真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電子束熔煉爐是利用高速運(yùn)動(dòng)電子束的能量作為熱源來(lái)進(jìn)行加熱或熔煉的一種電爐。目前主要用作熔煉鈮、鉭和鉿等難熔、高純及稀有金屬。其主要組成結(jié)構(gòu)包括:電子束發(fā)生器、爐體、拖錠機(jī)構(gòu)及結(jié)晶器、送料機(jī)構(gòu)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、觀察裝置、電源及控制設(shè)備等。在送料機(jī)構(gòu)的作用下，將料棒或料塊送進(jìn)束流轟擊區(qū)，通過(guò)高速運(yùn)動(dòng)電子能量來(lái)對(duì)物料進(jìn)行加熱、熔煉，并通過(guò)真空系統(tǒng)將熔煉過(guò)程中蒸發(fā)的氣體雜質(zhì)抽出，達(dá)到提純的目的。目前的真空電子束熔煉設(shè)備大多采用水平進(jìn)料絲桿傳動(dòng)的滾道裝置。橫向水平送料在輸送短料棒時(shí)比較優(yōu)越，可以一根接一根地推送，便于實(shí)現(xiàn)操作半連續(xù)化，也可用來(lái)輸送塊狀物料。但橫向水平輸送料棒恪煉時(shí)，料棒端部會(huì)產(chǎn)生陰影，即電子束轟擊不到被料棒屏蔽的熔池陰影區(qū)，這樣就造成局部受熱不均勻，影響金屬的熔煉提純質(zhì)量。另外在一次熔煉過(guò)后，通過(guò)拖錠機(jī)構(gòu)及結(jié)晶器已形成相應(yīng)尺寸的料錠，在產(chǎn)品工藝要求下需要進(jìn)行二次重熔時(shí)，對(duì)料錠的熔煉要求更高，即避免料棒熔煉過(guò)程中電子束轟擊區(qū)出現(xiàn)盲區(qū)，保證無(wú)熔煉陰影區(qū)，同時(shí)要保證物料在二次重熔過(guò)程中輸送及熔煉過(guò)程中不受污染。為了達(dá)到此種二次熔煉要求，亟待找出更好的熔煉方式及相應(yīng)設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)，其采用豎直進(jìn)料系統(tǒng)對(duì)料錠進(jìn)行熔煉，可以實(shí)現(xiàn)上述二次熔煉的工藝要求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0005]一種真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)，其包含有:
[0006]一直通式的豎直進(jìn)料室，佇立在真空電子束熔煉爐的爐體上方且通過(guò)爐體連接法蘭與爐體固定聯(lián)通；
[0007]一豎直進(jìn)料固定架，固定安裝在豎直進(jìn)料室的上方，由上、下支撐板和縱向?qū)U安裝基體組合構(gòu)成；
[0008]在豎直進(jìn)料固定架上固定安裝可實(shí)現(xiàn)料錠轉(zhuǎn)動(dòng)和進(jìn)給的機(jī)構(gòu)，包括:
[0009]一由升降伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠副，其上套有絲桿螺母，該絲桿螺母與往復(fù)運(yùn)動(dòng)固定座固定連接；
[0010]一由料錠旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的料錠拉桿，其桿上套有料錠拉桿軸承座，該料錠拉桿軸承座與所述滾珠絲杠副上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)固定座相固聯(lián)，該料錠拉桿的下端可伸入豎直進(jìn)料室內(nèi)且?guī)в杏糜谶B接料錠的料錠卡頭。
[0011]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，所述滾珠絲杠副安裝于豎直進(jìn)料固定架的上、下支撐板間，其上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)固定座與一個(gè)滑塊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)組件相固聯(lián)，且滑塊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)組件的導(dǎo)軌固定于豎直進(jìn)料固定架的縱向?qū)к壈惭b基體上，實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)固定座的豎直導(dǎo)向作用。
[0012]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，料錠拉桿軸承座內(nèi)上下端端部分別含有軸承選配，以更好的保證料錠拉桿的旋轉(zhuǎn)定位精度。
[0013]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，料錠拉桿內(nèi)部帶有環(huán)形的循環(huán)水道。
[0014]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，在料錠拉桿與豎直進(jìn)料室的交界處設(shè)有動(dòng)密封組件，該動(dòng)密封組件的兩端采用雙密封結(jié)構(gòu)，中間部分設(shè)有抽真空的快卸法蘭。
[0015]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，所述的升降伺服電機(jī)通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，在動(dòng)力傳動(dòng)件底部加設(shè)一個(gè)絲桿軸承座。
[0016]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，所述的絲桿軸承座與料錠拉桿軸承座內(nèi)部采用自循環(huán)環(huán)形油路潤(rùn)滑。
[0017]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，所述的料錠卡頭采用可實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)前后及左右方向調(diào)節(jié)的十字萬(wàn)向連接方式，其與料錠通過(guò)銷軸連接。
[0018]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，所述豎直進(jìn)料室外加冷卻水套，水套內(nèi)采用雙向螺旋水道布局。
