一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置

1.本实用新型属于金属铸造技术领域，特别是涉及一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置。


背景技术：

2.在金属铸造过程中，需要将金属液倒入成型模具内，金属液在模具内凝固形成铸件。目前，为了在铸造时细化晶粒，通常采用的方法为电磁搅拌，针对传统的电磁搅拌结构来说，普遍采用在模具外部缠绕线圈的方式，当模具外部缠绕的线圈通入脉冲电流后，即可产生脉冲磁场，最终通过脉冲磁场对模具内的金属液进行电磁搅拌，进而起到细化晶粒的目的。
3.当铸件尺寸较小时，采用在模具外部缠绕线圈的方式还比较合适，但当铸件尺寸较大时，特别是针对直径超过3米的大尺寸环形件来说，想要在环形模具外部缠绕线圈变得愈发困难，而且当模具外部缠绕线圈后，在线圈通入脉冲电流时，所产生的强磁场区域因处于环形模具的中心处，无法对环形模具内的金属液产生有效的电磁搅拌，反而是磁场强度较弱的区域在对金属液进行电磁搅拌，这就导致电磁搅拌的效果变差，进而影响到细化晶粒的效果。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，摒弃了传统的在模具外部缠绕线圈的方式，重新设计了线圈分布结构，可以使强磁场充分作用于环形模具内的金属液，提高电磁搅拌的效果，进一步提高细化晶粒的效果。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，包括旋转支撑台、环形模具、环形浇注槽及脉冲磁场发生机构；所述旋转支撑台采用圆盘式结构，旋转支撑台具有回转自由度，在旋转支撑台的上表面由外至内依次设置有环形模具凹槽和环形通道凹槽；所述旋转支撑台、环形模具凹槽和环形通道凹槽同心分布；所述环形模具位于环形模具凹槽内，环形模具与环形模具凹槽同心分布；所述环形浇注槽位于环形模具上方，环形浇注槽与环形模具同心分布，在环形浇注槽的底部设置有若干漏液孔；所述脉冲磁场发生机构包括横梁、第一支撑臂、第二支撑臂、第一线圈及第二线圈；所述横梁位于环形浇注槽上方；所述第一支撑臂竖直设置且位于旋转支撑台外侧，第一支撑臂上端与横梁外端相固连，所述第一线圈竖直安装在第一支撑臂下端；所述第二支撑臂竖直设置且位于旋转支撑台内侧的环形通道凹槽上方，第二支撑臂上端与横梁内端相固连，所述第二线圈竖直安装在第二支撑臂下端且位于环形通道凹槽内。
6.所述环形浇注槽采用吊装结构或支架结构固定设置在环形模具上方。
7.所述横梁采用吊装结构或支架结构固定设置在环形浇注槽上方。
8.所述脉冲磁场发生机构数量为三个，三个脉冲磁场发生机构沿旋转支撑台圆周方
向均匀分布。
9.所述第一支撑臂和第二支撑臂结构相同且均采用可伸缩式结构支撑臂。
10.本实用新型的有益效果：
11.本实用新型的适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，摒弃了传统的在模具外部缠绕线圈的方式，重新设计了线圈分布结构，可以使强磁场充分作用于环形模具内的金属液，提高电磁搅拌的效果，进一步提高细化晶粒的效果。
附图说明
12.图1为本实用新型的一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置的结构示意图；
13.图2为本实用新型的一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置的局部剖视图；
14.图中，1—旋转支撑台，2—环形模具，3—环形浇注槽，4—脉冲磁场发生机构，5—环形模具凹槽，6—环形通道凹槽，7—漏液孔，8—横梁，9—第一支撑臂，10—第二支撑臂，11—第一线圈，12—第二线圈。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
16.如图1、2所示，一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，包括旋转支撑台1、环形模具2、环形浇注槽3及脉冲磁场发生机构4；所述旋转支撑台1采用圆盘式结构，旋转支撑台1具有回转自由度，在旋转支撑台1的上表面由外至内依次设置有环形模具凹槽5和环形通道凹槽6；所述旋转支撑台1、环形模具凹槽5和环形通道凹槽6同心分布；所述环形模具2位于环形模具凹槽5内，环形模具2与环形模具凹槽5同心分布；所述环形浇注槽3位于环形模具2上方，环形浇注槽3与环形模具2同心分布，在环形浇注槽3的底部设置有若干漏液孔7；所述脉冲磁场发生机构4包括横梁8、第一支撑臂9、第二支撑臂10、第一线圈11及第二线圈12；所述横梁8位于环形浇注槽3上方；所述第一支撑臂9竖直设置且位于旋转支撑台1外侧，第一支撑臂9上端与横梁8外端相固连，所述第一线圈11竖直安装在第一支撑臂9下端；所述第二支撑臂10竖直设置且位于旋转支撑台1内侧的环形通道凹槽6上方，第二支撑臂10上端与横梁8内端相固连，所述第二线圈12竖直安装在第二支撑臂10下端且位于环形通道凹槽6内。
17.所述环形浇注槽3采用吊装结构或支架结构固定设置在环形模具2上方。
18.所述横梁8采用吊装结构或支架结构固定设置在环形浇注槽3上方。
19.所述脉冲磁场发生机构4数量为三个，三个脉冲磁场发生机构4沿旋转支撑台1圆周方向均匀分布。
20.所述第一支撑臂9和第二支撑臂10结构相同且均采用可伸缩式结构支撑臂。
21.下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：
22.首先控制旋转支撑台1进行转动，使环形模具2跟随旋转支撑台1同步转动，同时将金属液倒入环形浇注槽3内，当金属液倒入环形浇注槽3时，会通过环形浇注槽3底部的漏液孔7落入下方转动的环形模具2内，进而使金属液均匀的分布在环形模具2内。
23.在金属液浇注过程中，向所有脉冲磁场发生机构4的第一线圈11及第二线圈12中通入脉冲电流，进而使第一线圈11及第二线圈12产生脉冲磁场，此时脉冲磁场可以充分作用于环形模具2内的金属液，有效提高电磁搅拌的效果，最终实现提高细化晶粒效果的目的。
24.实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。


