CN212944537U - 一种用于铜结晶器的清洗设备 - Google Patents

Abstract

一种用于铜结晶器的清洗设备，包括升降主轴组件、旋转臂组件，转臂驱动组件、工件旋转台组件、收渣桶；采用结晶器旋转，刷头自转和升降形式，实现刷头对结晶器内壁的清理，包括升降主轴、旋转臂，转臂驱动、转臂底座、工件旋转台、收渣桶；升降主轴组件用于实现带动刷头旋转；旋转臂用于带动升降主轴旋转和升降；转臂驱动用于实现旋转臂的旋转；转臂底座用于支撑旋转臂；工件旋转台用于实现结晶器的固定和旋转；收渣桶用于收集从结晶器内壁清理下来的金属残渣；本发明可有效解决多种规格结晶器的清理问题，避免了经常更换刷头，且操作简单方便、清理干净、清理效率高、使用成本低。

Description

一种用于铜结晶器的清洗设备

技术领域

本发明属于高温合金冶炼技术领域，具体涉及一种用于铜结晶器的清洗设备。

背景技术

电渣重熔和真空自耗重熔是生产高温合金材料或特种合金的关键工序。自耗电极经过电渣或真空自耗重熔后，然后在水冷铜结晶器中凝固成型，从而获得高纯净度、组织致密的铸锭。因此，水冷铜结晶器是电渣重熔或真空自耗重熔工序中非常关键的工模具，其内表面的清洁程度对于铸锭的质量至观重要。如果铜结晶器内表面清理不干净，不仅直接影响水冷效果，造成铸锭组织凝固不均匀，更严重的是残留在铜结晶器内壁的碎片会在熔炼过程中掉入金属熔池，在铸锭内部形成夹杂物缺陷，从而导致整个铸锭报废。

传统设计的结晶器清理机采用结晶器固定，依靠钢丝刷头在结晶器内壁进行旋转和升降动作，从而实现对结晶器内壁的清理。为保证刷头与结晶器内壁充分接触，需要钢丝刷头的直径略大于结晶器内壁直径，这种设计存在较多的缺点：首先需要配备多种规格的刷头，才能满足不同规格结晶器的清理，且需要经常进行更换，因此增加了刷头的管理难度。其次刷头的使用寿命较短，往往几次清理后刷头就会磨损，当略小于结晶器直径时，刷头就会报废，固刷头使用成本非常高。另外，由于刷头直径略大于结晶器直径，在刷头刚开始进入结晶器内壁时，需要将刷头与结晶器严格对中，一旦没有对中，会严重蹭伤结晶器内表面，因此对工人操作要求非常高。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于铜结晶器的清洗设备，采用的刷头为柱状钢丝刷头，直径小于所清理结晶器直径，可以很容易地进入结晶器内部。清理过程中，结晶器在工件旋转台的带动下旋转，旋转臂旋转一定角度使升降主轴上的刷头紧贴结晶器内壁，升降主轴上由刷头旋转电机和刷头旋转减速机构成的刷头旋转驱动系统通过传动轴带动刷头旋转，实现对结晶器内壁的清理，升降主轴同时通过上升和下降，实现对结晶器整体内壁的清理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于铜结晶器的清洗设备，包括升降主轴组件、旋转臂组件，转臂驱动组件、工件旋转台组件、收渣桶；

升降主轴组件包括刷头旋转电机、刷头旋转减速机、支撑架、传动轴、链条、链条固定块和刷头；刷头旋转电机和刷头旋转减速机安装于支撑架顶部，刷头旋转电机与刷头旋转减速机相连，刷头旋转减速机与传动轴上端连接，传动轴下端装有刷头7链条两端分别与两个链条固定块连接，两个链条固定块分别焊接固定在支撑架的顶部和底部；

所述的旋转臂组件包括提升电机、提升减速机、提升框架、链轮、导向轮、转臂梁；提升电机和提升减速机安装于提升框架上，提升电机的动力端与提升减速机相连，链轮固定安装在提升减速机的输出轴上；转臂梁与提升框架连接为一个整体；链轮与链条相啮合；导向轮固定于提升框架上，可沿支撑架滚动；

