一种电子束熔炼炉用水冷坩埚的制作方法

本实用新型涉及冷却设备技术领域，具体为一种电子束熔炼炉用水冷坩埚。

背景技术：

电子束熔炼指的是在高真空下将高速电子束流的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种真空熔炼方法，简称ebm。这种熔炼方法具有熔炼温度高、炉子功率和加热速度可调、产品质量好的特点，电子束熔炼不仅用于钢铁和稀有金属的熔炼和精炼，也广泛用于焊接、陶瓷材料熔铸等。

电子束熔炼炉是进行电子束熔炼的设备，常用于难容金属、合金及其化合物的熔炼。电子束熔炼炉常用的水冷坩埚在出锭时，需要将水冷坩埚倒扣，等出锭后，水冷坩埚才能再次进行冷却熔炼的金属。这种水冷坩埚的冷却效率低，而且还需费力将水冷坩埚倒扣。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子束熔炼炉用水冷坩埚。为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电子束熔炼炉用水冷坩埚，包括底座1，其特征在于：所述底座1的上表面上通过支撑杆2连接有水冷坩埚3，所述水冷坩埚3包括控制筒4，所述控制筒4的上方固定连接有第一坩埚5，所述控制筒4的下方固定连接有第二坩埚6，所述第一坩埚5与第二坩埚6为圆台状，所述第一坩埚5与第二坩埚6的坩埚壁和坩埚底为空心结构，所述第一坩埚5的坩埚壁内设有第一螺旋冷却管504，所述第一坩埚5的坩埚底内设有第一盘状冷却管505，所述第一螺旋冷却管504与第一盘状冷却管505相连通，所述第一螺旋冷却管504和第一盘状冷却管505组成第一冷却管，所述第一坩埚5的坩埚底的侧壁上设有第一进水管502，所述第一坩埚5的坩埚壁的开口端设有第一出水管503，所述第一进水管502与第一出水管503分别与第一冷却管的两端相连通；所述第二坩埚6的坩埚壁内设有第二螺旋冷却管604，所述第二坩埚6的坩埚底内设有第二盘状冷却管605，所述第二螺旋冷却管604与第二盘状冷却管605相连通，所述第二螺旋冷却管604和第二盘状冷却管605组成第二冷却管，所述第二坩埚6的坩埚底的侧壁上设有第二进水管602，所述第二坩埚6的坩埚壁的开口端设有第二出水管603，所述第二进水管602与第二出水管603分别与第二冷却管的两端相连通；所述支撑杆2为“拐状”，所述支撑杆2的个数为两根，分别连接在水冷坩埚3的左右两侧，所述支撑杆2的下端与底座1的上表面固定连接，所述支撑杆2的上端通过轴承与控制筒4的外壁连接，所述水冷坩埚3可绕支撑杆2的横杆做旋转运动，所述第一坩埚5与第二坩埚6的坩埚底上设有取锭装置。

所述第一进水管502、第一出水管503、第二进水管602和第二出水管603上安装有阀门。

所述第一坩埚5的开口端的端面上与支撑杆2垂直的方向上对称设置有两个第一定位支耳501，所述第二坩埚6的开口端的端面上与支撑杆2垂直的方向上对称设置有两个第二定位支耳601，所述第一定位支耳501与第二定位支耳601上设有定位孔，所述底座1的上表面上与支撑杆2垂直的方向上对称设置有两个定位槽101，所述定位槽101的位置与第一定位支耳501和第二定位支耳601上定位孔的位置相对应，所述第一定位支耳501或第二定位支耳601上的定位孔与定位槽101之间通过固定轴7连接。

所述第一坩埚5的坩埚底的中心设有第一通孔506，所述第一通孔506内通过轴承连接有第一转轴401，所述第一转轴401的一端螺纹连接有第一底板8，所述第一底板8设置在第一坩埚5的底部，所述第一转轴401的另一端连接有第一大锥齿轮402，所述第一大锥齿轮402与第一小锥齿轮403啮合，所述第一小锥齿轮403的另一端固定连接有第二转轴404，所述第一大锥齿轮402和第一小锥齿轮403设置在控制筒4的内部，所述第二转轴404与控制筒4的筒壁之间通过轴承连接，所述第二转轴404的另一端固定连接有第一手柄405；所述第二坩埚6的坩埚底的中心设有第二通孔606，所述第二通孔606内通过轴承连接有第三转轴406，所述第三转轴406的一端螺纹连接有第二底板9，所述第二底板9设置在第二坩埚6的底部，所述第三转轴406的另一端连接有第二大锥齿轮407，所述第二大锥齿轮407与第二小锥齿轮408啮合，所述第二小锥齿轮408的另一端固定连接有第四转轴409，所述第二大锥齿轮407和第二小锥齿轮408设置在控制筒4的内部，所述第四转轴409与控制筒4的筒壁之间通过轴承连接，所述第二转轴404的另一端固定连接有第二手柄4010。

