CN201603873U - 真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于给料装置领域，尤其涉及一种自耗电极压制模具的给料装置。一种真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，该给料装置还包括升降机构，所述升降机构安装在油压机立柱上，所述给料器包括摆动臂、连接板、料斗座、气缸、插板阀和料斗，所述摆动臂一端固定在升降机构上，另一端活动安装料斗座，所述气缸通过连接板固定在摆动臂上，气缸的活塞杆用插拔销与插板阀的阀板铰接，料斗上部固定在料斗座上，所述插板阀固定在料斗下部，插板阀下部还固定装有导料口，导料口、插板阀开口和料斗出料口三者的形状相配合。本实用新型给料时不用振动，使经模具压制成的电极块成分均匀，同时布料均匀，使经模具压制成的电极块密度均匀提高了产品的质量。

Description

真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置

技术领域

本实用新型属于给料装置领域，尤其涉及一种自耗电极压制模具的给料装置。

背景技术

真空(自耗电极)电弧炉，简称自耗炉，是在真空中利用电弧来加热熔炼金属的一种炉子。自耗电极是由被熔炼材料制成，在熔炼过程中它逐渐消耗，熔化后滴进结晶器冷凝成锭。根据要生产的不同锭型(直径、长度)，需要不同规格(直径、长度)的自耗电极。所以，采用自耗炉生产钛合金，需制造各种规格的钛合金自耗电极。

钛合金自耗电极的制造工艺过程：原材料(海绵钛、各种合金)预处理及称料、配料、混料→电极块压制→电极集成→电极焊接。

其中电极块压制是将经处理(海绵钛及各种合金预处理、称料、配料、混料)后的钛合金原材料用模具压制成不同形状、尺寸的电极块的过程，在此过程中需要给料装置为模具加料。

如图1、2、3所示，现有的钛合金自耗电极压制模具给料装置由液压摆动缸1、传动轴2、单向向心滑动推力轴承3、给料器4及过渡连接板组成5，其中液压摆动缸1主要由单作用液压缸11、齿轮12及齿条13组成；给料器4主要由摆动臂41、连接板42、气缸44、插板阀45、料斗46、振动电机47、连接杆48及溜管49组成。

液压摆动缸1通过壳体底脚螺栓固定过渡连接板5上，过渡连接板5焊接在油压机立柱6上，两个单向向心滑动推力轴承3通过轴承座底脚螺栓固定于过渡连接板5上，传动轴2由两个单向向心滑动推力轴承3定位和固定，传动轴2的一端与液压摆动缸1的齿轮键连接，传动轴2的另一端与给料器4的摆动臂41键连接，给料器4的气缸44通过连接板42固定于摆动臂41上，气缸44的活塞杆与插板阀45铰接相连，在气缸44的作用下打开或关闭插板阀45，给料器4的振动电机47通过连接板42固定于料斗46上，在振动电机47的作用下给料器46通过溜管49向模具下模77型腔内振动给料，给料器4的料斗46分别与摆动臂41及插板阀45的阀座焊接相连，给料器4的料斗46和溜管49之间通过连接杆48焊接相连，给料器4的溜管49上端与插板阀45的阀座焊接相连。液压摆动缸1的两个单作用液压缸活塞由一根活塞杆相连，活塞杆的中间部分制成齿条，在单作用液压缸的驱动(其中一个单作用液压缸无杆腔进油，另一个单作用液压缸无杆腔出油；反之亦然)下，通过齿轮、齿条的啮合输出旋转力矩，再由传动轴将此旋转力矩传递给给料器4的41摆动臂，使给料器4绕传动轴轴线旋转摆动。

上述给料装置工作过程：

驱动给料器旋转摆动至接料工位处，同时关闭给料器插板阀45，随后，通过混料器出料斗将经处理(海绵钛及各种合金预处理、称料、配料、混料)后的钛合金原材料加入给料器料斗46内，接着，驱动给料器旋转摆动至给料工位处，打开插板阀45，同时启动振动电机47通过溜管49向模具下模7型腔内振动给料，给料完毕，驱动给料器旋转摆动至接料工位处，同时关闭给料器插板阀45，等待下一次接料。

上述钛合金自耗电极压制模具给料装置存在的不足：

1、由于结构的限制，给料器物流通道曲折拐弯，且最后的通道溜管49较细长，截面尺寸小，容易卡阻物料，因此，需要在加料过程中启动振动电机47向模具下模7型腔内振动给料。这样，已经按一定配比混合均匀的钛合金原材料(海绵钛及各种合金)因为振动给料而再次分离(因为海绵钛及各种合金的颗粒度、密度相差悬殊)，使经模具压制成的电极块成分不均匀。由于真空电弧(自耗)熔炼本质上是一种区域熔炼方法，因此钛电极的成分均匀性将直接影响钛锭成分的均匀性，亦即影响最终产品的质量。

