便，將本閥門與熔 體輸送管道或熔體處理設(shè)備相連，可實(shí)現(xiàn)金屬熔體輸送的有效控制。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為閥門關(guān)閉時(shí)閥芯與閥體接觸部位的放大示意圖；圖3為閥門打開時(shí)閥芯與閥套接觸部分的放大示意圖。圖中標(biāo)號1-閥體；2-流入接口 ；3-圓錐面；4-加熱裝置；5-閥芯；6_流出接口 ；7_閥套； 8-閥桿；9-熱電偶安裝孔。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種適用于金屬熔體輸送的閥門及其使用方法，下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的金屬熔體輸送用閥門由閥體1、閥芯5、閥套7和閥桿9連成 一整體，閥體內(nèi)空腔有三個(gè)接口，其中左端的流入接口 2為熔體流入口，與流入接口 2垂直 下端的流出接口 6為熔體流出口，與流入接口 2相對的接口為閥套安裝口，安裝有閥套7，閥 套7通過螺栓緊固在閥體1上，閥桿8安裝在閥套7內(nèi)，閥桿8在外部驅(qū)動(dòng)裝置作用下在閥 套7內(nèi)運(yùn)動(dòng)。如圖2和圖3所示，閥芯5兩端面為圓錐面，與之配合的閥體1內(nèi)側(cè)以及閥套7內(nèi) 側(cè)也為圓錐面，而且閥芯5錐角β大于閥體及閥套的內(nèi)錐角α約10 15°。在閥桿8和 閥芯5內(nèi)設(shè)有連通的熱電偶安裝孔9，用于測試閥芯溫度，在閥體外安裝有管狀的加熱裝置 4，防止熔體在閥體內(nèi)凝固。在實(shí)際使用過程中，將閥體的流入接口 2與熔體輸送管道或熔體處理設(shè)備相連， 將閥體的流出接口 6與管道或熔體收集裝置相連，將閥桿8與外部驅(qū)動(dòng)裝置相連，將熱電偶 安裝在閥桿8和閥芯6內(nèi)，閥體加熱器4加熱閥體。通過閥桿帶動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn) 閥門的打開與關(guān)閉。閥門需要關(guān)閉時(shí)，閥桿帶動(dòng)閥芯將熔體流入接口的內(nèi)錐面封住，閥門需 要打開時(shí)，閥芯離開熔體流入接口而將閥套7內(nèi)側(cè)封閉，熔體從流出接口流出。實(shí)施例用閥體控制鎂合金熔體處理設(shè)備鎂合金熔體處理裝置將鎂合金熔體在600°C進(jìn)行剪切攪拌處理，將閥體的熔體流入接口與鎂合金熔體處理設(shè)備的熔體出口相連，將閥桿與外部氣壓驅(qū)動(dòng)裝置相連，閥體加 熱器加熱閥芯溫度至600°C。氣壓驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)閥芯將熔體流入接口封閉。鎂合金熔體攪 拌結(jié)束后，氣壓驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)閥芯將閥套口封閉，鎂合金熔體從熔體流出接口流出進(jìn)入后 續(xù)成形模具內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制金屬熔體輸送用閥門，由閥體⑴、閥芯(5)、閥桿⑶和閥套(7)組成，其 特征在于，閥體(1)對外有三個(gè)接口，左端的流入接口( 為熔體入口 ；與流入接口(2)相 對的接口為閥套安裝口，將閥桿(8)伸入該閥套安裝口，并在閥套安裝口處固定安裝閥套 (7)；與流入接口(2)方向垂直的下端的流出接口(6)為熔體流出口 ；在閥體⑴外設(shè)置加 熱裝置⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制金屬熔體輸送用閥門，其特征在于，所述閥芯(5)安放在 閥體(1)內(nèi)并與閥桿(8)通過螺紋連接；閥芯(5)為圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱兩端為圓錐形，其中錐 面與閥芯(5)中心線角度為30 75°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制金屬熔體輸送用閥門，其特征在于，所述閥桿(8)和閥芯 (5)內(nèi)設(shè)有連通的熱電偶安裝孔(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制金屬熔體輸送用閥門，其特征在于，與所述閥芯(8) 接觸的閥體(1)和閥套(7)兩個(gè)端面也為圓錐面，其錐面角度比閥芯(8)的錐面角度小 10 15°。
5.根據(jù)權(quán)利1所述的控制金屬熔體輸送用閥門，其特征在于，所述閥芯(8)與閥體(1) 之間間隙為0. 5 1mm，所述閥桿⑶與閥套(7)之間的間隙也為0. 5 1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制金屬熔體輸送用閥門，其特征在于，所述加熱裝置(4)為 纏繞在閥體(1)外壁的加熱管。
7.一種使用權(quán)利要求1所述控制金屬熔體輸送用閥門的方法，其特征在于，包括下述 步驟(a)將閥桿與驅(qū)動(dòng)裝置連接，并由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)閥桿使閥芯將流入接口封閉，閥門處于 關(guān)閉狀態(tài)；(b)閥芯內(nèi)熱電偶測試閥芯溫度，并控制閥體外加熱裝置加熱，使閥體溫度與所輸送金 屬熔體溫度相同；(c)外部驅(qū)動(dòng)裝置通過閥桿使閥芯運(yùn)動(dòng)至閥套安裝端并將該接口封閉，熔體進(jìn)入閥體 后直接從流出接口流出；(d)閥桿驅(qū)動(dòng)裝置接到關(guān)閉指令后閥芯將流入接口封閉，閥門關(guān)閉。
全文摘要
一種控制金屬熔體輸送用閥門及其使用方法屬于有色金屬加工領(lǐng)域。閥體對外有三個(gè)接口，左端的流入接口為熔體入口；與流入接口相對的接口為閥套安裝口，將閥桿伸入該閥套安裝口，并在閥套安裝口處固定安裝閥套；與流入接口方向垂直的下端的流出接口為熔體流出口；在閥體外設(shè)置加熱裝置；閥芯安放在閥體內(nèi)并與閥桿通過螺紋連接，閥芯為圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱兩端為圓錐形，在閥桿和閥芯內(nèi)有一熱電偶安裝孔，在閥體外安裝有加熱裝置。該閥門可實(shí)現(xiàn)高溫金屬熔體輸送的開通與截止，閥門開關(guān)響應(yīng)速度快，控制簡單方便，閥門內(nèi)結(jié)構(gòu)可以防止出現(xiàn)閥門關(guān)閉不嚴(yán)和熔體從閥門內(nèi)漏出的問題，將本閥門與熔體輸送管道或熔體處理設(shè)備相連，可實(shí)現(xiàn)金屬熔體輸送的有效控制。
文檔編號F16K49/00GK102062219SQ201010581880
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者劉建朝, 徐駿, 楊必成, 王亞寶 申請人:北京有色金屬研究總院