具有变频调速功能的镁合金搅拌设备的设计

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1、制造技术研究2014年4月第2期具有变频调速功能的镁合金搅拌设备的设计赵赛吴建龙邹文兵成群林曹雪峰别亚星（上海航天精密机械研究所，上海201600）摘要：在镁合金熔炼过程中，为了实现对镁合金熔液的自动搅拌，并探索出自动搅拌工艺参数，研制了一台具有调速功能的镁合金搅拌设备。介绍了设备的结构、工作原理和关键部件的设计，采用变频器和变频电机组成变频调速系统，在控制面板上通过电位器对搅拌速度进行调节。通过试验验证了设计的合理性，并获得了镁合金自动搅拌工艺参数。该设备结构简单，成本低，可用于自动搅拌工艺的研究，提高了

2、镁合金熔炼的自动化水平。关键词：镁合金；搅拌设备；变频控制；设计DesignofMagnesiumAlloyMixingEquipmentwithFrequencyControlFunctionZhaoSaiWuJianlongZouWenbingChengQunlinCaoXuefengBieYaxing(ShanghaiSpaceflightPrecisionMachineryInstitute,Shanghai201600)Abstract：InthemeltingprocessofMagnesium

3、alloy,torealizeautomaticmixingforMagnesiumalloymeltandtoexploreautomaticmixingparameters,amagnesiumalloymixingequipmentwithspeedcontrolfunctionisdeveloped.Thestructureandworkingprincipleoftheequipmentandthekeypartsdesignareintroduced.Usinginverterandvariab

4、le-frequencymotortoregulatemixingspeed.Thedesignrationalityisverifiedbyexperiment,andautomaticmixingparametersofmagnesiumalloyareobtained.Theequipmenthassimplestructure,lowcost,canbeusedtoresearchautomaticmixingprocess,andimprovesautomaticlevelofmagnesiuma

5、lloymelting.Keywords：magnesiumalloy；mixingequipment；frequencycontrol；design1引言强、有毒气体浓度高，人工搅拌的劳动环境比较恶劣。用自动搅拌代替人工搅拌已成为发展趋势。实现镁合镁合金作为目前工程应用中最轻的合金材料之金自动搅拌需要确定合理的搅拌速度，搅拌速度过[1]一，较多应用于航空航天、汽车、电子等行业。镁快，则液面起伏剧烈，镁合金与空气中的氧气、氮气、合金熔炼是镁合金铸件生产过程中的重要工序。在镁水蒸气发生反应生成夹杂物较多；搅拌

6、速度过慢，则合金熔炼过程中，需对撒入精炼剂的镁合金熔液进行搅拌不充分、生产效率低。为解决这些问题，研制了充分搅拌，以达到精炼的目的。搅拌作为过程作业的一台结构简单、成本低、具有调速功能的镁合金搅拌基本操作单元已广泛应用于化工、冶金、医药、食品设备。通过变频器对变频电机的转速进行调节，用仪[2]等行业。同镁合金日益增长的需求相比，目前国内表显示搅拌速度，通过工艺试验探索合理的搅拌速度镁合金熔炼的工艺和设备仍比较落后。在一些中小企和搅拌时间。业中，镁合金熔炼过程中的搅拌作业仍靠人工搅拌，存在搅拌质量难以控制、生

7、产效率不高、劳动强度大2镁合金搅拌设备结构设计及工作原理等问题。敞开式坩埚常用于熔炼镁合金，周围热辐射作者简介：王建华作者简介：赵赛（1986(1978-）-，工程师，机械设计及理论专业；研究方向：非标机电产)，高工，机械设计及理论专业；研究方向：设计制造一体化。品设计。收稿日期：2014-0202--112718制造技术研究航天制造技术2.1设备组成减速机选型、轴的设计、搅拌器选型和导流筒设计。图1为镁合金搅拌设备结构图。镁合金搅拌设备其中电机选型、轴的设计与搅拌器、导流筒和坩埚的主要由传动系统、搅拌装置

8、和控制系统组成。其中，结构形式有关。坩埚的结构形式是确定的，直径为传动系统由变频电机1、减速器2、联轴器3、传动轴550mm，因此首先进行搅拌器选型和导流筒设计。减4、套筒5通过直连的方式组成；搅拌装置由搅拌轴6、速机选型与电机额定转速和搅拌速度有关。搅拌器7和导流筒12组成；控制系统的关键部件是2.3.1搅拌器选型变频器。底架10用于承载传动系统、搅拌装置和电为了与撒入的精炼剂充分接触，搅拌器需使坩埚气柜8，底