[實(shí)用新型]一種真空感應(yīng)爐熔煉自動(dòng)澆注裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320447567.4
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN203371026U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許彪;辛鋒;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 萍鄉(xiāng)學(xué)院
• 主分類號(hào): B22D37/00
• 分類號(hào): B22D37/00
• 代理公司: 萍鄉(xiāng)益源專利事務(wù)所 36119
• 代理人: 張放強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及一種澆注裝置，尤其是涉及用于真空感應(yīng)爐熔煉固體材料的自動(dòng)澆注裝置。

背景技術(shù)

目前固體材料（如高熔點(diǎn)金屬Cu合金、不銹鋼、Ti合金等），經(jīng)常需要通過真空感應(yīng)爐來進(jìn)行熔煉并澆注制取，其熔煉澆注方法主要有兩種，其中第一種方法是待熔固體材料加入真空熔煉腔內(nèi)感應(yīng)線圈中的坩堝（如石墨、鉬和鎢坩鍋等）內(nèi)進(jìn)行熔煉，熔化達(dá)到工藝要求溫度后隨爐冷卻至常溫狀態(tài)下取出得到熔煉鑄態(tài)制品，這種熔煉方法存在以下問題：一是隨爐冷卻時(shí)間長，生產(chǎn)效率低，二是熔煉的材料容易與坩鍋粘連不便于制品的取出和坩鍋清渣，三是熔液在坩鍋中冷卻速度慢，導(dǎo)致鑄錠上下密度和內(nèi)部成份分布不均勻，柱狀晶發(fā)達(dá)，晶粒粗大，力學(xué)和電學(xué)性能差，再是鑄錠形狀固定，不利于后續(xù)工藝加工和取樣測試。第二種方法是噴鑄，即將各種熔煉固體材料加入真空感應(yīng)爐熔煉腔中的石英管裝置內(nèi)進(jìn)行熔煉，通過氣壓噴鑄將熔液注入模具內(nèi)，這種方法存在以下問題：一是由于石英管耐溫不高，因而只能熔煉一些中低熔點(diǎn)固體材料，適用性不強(qiáng)，二是石英管價(jià)錢高又不耐用，一般熔煉一次就要報(bào)廢，消耗大，熔煉成本高，再是熔煉時(shí)，較低熔點(diǎn)物質(zhì)熔液容易通過石英管噴嘴先行滴出，達(dá)不到期望熔煉效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中高熔點(diǎn)固體材料熔煉中所存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種設(shè)置在真空熔煉腔內(nèi)的自動(dòng)澆注裝置，它既可使熔液從坩堝中能自動(dòng)澆注到模具中實(shí)現(xiàn)快速冷卻，又可得到所需形狀的鑄錠。

???本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：所述真空感應(yīng)爐熔煉自動(dòng)澆注裝置包括與氣源相連的通氣對接裝置和支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述通氣對接裝置與支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有通氣管，所述支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括滑套、滑動(dòng)軸、滑動(dòng)盤、支承座和坩鍋，所述滑套上對稱設(shè)置有滑槽，在滑槽之間的滑套上設(shè)置有開口窗，開口窗寬度大于坩堝外徑，所述滑動(dòng)軸與滑動(dòng)盤活動(dòng)相連，所述滑動(dòng)盤上設(shè)置有支承座，滑動(dòng)盤和支承座外徑均不大于坩堝外徑，所述滑套內(nèi)徑大于坩堝外徑，所述滑動(dòng)軸上設(shè)置有軸座和氣流壓力承接頭，滑套下端設(shè)置有避讓窗，所述軸座可將滑動(dòng)盤穩(wěn)定在滑套內(nèi)上端并使坩堝位于感應(yīng)線圈內(nèi)，所述滑動(dòng)軸一端的氣流壓力承接頭在氣流沖擊作用下可使滑動(dòng)軸軸向移動(dòng)，滑動(dòng)軸軸向移動(dòng)可使滑動(dòng)軸連同滑動(dòng)盤、支承座和坩堝在滑套內(nèi)下降并從開口窗中向外傾倒。

本實(shí)用新型的工作過程是：將自動(dòng)澆注裝置固定在真空熔煉腔內(nèi)，將自動(dòng)澆注裝置上的通氣連接裝置與氣源相連，將滑動(dòng)軸連同滑動(dòng)盤、支承座和坩堝（以下簡稱滑動(dòng)組件）上升到起始位置，拔動(dòng)滑動(dòng)軸至阻擋位置，使滑動(dòng)組件懸擱在滑套上端，同時(shí)使滑動(dòng)軸上的氣流壓力承接頭與通氣管一端靠近，當(dāng)滑動(dòng)盤固定在滑套上端時(shí)，剛好能使支撐在滑動(dòng)盤上的坩堝位于感應(yīng)線圈中，通電加熱將固體熔化成液態(tài)并達(dá)到工藝要求溫度和時(shí)間時(shí)，按下感應(yīng)爐設(shè)備外部氣閥使通氣管通氣，滑動(dòng)軸在氣流沖擊壓力作用下沿軸向向另一邊移動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)組件可沿滑槽順勢下降，當(dāng)降至滑套下端時(shí)，在重力和偏槽（偏槽起緩沖和重心偏移作用）作用下，滑動(dòng)盤連同坩堝傾倒，從而可將坩堝內(nèi)熔液快速澆注到模具中冷卻成型，模具冷卻后取出鑄錠，準(zhǔn)備下一爐熔煉。下一爐熔煉準(zhǔn)備，可以通過將滑動(dòng)組件上升到起始位置，拔動(dòng)滑動(dòng)軸至阻擋位置，使滑動(dòng)組件懸擱在滑套上端。