2、由于模具下模7型腔截面的形状(1/2圆、1/3圆、1/4圆；矩形)及尺寸(圆半径：230mm～430mm；矩形：500mm×320mm)各不相同，因此，加料过程中在模具下模7型腔内的布料是不均匀的，中间位置(给料器溜管49出料口下方)料多，四周料少，使经模具压制成的电极块密度不均匀，中间部位致密，四周疏松。由此而带来的不利因素：1)制成的电极密度不均匀，在熔炼过程中引起电流、电压的波动而影响产品的质量；2)制成的电极表面组织疏松，焊缝强度存在薄弱环节，在熔炼过程中容易发生电极块脱落而引起的“跳电(自耗炉控制系统因短路保护而自动停电)”事故，给企业带来安全风险和经济损失。

3、由于给料器在“开放”状态下接料、给料，即在接料工位接料时，给料器料斗46上沿与混料器出料斗下沿之间存在空隙，在给料工位给料时，给料器溜管49下沿与模具下模7型腔上沿之间存在空隙，因此，在接料、给料过程中部分原材料向外飞溅而污染环境。

4、由于给料器料斗46是一个开口薄壁容器，因此给料器结构的刚性差，在给料器旋转摆动过程中，特别是在启动和停止时，因惯性的作用而引起溜管49不同程度的晃动，料斗46随着晃动产生相应变形，一段时间后，料斗壁与连接杆相连处出现疲劳裂纹，最后因裂纹的进一步扩展而撕裂损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，该装置给料时无需振动，这样就不会使已经按一定配比混合均匀的原材料不会在加料过程中造成再次分离，使经模具压制成的电极块成分均匀。

本实用新型是这样实现的：一种真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，包括液压摆动缸、传动轴、单向向心滑动推力轴承和给料器，该给料装置还包括升降机构，所述升降机构安装在油压机立柱上，所述给料器由摆动臂、连接板、料斗座、气缸、插板阀和料斗组成，所述摆动臂一端固定在升降机构上，另一端安装料斗座，所述料斗上部固定在料斗座上，所述气缸通过连接板固定在摆动臂上，气缸的活塞杆用插拔销与插板阀的阀板铰接，所述插板阀固定在料斗下部，插板阀下部还固定装有导料口，导料口、插板阀开口和料斗出料口三者形状相配合。

所述升降机构包括第一连接支座、燕尾座、燕尾形导轨、液压升降缸和第二连接支座，燕尾座通过燕尾形导轨与油压机立柱相连，燕尾形导轨固定在油压机立柱上，液压升降缸通过第二连接支座固定在油压机立柱上，液压升降缸的活塞杆端部通过第一连接支座与燕尾座固定连接。

所述料斗座为一矩形钢结构框架，通过其一侧的法兰、螺栓与摆动臂相连。

本实用新型真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置上安装了升降机构，可以在接料和送料时调节料斗的高度把料斗送到离混料器出料斗和模具下模最近的工位，这样不但在工作时不会有原材料向外飞溅而污染环境，而且只需要很短的导料口即可送料，无需使用现有技术中细长的溜管，这样在给料时就不会发生堵塞，给料时不用振动，不会使已经按一定配比混合均匀的原材料在加料过程中造成再次分离，使经模具压制成的电极块成分均匀，同时短小的导料口在转动时也不会晃动，提高了使用寿命；另外料斗座活动连接在摆动臂上拆卸方便，可以根据模具下模型腔的形状更换相应形状的导料口，使得加料过程中在模具下模型腔内的布料更加均匀，使经模具压制成的电极块密度均匀；密度均匀的电极块在熔炼过程中电流、电压的波动小，从而提高了产品的质量，而且不再会发生因电极块脱落而引起的跳电事故，避免了给企业带来的安全风险和经济损失。

