[發(fā)明專利]一種受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104525918B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳林馳
• 申請（專利權）人: 溫州新科先進粉體材料有限公司
• 主分類號: B22D23/04
• 分類號: B22D23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于受電弓滑板制備技術領域，具體地說，涉及的是一種受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置及系統(tǒng)。

背景技術

提高受電弓浸金屬碳滑板質量，加快實現(xiàn)國產化，突破國外技術封鎖，是目前受電弓滑板行業(yè)的重要內容。多年來，法國、德國、日本等國家都大力開展受電弓滑板的制備工藝研究。受電弓碳滑板的制備方法主要有粉末冶金、高壓燒結、真空壓力浸滲等，目前市場主導產品為真空壓力浸滲制造的浸金屬碳滑板，另外純碳滑板占有小額市場。傳統(tǒng)的粉末冶金滑板由于對導線損耗嚴重，被淘汰，純碳滑板由于耐沖擊性較差，限制了其在高速電氣化鐵路的應用，現(xiàn)在僅在低速鐵路應用。而浸金屬碳滑板兼具純碳滑板材料的良好潤滑性能和粉末冶金滑板的高強度、良好導電性等優(yōu)點，是一種較為理想的高速列車用受電弓滑板材料。

公開號為CN102728813A的中國發(fā)明專利，提供了一種真空壓力浸滲連續(xù)制備金屬基復合材料的裝置及方法，該裝置中金屬基體熔煉爐與增強體預熱爐通過進液管等相關裝置連接，克服了真空壓力浸滲技術設備要求高、難以連續(xù)成形的不足，通過合金熔煉、定量澆注、氣壓浸滲和液固態(tài)致密化四個步驟進行。但是，該裝置進液管的加入，造成工藝控制的復雜性和難度大幅增加。

公開號為CN100487147C的中國發(fā)明專利，提供了一種真空壓力浸滲制備顆粒增強鎂基復合材料的工藝，它采用將金屬基體覆蓋于增強體預制件上，共同放置在同一坩堝，加熱并進行氣壓浸滲。與公開號為CN102728813A的中國發(fā)明專利相比，該裝置沒有了進液管，采用原位氣壓浸滲方法。但是原位浸滲一定程度上削弱了抽真空階段除掉預制體孔隙中氣體的能力，增加了壓力浸滲過程中滲流的阻力，不利于得到致密度高的復合材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有設備技術存在的不足，并結合受電弓滑板材料的制備需要，提出一種制備受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置及系統(tǒng)，克服現(xiàn)有真空壓力浸滲技術設備要求高，自動化程度受限的不足，實現(xiàn)受電弓浸金屬碳滑板的高效率、低能耗、自動化、連續(xù)生產；實現(xiàn)近終成形，產品致密度高、尺寸精度高，工藝簡單，可控性好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

本發(fā)明提供一種受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置，包括：爐體，所述爐體下圍設有旋轉機構，所述旋轉機構能使爐體實現(xiàn)逆時針、順時針旋轉；所述爐體上設有爐門、爐膛，所述爐膛內設有石墨舟，該石墨舟上設置用于放置不同原材料的兩個坩堝，所述兩個坩堝的原料在所述爐體旋轉后混合。

優(yōu)選的，所述坩堝為凹槽坩堝，更優(yōu)選的，為梯形凹槽坩堝。所述凹槽坩堝是指位于石墨舟上端的兩個凹槽形狀。

優(yōu)選的，所述石墨舟的外圍為加熱體、供系統(tǒng)加熱。

優(yōu)選的，所述爐門為全自動液壓爐門。

優(yōu)選的，所述整個裝置均置于氮氣環(huán)境。

本發(fā)明提供一種由上述真空壓力浸滲裝置構成的系統(tǒng)，包括：真空壓力浸滲裝置以及用于將石墨舟送入爐體的叉車裝置，所述整個系統(tǒng)置于氮氣環(huán)境。

所述叉車裝置包括叉車，叉手前端設有伸縮爪，該叉車安放在鋪設的軌道上；所述石墨舟下設有用于叉手插入的槽，叉手插入該槽將石墨舟拉出爐體。

優(yōu)選的，與所述爐體下沿平行的位置設有自動支撐架，與叉車共同分擔運行過程中石墨舟的重量。

優(yōu)選的，所述爐體連接抽真空系統(tǒng)與壓力系統(tǒng)。

本發(fā)明系統(tǒng)采用上述爐體旋轉機構、石墨舟、自動叉車配合，并在氮氣環(huán)境工作，氮氣環(huán)境可以實現(xiàn)高溫開爐取料裝料，所以更有利于提高生產效率，不像普通環(huán)境下要等爐體完全冷卻后才能操作。

本發(fā)明上述裝置使用時，石墨舟由叉車裝置沿軌道方向，相對爐體向外拉出，將經(jīng)過預處理的碳條放入一個坩堝內，銅合金置于另一個坩堝內，裝料完成后將石墨舟推入爐膛，關閉自動爐門；對爐膛進行抽真空，達到既定參數(shù)后開啟加熱，達到一定溫度后關閉抽真空系統(tǒng)，繼續(xù)加熱；達到浸滲溫度后，操作爐體旋轉機構，使爐體逆時針旋轉一角度，熔融金屬流入碳條所在坩堝后，迅速順時針旋轉相應角度后歸位，然后充入氣體加壓，完成高壓浸滲過程；關閉加熱系統(tǒng)，冷卻一段時間后開啟爐門，取出浸金屬碳滑板。