一種發泡鋁充分均勻發泡裝置的制作方法

本發明涉及發泡鋁發泡技術領域，尤其涉及一種發泡鋁充分均勻發泡裝置。

背景技術：

傳統的鋁液發泡法在發泡過程中，發泡劑或氣體產生的氣泡上浮，熔體上部氣泡多，下部氣泡少，導致發泡鋁發泡不均勻，合格率較低；為了改變這種氣泡上浮的方式，部分研究人員采用加入粘稠劑的方式，來提高熔體粘稠度，控制氣泡上浮，但實際應用過程中發現，由于粘稠劑不能添加過多，添加粘稠劑后的熔體在凝固前流動性依然很大，導致氣泡仍然會上浮，造成熔體發泡上下不均勻，下面氣泡少密度大，上面氣泡多密度小，產品合格率差。

在專利號為cn104607079a的中國專利中，公開了一種用于制備發泡鋁的增粘與發泡攪拌裝置，通過設置四層葉片結構使金屬液快速均勻的攪拌，但是攪拌器在操作使用過程中，熔體會形成很深的漩渦打旋，不能有效分散氫化鈦顆粒，并且在攪拌器下部的熔體容易吸氣，從而導致鋁液內部形成大量的不規則氣泡。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種發泡鋁充分均勻發泡裝置，其改變傳統的發泡攪拌方式，通過將發泡罐設置為u形對稱連通設置的第一發泡罐與第二發泡罐，通過在第一發泡罐與第二發泡罐內設置活塞機構，通過改變活塞機構上方第一氣體區與第四氣體區的氣壓，使活塞機構推動第一發泡罐與第二發泡罐內的鋁液左右擺動進行攪拌，同時活塞機構上的第一氣體區與第四氣體區分別間隔對第一發泡罐與第二發泡罐內的鋁液進行氣體輸入，使鋁液持續發泡，解決了傳統發泡裝置攪拌過程中形成漩渦，氣體氣泡分布不均勻的技術問題，實現了鋁液充分均勻發泡的技術效果。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種發泡鋁充分均勻發泡裝置，包括：

發泡罐，所述發泡罐為u形設置，其包括對稱設置的第一發泡罐與第二發泡罐，且該第一發泡罐與第二發泡罐的底部連通；

活塞機構，所述活塞機構分別設置于第一發泡罐與第二發泡罐內，其沿該第一發泡罐與第二發泡罐的內壁進行縱向滑動，且其包括活塞組件與出氣閥門組件；

噴氣機構，所述噴氣機構分別設置于第一發泡罐與第二發泡罐內，其位于所述出氣閥門組件的正下方，且其分別與所述第一發泡罐與第二發泡罐的內壁固定連接。

作為改進，所述第一發泡罐從上止下劃分為第一氣體區、第二氣體區以及第一鋁液區，且該第一發泡罐的頂部連接設置有第一導向柱，該第一導向柱依次穿過所述第一氣體區與第二氣體區，其末端設置于第二氣體區內。

作為改進，所述第一氣體區通過其頂部設置的第一進氣管與供氣站連通，且該第一進氣管上設置有第一進氣閥門。

作為改進，所述第二發泡罐從上至下劃分為第三氣體區、第四氣體區以及第二鋁液區，且該第二發泡罐的頂部連接設置有第二導向柱，該第二導向柱依次穿過所述第三氣體區與第四氣體區，其末端設置于第四氣體區內。

作為改進，所述第三氣體區通過其頂部設置的第二進氣管與供氣站連通，且該第二進氣管上設置有第二進氣閥門。

作為改進，所述第一發泡罐與第二發泡罐底部連通位置處設置有進液管，且該進液管上設置有進液閥門；所述第一發泡罐與第二發泡罐的底部連通設置有出液管，且該出液管上設置有出液閥門。