附图说明

图1为现有给料装置工作时的俯视透视图；

图2为图1的A-A向透视示意图；

图3为图1的B-B向透视示意图；

图4为本实用新型真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置工作时的俯视透视图；

图5为图4的A-A向透视示意图；

图6为图4的B-B向透视示意图。

图中：1液压摆动缸、2传动轴、3单向向心滑动推力轴承、4给料器、5过渡连接板、6油压机立柱、7模具下模、8升降机构、11单作用液压缸、12齿轮、13齿条、40导料口、41摆动臂、42连接板、43料斗座、44气缸、45插板阀、46料斗、47振动电机、48连接杆、49溜管、81第一连接支座、82燕尾座、83燕尾形导轨、84液压升降缸、85第二连接支座。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图4、5、6所示，一种真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，包括液压摆动缸1、传动轴2、单向向心滑动推力轴承3和给料器4，该给料装置还包括升降机构8，所述升降机构8安装在油压机立柱6上，所述给料器4由摆动臂41、连接板42、料斗座43、气缸44、插板阀45和料斗46组成，所述摆动臂41一端固定在升降机构8上，另一端安装料斗座43，料斗座43可根据需要拆卸更换，所述气缸44通过连接板42固定在摆动臂41上，气缸44的活塞杆用插拔销与插板阀45的阀板铰接，在气缸44的作用下打开或关闭插板阀45；料斗46上部固定在料斗座43上，所述插板阀45固定在料斗46下部，插板阀45下部还固定装有导料口40，导料口40、插板阀45开口和料斗46出料口三者形状相配合；给料器4在升降机构8的驱动下做上下移动。

在本实用新型中所述液压摆动缸1主要由单作用液压缸11、齿轮12及齿条13组成，液压摆动缸1通过壳体底脚螺栓固定于升降机构8上，单向向心滑动推力轴承3共有两个通过轴承座底脚螺栓固定于升降机构8上。传动轴2由两个单向向心滑动推力轴承3定位和固定，传动轴2的一端与液压摆动缸1的齿轮键连接，传动轴2的另一端与给料器4的摆动臂41键连接。

本实用新型可以进一步描述为所述升降机构8包括第一连接支座81、燕尾座82、燕尾形导轨83、液压升降缸84和第二连接支座85，燕尾座82通过燕尾形导轨83与油压机立柱6相连，燕尾形导轨83通过螺栓固定在油压机立柱6上，液压升降缸84通过两个第二连接支座85固定在油压机立柱6上，两个第二连接支座85焊接在油压机立柱6上，液压升降缸84的活塞杆端部通过第一连接支座81与燕尾座82固定连接。

另外，所述料斗座43为一矩形钢结构框架，通过其一侧的法兰、螺栓与摆动臂41相连，通过料斗座43可对给料斗46、插板阀45及导料口40整体更换，以适应对不同形状、尺寸的模具下模7型腔给料。

本实用新型真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置的工作过程如下：

在液压摆动缸1的驱动下，给料器4旋转摆动至接料工位处；接着，在液压升降缸84的驱动下，给料器4上升至混料器出料斗下沿深入料斗上沿一段距离，同时关闭插板阀45；接着，通过混料器出料斗将经处理(海绵钛及各种合金预处理、称料、配料、混料)后的钛合金原材料加入料斗46内；接着，在液压升降缸84的驱动下，给料器4下降至导料口40下沿高出模具下模7型腔上沿一段距离；接着，在液压摆动缸1的驱动下，给料器4旋转摆动至给料工位处；接着，在液压升降缸84的驱动下，给料器4下降至导料口40下沿深入模具下模7型腔内一段距离，同时打开插板阀45向模具下模7型腔内给料；给料完毕，在液压升降缸84的驱动下，给料器4上升至导料口40下沿高出模具下模7型腔上沿一段距离完成一次给料工作。

Claims (3)

1.一种真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，包括液压摆动缸(1)、传动轴(2)、单向向心滑动推力轴承(3)和给料器(4)，其特征是：该给料装置还包括升降机构(8)，所述升降机构(8)安装在油压机立柱(6)上，所述给料器(4)包括摆动臂(41)、连接板(42)、料斗座(43)、气缸(44)、插板阀(45)和料斗(46)，所述摆动臂(41)一端固定在升降机构(8)上，另一端安装料斗座(43)，所述料斗(46)上部固定在料斗座(43)上，所述气缸(44)通过连接板(42)固定在摆动臂(41)上，气缸(44)的活塞杆用插拔销与插板阀(45)的阀板铰接，所述插板阀(45)固定在料斗(46)下部，插板阀(45)下部还固定装有导料口(40)，导料口(40)、插板阀(45)开口和料斗(46)出料口三者的形状相配合。

2.如权利要求1所述的真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，其特征是：所述升降机构(8)包括第一连接支座(81)、燕尾座(82)、燕尾形导轨(83)、液压升降缸(84)和第二连接支座(85)，燕尾座(82)通过燕尾形导轨(83)与油压机立柱(6)相连，燕尾形导轨(83)固定在油压机立柱(6)上，液压升降缸(84)通过第二连接支座(85)固定在油压机立柱(6)上，液压升降缸(84)的活塞杆端部通过第一连接支座(81)与燕尾座(82)固定连接。

3.如权利要求1或2所述的真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置，其特征是：所述料斗座(43)为一矩形钢结构框架，通过其一侧的法兰、螺栓与摆动臂(41)相连。

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