CN2706730Y - 三室半连续真空感应细晶炉 - Google Patents

Abstract

一种连续进行生产的三室半连续真空感应细晶炉，解决了现有真空感应细晶炉存在的能源消耗大、生产效率低的问题；本实用新型包括熔炼室、铸锭室、熔炼加热器、保温加热器、水冷转盘、转盘升降装置、以及真空系统，熔炼加热器和保温加热器安装在熔炼室中，水冷转盘和转盘升降装置的升降架安装在铸锭室中，其特殊之处是，在熔炼室与铸锭室之间安装有高真空转阀，将熔炼室与铸锭室隔开，在熔炼室上装有测温室和加料室，测温室和加料室与熔炼室之间装有插板阀；优点是，在不破坏熔炼室真空度的条件下，可以连续熔化和浇注高温合金材料，减少了熔炼加热器和保温加热器的冷却和升温时间，也缩短了由于抽真空而造成的熔炼前的等待时间，减小了能源的消耗，提高了生产效率。

Description

三室半连续真空感应细晶炉

技术领域

本实用新型属于一种金属加工设备，特别涉及一种生产细晶类高温合金熔模精密铸件的三室半连续真空感应细晶炉。

背景技术

真空感应细晶炉是生产细晶类高温合金熔模精密铸件的专用设备。它是在真空状态下，通过感应加热把高温合金熔化，然后，将熔融的高温合金浇注在模壳中，通过模壳的旋转，实现离心浇注，或者通过模壳的高频率正反转变换方向，阻止金属晶粒长大，从而得到细晶的铸件，也可以拉单晶或定向结晶。它是航空、航天等高科技领域中生产涡轮叶片及涡轮盘的理想设备。

现有技术中的真空感应细晶炉主要由熔炼室、铸锭室、熔炼加热器、保温加热器、水冷转盘、转盘升降装置、真空系统等构成。其中，熔炼室与铸锭室直接连接在一起，为单真空室结构。这种真空感应细晶炉存在的主要问题是：1、由于该炉采用单真空室结构，因而不能连续生产，加料、熔炼、铸锭等一个生产过程结束后，必须先破坏真空，打开熔炼室和铸锭室，取出工件，并装入下一炉料。而在较高的温度下反复打开真空室，将熔炼坩锅及保温加热器暴露在大气中，会使其氧化和污染，降低使用寿命。同时，还增加了冷却及升温的时间，降低了工作效率。2、由于铸锭室与熔炼室相互连通，且共用一套真空系统，因此，在每一个生产过程中都需要先抽真空，而且，转盘升降装置和水冷转盘等装置均安装在真空室中，暴露大气后，再抽真空时，一方面延长了抽真空的时间，加大了能源的消耗，另一方面也了增加了熔炼前等待的时间。因此，这种真空感应细晶炉只能在实验室中使用，而不能适应大批量工业生产的要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有真空感应细晶炉存在的能源消耗大、生产效率低的问题，提供一种高效、节能、连续进行生产的三室半连续真空感应细晶炉。

本实用新型包括熔炼室、铸锭室、熔炼加热器、保温加热器、水冷转盘、转盘升降装置、以及真空系统，熔炼加热器和保温加热器安装在熔炼室中，水冷转盘和转盘升降装置的升降架安装在铸锭室中，其特殊之处是，在熔炼室与铸锭室之间安装有高真空转阀，将熔炼室与铸锭室隔开，在熔炼室上装有测温室和加料室，测温室和加料室与熔炼室之间装有插板阀，从而构成具有相互独立的三个真空室的半连续生产设备。

所述的真空系统有两套，主真空系统与熔炼室相连接，辅助真空系统与铸锭室相连接。

所述的转盘升降装置的动力传动装置安装在铸锭室的外面，以减少放气，缩短抽真空的时间。

所述的高真空转阀有一个阀体，阀体内装有阀板，所述的阀板安装在悬臂上，悬臂安装在主轴上，主轴与垂直升降油缸相连接，在主轴上还装有曲柄，曲柄与平行移动油缸铰接，通过垂直升降油缸和平行移动油缸使阀板升降、平移，完成开关阀门的动作。

