电子束熔炼炉拖锭装置的制作方法

本发明涉及一种电子束熔炼炉拖锭装置。

背景技术：

电子束熔炼炉是高能束技术在金属冶炼中的应用，其主要工作原理是电子枪的阴极块通过加热发射的电子在高压静电场的加速下形成高能电子束，电子束通过聚焦、偏转和扫描后轰击要熔炼的金属，使高熔点金属熔化。电子束具有熔区窄、能量密度高以及熔区内平均温度梯度大等优点,已被成功地用于w、mo、ta、nb、zr、hf等难熔金属、难熔金属化合物、活泼金属及其合金的提纯及硅料的提纯。

电子束熔炼炉包含：炉体及配设的一组大功率电子枪、进料系统、铸锭坩埚、拖锭系统、真空机组、水循环冷却系统和电控系统。该拖锭系统是在地下的，其中拖锭系统承载铸锭并控制其升降出料的作用。传统的托锭装置结构复杂，主要包括：出料筒、拉锭杆、拉锭杆旋转电机、滚珠丝杠副、滚珠丝杠副旋转电机、滑动导轨、卷扬机、运输小车等。拉锭杆连接引锭头，伸长至铸锭坩埚内，形成铸锭坩埚可活动的内底，在坩埚内形成熔池。进行熔炼作业时，金属溶液凝固，与引锭头凝结在一起，拉锭杆既能保持升降，也能保持自身旋转，把锭子连续地从坩埚拉出，继而坩埚内铸锭越练越长。在熔炼结束准备出锭时，可使拉锭杆降至最低位，卷扬机钢丝绳下放，使出料筒沿着滑动轨道整体下移，保证达到出料高度。之后由运输小车将拖锭装置连同锭子一同移出。

传统的拖锭装置能有效实现铸锭和送料的功能，但结构和效率还有优化的空间：

1.运输小车在地下行走，其占用空间较大；需要挖两层沟，其运输小车的轮子在第一个地沟内的轨道上行走，用于带动拉锭杆上下移动的电机和丝杠置于第二层沟内。由于车轮置于运输小车中下部，会导致运输小车行进中重心不稳，造成行进中车身摇晃、使出料筒不易对中，只能采用减缓行进速度、多次对中等方式减缓影响；

2.卷扬机占用空间较大且结构复杂，长时间使用钢丝绳有可能发生断开的危险；

3.丝杠电机在拖锭装置最底部，增加了拖锭装置的整体长度，使地基更深，并且不方便维修；

4.出料桶开设2个清理口，当清理出料筒时，不用拆掉出料筒去清理，把盲孔法兰打开就能直接清理，操作方便简单；

5.运输小车定位装置只配置一个行程开关，刹车不够灵敏；

6.运输小车刹车装置由液压缸控制制动销完成，具有延时性，制动效果不佳，极大影响出料筒和炉体法兰对中的精准度，也只能采用减缓行进速度、对此对中等方式减缓影响。大大加大了现场工作人员的操作难度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种整体工作效率高，更安全，操作更方便的电子束熔炼炉拖锭装置。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电子束熔炼炉拖锭装置，它包括支架，该支架的顶部安装有车轮架，该车轮架的车轮在地面安装的轨道上往复移动，该车轮架连接有用于控制该车轮架启动、减速和制动的减速电机，在车轮架的车轮上设置制动器，该制动器与该减速电机连接，该减速电机连接有控制该电机减速的减速行程开关，该减速电机连接有控制该制动器制动的制动行程开关，安装在该支架两侧的滑动轨道，该滑动轨道的下端通过下滑动座连接有滚珠丝杠副、该下滑动座上还固设有拉锭杆旋转电机，该拉锭杆旋转电机与拉锭杆的下端驱动连接，该拉锭杆的上端与出料筒动密封连接，在该出料筒的侧壁上开设有方便清理出料筒的清理口，该清理口通过盲法兰密封，该滑动轨道的上端通过上滑动座与出料筒固定连接，该滚珠丝杠副的驱动电机安装在支架上部。

所述出料筒连接有驱动该出料筒上下移动的气缸，该气缸的活塞杆与该出料筒的侧壁通过销轴连接，该气缸的缸底固定在所述支架的支撑板上。

所述清理口为2个。

本发明的有益效果：1.移除了运输小车，并将四个用于移动的轮子置于整个装置上方，其车轮架的轮子移到了地面上行走，在地面上设置轨道，其不易倾倒，重心更稳，降低了出料筒对中的难度，简化了整体结构，减小了占地面积，并且建地基时也只需挖一层沟；