作為改進，所述活塞組件包括：

活塞，所述活塞為啞鈴狀設置，其分別滑動設置于所述第一發泡罐與第二發泡罐內，且其分別沿所述第一導向柱與所述第二導向柱縱向往復滑動；

固定隔板，所述固定隔板固定設置于所述活塞的中部位置；

活動隔板，所述活動隔板轉動設置于所述活塞的中部位置，其與所述固定隔板之間的活塞的上表面上開設有進氣孔，該進氣孔靠近活動隔板的一側設置有限位桿；

彈性連接件，所述彈性連接件的一端與所述固定隔板連接，其另一端與所述活動隔板連接。

作為改進，所述出氣閥門組件分別設置于所述第一導向柱與所述活動隔板之間以及所述第二導向柱與所述活動隔板之間，該出氣閥門組件包括：

出氣嘴，所述出氣嘴為圓錐形中空設置，其連接設于所述活塞的下表面上，且其下端面上均勻設置有若干出氣孔；

出氣皮塞，所述出氣皮塞滑動設置于所述出氣嘴的中部，其從上至下依次包括皮塞、連桿以及頂塊，且該頂塊上沿其軸向等距設置有若干出氣槽；

伸縮彈簧，所述伸縮彈簧套設于所述連桿上，其抵觸設置于所述出氣嘴與所述頂塊之間。

作為改進，所述噴氣機構包括：

噴氣管，所述噴氣管設置于所述出氣嘴的正下方，其為彎曲設置，且其上部內壁上設置有限位環，該噴氣管的末端分別正對所述第一發泡罐與第二發泡罐的中部設置，且該噴氣管的末端面上均勻設置有若干的噴氣孔；

若干管卡，所述管卡沿所述噴氣管的長度方向等距設置，其用于將噴氣管固定設置于發泡罐內壁上。

作為改進，所述第一氣體區與所述第二氣體區之間以及第三氣體區與所述第四氣體區之間均設置排氣調壓機構，該排氣調壓機構包括：

排氣管，所述排氣管分別設置于所述第一發泡罐與第二發泡罐的外側，其分別連通所述第一氣體區與所述第二氣體區以及連通第三氣體區與所述第四氣體區；

排氣閥，所述排氣閥設置于所述排氣管上，其用于控制該排氣管的開合；

氣壓表，所述氣壓表設置于所述排氣管上，其分別位于所述排氣閥靠近所述第二氣體區的一側以及所述排氣閥靠近所述第四氣體區的一側。本發明的有益效果在于：

(1)本發明通過改變傳統的發泡方式，拋棄攪拌發泡的發泡方式，通過將發泡罐設置為u形對稱連通設置的第一發泡罐與第二發泡罐，通過在第一發泡罐與第二發泡罐內設置活塞機構，通過改變活塞機構上方第一氣體區與第四氣體區的氣壓，使活塞機構推動第一發泡罐與第二發泡罐內的鋁液左右擺動進行攪拌，同時活塞機構上的第一氣體區與第四氣體區分別間隔對第一發泡罐與第二發泡罐內的鋁液進行氣體輸入，使鋁液持續發泡，實現鋁液上下發泡均勻，氣泡密度分布一致；

(2)本發明通過將第一發泡罐與第二發泡罐分別劃分為第一氣體區、第二氣體區、第一鋁液區與第三氣體去、第四氣體區、第二鋁液區，在第一氣體區與第三氣體區分別對第一鋁液區與第二鋁液區進行氣體輸入發泡時，氣體氣泡不斷從鋁液底部上浮，進入到第二氣體區與第四氣體區內，增大第二氣體區與第四氣體區的氣壓，使后續的氣體氣泡無法繼續進入到第二氣體與第四氣體區，滯留于鋁液內，使鋁液上下層的氣體氣泡基本達到一致；

(3)本發明在利用第一氣體區與第三氣體區分別對第一鋁液區與第二鋁液區進行發泡時，通過活塞機構下降，出氣嘴與噴氣管套接后，限位環將出氣皮塞頂起，使第一氣體區與第三氣體區內的氣體通過活塞機構經噴氣管進入到第一鋁液區與第二鋁液區內對鋁液進行發泡作用，同時調節活塞機構上下兩端區域內的氣壓；

(4)本發明在第一氣體區與所述第二氣體區之間以及第三氣體區與所述第四氣體區之間均設置排氣調壓機構，利用該排氣調壓機構用于對第二氣體區與第四氣體區進行泄壓調整，使其內的氣體可以回復到第一氣體區與第三氣體區內重復使用；

綜上所述，本發明具有發泡均勻，結構巧妙，減少粘稠劑的使用，提高了發泡鋁的發泡質量，尤其適用于發泡鋁發泡技術領域。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明立體結構示意圖；

