CN203448353U - 一种坩埚清扫机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种坩埚清扫机，包括底座、坩埚清扫刷、立柱式机架和自动控制箱，底座底部设有坩埚清扫机行走机构，立柱式机架上设有坩埚清扫刷升降机构，底座顶部设有坩埚清扫刷旋转机构，底座底部设置喷淋管路；坩埚清扫机行走机构包括行走轮、行走传动机构和行走电机；坩埚清扫刷升降机构包括升降电机、丝杠、丝杠螺母、光杠、升降导向支架和导向轮；坩埚清扫刷旋转机构包括旋转电机和齿轮传动箱，光杠与齿轮传动箱连接；自动控制箱内设置有用于对行走电机、升降电机和旋转电机进行自动控制的自动控制系统。本实用新型结构紧凑，设计新颖合理，实现方便，能够替代人工对坩埚进行清扫，坩埚清扫效率高且成本低，实用性强，推广应用价值高。

Description

一种坩埚清扫机

技术领域

本实用新型涉及坩埚清洁技术领域，尤其是涉及一种坩埚清扫机。

背景技术

国内外对稀有金属材料材质的要求日益提高，而清洁干净的金属坩埚是制备稀有金属材料的必备设备。现有技术中金属坩埚内壁附着物的清洗，通常采用钢刷手工清洗或超声波清洗器进行清洗，手工清洗的缺点是费时费力，清洗的质量受人为因素影响较大；超声波清洗主要利用超声波震动原理将坩埚内壁上的附着物清洗掉，采用这种方式清洗的缺点是设备造价高，维护成本大，对超声波不敏感的附着物，清洗效果差，不能有效地保证金属坩埚的清洁度，不能保证熔炼时稀有金属的高纯度。为了解决这些问题，申请号为201120047436.8的中国专利公开了一种坩埚清洗机，该坩埚清洗机具有成本低、能耗小和清洗效果好的特点，但是，还存在以下的缺陷和不足：（1）清洗时，需要采用行车将清洗机吊到坩埚体上，并用销子和坩埚体进行固定，相应清洗完后，还需要拆下销子，并再采用行车将清洗机吊离坩埚体，操作麻烦，致使坩埚清洗效率低，耗费人力物力大；（2）该清洗机带动毛刷运动的传动机构包括两个反向旋转的电机，结构复杂，且增大了整个清洗机的体积。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种坩埚清扫机，其结构紧凑，设计新颖合理，实现方便，能够替代人工对坩埚进行清扫，坩埚清扫效率高且成本低，实用性强，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种坩埚清扫机，其特征在于：包括底座和位于底座下方的坩埚清扫刷，以及设置在底座顶部的立柱式机架和自动控制箱，所述底座底部设置有用于带动所述坩埚清扫机在布设在地面上的导轨上行走的坩埚清扫机行走机构，所述立柱式机架上设置有用于带动坩埚清扫刷上下运动的坩埚清扫刷升降机构，所述底座顶部设置有用于带动坩埚清扫刷在坩埚内做旋转运动的坩埚清扫刷旋转机构，所述底座底部设置有用于往坩埚内壁上喷洒冷却水的喷淋管路；所述坩埚清扫机行走机构包括安装在底座底部的行走轮和通过行走传动机构与行走轮连接且用于带动行走轮在布设在地面上的导轨上行走的行走电机，所述底座底部靠近行走轮的位置处设置有用于对行走轮在所述导轨上的行走进行限位的前限位开关和后限位开关；所述坩埚清扫刷升降机构包括设置在立柱式机架顶部的升降电机、与升降电机输出轴相接的丝杠和连接在丝杠上的丝杠螺母，所述丝杠上套装有位于所述丝杠螺母下方且穿过所述底座的光杠，所述坩埚清扫刷与所述光杠的底部可拆卸连接，所述丝杠螺母上连接有位于所述光杠与丝杠螺母之间的升降导向支架，所述升降导向支架上连接有能够沿立柱式机架上下运动的导向轮，所述升降导向支架底部连接有用于安装支撑所述光杠的轴承座，所述立柱式机架上设置有用于对导向轮的向上运动进行限位的上限位开关和用于对导向轮的向下运动进行限位的下限位开关；所述坩埚清扫刷旋转机构包括旋转电机和与旋转电机的输出轴相接的齿轮传动箱，所述光杠与所述齿轮传动箱连接；所述自动控制箱内设置有用于对行走电机、升降电机和旋转电机进行自动控制的自动控制系统，所述前限位开关、后限位开关、上限位开关和下限位开关均与所述自动控制系统的输入端相接，所述行走电机、升降电机和旋转电机均与所述自动控制系统的输出端相接。