所述第一转轴401背离第一大锥齿轮402的一端的端面上设有第一螺纹孔，所述第一底板8上靠近第一转轴401的一面固定连接有第一螺杆801，所述第一螺杆801与第一螺纹孔之间螺纹连接；所述第三转轴406背离第二大锥齿轮407的一端的端面上设有第二螺纹孔，所述第二底板9上靠近第三转轴406的一面固定连接有第二螺杆901，所述第二螺杆901与第二螺纹孔之间螺纹连接。

本实用新型的有益效果在于：通过将水冷坩埚设计成漏斗形状，使两个对称的水冷坩埚交替工作，既不影响冷却金属，也不影响金属取锭，提高水冷坩埚的冷却效率；而漏斗形状的水冷坩埚在支撑杆的作用下便于倒扣取锭。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型中图1的主视图；

图4为本实用新型中图3的a-a剖视图；

图5为本实用新型中图3的b-b剖视图。

图中所示：底座1，支撑杆2，水冷坩埚3，控制筒4，第一坩埚5，第二坩埚6，固定轴7，第一底板8，第二底板9，定位槽101，第一转轴401，第一大锥齿轮402，第一小锥齿轮403，第二转轴404，第一手柄405，第三转轴406，第二大锥齿轮407，第二小锥齿轮408，第四转轴409，第二手柄4010，第一定位支耳501，第一进水管502，第一出水管503，第一螺旋冷却管504，第一盘状冷却管505，第一通孔506，第二定位支耳601，第二进水管602，第二出水管603，第二螺旋冷却管604，第二盘状冷却管605，第二通孔606，第一螺杆801，第二螺杆901。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

以下实施例中涉及的零部件、结构、机构等，如无特殊说明，则均为常规市售产品。

实施例1：

一种电子束熔炼炉用水冷坩埚，如图1-图5所示，包括底座1，其特征在于：所述底座1的上表面上通过支撑杆2连接有水冷坩埚3，所述水冷坩埚3包括控制筒4，所述控制筒4的上方固定连接有第一坩埚5，所述控制筒4的下方固定连接有第二坩埚6，所述第一坩埚5与第二坩埚6为圆台状，所述第一坩埚5与第二坩埚6的坩埚壁和坩埚底为空心结构，所述第一坩埚5的坩埚壁内设有第一螺旋冷却管504，所述第一坩埚5的坩埚底内设有第一盘状冷却管505，所述第一螺旋冷却管504与第一盘状冷却管505相连通，所述第一螺旋冷却管504和第一盘状冷却管505组成第一冷却管，所述第一坩埚5的坩埚底的侧壁上设有第一进水管502，所述第一坩埚5的坩埚壁的开口端设有第一出水管503，所述第一进水管502与第一出水管503分别与第一冷却管的两端相连通；所述第二坩埚6的坩埚壁内设有第二螺旋冷却管604，所述第二坩埚6的坩埚底内设有第二盘状冷却管605，所述第二螺旋冷却管604与第二盘状冷却管605相连通，所述第二螺旋冷却管604和第二盘状冷却管605组成第二冷却管，所述第二坩埚6的坩埚底的侧壁上设有第二进水管602，所述第二坩埚6的坩埚壁的开口端设有第二出水管603，所述第二进水管602与第二出水管603分别与第二冷却管的两端相连通；所述支撑杆2为“拐状”，所述支撑杆2的个数为两根，分别连接在水冷坩埚3的左右两侧，所述支撑杆2的下端与底座1的上表面固定连接，所述支撑杆2的上端通过轴承与控制筒4的外壁连接，所述水冷坩埚3可绕支撑杆2的横杆做旋转运动，所述第一坩埚5与第二坩埚6的坩埚底上设有取锭装置。

