真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電子束熔煉爐是利用高速運動電子束的能量作為熱源來進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、拖錠機構(gòu)及結(jié)晶器、送料機構(gòu)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、觀察裝置、電源及控制設備等。在送料機構(gòu)的作用下，將料棒或料塊送進束流轟擊區(qū)，通過高速運動電子能量來對物料進行加熱、熔煉，并通過真空系統(tǒng)將熔煉過程中蒸發(fā)的氣體雜質(zhì)抽出，達到提純的目的。目前的真空電子束熔煉設備大多采用水平進料絲桿傳動的滾道裝置。橫向水平送料在輸送短料棒時比較優(yōu)越，可以一根接一根地推送，便于實現(xiàn)操作半連續(xù)化，也可用來輸送塊狀物料。但橫向水平輸送料棒恪煉時，料棒端部會產(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。另外在一次熔煉過后，通過拖錠機構(gòu)及結(jié)晶器已形成相應尺寸的料錠，在產(chǎn)品工藝要求下需要進行二次重熔時，對料錠的熔煉要求更高，即避免料棒熔煉過程中電子束轟擊區(qū)出現(xiàn)盲區(qū)，保證無熔煉陰影區(qū)，同時要保證物料在二次重熔過程中輸送及熔煉過程中不受污染。為了達到此種二次熔煉要求，亟待找出更好的熔煉方式及相應設備。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)，其采用豎直進料系統(tǒng)對料錠進行熔煉，可以實現(xiàn)上述二次熔煉的工藝要求。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設計方案:
[0005]一種真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)，其包含有:
[0006]一直通式的豎直進料室，佇立在真空電子束熔煉爐的爐體上方且通過爐體連接法蘭與爐體固定聯(lián)通；
[0007]一豎直進料固定架，固定安裝在豎直進料室的上方，由上、下支撐板和縱向?qū)U安裝基體組合構(gòu)成；
[0008]在豎直進料固定架上固定安裝可實現(xiàn)料錠轉(zhuǎn)動和進給的機構(gòu)，包括:
[0009]一由升降伺服電機驅(qū)動的滾珠絲杠副，其上套有絲桿螺母，該絲桿螺母與往復運動固定座固定連接；
[0010]一由料錠旋轉(zhuǎn)電機帶動旋轉(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運動固定座相固聯(lián)，該料錠拉桿的下端可伸入豎直進料室內(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料系統(tǒng)中，所述滾珠絲杠副安裝于豎直進料固定架的上、下支撐板間，其上的往復運動固定座與一個滑塊導軌運動組件相固聯(lián)，且滑塊導軌運動組件的導軌固定于豎直進料固定架的縱向?qū)к壈惭b基體上，實現(xiàn)往復運動固定座的豎直導向作用。
[0012]所述真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(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料系統(tǒng)中，在料錠拉桿與豎直進料室的交界處設有動密封組件，該動密封組件的兩端采用雙密封結(jié)構(gòu)，中間部分設有抽真空的快卸法蘭。
[0015]所述真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)中，所述的升降伺服電機通過動力傳動件驅(qū)動滾珠絲杠副，在動力傳動件底部加設一個絲桿軸承座。
[0016]所述真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(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)形油路潤滑。
[0017]所述真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)中，所述的料錠卡頭采用可實現(xiàn)空間內(nèi)前后及左右方向調(diào)節(jié)的十字萬向連接方式，其與料錠通過銷軸連接。
[0018]所述真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)中，所述豎直進料室外加冷卻水套，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料系統(tǒng)中，還至少具有下述技術特征中的一種:
[0020]I)在豎直進料室內(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)豎直進料室側(cè)部設有觀察維修窗口，且該觀察維修窗口加水冷卻水套。
[0023]本實用新型的優(yōu)點是:
[0024]I)整體設備運行過程中，料錠為豎直進給，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，料錠不與其余零部件接觸，直接受電子槍高能電子束掃射，避免物料熔煉時的接觸污染，能有效應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，便于設備進行水冷卻；且端部采用旋轉(zhuǎn)連接件，保證料錠接桿能在自身旋轉(zhuǎn)過程中冷卻水自由供給；
[0027]4)動密封組件兩端采用雙密封結(jié)構(gòu)，保證料錠在豎直進給運動時動密封組件與料錠拉桿外壁的真空密封；中間部分設有抽真空快卸法蘭，通過真空泵對動密封組件進行抽真空，能保證動密封組件內(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)形油路潤滑，方便內(nèi)部的軸承潤滑。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2a為本實用新型豎直進料固定架結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
[0031]圖2b為本實用新型豎直進料固定架結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)。
[0032]圖3為本實用新型豎直進料室冷卻水機構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為本實用新型動密封組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中:1.升降伺服電機；2.電機連接座；3.動力傳動件；4.絲桿軸承座；5.豎直進料固定架；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.滑塊導軌組件；8.料錠旋轉(zhuǎn)電機；9.往復運動固定座；10.料錠拉桿軸承座；11.料錠拉桿;12.動密封組件;1201.密封導向件；導向筒.1202 ;1203.快卸法蘭;1204.通油孔；13.豎直進料室；1301.豎直進料室內(nèi)筒；1302.豎直進料室冷卻水套；1303.法蘭；1304.螺旋水道；14.豎直進料室觀察窗；15.料錠；16.冷卻進水口 ；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)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
【具體實施方式】
[0036]參閱圖1所示，本實用新型真空電子束熔煉爐的豎直進料系統(tǒng)主要包括有:豎直進料室13、豎直進料固定架5及在其上固定安裝的可實現(xiàn)料錠轉(zhuǎn)動和進給的機構(gòu)。
[0037]所述的豎直進料室13為直通式，佇立在真空電子束熔煉爐的爐體19上方，且豎直進料室13通過爐體連接法蘭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)且向下進給運動，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)，實現(xiàn)連續(xù)熔煉。圖3為豎直進料室冷卻水機構(gòu)示意圖，是在豎直進料室內(nèi)筒1301上加設豎直進料室冷卻水套1302，水套內(nèi)可以采用雙向的螺旋水道1304的布局，該水道呈由進口先下行至豎直進料室底部，繼而循環(huán)至冷卻水出口方式，使豎直進料室內(nèi)各部位均有冷卻水均勻通過，且水溫保持一致，以此獲取更理想的水冷效果。
[0038]所述的豎直進料固定架5固定安裝在豎直進料室的上方，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；豎直進料固定架5是豎直進料系統(tǒng)料錠轉(zhuǎn)動和料錠進給運動的固定支架，是實現(xiàn)豎直進料系統(tǒng)料錠轉(zhuǎn)動與豎直進給運動的機構(gòu)體。實現(xiàn)豎直進料系統(tǒng)料錠轉(zhuǎn)動與豎直進給運動的機構(gòu)一實施例具體構(gòu)成是:一由升降伺服電機I及由其驅(qū)