上述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述自动控制系统包括控制器模块和为系统中各用电模块供电的电源模块，所述控制器模块的输入端接有按键操作电路模块，所述控制器模块的输出端接有升降变频器和旋转变频器，所述前限位开关、后限位开关、上限位开关和下限位开关均与所述控制器模块的输入端相接，所述行走电机与所述控制器模块的输出端相接，所述升降电机与所述升降变频器的输出端相接，所述旋转电机与所述旋转变频器的输出端相接。

上述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述控制器模块为PLC模块。

上述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述立柱式机架包括呈三角形布设的第一立柱、第二立柱和第三立柱，所述第一立柱、第二立柱和第三立柱的顶部连接有顶部支撑板，所述升降电机设置在所述顶部支撑板的顶部；所述导向轮的数量为三个且分别为第一导向轮、第二导向轮和第三导向轮，所述第一导向轮、第二导向轮和第三导向轮依次对应能够沿所述第一立柱、第二立柱和第三立柱上下运动。

上述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述行走轮的数量为四个且分别为安装在底座底部前侧的第一行走轮和第二行走轮，以及安装在底座底部后侧的第三行走轮和第四行走轮，所述行走传动机构包括轮轴、套装在轮轴上的第一套筒滚子链轮和套装在行走电机输出轴上的第二套筒滚子链轮，所述第一套筒滚子链轮和第二套筒滚子链轮上连接有套筒滚子链，所述第一行走轮和第二行走轮均连接在所述轮轴上。

上述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述前限位开关设置在所述底座底部靠近第一行走轮或第二行走轮的位置处，所述导轨靠近第一行走轮或第二行走轮的一端设置有与前限位开关相配合的前限位撞块；所述后限位开关设置在所述底座底部靠近第三行走轮或第四行走轮的位置处，所述导轨靠近第三行走轮或第四行走轮的一端设置有与后限位开关相配合的后限位撞块。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构紧凑，设计新颖合理，实现方便。

2、本实用新型使用时能够沿布设在地面上的导轨行走，并在未放置坩埚的准备区域与放置了坩埚的工作区域之间来回移动，不再需要采用行车将清洗机吊到坩埚体上，并用销子和坩埚体进行固定，相应清洗完后，还需要拆下销子，并再采用行车将清洗机吊离坩埚体的操作，操作方便，大大提高了坩埚清扫效率，耗费人力物力少，节约坩埚清扫成本。

3、本实用新型的坩埚清扫刷能够在坩埚清扫刷升降机构的带动下上下运动，进入到坩埚内或离开坩埚内，并能够在坩埚清扫刷旋转机构的带动下进行顺时针或逆时针旋转，对坩埚进行清扫，坩埚清扫刷升降机构和坩埚清扫刷旋转机构的结构简单，减小了整个坩埚清扫机的体积，坩埚清扫效果好。

4、采用升降变频器对升降电机进行控制，并采用旋转变频器对旋转电机进行控制，能够方便地控制升降电机的转速和转向，从而控制坩埚清扫刷的升降及升降速度；并能方便地控制旋转电机的转速和转向，从而控制坩埚清扫刷的旋转方向及旋转速度，提高了坩埚清扫效率。

5、本实用新型能够替代人工对坩埚进行清扫，提高了坩埚清扫效率，能够对于稀有金属熔炼坩埚进行彻底的清洗，以保证熔炼时稀有金属的高纯度。

6、本实用新型的实用性强，推广应用价值高。

综上所述，本实用新型结构紧凑，设计新颖合理，实现方便，能够替代人工对坩埚进行清扫，坩埚清扫效率高且成本低，实用性强，推广应用价值高。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的右视图。