所述第一坩埚5的开口端的端面上与支撑杆2垂直的方向上对称设置有两个第一定位支耳501，所述第二坩埚6的开口端的端面上与支撑杆2垂直的方向上对称设置有两个第二定位支耳601，所述第一定位支耳501与第二定位支耳601上设有定位孔，所述底座1的上表面上与支撑杆2垂直的方向上对称设置有两个定位槽101，所述定位槽101的位置与第一定位支耳501和第二定位支耳601上定位孔的位置相对应，所述第一定位支耳501或第二定位支耳601上的定位孔与定位槽101之间通过固定轴7连接。

所述第一坩埚5的坩埚底的中心设有第一通孔506，所述第一通孔506内通过轴承连接有第一转轴401，所述第一转轴401的一端螺纹连接有第一底板8，所述第一底板8设置在第一坩埚5的底部，所述第一转轴401的另一端连接有第一大锥齿轮402，所述第一大锥齿轮402与第一小锥齿轮403啮合，所述第一小锥齿轮403的另一端固定连接有第二转轴404，所述第一大锥齿轮402和第一小锥齿轮403设置在控制筒4的内部，所述第二转轴404与控制筒4的筒壁之间通过轴承连接，所述第二转轴404的另一端固定连接有第一手柄405；所述第二坩埚6的坩埚底的中心设有第二通孔606，所述第二通孔606内通过轴承连接有第三转轴406，所述第三转轴406的一端螺纹连接有第二底板9，所述第二底板9设置在第二坩埚6的底部，所述第三转轴406的另一端连接有第二大锥齿轮407，所述第二大锥齿轮407与第二小锥齿轮408啮合，所述第二小锥齿轮408的另一端固定连接有第四转轴409，所述第二大锥齿轮407和第二小锥齿轮408设置在控制筒4的内部，所述第四转轴409与控制筒4的筒壁之间通过轴承连接，所述第二转轴404的另一端固定连接有第二手柄4010。

所述第一转轴401背离第一大锥齿轮402的一端的端面上设有第一螺纹孔，所述第一底板8上靠近第一转轴401的一面固定连接有第一螺杆801，所述第一螺杆801与第一螺纹孔之间螺纹连接；所述第三转轴406背离第二大锥齿轮407的一端的端面上设有第二螺纹孔，所述第二底板9上靠近第三转轴406的一面固定连接有第二螺杆901，所述第二螺杆901与第二螺纹孔之间螺纹连接。

本实用新型的工作过程为：如图1-图5所示，因为漏斗形的水冷坩埚3可以绕支撑杆2做旋转运动，所以在冷却金属之前需要将转到下方的第一坩埚5用固定轴7固定，固定的过程为：将固定轴7插入第一固定支耳501的定位孔和底座1上表面的定位槽101内，以起到固定水冷坩埚3的作用，避免冷却过程中，因为水冷坩埚3的晃动造成不必要的事故与浪费；

然后将与水冷坩埚3外接的进水管与出水管分别与转到上方的第二坩埚6的第二进水管602和第二出水管603连接，并打开相应的阀门，使冷却水由第二进水管602进入第二冷却管中，即冷却水流经第二盘状冷却管605和第二螺旋冷却管604后从第二出水管603流出到外接的出水管上，待第二坩埚6内需要冷却的金属装满后，关闭相应阀门，然后将外接的进水管和出水管与第二进水管602和第二出水管603断开连接；然后将固定轴7去掉，使水冷坩埚3重新绕支撑杆2旋转，将第二坩埚6旋转到下方，将第一坩埚5旋转到上方，然后重新用固定轴7将转到下方的第二坩埚6固定在底座1上，重新将外接的进水管与出水管分别与转到上方的第一坩埚5的第一进水管502和第一出水管503连接，并大开相应阀门，然后对电子束熔炼炉熔炼后的金属进行新一轮冷却；此时，装满冷却金属的第二坩埚6的开口向下，转动第一手柄405，第一小锥齿轮403带动第一大锥齿轮402旋转，使得第一转轴401的旋转促使第一底板8向下运动以推动金属锭，在金属锭自身重力以及第一底板8的推力和圆台状结构的共同作用下，将金属锭从第二坩埚6中取出。依次循环，使第一坩埚5余第二坩埚6交替冷却熔炼金属。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。