所述的阀体和阀板为双层水冷却结构，在阀板的上面和下面分别装有隔热挡板，以减小对阀板的热幅射。

在曲柄与平行移动油缸的连接处还装有限位杆，在主轴的密封套上装有限位架，限位架上装有两组与限位杆相配合的限位开关，以限定主轴的升降位置，实现阀板的自动控制。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、在熔炼室与铸锭室之间安装有高真空转阀，将熔炼室与铸锭室隔开，并在熔炼室上装有测温室和加料室，从而构成具有相互独立的三个真空室的半连续生产设备，在不破坏熔炼室真空的条件下，能连续熔化和浇注高温合金材料，使加料、熔化、安装和卸解模型分别进行，避免了反复打开真空室，减少了熔炼加热器和保温加热器的冷却和升温时间，也缩短了由于抽真空而造成的熔炼前的等待时间，因而减小了能源的消耗，并由于连续生产而提高了生产效率，同时，也减小了大气对熔炼坩锅及保温加热器的氧化和污染，延长了熔炼坩锅及保温加热器的使用寿命。

2、转盘升降装置的动力传动装置安装在铸锭室的外面，减少了放气，进一步缩短抽真空的时间。

3、高真空转阀采用垂直升降油缸和平行移动油缸使阀板升降和平移，并在阀门开启、阀板移到阀体的另一侧后，带动阀板上升，使阀板上的密封圈紧贴在阀体上部的内表面上，避免了灰尘或颗粒状物质落到密封圈上，保证了高真空转阀在使用的过程中始终具有良好的密封性能，工作可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的A-A剖视图；

图5是本实用新型高真空转阀的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是图6主轴部分的装配结构示意图。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型包括熔炼室10、铸锭室5、熔炼加热器15、保温加热器16、水冷转盘4、转盘升降装置19、以及真空系统，熔炼室10为双层水冷却结构，立式上开盖，上盖的开启升降利用液压油缸来完成；铸锭室5为双层水冷却结构，立式前、后侧开门，用于安装炉内部件和卸解模型；所述的真空系统有两套，主真空系统18和辅助真空系统1，主真空系统18由油扩散喷射泵、罗茨泵、旋片式真空泵、气动挡板阀及冷阱等构成，主真空系统18与熔炼室10相连接，主要负责熔炼室10高真空的获得；辅助真空系统1由罗茨泵、滑阀泵、气动挡板阀、真空电磁阀、过滤器等构成，辅助真空系统1与铸锭室5相连接，主要负责铸锭室5、测温室14、加料室11的真空获得及熔炼室10的初抽；所述的熔炼加热器15和保温加热器16安装在熔炼室10中，所述的水冷转盘4由液压马达、水冷主轴及转盘构成，用于固定模型，并可升降和旋转，旋转由液压马达带动，升降由转盘升降装置19带动；水冷转盘4和转盘升降装置19的升降架安装在铸锭室5中，升降架由四根导杆20和两根滚珠丝杠7构成，滚珠丝杠7与动力传动装置6相连接，由动力传动装置6带动其旋转；所述的水冷转盘4通过上法兰2和下法兰3安装在四根导杆20上，并可在四根导杆20上滑动；在上法兰2和下法兰3上还装有滚珠丝杠7相配合的丝母，当滚珠丝杠7转动时，上法兰2和下法兰3即可沿着四根导杆20上下移动，从而带动水冷转盘4上下移动；所述的转盘升降装置19的动力传动装置6安装在铸锭室5的外面，以减少放气，缩短抽真空的时间；在熔炼室10与铸锭室5之间安装有高真空转阀8，将熔炼室10与铸锭室5隔开；所述的高真空转阀8有一个阀体25，阀体25内装有阀板28，阀体25和阀板28为双层水冷却结构，冷却水通过金属软连接管接到阀板28上，所述的阀体25为圆形，也可以是方形或长方形，在其一侧有两个上下相对应的阀口，在阀板28上装有密封圈，并与上阀口相配合，构成真空阀的密封结构；所述的阀板28安装在悬臂27上，在悬臂27的端部有一个安装孔，在安装孔中装有连接件29和连接件30，两者用螺栓连接在一起，连接件29的外表面为螺纹，在阀板28的中心有一个带内、外螺纹的螺帽，阀板28通过该螺帽与连接件29连接在一起，为了避免关闭阀门时阀板28与阀体25之间发生刚性碰撞，在连接件29、连接件30与悬臂27之间、以及连接件29与悬臂27的安装孔之间都留有足够的间隙，并在连接件29与悬臂27之间安装碟形弹性垫圈，以便于在关闭阀门时起到缓冲作用；在阀板28的上面和下面分别装有隔热挡板26和隔热挡板31，以减小对阀板28的热幅射，降低阀板28的温度；所述的悬臂27安装在主轴上，主轴由外套32和内管44构成，为水冷却结构；主轴安装在密封套34中，在主轴与密封套34之间还装有滑动轴承和密封环，以确保主轴在密封套34中移动顺滑，并具有良好的密封性能，密封套34通过法兰33固定在阀体25上，在法兰33上装有三根支承杆38，支承杆38的下端也装有一个法兰33，在该法兰33上装有垂直升降油缸37；所述的主轴的下端与垂直升降油缸37相连接，由垂直升降油缸37带动其作上下运动，所述的垂直升降油缸37通过一个球形连接件和一个法兰与主轴连接在一起，两者之间留有一定的活动空间；在主轴上还装有曲柄36，曲柄36与平行移动油缸41铰接，两者之间用一个球形部件连接在一起，通过垂直升降油缸37和平行移动油缸41使阀板28升降、平移，完成开关阀门的动作；在曲柄36与平行移动油缸41的连接处还装有限位杆39，在限位杆39上有两个限位凸台，在密封套34上装有限位架，所述的限位架由套筒35、支架43和限位板40构成，套筒35固定在密封套34上，限位板40共有两块，用支架43固定在套筒35的两侧；在限位架的限位板40上装有两组与限位杆39相配合的限位开关42，限位开关42上的触头与限位杆39上的两个限位凸台相配合，限定主轴的升降位置，实现阀板28的自动控制；在熔炼室10上装有测温室14和加料室11，所述的测温室14和加料室11通过支承架12连接在一起，并安装在开启炉盖的升降油缸上，通过升降油缸实现测温室14与加料室11的转换，在测温室14和加料室11与熔炼室10之间装有插板阀13，从而构成具有相互独立的三个真空室的半连续生产设备；在熔炼室10和铸锭室5的旁边还有一个工作台9，以便于操作；在工作台9上装有熔炼电源17、保温电源21和电控柜22，在工作台9的旁边还装有水冷装置24和液压系统23，水冷装置24为炉子的各部分配置冷却水，液压系统23为炉子各部分的液压装置供应压力油，所述的熔炼电源17、保温电源21、电控柜22、水冷装置24和液压系统23均为现有结构。