圖2為本發明剖視結構示意圖；

圖3為本發明活塞機構結構示意圖；

圖4為圖3中a處放大結構示意圖；

圖5為本發明活塞機構中出氣閥門組件剖視結構示意圖；

圖6為本發明出氣嘴剖視結構示意圖；

圖7為本發明頂塊結構示意圖；

圖8為本發明噴氣機構結構示意圖；

圖9為圖8中b處結構放大示意圖；

圖10為圖8中c處結構放大示意圖；

圖11為本發明實施例二結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地說明。

實施例1：

以下參照附圖對實施例進行說明，下面所示的實施例不對權利要求所記載的發明內容起任何限定作用，另外，下面實施例所表示的構成的全部內容不限于作為權利要求所記載的發明的解決方案所必需的。

如圖1與圖2所示，一種發泡鋁充分均勻發泡裝置，包括：

發泡罐1，所述發泡罐1為u形設置，其包括對稱設置的第一發泡罐11與第二發泡罐12，且該第一發泡罐11與第二發泡罐12的底部連通；

活塞機構2，所述活塞機構2分別設置于第一發泡罐11與第二發泡罐12內，其沿該第一發泡罐11與第二發泡罐12的內壁進行縱向滑動，且其包括活塞組件21與出氣閥門組件22；

噴氣機構3，所述噴氣機構3分別設置于第一發泡罐11與第二發泡罐12內，其位于所述出氣閥門組件22的正下方，且其分別與所述第一發泡罐11與第二發泡罐12的內壁固定連接。

需要說明的是，首先向第一發泡罐11輸入氣體氣壓增大，第一發泡罐11內的活塞機構2受壓下降時，而此時第二發泡罐12內并沒有氣體輸入，第二發泡罐12內的活塞2機構上升，之后停止對第一發泡罐11輸入氣體轉而對第二發泡罐12輸入氣體，第二發泡罐12內的活塞機構2受壓下降，第一發泡罐11內的活塞機構2上升，使發泡罐1內的鋁液左右上升下降擺動進行攪拌。

進一步說明的是，在活塞機構2沿發泡罐1內壁下降到一定高度時，出氣閥門組件22與噴氣機構3配合，活塞機構2上部發泡罐1內的氣體會通過噴氣機構3進入到鋁液內對鋁液進行發泡作用。

更進一步說明的是，鋁液在由氣體進行發泡的同時，進行左右上下的升降擺動，使鋁液發生流動，在流動過程中讓氣體氣泡可以充分擴散到鋁液的各個位置，分布更加均勻。

如圖2所示，作為一種優選的實施方式，所述第一發泡罐11從上止下劃分為第一氣體區111、第二氣體區112以及第一鋁液區113，且該第一發泡罐11的頂部連接設置有第一導向柱114，該第一導向柱114依次穿過所述第一氣體區111與第二氣體區112，其末端設置于第二氣體區112內。

如圖2所示，其中，所述第一氣體區111通過其頂部設置的第一進氣管115與供氣站連通，且該第一進氣管115上設置有第一進氣閥門116。

需要說明的是，第一氣體區111位于第一發泡罐11內活塞機構2上方，第二氣體區112與第一鋁液區113位于第一發泡罐11內活塞機構2的下方，供氣站通過第一進氣管115對第一氣體區111輸入氣體，隨著氣體輸入，第一氣體區111氣壓上升，活塞機構2受到第一氣體區111的壓力向下將，迫使第一發泡罐11內的鋁液壓向第二發泡罐12內。

進一步說明的是，當活塞機構2下降到一定高度后，噴氣機構3與出氣閥門組件22配合，對第一氣體區111內的氣體進行輸出，使氣體輸入到第一鋁液區113內，對鋁液進行發泡，同時調節第一鋁液區113的氣壓。

更進一步說明的是，第一進氣閥門116用于控制第一進氣管115的開合。

如圖2所示，作為一種優選的實施方式，所述第二發泡罐12從上至下劃分為第三氣體區121、第四氣體區122以及第二鋁液區123，且該第二發泡罐12的頂部連接設置有第二導向柱124，該第二導向柱124依次穿過所述第三氣體區121與第四氣體區122，其末端設置于第四氣體區122內。

如圖2所示，其中，所述第三氣體區121通過其頂部設置的第二進氣管125與供氣站連通，且該第二進氣管125上設置有第二進氣閥門126。

需要說明的是，第三氣體區121位于第二發泡罐12內活塞機構2的上方，第三氣體區121與第二鋁液區123位于第二發泡罐12內活塞機構2的下方，供氣站通過第二進氣管125對第三氣體區121輸入氣體，隨著氣體輸入，第三氣體區121氣壓上升，活塞機構2受到第三氣體區121的壓力向下將，迫使第二發泡罐12內的鋁液壓向第一發泡罐11內。