所述的转臂驱动组件由转臂旋转电机、转臂旋转减速机、转臂齿轮、转臂旋转轴承和转臂底座构成；转臂旋转电机和转臂旋转减速机固定在转臂底座上，转臂旋转电机的动力端与转臂旋转减速机相连，转臂齿轮固定安装在转臂旋转减速机的输出轴上；转臂旋转轴承的内圈与转臂底座通过螺栓固定，转臂旋转轴承的外圈与转臂梁的法兰通过螺栓连接，转臂齿轮与转臂旋转轴承的外圈齿轮相啮合。

所述的工件旋转台组件由转台旋转电机、转台旋转减速机、转台旋转齿轮、驱动支架、转台旋转轴承、转台法兰、压板和支撑环组成；转台旋转电机和转台旋转减速机固定在驱动支架上，转台旋转电机的动力端和转台旋转减速机相连，转台旋转齿轮固定安装在转台旋转减速机的输出轴上；转台旋转轴承的内圈与支撑环通过螺栓固定，转台旋转轴承的外圈与转台法兰通过螺栓连接固定，转台旋转齿轮与转台旋转轴承的外圈齿轮相啮合；支撑环设在基础框架上；驱动支架固定在基础框架上；

所述的收渣桶置于结晶器的下端。

所述的刷头为柱状钢丝刷头。

所述的转臂梁与提升框架连接方式采用焊接或螺栓。

所述的转臂底座通过焊接或螺栓固定于基础框架上。

所述的驱动支架通过焊接或螺栓固定在基础框架上。

所述的转台法兰上设置有多个压板，压板用于对放置在转台法兰上的结晶器进行压紧；压紧时，压板通过螺栓固定在转台法兰上。

所述的转台法兰上设置有三个压板。

所述的支撑环与基础框架通过焊接或螺栓连接；基础框架用型钢焊接而成。

发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明实现了采用一种规格的钢丝刷头即可对不同规格的结晶器进行清理，避免经常更换刷头，且操作简单方便、清理干净、清理效率高、使用成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中1. 刷头旋转电机、2. 刷头旋转减速机、3. 支撑架、4. 传动轴、5. 链条、6.链条固定块、7. 刷头、8. 提升电机、9. 提升减速机、10. 提升框架、11. 链轮、12. 导向轮、13. 转臂梁、14. 转臂旋转电机、15. 转臂旋转减速机、16. 转臂小齿轮、17. 转臂旋转轴承、18. 转臂底座、19. 转台旋转电机、20. 转台旋转减速机、21. 转台旋转齿轮、22. 驱动支架、23转台旋转轴承、24. 转台法兰、25. 压板、26支撑环、27.结晶器、28. 基础框架、29.收渣桶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，一种用于铜结晶器的清洗设备，包括升降主轴组件、旋转臂组件，转臂驱动组件、工件旋转台组件、收渣桶；

升降主轴组件包括刷头旋转电机1、刷头旋转减速机2、支撑架3、传动轴4、链条5、链条固定块6和刷头7；刷头旋转电机1和刷头旋转减速机2安装于支撑架3顶部，刷头旋转电机1与刷头旋转减速机2相连，刷头旋转减速机2与传动轴4上端连接，传动轴4下端装有刷头7；链条5两端分别与两个链条固定块6连接，两个链条固定块6分别焊接固定在支撑架3的顶部和底部；

所述的旋转臂组件包括提升电机8、提升减速机9、提升框架10、链轮11、导向轮12、转臂梁13；提升电机8和提升减速机9安装于提升框架10上，提升电机8的动力端与提升减速机9相连，链轮11固定安装在提升减速机9的输出轴上；转臂梁13与提升框架10连接为一个整体；链轮11与链条5相啮合；导向轮12固定于提升框架10上，可沿支撑架3滚动；