???本實(shí)用新型設(shè)置在真空熔煉腔內(nèi)，首先支撐坩堝并將坩堝伸入到感應(yīng)線圈中，當(dāng)固體熔化成液態(tài)并達(dá)到工藝要求溫度和時(shí)間時(shí)，按下氣閥通氣使滑動(dòng)軸移動(dòng)，使滑動(dòng)組件沿滑槽下降到滑套下端時(shí)發(fā)生失穩(wěn)傾倒，從而使坩堝中熔液澆入模具中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆注，它不僅能實(shí)現(xiàn)熔液快速澆注和冷卻，提高熔煉效率，而且可使制品內(nèi)部成份均勻，晶粒更細(xì)化，提高力學(xué)和電學(xué)性能，同時(shí)還可根據(jù)需要通過更換模具得到所需形狀大小的鑄錠。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型在真空熔煉腔內(nèi)的工作結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4是圖1的C向局部結(jié)構(gòu)示意圖，

圖5是圖1的D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖中，1、通氣管??2、連接螺母??3、通氣連接裝置??4、感應(yīng)線圈??5、支承座??6、軸座??7、避讓窗??8、滑槽??9、滑動(dòng)軸??10、氣流壓力承接頭??11、套圈??12、滑動(dòng)盤??13、坩堝??14、連接臂??15、滑套??16、開口窗??17、緊固螺釘??18、傾倒角度微調(diào)螺釘??19、真空熔煉腔??20、偏槽。

具體實(shí)施方式

在圖1、圖2、圖3、圖4和圖5中，所述真空感應(yīng)爐熔煉自動(dòng)澆注裝置設(shè)置在真空熔煉腔19內(nèi)，它包括與上端氣源相連的通氣連接裝置3和下端的支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述通氣連接裝置與支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有通氣管1，通氣管與通氣連接裝置之間設(shè)置有連接螺母2，通氣管為厚壁管，既可通氣，又可通過連接臂14與支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，所述支承翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括滑套15、滑動(dòng)盤12、支承座5和滑動(dòng)軸9，所述滑套軸線上左右對稱設(shè)置有兩滑槽8，滑槽上端設(shè)置有兩個(gè)軸座，在兩滑槽之間的滑套上設(shè)置有開口窗16，開口窗寬度大于坩堝13（石墨）外徑，所述滑動(dòng)軸與滑動(dòng)盤活動(dòng)相連，所述滑動(dòng)盤上通過螺紋連接設(shè)置有支承座5，所述支承座用抗磁性高熔點(diǎn)金屬（如：鉬等）制成，坩堝通過螺紋固定在支承座上，滑動(dòng)盤和支承座外徑不大于坩堝外徑，滑套內(nèi)徑大于坩堝外徑，所述滑動(dòng)軸上設(shè)置有兩個(gè)軸座6，滑動(dòng)軸左端設(shè)置有氣流壓力承接頭10，氣流壓力承接頭呈喇叭形，滑動(dòng)軸與滑槽的配合間隙應(yīng)滿足既可使滑動(dòng)軸能在滑槽中自由上下移動(dòng)，又可使滑動(dòng)軸在滑槽內(nèi)無較大擺動(dòng)的要求，滑槽下端設(shè)置有偏槽20，偏槽靠近避讓窗一邊，避讓窗與開口窗相對設(shè)置，偏槽可使滑動(dòng)組件下降緩沖和重心偏移失穩(wěn)（滑動(dòng)組件包括滑動(dòng)軸連同滑動(dòng)盤、支承座和坩堝），利于坩堝傾倒?jié)沧?，軸座相距距離為滑套內(nèi)徑，滑套上端用緊固螺釘17連接有套圈11，所述套圈與滑套也可制成整體，軸座直徑大于開口槽寬度，感應(yīng)爐工作時(shí)，滑動(dòng)軸上的軸座嵌入在滑槽上端可使滑動(dòng)軸固定，此時(shí)坩堝剛好伸入到感應(yīng)線圈4中，當(dāng)熔煉達(dá)到工藝要求溫度和時(shí)間時(shí)，按下真空感應(yīng)爐設(shè)備的對應(yīng)氣閥，滑動(dòng)軸一端的氣流壓力承接頭在氣流沖擊壓力作用下可使滑動(dòng)軸軸向移動(dòng)，軸座滑離滑槽，滑動(dòng)軸軸向移動(dòng)可使滑動(dòng)組件在滑套內(nèi)下降并從開口窗中向外傾倒，為了使滑動(dòng)盤和坩堝傾倒時(shí)不與滑套發(fā)生碰撞，所述滑套下端設(shè)置有避讓窗7和傾倒角度微調(diào)螺釘18。所述滑套、滑動(dòng)盤、滑動(dòng)軸均用具有較高強(qiáng)度和抗磁性材料（如304不銹鋼）制成。