1.一种大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:其包括框架、砂箱、导流组件、升降装置以及储液器,
所述框架为由上底板、下底板和四根立柱组成的框架式结构,所述框架用于对所述砂箱与所述升降装置进行安装定位,所述砂箱与所述导流组件同轴线安装,所述框架的上底板设置有通孔;
所述砂箱外部设置有伸出板,所述伸出板置于所述框架上,所述伸出板底部设置有通孔;
所述导流组件与所述升降装置连接,所述升降装置包括四组液压缸,所述升降装置位于所述导流组件下方,固定连接于所述框架底部;所述导流组件借助于所述升降装置能够穿过砂箱底部通孔在砂箱内部进行竖直方向的运动,用于导流多余铸液并加快铸件冷却;
所述导流组件包括多层箱体、开口控制机构、冷却机构、加热机构以及冷却水循环装置;所述多层箱体包括三层圆筒箱身和正方形底座,所在正方形底座上设置有积液槽,所述积液槽出水口与所述冷却水循环装置连接,所述多层箱体内部为三层结构,三层结构由外向内依次为水冷层、真空层以及铸液流出层,所述多层箱体真空层内部为真空状态,将水冷层与铸液流出层隔开,防止水冷层进行热量交换而导致铸液凝固或水冷失效;所述多层箱体中心部分为铸液流出层,多余铸液通过铸液流出层流到所述储液器;
所述冷却机构位于所述多层箱体水冷层内,所述冷却机构包括防溅挡板、多组喷水装置、多组冷却测温摄像头、入水管道以及控制阀,所述各组喷水装置等距均匀的固定连接于所述多层箱体真空层壁面,所述各组喷水装置对应的设置有冷却测温摄像头,所述各组喷水装置其内部冷却水由入水管道进入,所述入水管道与所述冷却水循环装置连接,冷却水由喷水口喷出到冷却层壁面对铸液进行冷却,之后顺着冷却层壁面流入位于下方的热水积液槽,经由其侧边出水口流入所述冷却水循环装置,各冷却测温摄像头固定连接于所述多层箱体真空层壁面,与所述各组喷水装置之间具有1‑1.5mm间隙,所述冷却测温摄像头与控制器通讯连接,并将检测温度实时传递到控制器;
根据实际生产铸管要求设定冷却温度为t0,各组喷水装置初始入水速度为v0,在冷却凝固的过程中,各冷却测温摄像头所检测温度t(n)需相等,其中n=1,2,3,4,5,6;若t(n+1)>t(n),控制器调节第n+1个冷却测温摄像头对应的控制阀,增加对应喷水装置的入水速度V(n+1),n=1,2,3,4,5,6;若t(n+1)<t(n),控制器调节所测第n+1个冷却测温摄像头对应的控制阀,减小对应喷水装置的入水速度V(n+1),n=1,2,3,4,5,6,直到各冷却测温摄像头所检测温度t(n)到达设定冷却温度t0,停止冷却,其中n=1,2,3,4,5,6;
所述加热机构位于所述箱体真空层,所述加热机构包括多组感应加热线圈、多组加热测温摄像头以及脉冲直流电源,所述多组感应加热线圈等距均匀固定连接于所述真空层的壁面,所述各加热测温摄像头固定连接于所述真空层壁面,用以检测所述感应加热线圈加热铸液的温度;
根据实际生产铸管所需铸液,为保证其流动性,设加热温度为T0,各加热测温摄像头所检测温度为T(n),n=1,2,3;若T(n)<T0,控制器调节脉冲直流电源提高输出电流大小,若T(n)>T0,控制器调节脉冲直流电源,减小输出电流大小,直到各加热测温摄像头所检测温度T(n)到达设定加热温度T0,停止加热,其中n=1,2,3;
所述储液器位于所述导流组件下方,用以收集多余铸液,实现铸液的完全利用。
2.根据权利要求1所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:所述感应加热线圈外形为两个半椭圆成90°连接,内部为中空的铜线圈,同时设置有进水口和出水口,各感应加热线圈进水口与线圈入水管道连接,所述各感应加热线圈出水口与线圈出水管道连接,所述线圈入水管道与所述线圈出水管道均与所述冷却水循环装置连接,所述各感应加热线圈与所述脉冲直流电源不同接口连接。
3.根据权利要求1所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:所述砂箱为圆筒结构,且底部设置有通孔,砂箱外径与所述框架上底板通孔一致。
4.根据权利要求1所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:入水管道设置多个管路,各管路与所述各组喷水装置连接,各管路中间设置有控制阀,所述控制阀与控制器连接,根据所述冷却测温摄像头传递到控制器的检测温度实时调节所述各组喷水装置入水速度。
5.根据权利要求1所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:所述防溅挡板设置于所述多层箱体水冷层靠近顶部位置,防止喷出的冷却水溅射到所述多层箱体顶部,导致所述多层箱体上方铸液冷却。
6.根据权利要求2所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:加热测温摄像头与控制器连接,实时检测铸液温度并传到控制器,感应加热线圈与所述脉冲直流电源连接,所述脉冲直流电源与控制器连接,根据所述各加热测温摄像头检测铸液温度调节输出电流,从而使铸液有较好的向下的流动性。
7.根据权利要求1所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:所述开口控制机构通过滑轨固定连接于所述多层箱体底座下表面,所述开口控制机构包括滑轨、开口挡板、夹板、测速摄像头以及驱动装置,所述滑轨对称分布于所述铸液流出口两侧,通过焊接固定连接于所述多层箱体底座表面,所述开口挡板由耐高温材料制成,通过所述夹板与所述驱动装置固定连接,能够跟随驱动装置在滑轨上进行水平运动。
8.根据权利要求7所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:所述测速摄像头与控制器连接,固定于所述底座,检测方向正对铸液流出口,能实时检测铸液流出速度。
9.根据权利要求7所述的大口径厚壁管的精密铸造装置,其特征在于:所述驱动装置通过固定架与所述多层箱体底座固定连接,所述驱动装置与控制器相连,所述多层箱体上表面积为S1,铸液流出层开口的面积为S2,铸液通过铸液流出层流出的速度为v2,需满足v1×S1=v2×S2,v1为根据生产实际所需设定的升降装置的运动速度,通过所述测速摄像头实时检测铸液流速v2,控制器反馈调节所述驱动装置从而实时调节铸液流出层的开口面积S2。