所述的转臂驱动组件由转臂旋转电机14、转臂旋转减速机15、转臂齿轮16、转臂旋转轴承17和转臂底座18构成；转臂旋转电机14和转臂旋转减速机15固定在转臂底座18上，转臂旋转电机14的动力端与转臂旋转减速机15相连，转臂齿轮16固定安装在转臂旋转减速机15的输出轴上；转臂旋转轴承17的内圈与转臂底座18通过螺栓固定，转臂旋转轴承17的外圈与转臂梁13的法兰通过螺栓连接，转臂齿轮16与转臂旋转轴承17的外圈齿轮相啮合。

所述的工件旋转台组件由转台旋转电机19、转台旋转减速机20、转台旋转齿轮21、驱动支架22、转台旋转轴承23、转台法兰24、压板25和支撑环26组成；转台旋转电机19和转台旋转减速机20固定在驱动支架22上，转台旋转电机19的动力端和转台旋转减速机20相连，转台旋转齿轮21固定安装在转台旋转减速机20的输出轴上；转台旋转轴承23的内圈与支撑环26通过螺栓固定，转台旋转轴承23的外圈与转台法兰24通过螺栓连接固定，转台旋转齿轮21与转台旋转轴承23的外圈齿轮相啮合；支撑环26设在基础框架28上；驱动支架22固定在基础框架28上；

所述的收渣桶29置于结晶器的下端。

所述的刷头7为柱状钢丝刷头，直径小于所清理结晶器直径，可以很容易地进入结晶器内部。

所述的转臂梁13与提升框架10连接方式采用焊接或螺栓。

所述的转臂底座18通过焊接或螺栓固定于基础框架28上。

所述的驱动支架22通过焊接或螺栓固定在基础框架28上。

所述的转台法兰24上设置有多个压板25，压板25用于对放置在转台法兰24上的结晶器27进行压紧；压紧时，压板25通过螺栓固定在转台法兰24上。

所述的转台法兰24上设置有三个压板25。

所述的支撑环26与基础框架28通过焊接或螺栓连接；基础框架28用型钢焊接而成。

所述的升降主轴组件包括刷头旋转电机、刷头旋转减速机、支撑架、传动轴、链条、链条固定块和刷头，用于实现驱动刷头旋转。所述的旋转臂组件包括提升电机、提升减速机、提升框架、链轮、导向轮、转臂梁，用于带动升降主轴旋转和升降。所述的转臂驱动组件包括转臂旋转电机、转臂旋转减速机、转臂齿轮、转臂旋转轴承和转臂底座，用于实现驱动转臂摆动。

所述的转臂底座用于支撑旋转臂。所述的工件旋转台由旋转轴承、支撑环、小齿轮和旋转驱动系统构成，用于实现结晶器的固定和旋转。所述的收渣桶用于收集从结晶器内壁清理下来的金属残渣。

本发明的工作原理是：

本实用新型采用结晶器旋转，刷头自转和升降形式，实现刷头对结晶器内壁的清理；待清洗的结晶器27置于转台法兰24上并通过压板25压紧。升降主轴组件在提升电机8和提升减速机9作用下，通过链轮11和链条5传动下降，使刷头7深入结晶器27内部。旋转臂组件在转臂驱动组件的作用下旋转一定角度，使升降主轴组件上的刷头7贴紧结晶器27内壁。清洗状态下，刷头旋转电机1和刷头旋转减速机2通过传动轴4带动刷头7自转，同时结晶器27在工件转台组件的带动下旋转，对结晶器27内壁进行清洗。结晶器27旋转一周后，升降主轴组件自动下降进给一定距离，对结晶器27内壁继续进行清理；如此反复，实现对整个结晶器27内壁进行清理。根据工艺要求，也可在清理过程中在刷头7与结晶器27内壁喷淋冷却水，以便对清理下来的残渣进行冲洗。结晶器27旋转速度、升降主轴组件下降速度和刷头7旋转速度均可调，确保结晶器27内壁全部区域均能清理并清理干净。

本发明提供的一种铜结晶器清理设备，采用结晶器旋转，刷头自转和升降形式，实现刷头对结晶器内壁的清理，包括升降主轴、旋转臂，转臂驱动、转臂底座、工件旋转台、收渣桶等主要部件，任何根据该设计思路进行的局部改动，均在本专利的保护范围内。