2.移除了卷扬机，由气缸替代控制出料筒的升降。简化了结构，减小占地面积、工作更可靠及方便安装维修，并且消除了卷扬机钢丝绳可能断开的安全隐患；

3.丝杠电机位置由底部移到上部，减少了拖锭装置的整体长度，减轻了施工强度，并且方便安装维修；

4.出料筒开设2个清理孔，方便清理；

5.车轮架的定位装置将行程开关数量增加为2个，触碰减速行程开关时，控制轮子的电机减速，触碰制动行程开关时，开启刹车装置。解决了传统结构由于加速度过大导致刹不住车的问题，使出料筒和炉体法兰精确对位；

6.刹车装置由液压缸推动销子刹车改为电机控制轮子端的制动器来进行刹车，结构更简单，刹车更灵敏。

附图说明

图1为本发明新型电子束熔炼炉拖锭装置的结构示意图。(侧视图)

图2为本发明新型电子束熔炼炉拖锭装置的结构示意图。(主视图)

图中：1-支架；2-车轮架；20：轮子，3-减速电机；4-制动器；5-滑动轨道；6-下滑动座；7-连接装置；8-拉锭杆旋转电机；9-拉锭杆；10-出料筒；11-气缸；12-支撑板；13：上滑动座，14-驱动电机；

具体实施方式

如图1、图2所示，为本发明的电子束熔炼炉拖锭装置，它包括支架1，该支架1由两根a3空心方钢组成，该方钢平行焊接在底板上，在两方钢的顶部安装有车轮架2，该车轮架2与驱动定位装置连接，该驱动定位装置包括减速电机、制动器和减速行程开关和制动行程开关，减速电机3与车轮架驱动连接，在车轮架2的一排轮子20上设置该制动器4，该制动器4与该减速电机3连接，该减速电机3连接有控制该减速电机减速的减速行程开关和控制该制动器工作的制动行程开关；采用该驱动定位装置，当每次炼完一炉料，拖锭装置都要把料移出，在拖锭装置回归原位的过程中，减速电机运转，驱动车轮架在轨道上行走，当车轮架的撞块碰到减速行程开关时，减速行程开关控制电机减速，当车轮架的撞块碰到制动行程开关时，该电机控制制动器工作，使车轮架精准定位，出料筒与炉体法兰对准，继续炼料；在地面上安装与该车轮架2匹配的轨道。分别安装在该两方钢侧部的滑动轨道5，两滑动轨道5的下端通过下滑动座6连接有滚珠丝杠副(图中未示出)、该下滑动座6沿着滑动轨道5上下滑动，该下滑动座6与该滚珠丝杠副的螺母通过连接装置7固连，该下滑动座6上还固设有拉锭杆旋转电机8，该拉锭杆旋转电机8与拉锭杆9的下端驱动连接，该滚珠丝杠副7的丝杠旋转实现拉锭杆9的上下移动，该拉锭杆9的上端与出料筒10动密封连接，防止真空泄露；该出料筒10又与气缸11的活塞杆连接，该气缸11的底部安装在该支架1的支撑板12上，在该出料筒10的侧壁上开设有方便清理出料筒的清理口，该清理口通过盲法兰密封，该滑动轨道5的上端通过上滑动座13与出料筒10固定连接，该气缸11实现了出料筒10的上下移动，该滚珠丝杠副的驱动电机14安装在支架1的上部。

当电子束熔炼炉进行熔炼作业时，预熔料在电子束的轰击下高温熔化，金属溶液流入铸锭坩埚内，在水冷下发生凝固，与引锭头凝结在一起，拉锭杆在拉锭杆旋转电机的驱动下旋转，同时在滚珠丝杠副的驱动下同时沿着滑动导轨缓慢下降，把锭子连续地从坩埚拉出，使坩埚内的铸锭越炼越长。准备出锭时，在滚珠丝杠副带动拉锭杆降至最低位，气缸的活塞杆收缩，使出料筒沿着滑动轨道整体下移，以降低拖锭装置的高度，保证装置能顺利移出。之后由减速电机驱动车轮架将拖锭装置连同锭子一同移出。拖锭装置在移出物料和移回原位时有个行程开关用于拖锭装置的定位。当拖锭装置触碰第一个行程开关时，控制减速电机3减速，触碰第二个行程开关时，开启刹车装置，整个刹车过程平稳，防止装置摇晃，并且定位精准，避免刹车后再次调整。