本实用新型属于镁合金熔炼铸造技术领域，涉及一种镁合金熔炼过程使用的双层机械搅拌机。
背景技术：
镁合金是以镁为基体加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小(1.8g/cm3镁合金左右)，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中最轻的金属且具有高强度、高刚性的特点。镁合金多采用熔炼的方式获得，受限于镁合金的特性，熔炼过程中溶液表面容易起火，偏析的现象非常严重。
因此在镁合金熔炼过程中，镁合金添加配料后的合金化与精炼是决定熔炼质量很关键的过程，需要在撒熔剂的同时，对坩埚内镁液进行上下和左右方向的搅拌混合，使金属镁与添加元素充分互溶，同时精炼过程需要充分搅拌，使得镁液与熔剂充分均匀接触，达到去除镁液中杂质以及镁液的纯化净化效果。
目前在镁合金熔炼过程中主要通过人工搅拌或普通搅拌机进行搅拌，存在费时费力，工人劳动强度大且效果质量难以保证的问题，且普通搅拌机是只有一种转向的单层搅拌，电机与搅拌轴同轴式连接结构，存在的问题是搅拌机一直单向转动，带动整锅镁液进行了旋转，在液体上层表面会形成一个较大较深的涡坑，一方面液体上下搅动的过程被弱化，达不到搅拌合金化与精炼的效果，另一方面上层表面形成的涡坑较深时会造成镁液氧化着火，需要人工不停的撒灭火熔剂进行灭火。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型为了解决目前镁合金熔炼过程中存在搅拌不均匀，镁液表面容易起火，偏析现象严重的问题，提供一种镁合金熔炼用双层正反搅拌设备。
为达到上述目的，本实用新型提供一种镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，包括坩埚、安装在坩埚上的搅拌机固定平台以及穿设于搅拌机固定平台中部的搅拌装置，搅拌装置包括短杆搅拌空心轴和套装在短杆搅拌空心轴内的长杆搅拌实心轴，短杆搅拌空心轴下部自由端交错设有短杆搅拌转子，长杆搅拌实心轴下部自由端交错设有长杆搅拌转子，短杆搅拌空心轴上端固定安装有下转子齿轮，长杆搅拌实心轴上端固定安装有上转子齿轮，上转子齿轮和下转子齿轮两侧分别固定安装与上转子齿轮、下转子齿轮均啮合的左转子齿轮和右转子齿轮，长杆搅拌实心轴上固定安装有变频电机。
本基础方案的有益效果在于：坩埚上的搅拌机固定平台用于支撑搅拌装置，搅拌装置主要由短杆搅拌空心轴和套在短杆搅拌空心轴内的长杆搅拌实心轴组成，长杆搅拌实心轴由变频电机驱动，长杆搅拌实心轴上的上转子齿轮的转动带动左转子齿轮、右转子齿轮垂直转动，进而带动与左转子齿轮、右转子齿轮均啮合的下转子齿轮水平转动，其转动方向与上转子齿轮转动方向相反，进而使得长杆搅拌实心轴与短杆搅拌空心轴转动方向相反，这样短杆搅拌空心轴下部的短杆搅拌转子与长杆搅拌实心轴下部的长杆搅拌转子转动方向相反，一个顺时针旋转一个逆时针旋转，并且可以通过变频电机周期往复性的改变旋转方向，增强镁合金溶液中各个金属元素的混合效果，减少镁合金溶液表面的涡坑深度，使得镁合金溶液中各个部位的元素组分一样，避免偏析现象产生。
进一步，搅拌机固定平台上固定安装有减速机支架，长杆搅拌实心轴上端固定安装有放置在减速机支架上的减速机，变频电机的输出端与减速机连接。有益效果：通过在变频电机和长杆搅拌实心轴之间安装减速机，能够调整上转子齿轮、下转子齿轮的转动速度，进而调整短杆搅拌转子与长杆搅拌转子对镁合金溶液的搅拌速度。
进一步，减速机支架内侧的搅拌机固定平台上分别固定安装有位于左转子齿轮、右转子齿轮外侧的换向转子传动轴支架，换向转子传动轴支架上分别转动安装有与对应左转子齿轮、右转子齿轮固定连接的换向转子传动轴。有益效果：换向转子传动轴支架上的换向转子传动轴用于支撑对应的左右转子齿轮。
进一步，变频电机通过电机法兰与减速机固定连接，减速机通过减速机法兰固定安装在减速机支架上，减速机输出端与长杆搅拌实心轴连接处固定安装有连杆插销。有益效果：电机法兰用于连接变频电机和减速机，减速机法兰用于连接减速机和减速机支架，提高变频电机和减速机的安装稳定性，减速机输出端与长杆搅拌实心轴通过连杆插销可拆卸固定连接，便于减速机与长杆搅拌实心轴的装配。
进一步，短杆搅拌空心轴通过短杆搅拌空心轴法兰固定安装在搅拌机固定平台上，短杆搅拌空心轴上端固定安装有转子齿轮固定台支架，转子齿轮固定台支架上固定安装有转子齿轮固定台，转子齿轮固定台左右两侧分别与对应的换向转子传动轴相抵。有益效果：短杆搅拌空心轴法兰用于将短杆搅拌空心轴安装在搅拌机固定平台上，转子齿轮固定台支架上的转子齿轮固定台用于支撑换向转子传动轴。