本发明所提供的一种铜结晶器清理设备，其应用的场合不仅限于铜结晶器的清理，也可用于其它类型圆柱形容器内壁的清理。任何根据该方案和思路实现的对其它材质结晶器，或者对圆柱形容器内壁的清理设备均在本专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，包括升降主轴组件、旋转臂组件，转臂驱动组件、工件旋转台组件、收渣桶；

升降主轴组件包括刷头旋转电机（1）、刷头旋转减速机（2）、支撑架（3）、传动轴（4）、链条（5）、链条固定块（6）和刷头（7）；刷头旋转电机（1）和刷头旋转减速机（2）安装于支撑架（3）顶部，刷头旋转电机（1）与刷头旋转减速机（2）相连，刷头旋转减速机（2）与传动轴（4）上端连接，传动轴（4）下端装有刷头（7）；链条（5）两端分别与两个链条固定块（6）连接，两个链条固定块（6）分别焊接固定在支撑架（3）的顶部和底部；

所述的旋转臂组件包括提升电机（8）、提升减速机（9）、提升框架（10）、链轮（11）、导向轮（12）、转臂梁（13）；提升电机（8）和提升减速机（9）安装于提升框架（10）上，提升电机（8）的动力端与提升减速机（9）相连，链轮（11）固定安装在提升减速机（9）的输出轴上；转臂梁（13）与提升框架（10）连接为一个整体；链轮（11）与链条（5）相啮合；导向轮（12）固定于提升框架（10）上，可沿支撑架（3）滚动；

所述的转臂驱动组件由转臂旋转电机（14）、转臂旋转减速机（15）、转臂齿轮（16）、转臂旋转轴承（17）和转臂底座（18）构成；转臂旋转电机（14）和转臂旋转减速机（15）固定在转臂底座（18）上，转臂旋转电机（14）的动力端与转臂旋转减速机（15）相连，转臂齿轮（16）固定安装在转臂旋转减速机（15）的输出轴上；转臂旋转轴承（17）的内圈与转臂底座（18）通过螺栓固定，转臂旋转轴承（17）的外圈与转臂梁（13）的法兰通过螺栓连接，转臂齿轮（16）与转臂旋转轴承（17）的外圈齿轮相啮合；

所述的工件旋转台组件由转台旋转电机（19）、转台旋转减速机（20）、转台旋转齿轮（21）、驱动支架（22）、转台旋转轴承（23）、转台法兰（24）、压板（25）和支撑环（26）组成；转台旋转电机（19）和转台旋转减速机（20）固定在驱动支架（22）上，转台旋转电机（19）的动力端和转台旋转减速机（20）相连，转台旋转齿轮（21）固定安装在转台旋转减速机（20）的输出轴上；转台旋转轴承（23）的内圈与支撑环（26）通过螺栓固定，转台旋转轴承（23）的外圈与转台法兰（24）通过螺栓连接固定，转台旋转齿轮（21）与转台旋转轴承（23）的外圈齿轮相啮合；支撑环（26）设在基础框架（28）上；驱动支架（22）固定在基础框架（28）上；

所述的收渣桶（29）置于结晶器的下端。

2.根据权利要求1所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的刷头（7）为柱状钢丝刷头。

3.根据权利要求1所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的转臂梁（13）与提升框架（10）连接方式采用焊接或螺栓。

4.根据权利要求1所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的转臂底座（18）通过焊接或螺栓固定于基础框架（28）上。

5.根据权利要求1所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的驱动支架（22）通过焊接或螺栓固定在基础框架（28）上。

6.根据权利要求1所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的转台法兰（24）上设置有多个压板（25），压板（25）用于对放置在转台法兰（24）上的结晶器（27）进行压紧；压板（25）通过螺栓固定在转台法兰（24）上。

7.根据权利要求6所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的转台法兰（24）上设置有三个压板（25）。

8.根据权利要求1所述的一种用于铜结晶器的清洗设备，其特征在于，所述的支撑环（26）与基础框架（28）通过焊接或螺栓连接；基础框架（28）用型钢焊接而成。

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