Claims (6)

1、一种三室半连续真空感应细晶炉，包括熔炼室、铸锭室、熔炼加热器、保温加热器、水冷转盘、转盘升降装置、以及真空系统，熔炼加热器和保温加热器安装在熔炼室中，水冷转盘和转盘升降装置的升降架安装在铸锭室中，其特征在于，在熔炼室与铸锭室之间安装有高真空转阀，将熔炼室与铸锭室隔开，在熔炼室上装有测温室和加料室，测温室和加料室与熔炼室之间装有插板阀。

2、根据权利要求1所述的三室半连续真空感应细晶炉，其特征在于，所述的真空系统有两套，主真空系统与熔炼室相连接，辅助真空系统与铸锭室相连接。

3、根据权利要求1所述的三室半连续真空感应细晶炉，其特征在于，所述的转盘升降装置的动力传动装置安装在铸锭室的外面。

4、根据权利要求1所述的三室半连续真空感应细晶炉，其特征在于，所述的高真空转阀有一个阀体，阀体内装有阀板，所述的阀板安装在悬臂上，悬臂安装在主轴上，主轴与垂直升降油缸相连接，在主轴上还装有曲柄，曲柄与平行移动油缸铰接。

5、根据权利要求4所述的三室半连续真空感应细晶炉，其特征在于，所述的阀体和阀板为双层水冷却结构，在阀板的上面和下面分别装有隔热挡板。

6、根据权利要求4所述的三室半连续真空感应细晶炉，其特征在于，在曲柄与平行移动油缸的连接处还装有限位杆，在主轴的密封套上装有限位架，限位架上装有两组与限位杆相配合的限位开关。

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