图3为本实用新型自动控制系统与其它各部件的连接关系示意图。

附图标记说明:

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括底座1和位于底座1下方的坩埚清扫刷2，以及设置在底座1顶部的立柱式机架和自动控制箱5，所述底座1底部设置有用于带动所述坩埚清扫机在布设在地面上的导轨7上行走的坩埚清扫机行走机构，所述立柱式机架上设置有用于带动坩埚清扫刷2上下运动的坩埚清扫刷升降机构，所述底座1顶部设置有用于带动坩埚清扫刷2在坩埚内做旋转运动的坩埚清扫刷旋转机构，所述底座1底部设置有用于往坩埚内壁上喷洒冷却水的喷淋管路6；所述坩埚清扫机行走机构包括安装在底座1底部的行走轮和通过行走传动机构与行走轮连接且用于带动行走轮在布设在地面上的导轨7上行走的行走电机8，所述底座1底部靠近行走轮的位置处设置有用于对行走轮在所述导轨7上的行走进行限位的前限位开关13和后限位开关14；所述坩埚清扫刷升降机构包括设置在立柱式机架顶部的升降电机15、与升降电机15输出轴相接的丝杠16和连接在丝杠16上的丝杠螺母17，所述丝杠16上套装有位于所述丝杠螺母17下方且穿过所述底座1的光杠18，所述坩埚清扫刷2与所述光杠18的底部可拆卸连接，所述丝杠螺母17上连接有位于所述光杠18与丝杠螺母17之间的升降导向支架19，所述升降导向支架19上连接有能够沿立柱式机架上下运动的导向轮，所述升降导向支架19底部连接有用于安装支撑所述光杠18的轴承座21，所述立柱式机架上设置有用于对导向轮的向上运动进行限位的上限位开关23和用于对导向轮的向下运动进行限位的下限位开关24；所述坩埚清扫刷旋转机构包括旋转电机25和与旋转电机25的输出轴相接的齿轮传动箱26，所述光杠18与所述齿轮传动箱26连接；所述自动控制箱5内设置有用于对行走电机8、升降电机15和旋转电机25进行自动控制的自动控制系统，所述前限位开关13、后限位开关14、上限位开关23和下限位开关24均与所述自动控制系统的输入端相接，所述行走电机8、升降电机15和旋转电机25均与所述自动控制系统的输出端相接。

如图3所示，本实施例中，所述自动控制系统包括控制器模块27和为系统中各用电模块供电的电源模块28，所述控制器模块27的输入端接有按键操作电路模块29，所述控制器模块27的输出端接有升降变频器30和旋转变频器34，所述前限位开关13、后限位开关14、上限位开关23和下限位开关24均与所述控制器模块27的输入端相接，所述行走电机8与所述控制器模块27的输出端相接，所述升降电机15与所述升降变频器30的输出端相接，所述旋转电机25与所述旋转变频器34的输出端相接。具体地，所述控制器模块27为PLC模块。

如图1和图2所示，本实施例中，所述立柱式机架包括呈三角形布设的第一立柱3-1、第二立柱3-2和第三立柱3-3，所述第一立柱3-1、第二立柱3-2和第三立柱3-3的顶部连接有顶部支撑板3-4，所述升降电机15设置在所述顶部支撑板3-4的顶部；所述导向轮的数量为三个且分别为第一导向轮20-1、第二导向轮20-2和第三导向轮20-3，所述第一导向轮20-1、第二导向轮20-1和第三导向轮20-3依次对应能够沿所述第一立柱3-1、第二立柱3-2和第三立柱3-3上下运动。

如图1和图2所示，本实施例中，所述行走轮的数量为四个且分别为安装在底座1底部前侧的第一行走轮4-1和第二行走轮4-2，以及安装在底座1底部后侧的第三行走轮4-3和第四行走轮4-4，所述行走传动机构包括轮轴9、套装在轮轴9上的第一套筒滚子链轮10和套装在行走电机8输出轴上的第二套筒滚子链轮11，所述第一套筒滚子链轮10和第二套筒滚子链轮11上连接有套筒滚子链12，所述第一行走轮4-1和第二行走轮4-2均连接在所述轮轴9上。