技术特征：
1.一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，其特征在于：包括旋转支撑台、环形模具、环形浇注槽及脉冲磁场发生机构；所述旋转支撑台采用圆盘式结构，旋转支撑台具有回转自由度，在旋转支撑台的上表面由外至内依次设置有环形模具凹槽和环形通道凹槽；所述旋转支撑台、环形模具凹槽和环形通道凹槽同心分布；所述环形模具位于环形模具凹槽内，环形模具与环形模具凹槽同心分布；所述环形浇注槽位于环形模具上方，环形浇注槽与环形模具同心分布，在环形浇注槽的底部设置有若干漏液孔；所述脉冲磁场发生机构包括横梁、第一支撑臂、第二支撑臂、第一线圈及第二线圈；所述横梁位于环形浇注槽上方；所述第一支撑臂竖直设置且位于旋转支撑台外侧，第一支撑臂上端与横梁外端相固连，所述第一线圈竖直安装在第一支撑臂下端；所述第二支撑臂竖直设置且位于旋转支撑台内侧的环形通道凹槽上方，第二支撑臂上端与横梁内端相固连，所述第二线圈竖直安装在第二支撑臂下端且位于环形通道凹槽内。2.根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，其特征在于：所述环形浇注槽采用吊装结构或支架结构固定设置在环形模具上方。3.根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，其特征在于：所述横梁采用吊装结构或支架结构固定设置在环形浇注槽上方。4.根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，其特征在于：所述脉冲磁场发生机构数量为三个，三个脉冲磁场发生机构沿旋转支撑台圆周方向均匀分布。5.根据权利要求1所述的一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，其特征在于：所述第一支撑臂和第二支撑臂结构相同且均采用可伸缩式结构支撑臂。

技术总结
一种适用于大尺寸环形件的离心铸造电磁搅拌装置，包括旋转支撑台、环形模具、环形浇注槽及脉冲磁场发生机构；旋转支撑台采用圆盘式结构，旋转支撑台上表面同心设有环形模具凹槽和环形通道凹槽；环形模具同心设于环形模具凹槽内；环形浇注槽同心设于环形模具上方；环形浇注槽底部设有若干漏液孔；脉冲磁场发生机构包括横梁、第一支撑臂、第二支撑臂、第一线圈及第二线圈；横梁位于环形浇注槽上方；第一支撑臂竖直设置且位于旋转支撑台外侧，第一支撑臂上端与横梁外端固连，第一线圈竖直安装在第一支撑臂下端；第二支撑臂竖直设置且位于环形通道凹槽上方，第二支撑臂上端与横梁内端固连，第二线圈竖直安装在第二支撑臂下端且位于环形通道凹槽内。形通道凹槽内。形通道凹槽内。


技术研发人员：谭政 佟健 刘恩泽 宁礼奎 郑志 李海英
受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/12/6