本實(shí)用新型屬于化學(xué)熔煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中間合金熔煉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

將某些純金屬制備成中間合金，使其便于加入到基體材料中。要生產(chǎn)出鋯合金鑄錠，需要在海綿鋯的基礎(chǔ)上添加合金元素，一些低熔點(diǎn)或難熔合金元素的添加是一個(gè)難題，目前在鋯合金鑄錠熔煉前的電極制備過(guò)程中，電極塊壓制時(shí)在海綿鋯中添加中間合金是目前一種合理的、可控的合金成分添加的方法。目前，公知的中間合金熔煉由手工操作，利用氬弧焊槍產(chǎn)生的高溫電弧來(lái)實(shí)現(xiàn)熔煉，但因其受人工操作因素影響較大，無(wú)法精確控制弧距與位移，從而影響中間合金的熔煉質(zhì)量及其產(chǎn)量。因此，需要一種自動(dòng)、高效、穩(wěn)定的中間合金熔煉系統(tǒng)，采用手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式，并可控制熔煉過(guò)程中的工位移動(dòng)，使熔煉更均勻，提高熔煉質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，通過(guò)設(shè)置X-Y位移機(jī)構(gòu)和等離子槍位移單元實(shí)現(xiàn)熔煉過(guò)程中的工位移動(dòng)，使熔煉更均勻，并且包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式，提高了工作效率和工作可靠性，使用操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：包括熔煉裝置和熔煉電路，所述熔煉裝置包括爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)的合金放置機(jī)構(gòu)、用于使所述合金放置機(jī)構(gòu)移動(dòng)的X-Y位移機(jī)構(gòu)、用于對(duì)所述合金放置機(jī)構(gòu)上的中間合金進(jìn)行加熱熔煉的等離子機(jī)構(gòu)；所述X-Y位移機(jī)構(gòu)包括X移動(dòng)軸、Y移動(dòng)軸、套設(shè)在Y移動(dòng)軸上且用于連接合金放置機(jī)構(gòu)的Y軸滑塊和套設(shè)在X移動(dòng)軸上且用于連接Y移動(dòng)軸的X軸滑塊；所述等離子機(jī)構(gòu)包括伸入爐體內(nèi)的等離子槍和等離子槍位移單元，所述等離子槍位移單元包括滑軌、Z軸滑塊以及用于連接滑塊和等離子槍的連接桿，所述等離子槍和爐體的連接位置處套設(shè)有爐體密封單元；所述熔煉電路包括手動(dòng)控制電路和自動(dòng)控制電路，所述自動(dòng)控制電路包括PLC控制器、X-Y軸位移控制單元、Z軸位移控制單元、真空控制單元、氣壓回填控制單元以及與所述PLC控制器輸入端相接的輸入模塊，所述X-Y軸位移控制單元包括均與所述PLC控制器輸出端相接的用于驅(qū)動(dòng)所述X軸滑塊的X軸電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)所述Y軸滑塊的Y軸電機(jī)，所述Z軸位移控制單元包括與所述PLC控制器輸入端相接的熔煉電壓檢測(cè)模塊和與所述PLC控制器輸出端相接的用于驅(qū)動(dòng)Z軸滑塊的Z軸電機(jī)，所述真空控制單元包括與所述PLC控制器輸出端相接的真空泵，所述氣壓回填控制單元包括與所述PLC控制器輸入端相接的壓力傳感器和電接點(diǎn)壓力表以及與所述PLC控制器輸出端相接的氣壓控制閥。

上述的一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：所述合金放置機(jī)構(gòu)包括坩堝排和用于對(duì)坩堝排降溫的水冷單元，所述坩堝排上設(shè)置有多個(gè)半球形坩堝，多個(gè)所述半球形坩堝呈多排多列布設(shè)，所述水冷單元包括設(shè)置在坩堝排周側(cè)的水管，所述水管的兩端設(shè)置有進(jìn)水管接口和出水管接口。

上述的一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：所述爐體的兩側(cè)均設(shè)置有爐門(mén)，所述爐體的壁面上設(shè)置有操作位觀察視鏡、內(nèi)部照明燈接口和用于對(duì)爐體降溫的水冷夾套，所述爐門(mén)上設(shè)置有爐門(mén)觀察視鏡。

上述的一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：所述手動(dòng)控制電路包括設(shè)置在員工操作工位上的就地操作盒和設(shè)置在爐體上的等離子槍操作盒，所述等離子槍操作盒包括Z軸電機(jī)控制開(kāi)關(guān)、等離子槍手動(dòng)開(kāi)關(guān)和等離子槍緊急停止開(kāi)關(guān)，所述就地操作盒包括與X-Y電機(jī)控制開(kāi)關(guān)和X-Y電機(jī)緊急停止開(kāi)關(guān)。

上述的一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：所述等離子機(jī)構(gòu)還包括等離子槍冷卻單元。

上述的一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：所述爐體上還設(shè)置有氣壓手動(dòng)閥。