如图1和图2所示，本实施例中，所述前限位开关13设置在所述底座1底部靠近第一行走轮4-1或第二行走轮4-2的位置处，所述导轨7靠近第一行走轮4-1或第二行走轮4-2的一端设置有与前限位开关13相配合的前限位撞块22；所述后限位开关14设置在所述底座1底部靠近第三行走轮4-3或第四行走轮4-4的位置处，所述导轨7靠近第三行走轮4-3或第四行走轮4-4的一端设置有与后限位开关14相配合的后限位撞块32。

本实用新型使用时能够沿布设在地面上的导轨7行走，并在未放置坩埚33的准备区域与放置了坩埚33的工作区域之间来回移动，在准备区域进行坩埚清扫刷2的更换，此时把将要清洗的坩埚33放入设置在工作区域的坩埚清扫坑内，并在坩埚33的四周均匀布设四个坩埚限位块31，用于限制坩埚33在清洗过程中发生偏移；接着，通过操作按键操作电路模块29启动自动控制系统，控制器模块27开始控制行走电机8正转，通过第二套筒滚子链轮11、套筒滚子链12和第一套筒滚子链轮10带动轮轴9旋转，轮轴9带动第一行走轮4-1和第二行走轮4-2旋转，第三行走轮4-3和第四行走轮4-4从动，进而带动该坩埚清扫机在在导轨7上行走，当前限位开关13碰撞到前限位撞块22时，控制器模块27控制行走电机8停止正转，此时坩埚清扫机移动到了工作区域且坩埚清扫刷2位于了将要清洗的坩埚33的正上方；然后，控制器模块27开始通过升降变频器30控制升降电机15正转，升降电机15带动丝杠16旋转，丝杠螺母17沿丝杠16向下运动，丝杠螺母17带动升降导向支架19向下运动，升降导向支架19带动光杠18向下运动，光杠18带动坩埚清扫刷2向下运动，当导轮下限位开关24检测到导向轮运动到下限位开关24位置处时，控制器模块27通过升降变频器30控制升降电机15停止正转，此时，坩埚清扫刷2就运动到了坩埚33中；控制器模块27开始通过旋转变频器34控制旋转电机25转动（正转反转交替进行），旋转电机25通过齿轮传动箱26带动光杠18旋转，光杠18带动坩埚清扫刷2旋转，对坩埚33进行清扫；清扫时，喷淋管路6中的冷却水喷洒在坩埚33的内壁上，进行坩埚冷却及辅助清洗。清扫结束后，控制器模块27先通过旋转变频器34控制旋转电机25停止转动，再通过升降变频器30控制升降电机15反转，直到上限位开关23检测到导向轮运动到了上限位开关23的位置处，最后控制行走电机8反转，直到后限位开关14碰撞到后限位撞块32，这样就准备好了进行下一个坩埚的清扫。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种坩埚清扫机，其特征在于：包括底座（1）和位于底座（1）下方的坩埚清扫刷（2），以及设置在底座（1）顶部的立柱式机架和自动控制箱（5），所述底座（1）底部设置有用于带动所述坩埚清扫机在布设在地面上的导轨（7）上行走的坩埚清扫机行走机构，所述立柱式机架上设置有用于带动坩埚清扫刷（2）上下运动的坩埚清扫刷升降机构，所述底座（1）顶部设置有用于带动坩埚清扫刷（2）在坩埚内做旋转运动的坩埚清扫刷旋转机构，所述底座（1）底部设置有用于往坩埚内壁上喷洒冷却水的喷淋管路（6）；所述坩埚清扫机行走机构包括安装在底座（1）底部的行走轮和通过行走传动机构与行走轮连接且用于带动行走轮在布设在地面上的导轨（7）上行走的行走电机（8），所述底座（1）底部靠近行走轮的位置处设置有用于对行走轮在所述导轨（7）上的行走进行限位的前限位开关（13）和后限位开关（14）；所述坩埚清扫刷升降机构包括设置在立柱式机架顶部的升降电机（15）、与升降电机（15）输出轴相接的丝杠（16）和连接在丝杠（16）上的丝杠螺母（17），所述丝杠（16）上套装有位于所述丝杠螺母（17）下方且穿过所述底座（1）的光杠（18），所述坩埚清扫刷（2）与所述光杠（18）的底部可拆卸连接，所述丝杠螺母（17）上连接有位于所述光杠（18）与丝杠螺母（17）之间的升降导向支架（19），所述升降导向支架（19）上连接有能够沿立柱式机架上下运动的导向轮，所述升降导向支架（19）底部连接有用于安装支撑所述光杠（18）的轴承座（21），所述立柱式机架上设置有用于对导向轮的向上运动进行限位的上限位开关（23）和用于对导向轮的向下运动进行限位的下限位开关（24）；所述坩埚清扫刷旋转机构包括旋转电机（25）和与旋转电机（25）的输出轴相接的齿轮传动箱（26），所述光杠（18）与所述齿轮传动箱（26）连接；所述自动控制箱（5）内设置有用于对行走电机（8）、升降电机（15）和旋转电机（25）进行自动控制的自动控制系统，所述前限位开关（13）、后限位开关（14）、上限位开关（23）和下限位开关（24）均与所述自动控制系统的输入端相接，所述行走电机（8）、升降电机（15）和旋转电机（25）均与所述自动控制系统的输出端相接。