[0019]所述真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)中，還至少具有下述技術(shù)特征中的一種:
[0020]I)在豎直進(jìn)料室內(nèi)，采用多夾層防輻射結(jié)構(gòu)；
[0021]2)料錠拉桿內(nèi)部含承插不銹鋼冷卻水管；
[0022]3)豎直進(jìn)料室側(cè)部設(shè)有觀察維修窗口，且該觀察維修窗口加水冷卻水套。
[0023]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0024]I)整體設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，料錠為豎直進(jìn)給，且處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，電子槍的掃射軌跡與料錠圓周相切，之間無(wú)任何阻礙，避免了掃描陰影的出現(xiàn)，保證料錠端部熔煉區(qū)域均勻，大大提高了熔煉效率及熔煉純度；
[0025]2)料錠通過(guò)料錠卡頭與料錠拉桿相連，始終處于豎直狀態(tài)，因此在恪煉時(shí)，料錠不與其余零部件接觸，直接受電子槍高能電子束掃射，避免物料熔煉時(shí)的接觸污染，能有效應(yīng)用于物料的二次重熔；
[0026]3)料錠拉桿外圓光潔，內(nèi)部形成環(huán)形循環(huán)水道，便于設(shè)備進(jìn)行水冷卻；且端部采用旋轉(zhuǎn)連接件，保證料錠接桿能在自身旋轉(zhuǎn)過(guò)程中冷卻水自由供給；
[0027]4)動(dòng)密封組件兩端采用雙密封結(jié)構(gòu)，保證料錠在豎直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)密封組件與料錠拉桿外壁的真空密封；中間部分設(shè)有抽真空快卸法蘭，通過(guò)真空泵對(duì)動(dòng)密封組件進(jìn)行抽真空，能保證動(dòng)密封組件內(nèi)部空間的真空度；
[0028]5)絲桿軸承座與料錠拉桿軸承座內(nèi)部采用自循環(huán)環(huán)形油路潤(rùn)滑，方便內(nèi)部的軸承潤(rùn)滑。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2a為本實(shí)用新型豎直進(jìn)料固定架結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
[0031]圖2b為本實(shí)用新型豎直進(jìn)料固定架結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)。
[0032]圖3為本實(shí)用新型豎直進(jìn)料室冷卻水機(jī)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為本實(shí)用新型動(dòng)密封組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中:1.升降伺服電機(jī)；2.電機(jī)連接座；3.動(dòng)力傳動(dòng)件；4.絲桿軸承座；5.豎直進(jìn)料固定架；501.上支撐板；502.縱向?qū)к壈惭b基體；503.下支撐板；6.滾珠絲杠副；
7.滑塊導(dǎo)軌組件；8.料錠旋轉(zhuǎn)電機(jī)；9.往復(fù)運(yùn)動(dòng)固定座；10.料錠拉桿軸承座；11.料錠拉桿;12.動(dòng)密封組件;1201.密封導(dǎo)向件；導(dǎo)向筒.1202 ;1203.快卸法蘭;1204.通油孔；13.豎直進(jìn)料室；1301.豎直進(jìn)料室內(nèi)筒；1302.豎直進(jìn)料室冷卻水套；1303.法蘭；1304.螺旋水道；14.豎直進(jìn)料室觀察窗；15.料錠；16.冷卻進(jìn)水口 ；17.冷卻回水口 ；18.爐體連接法蘭；19.爐體；20.電子槍；21.料錠卡頭；22.防輻射罩。
[0035]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0036]參閱圖1所示，本實(shí)用新型真空電子束熔煉爐的豎直進(jìn)料系統(tǒng)主要包括有:豎直進(jìn)料室13、豎直進(jìn)料固定架5及在其上固定安裝的可實(shí)現(xiàn)料錠轉(zhuǎn)動(dòng)和進(jìn)給的機(jī)構(gòu)。
[0037]所述的豎直進(jìn)料室13為直通式，佇立在真空電子束熔煉爐的爐體19上方，且豎直進(jìn)料室13通過(guò)爐體連接法蘭18固定在爐體19上，在電子槍20的高能電子束掃射下，料錠15端部持續(xù)旋轉(zhuǎn)且向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，始終保持料錠端部處于電子槍高能電子束的掃射范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)熔煉。圖3為豎直進(jìn)料室冷卻水機(jī)構(gòu)示意圖，是在豎直進(jìn)料室內(nèi)筒1301上加設(shè)豎直進(jìn)料室冷卻水套1302，水套內(nèi)可以采用雙向的螺旋水道1304的布局，該水道呈由進(jìn)口先下行至豎直進(jìn)料室底部，繼而循環(huán)至冷卻水出口方式，使豎直進(jìn)料室內(nèi)各部位均有冷卻水均勻通過(guò)，且水溫保持一致，以此獲取更理想的水冷效果。
[0038]所述的豎直進(jìn)料固定架5固定安裝在豎直進(jìn)料室的上方，由上撐板501、下支撐板503和縱向?qū)к壈惭b基體502組合構(gòu)成；豎直進(jìn)料固定架5是豎直進(jìn)料系統(tǒng)料錠轉(zhuǎn)動(dòng)和料錠進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的固定支架，是實(shí)現(xiàn)豎直進(jìn)料系統(tǒng)料錠轉(zhuǎn)動(dòng)與豎直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)體。實(shí)現(xiàn)豎直進(jìn)料系統(tǒng)料錠轉(zhuǎn)動(dòng)與豎直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)一實(shí)施例具體構(gòu)成是:一由升降伺服電機(jī)I及由其驅(qū)