一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置及其实验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113049222A(43)申请公布日2021.06.29(21)申请号202110328046.6(51)Int.Cl.(22)申请日2021.03.26G01M10/00(2006.01)G01N21/84(2006.01)(71)申请人柳州职业技术学院地址545006广西壮族自治区柳州市官塘大道16号(72)发明人阙燚彬吴振国李宏军楼华山楼江燕莫文锋刘光浩陈文勇宋东福贺晓华黄规甘达淅龚荣李海安思常红黄胜斌许戴城李泽阳谢鸿庆梁洪源蒙安艺(74)专利代理机构柳州市荣久专利商标事务所(普通合伙)45113代理人韦微权利要求书2页说明书9页附图6页(54)发明名称一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置及其实验方法(57)摘要本发明涉及一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置及其实验方法，该装置包括气源装置、机架、电机支架、滑台组件、传动组件、倾斜台组件、变频器、控制柜体、透明容器和用于控制传动组件的PLC单片机，该方法以澄清水为介质模拟铝合金熔体，选用透明亚克力方桶作为盛装水介质的容器，通过观测以倾斜方式通入的气体在水中的演变过程，实现对炉内或在线进行净化过程的模拟，并通过倾斜角度的调整达到完全相似的程度。通过本发明方法进行的模拟实验，能够直观观察记录透明容器中流场速度分布、气泡分布及大小，最终实现对不透明铝合金熔体在特定工艺条件下（例如：转轴倾斜）气‑液两相流场的准确预测。CN113049222ACN113049222A权利要求书1/2页1.一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置，其特征在于：包括气源装置（1）、机架（5）、电机支架（9）、滑台组件（7）、传动组件（8）、倾斜台组件（6）、变频器（16）、控制柜体（13）、透明容器（10）和用于控制传动组件的PLC单片机（17）；所述机架（5）包括底板（51）、动板（53）和支柱（52），所述动板通过圆螺母（54）安装在底板上方，所述动板上还设置有用于安装倾斜台组件的垫板（55），所述垫板的上端面为斜面；所述电机支架（9）包括U形框（91）、卡板（92）和盖板（93），所述盖板安装在U形框上，卡板安装在盖板上；所述滑台组件（7）包括丝杆（74）、丝杆螺母（75）、滑台手轮（71）和互相配合的燕尾滑块座（73）、燕尾滑块（76），所述丝杆及丝杆螺母位于燕尾滑块座内，丝杆螺母与燕尾滑块连接，所述丝杆一端穿出燕尾滑块座并通过丝杆轴承座（72）与滑台手轮连接，所述燕尾滑块上设置有用于定位燕尾滑块与燕尾滑块座位置的锁紧螺钉（77），燕尾滑块座和燕尾滑块间设置有用于调节间隙的垫片（79）；所述传动组件（8）包括旋转接头（81）、电机（83）、空心转轴（86）和多孔叶轮（88），所述空心转轴的上端和下端分别与旋转接头、多孔叶轮连接，所述空心转轴上安装有从动带轮（84），电机输出轴上安装有主动带轮（810），从动带轮和主动带轮通过传动带（89）连接，所述多孔叶轮是其上开有多个径向喷射孔（881）的叶轮结构，所述径向喷射孔与空心转轴连通；所述倾斜台组件（6）包括倾斜台座（61）、蜗杆（62）和设置在倾斜台座上的转台（64），所述倾斜台座的上端面为圆弧面，倾斜台座的上端面上设置有与蜗杆配合的圆弧状的轮齿（69），所述蜗杆通过蜗杆轴承座（63）安装在转台下方并与轮齿啮合，所述倾斜台座两侧开有长条形调节孔（611），所述转台两侧底面为与倾斜台座上端面配合的圆弧面，转台两侧底面上分别连接有穿过倾斜台座长条形调节孔的锁紧螺杆（68），锁紧螺杆上安装有压板（66）和锁紧螺母（67）；所述倾斜台组件的倾斜台座（61）安装在机架上的垫板（55）上，转台（64）与滑台组件的燕尾滑块座（73）连接，燕尾滑块（76）与电机支架的U形框（91）连接，所述传动组件的电机（83）固定在电机支架的U形框（91）内，旋转接头（81）安装在卡板（92）上，空心转轴（86）通过轴承安装在盖板（93）上，空心转轴倾斜延伸入透明容器（10）中，所述多孔叶轮倾斜位于透明容器内，所述控制柜体上设置有触摸屏（14），触摸屏、PLC单片机和变频器形成工作回路，所述气源装置（1）通过流量阀（3）、流量计（4）及气管（15）与传动组件的旋转接头（81）连接。2.根据权利要求1所述的一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置，其特征在于：所述空心转轴（86）通过上轴承（82）、中轴承（85）和下轴承（87）安装在电机支架的盖板上。3.根据权利要求1或2所述的一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置，其特征在于：所述PLC单片机（17）包括RS485选件板、导线和通讯线。4.根据权利要求1或2所述的一种铝熔体净化过程倾斜式水模拟实验装置，其特征在于：所述透明容器（10）是透明亚克力