CN109959259A - 电子束熔炼炉整料进料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子束熔炼炉整料进料装置，它包括箱体，推料装置，进料车和摆料装置，在该箱体的底板上设有与该进料车的滚轮对应的轨道，该进料车连接有驱动该进料车整体横向往复移动的所述摆料装置，所述推料装置的推料杆上安装有可跟随该推拉杆移动的导向装置，该导向装置的一端和推料杆固连，该导向装置的另一端可移动地安装在箱体内侧壁的轨道装置上，该推料杆的前端安装有夹持熔炼原料的活动夹持装置。其工作效率高，更可靠。
Description
技术领域
本发明属于金属冶炼领域，尤其指一种电子束熔炼炉用整料进料装置。
背景技术
电子束熔炼炉是高能束技术在金属冶炼中的应用，其主要工作原理是电子枪的阴极块通过加热发射的电子在高压静电场的加速下形成高能电子束，电子束通过聚焦、偏转和扫描后轰击要熔炼的金属，使高熔点金属熔化。电子束具有熔区窄、能量密度高以及熔区内平均温度梯度大等优点,已被成功地用于W、Mo、Ta、Nb、Zr、Hf等难熔金属、难熔金属化合物、活泼金属及其合金的提纯及硅料的提纯。
整料进料装置是电子束熔炼炉重要的组成部分，在熔炼过程中，整料进料装置与炉体连接在一起，金属原料在该装置的推动下缓慢移动到电子枪下，电子枪发射电子束对金属原料进行逐点融化。但目前国内外现有整料进料装置还有很多不足之处。本公司工作团队曾对该装置进行了改造设计，如中国专利(申请号：201420807249.9)，但依然有许多问题需要优化：
1，电子束熔炼炉在熔炼过程中可使用水平铸锭坩埚或圆坩埚，两坩埚水平放置，现有技术中在转换炼制坩埚时需要停止熔炼作业，对进料装置进行拆卸并整体移动到另一操作位置，因为现有技术中进料小车其尾部通过固定销固定在箱体的底板上，只有头部摆动，其轮子呈圆柱状，直接在箱体的底板上的平板上摆动，因此再重新抽真空重新熔炼，操作复杂，非常影响熔炼效率；
2，摆料丝杠的密封采用波纹管密封，并且为了防止波纹管在收缩时发生卷曲，在波纹管外安装了筒形保护套，减小了进料车的摆动角度，而为了达到同样的摆角只能加大箱体的尺寸。波纹管在多次熔炼作业后容易损坏，破坏炉体真空；
3，当推料杆伸出一定长度后，在自重的作用下会向下倾斜，有可能破坏推料杆处的真空动密封，使熔炼炉的真空泄露；
4，推料电机采用伺服电机，箱体的箱门采用液压缸驱动，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工作效率高，更安全的电子束熔炼炉整料进料装置。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电子束熔炼炉整料进料装置，它包括箱体，推料装置，进料车和摆料装置，在该箱体的底板上设有与该进料车的滚轮对应的轨道，该进料车连接有驱动该进料车整体横向往复移动的所述摆料装置，所述推料装置的推料杆上安装有可跟随该推拉杆移动的导向装置，该导向装置的一端和推料杆固连，该导向装置的另一端可移动地安装在箱体内侧壁的轨道装置上，该推料杆的前端安装有夹持熔炼原料的活动夹持装置。
所述摆料装置的电机固定座与箱体外壁之间设置动密封连接。
所述活动夹持装置包括推板和夹头组件，该推板固连在所述推料杆上，该推板开设有滑槽，该夹头组件通过铰制孔螺栓穿过该滑槽与该推板滑动连接。
所述夹头组件包括滑板、两耳板，T形板，两调节板和两弧形夹板，该滑板上开设与所述滑槽对应的圆通孔，该滑板的底部连接有两耳板，两耳板间隔布置，该T形板的腿板插入两耳板之间并与两耳板通过销轴连接，该T形板的头板两端分别开设横向长条孔，两调节板的内侧端分别开设一个与一个横向长条孔对应的圆穿孔，各调节板分别通过螺栓穿过对应的该圆穿孔和横向长条孔与该T形板滑动连接，在各调节板的外侧端分别固连一弧形夹板，两弧形夹板之间穿插螺杆，该螺杆的两端螺接用于松紧调节两弧形夹板间距的螺母