進一步具體說明的是，當活塞機構2下降到一定高度后，噴氣機構3與出氣閥門組件22配合，對第三氣體區121內的氣體進行輸出，使氣體輸入到第二鋁液區123內，對鋁液進行發泡，同時調節第一鋁液區113的氣壓。

更進一步說明的是，第二進氣閥門126用于控制第二進氣管道125的開合。

如圖2所示，作為一種優選的實施方式，所述第一發泡罐11與第二發泡罐12底部連通位置處設置有進液管13，且該進液管13上設置有進液閥門14；所述第一發泡罐11與第二發泡罐12的底部連通設置有出液管15，且該出液管15上設置有出液閥門16。

值得說明的是，在鋁液完成發泡后，通過開啟出液閥門16使發泡完成的鋁液通過出液管15輸出到外界，進行澆注加工，在鋁液輸出完成后，進液閥門14開啟輸入新的鋁液進行發泡工作。

如圖3與圖4所示，作為一種優選的實施方式，所述活塞組件21包括：

活塞211，所述活塞211為啞鈴狀設置，其分別滑動設置于所述第一發泡罐11與第二發泡罐12內，且其分別沿所述第一導向柱114與所述第二導向柱124縱向往復滑動；

固定隔板212，所述固定隔板212固定設置于所述活塞211的中部位置；

活動隔板213，所述活動隔板213轉動設置于所述活塞211的中部位置，其與所述固定隔板212之間的活塞211的上表面上開設有進氣孔214，該進氣孔214靠近活動隔板213的一側設置有限位桿215；

彈性連接件216，所述彈性連接件216的一端與所述固定隔板212連接，其另一端與所述活動隔板213連接。

值得說明的是，在活塞機構2受到上方氣體加壓下降的過程中，氣體沿進氣孔214進入到固定隔板212與活動隔板213之間，隨著氣體的不斷輸入，活動隔板213沿活塞211中部位置進行旋轉，固定隔板212與活動隔板213之間的空間變大，直至活動隔板213移動至出氣閥門組件22的一側，隨著出氣閥門組件22與噴氣機構3連接，活塞211上方不斷輸入的氣體從噴氣機構3輸入到鋁液內對鋁液進行發泡。

進一步說明的是，在出氣閥門組件22與噴氣機構3連接時，出氣閥門組件22會阻擋活動隔板213復位。

更進一布說明的是，當活塞211上方停止氣體輸入后，活塞211上下方的氣壓會逐步達到一個平衡，活塞211會停留在該位置，不發生變動。

值得說明的是，當第一發泡罐11內的活塞211由于停止輸入氣體停止不動時，供氣站會對第二發泡罐12進行氣體輸送，使第二發泡罐12內的活塞211受壓下降，進而帶動第一發泡罐11內的活塞211上升，第一發泡罐11內的活動隔板脫離出氣閥門組件22的阻擋限位，由對應的彈性連接件216帶動復位，反之，當第二發泡罐12內的活塞211由于停止輸入氣體停止不動時，供氣站會對第一發泡罐11進行氣體輸送，使第一發泡罐11內的活塞211受壓下降，進而帶動第二發泡罐12內的活塞211上升，第二發泡罐12內的活動隔板脫離出氣閥門組件22的阻擋限位。

如圖5、圖6與圖7所示，進一步的，所述出氣閥門組件22分別設置于所述第一導向柱114與所述活動隔板213之間以及所述第二導向柱124與所述活動隔板213之間，該出氣閥門組件22包括：

出氣嘴221，所述出氣嘴221為圓錐形中空設置，其連接設于所述活塞211的下表面上，且其下端面上均勻設置有若干出氣孔2211；

出氣皮塞222，所述出氣皮塞222滑動設置于所述出氣嘴221的中部，其從上至下依次包括皮塞2221、連桿2222以及頂塊2223，且該頂塊2223上沿其軸向等距設置有若干出氣槽2224；

伸縮彈簧223，所述伸縮彈簧223套設于所述連桿2222上，其抵觸設置于所述出氣嘴221與所述頂塊2223之間。

需要說明的是，出氣嘴221與噴氣機構3對準后，出氣皮塞222由噴氣機構3頂起，活塞211上方的氣體經出氣嘴進入到噴氣機構3，有噴氣機構3輸入到鋁液內，對鋁液進行發泡。