上述的一種中間合金熔煉系統(tǒng)，其特征在于：所述真空泵包括羅茨泵和機(jī)械泵。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)及使用操作方便。

2、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置X-Y位移機(jī)構(gòu)，使合金放置機(jī)構(gòu)在空間X軸和空間Y軸上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)等離子槍位移單元實(shí)現(xiàn)了等離子槍在空間Z軸上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了熔煉過(guò)程中的工位移動(dòng)，使熔煉更均勻。

3、本實(shí)用新型的控制方式包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，用于對(duì)爐體內(nèi)的真空、氣壓回填、合金放置機(jī)構(gòu)的移動(dòng)和等離子槍的移動(dòng)進(jìn)行控制，提高自動(dòng)化程度，提高了工作效率和工作可靠性，控制效果好。

綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，通過(guò)設(shè)置X-Y位移機(jī)構(gòu)和等離子槍位移單元實(shí)現(xiàn)熔煉過(guò)程中的工位移動(dòng)，使熔煉更均勻，并且包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式，提高了工作效率和工作可靠性，使用操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的側(cè)視圖。

圖3為圖1的俯視圖。

圖4為本實(shí)用新型自動(dòng)控制電路的電路原理框圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明:

1—爐體； 2—合金放置機(jī)構(gòu)； 3—X-Y位移機(jī)構(gòu)；

4—等離子槍?zhuān)? 5—滑軌； 6—Z軸滑塊；

7—連接桿； 8—爐體密封單元； 9—X軸電機(jī)；

10—Y軸電機(jī)； 11—Z軸電機(jī)； 12—X移動(dòng)軸；

13—Y移動(dòng)軸； 14—等離子槍操作盒； 15—就地操作盒；

16—半球形坩堝； 17—坩堝排； 18—水管；

19—進(jìn)水管接口； 20—出水管接口； 21—爐門(mén)；

22—爐門(mén)觀察視鏡； 23—水冷夾套； 24—操作位觀察視鏡；

25—內(nèi)部照明燈接口； 26—真空泵； 27—機(jī)械泵；

28—羅茨泵； 29—?dú)鈮菏謩?dòng)閥； 30—PLC控制器；

31—輸入模塊； 32—壓力傳感器； 33—電接點(diǎn)壓力表；

34—?dú)鈮嚎刂崎y； 35—熔煉電壓檢測(cè)模塊；

36—X軸滑塊； 37—Y軸滑塊。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型包括熔煉裝置和熔煉電路，所述熔煉裝置包括爐體1、設(shè)置在爐體1內(nèi)的合金放置機(jī)構(gòu)2、用于使所述合金放置機(jī)構(gòu)2移動(dòng)的X-Y位移機(jī)構(gòu)3、用于對(duì)所述合金放置機(jī)構(gòu)2上的中間合金進(jìn)行加熱熔煉的等離子機(jī)構(gòu)；所述X-Y位移機(jī)構(gòu)3包括X移動(dòng)軸12、Y移動(dòng)軸13、套設(shè)在Y移動(dòng)軸13上且用于連接合金放置機(jī)構(gòu)2的Y軸滑塊37和套設(shè)在X移動(dòng)軸12上且用于連接Y移動(dòng)軸13的X軸滑塊36；所述等離子機(jī)構(gòu)包括伸入爐體1內(nèi)的等離子槍4和等離子槍位移單元，所述等離子槍位移單元包括滑軌5、Z軸滑塊6以及用于連接滑塊6和等離子槍4的連接桿7，所述等離子槍4和爐體1的連接位置處套設(shè)有爐體密封單元8；所述熔煉電路包括手動(dòng)控制電路和自動(dòng)控制電路，所述自動(dòng)控制電路包括PLC控制器30、X-Y軸位移控制單元、Z軸位移控制單元、真空控制單元、氣壓回填控制單元以及與所述PLC控制器30輸入端相接的輸入模塊31，所述X-Y軸位移控制單元包括均與所述PLC控制器30輸出端相接的用于驅(qū)動(dòng)所述X軸滑塊的X軸電機(jī)9和用于驅(qū)動(dòng)所述Y軸滑塊的Y軸電機(jī)10，所述Z軸位移控制單元包括與所述PLC控制器30輸入端相接的熔煉電壓檢測(cè)模塊35和與所述PLC控制器30輸出端相接的用于驅(qū)動(dòng)Z軸滑塊的Z軸電機(jī)11，所述真空控制單元包括與所述PLC控制器30輸出端相接的真空泵26，所述氣壓回填控制單元包括與所述PLC控制器30輸入端相接的壓力傳感器32和電接點(diǎn)壓力表33以及與所述PLC控制器30輸出端相接的氣壓控制閥34。

如圖3所示，本實(shí)施例中，所述合金放置機(jī)構(gòu)2包括坩堝排17和用于對(duì)坩堝排17降溫的水冷單元，所述坩堝排17上設(shè)置有多個(gè)半球形坩堝16，多個(gè)所述半球形坩堝16呈多排多列布設(shè)，所述水冷單元包括設(shè)置在坩堝排17周側(cè)的水管18，所述水管18的兩端設(shè)置有進(jìn)水管接口19和出水管接口20。