所述导向装置包括卡箍和卡箍架，该卡箍架包括连接板和传动杆，该卡箍套固在所述推料杆上，该连接板的一端与卡箍固连，该连接板的另一端与该传动杆固连，该传动杆的两端设置万向球。
所述轨道装置固设在所述箱体两相对侧壁的上端，该轨道装置包括供所述移动轮行走的轨道和轨道座，该轨道座焊接在箱体内侧壁上，该导轨与该导轨座通过调节螺栓连接。
所述进料车的滚轮为槽型滚轮。
所述所述箱体与该箱体的箱门之间采用气缸驱动连接。
所述箱体外安有防止所述气缸突然失效的固定销子。
所述推料装置的丝杠驱动装置为电机和变频器，该电机连接两个控制所述推料杆极限位置的行程开关，该两行程开关分别安装在该推料装置的开槽筒的前后端。
本发明的有益效果：
1，摆料丝杠可带动进料车沿着导轨整体横向移动，选择对准水平坩埚或原坩埚进行熔炼，避免了对进料装置进行拆卸和整体移动；
2，摆料丝杠的密封采用动密封结构，替代了波纹管和保护套筒，避免了波纹管收缩中发生卷曲从而泄露真空的问题，并且没有了保护套筒对摆动长度的限制，可减小箱体的宽度；
3，推料杆前端增加了导向套，对推料杆起到支撑作用，防止推料杆在自重下倾斜出现破真空的问题；
4，推料装置取消了伺服电机，采用普通电机和变频器控制丝杠的移动速度，并且在推料装置两端各安有一个行程开关，以限制推料杆的极限位置。
附图说明
图1为本发明的电子束熔炼炉整料进料装置的主视结构示意图。
图2为本发明的电子束熔炼炉整料进料装置的左视结构示意图(箱体内部可见)。
图3为本发明的电子束熔炼炉整料进料装置的俯视结构示意图。
图4为本发明的电子束熔炼炉整料进料装置的右视结构示意图。
图5为图4中局部剖视部分结构示意图。
图6为本发明的夹头装置的立体结构示意图。
图中：1-箱体；11：箱门，12：气缸，13：固定销，2：推料装置，21：推料杆，22：导向装置，221：卡箍，222：卡箍架，22A：连接板，22B：传动杆，223：移动轮，23：轨道装置，231：轨道，232：轨道座，233：调节螺栓，24：活动夹持装置，241：推板，24A：滑槽，242：夹头组件，24B：滑接板，B：铰制孔螺栓，24C：耳板，C：销轴，24D：T形板，24E：调节板，24F：弧形夹板，24G：杆体，G：螺母，25：推料电机，26：限位开关，2A：推料杆丝杠，2B：动密封筒，2C：开槽筒，2D：注油杯，3：进料车，31：槽型滚轮，32：导轨，4：摆料装置，4A：摆料电机，40：摆料电机，41：丝杠，42：丝杠螺母座，43：动密封结构，43：动密封结构，43A：动密封筒，43B：骨架密封圈，43C：压套，43D：注油杯，A：箱体过渡件。
具体实施方式
参见图1至图4所示，本发明的电子束熔炼炉用整料进料装置，它包括箱体1、箱体过渡件10、进料车11、推料装置、摆料装置、真空系统和电控系统，
所述箱体1上方安有箱门11，箱门11与箱体1通过铰链连接，箱门11外侧焊有纵横交错的筋板。箱门通过一对气缸12控制箱门2的开启关闭。如图3所示，箱体1外安有固定销13，在箱门11打开到一定位置时将箱门11与箱体1固定，以防止气缸突然失效。箱门和箱体之间采用双密封圈进行密封，两环形密封槽之间开有一个抽气槽，在槽上开有一组与真空系统相连的抽气口。箱体下方安有支架，对整个进料装置进行支撑，支架的底部设有可微调高度的调整板；
所述箱体过渡件A通过法兰将箱体1和电子束熔炼炉炉体连接在一起，形成真空工作环境室。过渡件为夹套结构，夹套上下开有进出水孔，在夹套中形成冷却水循环，以防止炉体的高温对进料装置造成过大的损害；