进一步，换向转子传动轴支架上安装有换向转子传动轴扣合装置，换向转子传动轴扣合装置为轴承座。有益效果：轴承座用于将换向转子传动轴活动固定在换向转子传动轴支架上。
进一步，短杆搅拌空心轴上端与下转子齿轮通过肖键紧配合。
进一步，短杆搅拌转子外套装有短杆搅拌筒，长杆搅拌转子外套装有长杆搅拌筒。有益效果：短杆搅拌转子外的短杆搅拌筒和长杆搅拌转子外的长杆搅拌筒，有助于减少镁合金溶液搅拌过程中形成的漩涡。
进一步，搅拌机固定平台上开设有熔剂撒粉口。有益效果：搅拌机固定平台上的熔剂撒粉口便于向坩埚内喷撒精炼剂。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型所公开的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，在普通搅拌机的基础上，通过四个相互啮合的转子齿轮结构使得套装在一起的短杆搅拌空心轴和长杆搅拌实心轴转动方向相反，形成上下双层正反同轴转动搅拌的结构，变频电机与减速机带动上转子齿轮与长杆搅拌实心轴，进行下层镁合金溶液的搅拌。同时上转子齿轮转动带动左右转子齿轮引起下转子齿轮的反向转动，下转子齿轮再带动短杆搅拌空心轴进行上层镁合金溶液的搅拌，上下双层同时运行时，一种在坩埚中层形成的镁合金溶液对冲混合接触，加大了镁合金溶液的混合度，同时液流因坩埚壁挤压会形成较强的上下液流搅拌，并且中层的液流正反对冲会弱化上层液体表面形成的涡坑，减少了镁合金溶液表面氧化现象，极大的改善了原有单轴转动搅拌效果。
2、本实用新型所公开的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，长杆搅拌实心轴上的上转子齿轮的转动带动左转子齿轮、右转子齿轮垂直转动，进而带动与左转子齿轮、右转子齿轮均啮合的下转子齿轮水平转动，其转动方向与上转子齿轮转动方向相反，进而使得长杆搅拌实心轴与短杆搅拌空心轴转动方向相反，这样短杆搅拌空心轴下部的短杆搅拌转子与长杆搅拌实心轴下部的长杆搅拌转子转动方向相反，一个顺时针旋转一个逆时针旋转，并且可以通过变频电机周期往复性的改变旋转方向，增强镁合金溶液中各个金属元素的混合效果，减少镁合金溶液表面的涡坑深度，使得镁合金溶液中各个部位的元素组分一样，避免偏析现象产生。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
图1为本实用新型镁合金熔炼用双层正反搅拌设备的结构示意图。
附图标记：变频电机1、电机法兰2、减速机3、减速机法兰4、减速机支架5、长杆搅拌实心轴6、连杆插销7、上转子齿轮8、右转子齿轮9、左转子齿轮10、下转子齿轮11、转子齿轮固定台12、换向转子传动轴13、转子齿轮固定台支架14、换向转子传动轴支架15、换向转子传动轴扣合装置16、搅拌机固定平台17、短杆搅拌空心轴法兰18、短杆搅拌空心轴19、短杆搅拌筒20、短杆搅拌转子21、长杆搅拌转子22、长杆搅拌筒23、坩埚24、熔剂撒粉口25。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，包括坩埚24、安装在坩埚24上的搅拌机固定平台17、搅拌机固定平台17上固定安装有减速机支架5，搅拌机固定平台17上开设有熔剂撒粉口25。搅拌机固定平台17上的熔剂撒粉口25便于向坩埚24内喷撒精炼剂。
搅拌机固定平台17、减速机支架5中部穿设搅拌装置，坩埚24上的搅拌机固定平台17用于支撑搅拌装置，搅拌装置包括短杆搅拌空心轴19和套装在短杆搅拌空心轴19内的长杆搅拌实心轴6，长杆搅拌实心轴6上端固定安装有放置在减速机支架5上的减速机3，变频电机1的输出端与减速机3连接。变频电机1通过电机法兰2与减速机3固定连接，减速机3通过减速机法兰4固定安装在减速机支架5上，减速机3输出端与长杆搅拌实心轴6连接处固定安装有连杆插销7。短杆搅拌空心轴19下部自由端交错设有短杆搅拌转子21，长杆搅拌实心轴6下部自由端交错设有长杆搅拌转子22，短杆搅拌转子21外套装有短杆搅拌筒20，长杆搅拌转子22外套装有长杆搅拌筒23。短杆搅拌转子21外的短杆搅拌筒20和长杆搅拌转子22外的长杆搅拌筒23，有助于减少镁合金溶液搅拌过程中形成的漩涡。