如圖1和圖3所示，本實(shí)施例中，所述爐體1的兩側(cè)均設(shè)置有爐門(mén)21，所述爐體1的壁面上設(shè)置有操作位觀察視鏡24、內(nèi)部照明燈接口25和用于對(duì)爐體1降溫的水冷夾套23，所述爐門(mén)21上設(shè)置有爐門(mén)觀察視鏡22。

如圖1所示，本實(shí)施例中，所述手動(dòng)控制電路包括設(shè)置在員工操作工位上的就地操作盒15和設(shè)置在爐體上的等離子槍操作盒14，所述等離子槍操作盒14包括Z軸電機(jī)控制開(kāi)關(guān)、等離子槍手動(dòng)開(kāi)關(guān)和等離子槍緊急停止開(kāi)關(guān)，所述就地操作盒15包括與X-Y電機(jī)控制開(kāi)關(guān)和X-Y電機(jī)緊急停止開(kāi)關(guān)。

本實(shí)施例中，所述等離子機(jī)構(gòu)還包括等離子槍冷卻單元。

如圖1所示，本實(shí)施例中，所述爐體1上還設(shè)置有氣壓手動(dòng)閥29。

如圖2所示，本實(shí)施例中，所述真空泵包括羅茨泵28和機(jī)械泵27。

具體實(shí)施時(shí)，首先打開(kāi)爐門(mén)21，在半球形坩堝16上裝填中間合金，然后關(guān)閉爐門(mén)21，通過(guò)輸入模塊31控制真空泵26的啟動(dòng)，真空泵26對(duì)爐體1內(nèi)抽真空，真空泵26由機(jī)械泵27和羅茨泵28組成，滿(mǎn)足真空度的要求。然后，往爐體1內(nèi)填充保護(hù)氣體，通過(guò)壓力傳感器32檢測(cè)爐體1內(nèi)的壓力，當(dāng)壓力傳感器32測(cè)定爐體1內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，啟動(dòng)氣壓控制閥34排氣，當(dāng)爐體1內(nèi)壓力降到輸入模塊31預(yù)設(shè)的壓力下限值時(shí)，關(guān)閉氣壓控制閥34，電接點(diǎn)壓力表33作為壓力傳感器32的備份設(shè)置和就地顯示，同樣可以操作氣壓控制閥34排氣和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)雙路控制，保證人機(jī)安全。

通過(guò)熔煉電壓檢測(cè)模塊35檢測(cè)等離子槍4的熔煉電壓，熔煉電壓與輸入模塊31預(yù)設(shè)的電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)熔煉電壓與預(yù)設(shè)的電壓值出現(xiàn)偏差時(shí)，Z軸電機(jī)11驅(qū)動(dòng)Z軸滑塊6沿著滑軌5運(yùn)動(dòng)，滑塊6通過(guò)連接桿7帶動(dòng)等離子槍4運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)等離子槍4的上下位移，從而改變等離子槍4和坩堝排17的距離。坩堝排17通過(guò)Y軸滑塊37與Y移動(dòng)軸13連接，Y移動(dòng)軸13通過(guò)X軸滑塊36與X移動(dòng)軸12連接，通過(guò)Y軸電機(jī)10帶動(dòng)Y軸滑塊37沿Y移動(dòng)軸13運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)坩堝排17沿Y移動(dòng)軸13運(yùn)動(dòng)，通過(guò)X軸電機(jī)9帶動(dòng)X軸滑塊36沿X移動(dòng)軸12運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)坩堝排17沿X移動(dòng)軸12運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)坩堝排17在爐體1內(nèi)的工位移動(dòng)，方便等離子槍4對(duì)每個(gè)半球形坩堝16內(nèi)中間合金的熔煉。

坩堝排17的周側(cè)設(shè)置有水管18，通過(guò)進(jìn)水管接口19和出水管接口20實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，用于對(duì)熔煉過(guò)程中的坩堝排17降溫，防止坩堝排17過(guò)溫?fù)p壞。

爐體1的壁面上設(shè)置有操作位觀察視鏡24和內(nèi)部照明燈接口25，爐門(mén)21上設(shè)置有爐門(mén)觀察視鏡22，可對(duì)爐體1內(nèi)部進(jìn)行照明，方便工作人員對(duì)爐體1內(nèi)的熔煉過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。爐體1的壁面上還設(shè)置有水冷夾套23，用于對(duì)熔煉過(guò)程中的爐體1降溫，防止?fàn)t體1過(guò)溫?fù)p壞。

本實(shí)施例中，還可通過(guò)氣壓手動(dòng)閥29、設(shè)置在員工操作工位上的就地操作盒15和設(shè)置在爐體上的等離子槍操作盒14實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，且手動(dòng)控制的級(jí)別高于PLC控制器30的控制優(yōu)先級(jí)，提高了熔煉過(guò)程的控制可靠性。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。