所述进料车11放置于箱体1内，进料车3安有两排槽型滚轮31，滚轮31沿着箱体内的底板上设置的导轨32行走，起到导向作用，进料车3整体可沿导轨32进行横向移动。所述摆料装置4包括摆料电机40、摆料电机固定座、摆料丝杠41和套设在该摆料丝杠41上的丝杠螺母座42，,该丝杠螺母座42与进料车3固连并带动该进料车3往复移动，进料车3由支架、辊轮排和挡板组成，支架开有数个U型槽，用于安置辊轮排，每一辊轮排由若干平行排列的滚轮组成，每个辊轮上留有通气孔，各滚轮两端内侧装有粉末冶金带挡边筒形轴承。2个挡板平行安装于支架两侧，可通过螺母和螺杆调节挡板的间隔，以方便运输不同大小的原料。
所述推料装置2包括推料杆21、导向装置22、推料杆丝杠2A、动密封筒2B、开槽筒2C和推料电机25。该动密封筒2B将推料装置2和箱体1之间设置为动密封连接结构。动密封筒2B两端分别装有两对骨架密封圈，每对骨架密封圈中间用压套隔开，动密封筒2B上开有进油孔，并装有针阀式注油杯2D；该开槽筒2C轴向开有通槽，为推料杆进出水口留出移动位置；开槽筒2C前后各装有1个限位开关26，以限制推料杆21移动的极限位置；该推料电机22为普通电机，推料电机25安装在开槽筒2B尾端并与推料杆丝杠2A相连；推料装置2安装在箱体1的后面，通过推料电机25和变频器控制推料杆丝杠和丝杠螺母来带动推料杆21的前进后退；所述推料杆21将三个不同内径的水管套在一起，组成两层水套。推料杆21后端安有进出水口，以供冷却水在水套中循环。
如图3所示，为了对推料杆21起到支撑导向作用，防止推料杆21在自重下倾斜出现破真空的问题；推料杆21前端安有导向装置22，其包括卡箍221和卡箍架222，该卡箍架222包括连接板22A和传动杆22B，该卡箍221套固在所述推料杆21上，该连接板22A的一端与卡箍221焊接固连，该连接板22A的另一端与该传动杆22B通过螺栓固连，该传动杆22B的两端设置移动轮223。卡箍架两边有两个万向球，可沿着轨道滑动。
所述轨道装置23固设在所述箱体1两相对侧壁的上端，该轨道装置23包括供所述移动轮223行走的轨道231和轨道座232，该轨道座232焊接在箱体1的内侧壁上，该轨道231与该轨道座232通过调节螺栓233连接，通过螺栓233调节轨道231的高度，方便安装。
如图6所示，为了适应进料车3的整体移动，所述推料杆21的前端设置活动夹头装置24，该活动夹头装置24包括推板241和夹头组件242，该推板241固连在推料杆21的前端，推板241的长度较长并开有上下两个滑槽24A，该夹头组件242包括滑接板24B、两耳板24C，T形板24D，两调节板24E和两弧形夹板24F，该滑接板24B上开设与所述滑槽24A对应的4个圆通孔，该推板241与该滑接板24B通过铰制孔螺栓B穿过该圆通孔和滑槽24A滑动连接，该铰制孔螺栓B可在该滑槽24A中滑动；该滑接板24B的底部连接有两耳板24C，两耳板24C间隔布置，该T形板24D的腿部插设在两耳板24C之间并与两耳板24C通过销轴C连接，该T形板24D可绕着该销轴C上下旋转；该T形板24D的头部两端分别开设一横向长条孔，各调节板24E的内侧端分别开设与一个横向长条孔对应的一圆穿孔，各调节板通过螺栓D与该T形板滑动连接，该螺栓D穿过该圆穿孔和对应的该横向长条孔把T形板24D和调节板24E滑动连接，该螺栓D可在该横向长条孔中滑动，是为了调节两弧形夹板24F之间的距离以适应不同尺寸的熔炼原料；在各调节板24E的外侧端分别固连一弧形夹板24F，两弧形夹板24F之间穿插螺杆24G，该螺杆24G的两端伸出弧形夹板24F，两端分别螺接螺母G。
如图5所示，所述摆料装置4的丝杠42与箱体1外壁之间设置为动密封结构43。该动密封连接结构包括动密封筒43A两端分别装有两对骨架密封圈43B，每对骨架密封圈43B中间用压套43C隔开，动密封筒43A上开有进油孔，并装有针阀式注油杯43E，该动密封筒两端分别焊接法兰，一法兰分别与箱体的轴承座连接，另一法兰与摆料电机40的安装座40A连接。