2.按照权利要求1所述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述自动控制系统包括控制器模块（27）和为系统中各用电模块供电的电源模块（28），所述控制器模块（27）的输入端接有按键操作电路模块（29），所述控制器模块（27）的输出端接有升降变频器（30）和旋转变频器（34），所述前限位开关（13）、后限位开关（14）、上限位开关（23）和下限位开关（24）均与所述控制器模块（27）的输入端相接，所述行走电机（8）与所述控制器模块（27）的输出端相接，所述升降电机（15）与所述升降变频器（30）的输出端相接，所述旋转电机（25）与所述旋转变频器（34）的输出端相接。

3.按照权利要求2所述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述控制器模块（27）为PLC模块。

4.按照权利要求1所述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述立柱式机架包括呈三角形布设的第一立柱（3-1）、第二立柱（3-2）和第三立柱（3-3），所述第一立柱（3-1）、第二立柱（3-2）和第三立柱（3-3）的顶部连接有顶部支撑板（3-4），所述升降电机（15）设置在所述顶部支撑板（3-4）的顶部；所述导向轮的数量为三个且分别为第一导向轮（20-1）、第二导向轮（20-2）和第三导向轮（20-3），所述第一导向轮（20-1）、第二导向轮（20-1）和第三导向轮（20-3）依次对应能够沿所述第一立柱（3-1）、第二立柱（3-2）和第三立柱（3-3）上下运动。

5.按照权利要求1所述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述行走轮的数量为四个且分别为安装在底座（1）底部前侧的第一行走轮（4-1）和第二行走轮（4-2），以及安装在底座（1）底部后侧的第三行走轮（4-3）和第四行走轮（4-4），所述行走传动机构包括轮轴（9）、套装在轮轴（9）上的第一套筒滚子链轮（10）和套装在行走电机（8）输出轴上的第二套筒滚子链轮（11），所述第一套筒滚子链轮（10）和第二套筒滚子链轮（11）上连接有套筒滚子链（12），所述第一行走轮（4-1）和第二行走轮（4-2）均连接在所述轮轴（9）上。

6.按照权利要求5所述的一种坩埚清扫机，其特征在于：所述前限位开关（13）设置在所述底座（1）底部靠近第一行走轮（4-1）或第二行走轮（4-2）的位置处，所述导轨（7）靠近第一行走轮（4-1）或第二行走轮（4-2）的一端设置有与前限位开关（13）相配合的前限位撞块（22）；所述后限位开关（14）设置在所述底座（1）底部靠近第三行走轮（4-3）或第四行走轮（4-4）的位置处，所述导轨（7）靠近第三行走轮（4-3）或第四行走轮（4-4）的一端设置有与后限位开关（14）相配合的后限位撞块（32）。

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