短杆搅拌空心轴19上端通过肖键紧配合安装有下转子齿轮11，长杆搅拌实心轴6上端固定安装有上转子齿轮8，上转子齿轮8和下转子齿轮11两侧分别固定安装与上转子齿轮8、下转子齿轮11均啮合的左转子齿轮10和右转子齿轮9。短杆搅拌空心轴19通过短杆搅拌空心轴法兰18固定安装在搅拌机固定平台17上，减速机支架5内侧的搅拌机固定平台17上分别固定安装有位于左转子齿轮10、右转子齿轮9外侧的换向转子传动轴支架15，换向转子传动轴支架15上分别转动安装有与对应左转子齿轮10、右转子齿轮9固定连接的换向转子传动轴13。换向转子传动轴支架15上安装有用于将换向转子传动轴13活动固定在换向转子传动轴支架15上的换向转子传动轴扣合装置16，换向转子传动轴扣合装置为轴承座。轴承座用于将换向转子传动轴活动固定在换向转子传动轴支架上。短杆搅拌空心轴19上端固定安装有转子齿轮固定台支架14，转子齿轮固定台14支架上固定安装有转子齿轮固定台12，转子齿轮固定台12左右两侧分别与对应的换向转子传动轴13相抵。
该镁合金熔炼用双层正反搅拌设备中，长杆搅拌实心轴6由变频电机1驱动，长杆搅拌实心轴6上的上转子齿轮8的转动带动左转子齿轮10、右转子齿轮9垂直转动，进而带动与左转子齿轮10、右转子齿轮9均啮合的下转子齿轮11水平转动，其转动方向与上转子齿轮8转动方向相反，进而使得长杆搅拌实心轴6与短杆搅拌空心轴19转动方向相反，一个顺时针旋转一个逆时针旋转，这样短杆搅拌空心轴19下部的短杆搅拌转子21与长杆搅拌实心轴6下部的长杆搅拌转子22转动方向相反，并且可以通过变频电机1周期往复性的改变旋转方向，通过减速机3调整上转子齿轮8、下转子齿轮11的转动速度，进而调整短杆搅拌转子21与长杆搅拌转子22对镁合金溶液的搅拌速度，进而增强镁合金溶液中各个金属元素的混合效果，减少镁合金溶液表面的涡坑深度，使得镁合金溶液中各个部位的元素组分一样，避免偏析现象产生。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
1.一种镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，包括坩埚、安装在坩埚上的搅拌机固定平台以及穿设于搅拌机固定平台中部的搅拌装置，搅拌装置包括短杆搅拌空心轴和套装在短杆搅拌空心轴内的长杆搅拌实心轴，短杆搅拌空心轴下部自由端交错设有短杆搅拌转子，长杆搅拌实心轴下部自由端交错设有长杆搅拌转子，短杆搅拌空心轴上端固定安装有下转子齿轮，长杆搅拌实心轴上端固定安装有上转子齿轮，上转子齿轮和下转子齿轮两侧分别固定安装与上转子齿轮、下转子齿轮均啮合的左转子齿轮和右转子齿轮，长杆搅拌实心轴上固定安装有变频电机。
2.如权利要求1所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述搅拌机固定平台上固定安装有减速机支架，长杆搅拌实心轴上端固定安装有放置在减速机支架上的减速机，变频电机的输出端与减速机连接。
3.如权利要求2所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述减速机支架内侧的搅拌机固定平台上分别固定安装有位于左转子齿轮、右转子齿轮外侧的换向转子传动轴支架，换向转子传动轴支架上分别转动安装有与对应左转子齿轮、右转子齿轮固定连接的换向转子传动轴。
4.如权利要求3所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述变频电机通过电机法兰与减速机固定连接，减速机通过减速机法兰固定安装在减速机支架上，减速机输出端与长杆搅拌实心轴连接处固定安装有连杆插销。
5.如权利要求4所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述短杆搅拌空心轴通过短杆搅拌空心轴法兰固定安装在搅拌机固定平台上，短杆搅拌空心轴上端固定安装有转子齿轮固定台支架，转子齿轮固定台支架上固定安装有转子齿轮固定台，转子齿轮固定台左右两侧分别与对应的换向转子传动轴相抵。
6.如权利要求3所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述换向转子传动轴支架上安装有换向转子传动轴扣合装置，换向转子传动轴扣合装置为轴承座。
7.如权利要求1所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述短杆搅拌空心轴上端与下转子齿轮通过肖键紧配合。
8.如权利要求1所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述短杆搅拌转子外套装有短杆搅拌筒，长杆搅拌转子外套装有长杆搅拌筒。
9.如权利要求1所述的镁合金熔炼用双层正反搅拌设备，其特征在于，所述搅拌机固定平台上开设有熔剂撒粉口。
技术总结