工作时，两夹板夹持着物料，熔炼原料位于进料车上，随着推料杆的移动向前移动，在摆动装置的驱动下该进料车横向往复移动，带动熔炼物料往复移动来进行熔炼；当需要选择另一坩埚时，再调节摆料装置的电机驱动移动小车对准另一坩埚，再带动熔炼物料进行横向往复移动进行熔炼。
Claims (10)
1.一种电子束熔炼炉整料进料装置，它包括箱体，推料装置，进料车和摆料装置，其特征在于：在该箱体的底板上设有与该进料车的滚轮对应的轨道，该进料车连接有驱动该进料车整体横向往复移动的所述摆料装置，所述推料装置的推料杆上安装有可跟随该推拉杆移动的导向装置，该导向装置的一端和推料杆固连，该导向装置的另一端可移动地安装在箱体内侧壁的轨道装置上，该推料杆的前端安装有夹持熔炼原料的活动夹持装置。
2.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述摆料装置的电机固定座与箱体外壁之间设置为动密封结构。
3.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述活动夹持装置包括推板和夹头组件，该推板固连在所述推料杆上，该推板开设有滑槽，该夹头组件通过铰制孔螺栓穿过该滑槽与该推板滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述夹头组件包括滑板、两耳板，T形板，两调节板和两弧形夹板，该滑板上开设与所述滑槽对应的圆通孔，该滑板的底部连接有两耳板，两耳板间隔布置，该T形板的腿板插入两耳板之间并与两耳板通过销轴连接，该T形板的头板两端分别开设横向长条孔，两调节板的内侧端分别开设一个与一个横向长条孔对应的圆穿孔，各调节板分别通过螺栓穿过对应的该圆穿孔和横向长条孔与该T形板滑动连接，在各调节板的外侧端分别固连一弧形夹板，两弧形夹板之间穿插螺杆，该螺杆的两端螺接用于松紧调节两弧形夹板间距的螺母。
5.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述导向装置包括卡箍和卡箍架，该卡箍架包括连接板和传动杆，该卡箍套固在所述推料杆上，该连接板的一端与卡箍固连，该连接板的另一端与该传动杆固连，该传动杆的两端设置万向球。
6.根据权利要求5所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述轨道装置固设在所述箱体两相对侧壁的上端，该轨道装置包括供所述移动轮行走的轨道和轨道座，该轨道座焊接在箱体内侧壁上，该导轨与该导轨座通过调节螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述进料车的滚轮为槽型滚轮。
8.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述所述箱体与该箱体的箱门之间采用气缸驱动连接。
9.根据权利要求8所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述箱体外安有防止所述气缸突然失效的固定销子。
10.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉整料进料装置，其特征在于：所述推料装置的丝杠驱动装置为电机和变频器，该电机连接两个控制所述推料杆极限位置的行程开关，该两行程开关分别安装在该推料装置的开槽筒的前后端。
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