進一步說明的是，在出氣嘴221與噴氣機構3脫離后，伸縮彈簧223帶動出氣皮塞222復位，隔絕活塞221上下方的連通。

如圖8、圖9與圖10所示，作為一種優選的實施方式，所述噴氣機構3包括：

噴氣管31，所述噴氣管31設置于所述出氣嘴221的正下方，其為彎曲設置，且其上部內壁上設置有限位環311，該噴氣管31的末端分別正對所述第一發泡罐11與第二發泡罐12的中部設置，且該噴氣管31的末端面上均勻設置有若干的噴氣孔312；

若干管卡32，所述管卡32沿所述噴氣管31的長度方向等距設置，其用于將噴氣管31固定設置于發泡罐1內壁上。

需要說明的是，在噴氣管31與出氣嘴221對準連接后，噴氣管31上部的限位環311與頂塊2223對應配合，將皮塞2221頂起，活塞211上方的氣體通過噴氣管31進入到鋁液內對鋁液進行發泡。

實施例2：

圖11為本發明一種發泡鋁充分均勻發泡裝置的實施例二的一種結構示意圖；如圖11所示，其中與實施例一種相同或相應的部件采用與實施例一相應的附圖標記，為簡便起見，下文僅描述與實施例一的區別點，該實施例二與圖1所示的實施例一的不同之處在于：

如圖11所示，一種發泡鋁充分均勻發泡裝置，所述第一氣體區111與所述第二氣體區112之間以及第三氣體區121與所述第四氣體區122之間均設置排氣調壓機構4，該排氣調壓機構4包括：

排氣管41，所述排氣管41分別設置于所述第一發泡罐11與第二發泡罐12的外側，其分別連通所述第一氣體區111與所述第二氣體區112以及連通第三氣體區121與所述第四氣體區122；

排氣閥42，所述排氣閥42設置于所述排氣管41上，其用于控制該排氣管41的開合；

氣壓表43，所述氣壓表43設置于所述排氣管41上，其分別位于所述排氣閥42靠近所述第二氣體區112的一側以及所述排氣閥42靠近所述第四氣體區122的一側。

值得具體說明的是，氣壓表43分別用于監測第二氣體區112與第四氣體區122的氣壓，當鋁液發泡過程中，鋁液內的氣體氣泡上浮進入到第二氣體區112與第四氣體區122內，使第二氣體區112與第四氣體區122的氣壓不斷升高，當氣壓超出警戒范圍時，通過打開排氣閥，使第二氣體區112與第四氣體區122內氣體通過排氣管41分別回到第一氣體區111與第三氣體區121重復使用，調整第二氣體區112與第四氣體區122內的氣壓下降。

工作過程如下：

供氣站首先對第一發泡罐11輸入氣體，在氣體輸入第一氣體區111時，第一氣體區111的氣壓增大，第一發泡罐11內的活塞機構2受到第一氣體區111內的氣壓影響，沿第一發泡罐11內壁向下滑動，當下降至出氣閥門組件22與噴氣機構3對接完成后，供氣站持續對第一氣體區111輸入氣體，第一氣體區111內的氣體通過噴氣機構3進入到第一鋁液區113內，對第一鋁液區113內的鋁液進行發泡工作，持續發泡3-5分鐘后，供氣站停止對第一氣體區111輸入氣體，轉而對第二發泡罐12內的第三氣體區121輸入氣體，由于氣體輸入，第三氣體區121的氣壓也逐步增大，當第三氣體區121氣壓超過第一氣體區111的氣壓時，第二發泡罐12內的活塞機構2被擠壓向下沿第二發泡罐12內壁向下滑動，同時第一發泡罐11內的活塞機構2受第二發泡罐12的影響上升，其上的出氣閥門組件22關閉，停止對第一鋁液區113進行的發泡工作，當第二發泡罐12內的活塞機構2下降至出氣閥門組件22與噴氣機構3對接完成后，第三氣體區121對第二鋁液區123輸入氣體進行氣體發泡工作，持續發泡3-5分鐘，之后停止對第二發泡罐12進行氣體輸送，轉而對第一發泡罐11進行氣體輸送，重復以上工作過程2-3次，完成鋁液發泡工作，將鋁液從出液管15輸出到外界。

在本發明中，需要理解的是：術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或者位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有的特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對的重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或者兩個以上，除非另有明確具體的限定。

以上所述，僅為發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權力要求書的保護范圍為準。