一种铜轴连接导电机构的制作方法

本发明涉及金属成型领域，具体的是一种铜轴连接导电机构。

背景技术：

在非晶(液态金属)与金属(含铝、铜、镁、锌等)压铸设备中，有一套水冷同轴电极机构。每一个生产产品的周期，水冷同轴电极机构中的铜轴就会来回旋转一次。而铜轴上的接线盘，与固定不动的接线铜板上之间，会连接若干电缆。这样电流就能经过铜板、电缆、铜轴，最终通向目的地。

由于电缆需要通过的电流比较大，故一般会采用多股电缆并联的方式。而排布上则会采用排成一周的形式。由于电缆固定在接线铜板的那端是不动的，而固定在铜轴接线盘上的那端是旋转动作的，这就造成每一个周期，电缆都会来回扭转一次。对于一台非晶(液态金属)压铸设备来说，在8年的设计寿命中，完成的生产周期会有几百万模。而电缆在持续不断地来回扭转的工况下，很快就会因疲劳而断裂。这种缺陷，不但造成零件成本上的损失，更造成设备突发停机，而产生更多的关联损失。

因此设计一种能在完成通电、铜轴来回旋转的使用要求下，同时尽可能的延长使用寿命的机构是非常有必要的。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种铜轴连接导电机构，很好的实现了在旋转状态下的通电接触，同时延长了机构的使用寿命。

一种铜轴连接导电机构，其解决的技术方案包括铜轴，铜轴分为内电极和外电极，内电极和外电极均为筒状结构且同轴布置，内电极的左侧置于外电极内部，内电极的外围设有第一导电组件，外电极的外围设有第二导电组件，内电极与外电极的外侧安装有旋转机构；第一导电组件和第二导电组件不随旋转机构转动，内电极转动时第一导电组件始终与内电极接触，外电极转动时第二导电组件始终与外电极接触。

本发明构思新颖，结构巧妙，很好的实现了在旋转状态下的通电接触，同时延长了机构的使用寿命。

附图说明

图1为本发明内外电极外部集成件连接示意图。

图2为本发明立体示意图i。

图3为本发明沿轴线的剖视图。

图4为本发明铜轴导电机构立体示意图ii。

图5为本发明内外电极连接部位绝缘螺钉帽和绝缘螺钉套示意图。

图6为本发明整体示意图。

图7为本发明图1中局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由附图1至7可知，本发明包括铜轴，铜轴分为内电极1和外电极2，内电极1和外电极2均为筒状结构且同轴布置，内电极1的左侧置于外电极2内部，内电极的外围设有第一导电组件，外电极的外围设有第二导电组件，内电极1与外电极2的外侧安装有旋转机构；第一导电组件和第二导电组件不随旋转机构转动，内电极1转动时第一导电组件始终与内电极1接触，外电极2转动时第二导电组件始终与外电极2接触。

为了保证更好的工作效果，所述的内电极1的右侧不被外电极2包裹，内电极1与外电极2之间绝缘隔开。

为了实现第一导电组件以及第二导电组件的固定效果，所述的第一导电组件包括第一集成块101，第一集成块101设在内电极1的右侧外围，第一集成块101的内部设有围绕内电极1的第一轴瓦102，第一轴瓦102的外侧连接有第一电缆接头103，第一电缆接头103与第一集成块101之间连接有第一弹簧104，第一轴瓦102在第一弹簧104的作用下与内电极1保持贴合，第一电缆接头103、第一轴瓦102与内电极1之间形成电路通路；第二导电组件包括第二集成块201，第二集成块201设在外电极2的外围，第二集成块201的内部设有围绕外电极2的第二轴瓦202，第二轴瓦202的外侧连接有第二电缆接头203，第二电缆接头203与第二集成块201之间连接有第二弹簧204，第二轴瓦202在第二弹簧204的作用下与外电极2保持贴合，第二电缆接头203、第二轴瓦202与外电极2之间形成电路通路；第一集成块101与第二集成块201安装在固定组件上。

所述的内电极1与外电极2的左端连接有线圈3，内电极1与外电极2分别连接在线圈3的两端。

所述的第一集成块101的前后两侧分别设有第一铜板105和第二铜板205，第一电缆接头103上连接有第一电缆106，第一电缆106的另一端连接在第一铜板105上，第二电缆接头203上连接有第二电缆206，第二电缆206的另一端连接在第二铜板205上，并形成一个电路通路，所形成的电回路，依次通过第一铜板105、第一电缆106、第一电缆接头103、第一轴瓦102、内电极1、线圈3、外电极2、第二轴瓦202、第二电缆接头203、第二电缆206、第二铜板205。

所述的外电极2的输入端和内电极1的输入端分别通向电源，外电极2的输出端和内电极1的输出端分别与感应线圈3的两端连接，外电极2和内电极1通过连接件连接而形成电极组件，电极组件可经由旋转机构带动围绕其轴线旋转。

所述的第一集成块101和第二集成块201的内部填充绝缘材料，使第一集成块101与第一弹簧104、第一电缆接头103、第一轴瓦102、铜轴之间以及第二集成块201与第二弹簧204、第二电缆接头203、第二轴瓦202、铜轴之间不会产生电流的传导。

所述的内电极1和外电极2的左侧一端绝缘固定连接。

所述的外电极2通过左端绝缘件、绝缘套与内电极1密封连接，且实现相互绝缘。

所述的内电极1与外电极2左端分别设有螺纹扣，内电极1与外电极2通过螺纹扣与线圈3密封连接。

所述的旋转机构包括驱动装置4和旋转套筒5，旋转套筒5套装在外电极2的外部与外电极2固定连接且与外电极2绝缘隔开，旋转套筒5上固定有大带轮6，大带轮6的下方设有小带轮7，大带轮6通过皮带连接小带轮7，小带轮7由驱动装置4提供动力。

所述的驱动装置4包含有驱动电机和减速机。

所述的旋转套筒5通过中端绝缘件、后端绝缘件与外电极2密封固定连接，中端绝缘件不仅实现真空密封，又可使外电极2与旋转套筒5间绝缘，后端绝缘件实现外电极2与旋转套筒5之间绝缘。

所述的在内电极1的右端连接有第一内电极水嘴107，外电极2右端安装有第一外电极水嘴207，在内电极1的左端安装有第二内电极水嘴108，外电极2的左端安装有第二外电极水嘴208。

本发明在具体使用时，首先将旋转套筒5经过旋转轴承安装于安装座上，安装座固定安装于真空熔炼炉上或作为真空熔炼炉的一部分，将线圈3位于真空熔炼炉内并能够在真空熔炼炉内围绕轴线旋转，在使用时，通过旋转机构带动铜轴转动，由于旋转机构包括驱动装置4和旋转套筒5，旋转套筒5套装在外电极2的外部且与外电极2绝缘隔开，旋转套筒5上固定有大带轮6，大带轮6的下方设有小带轮7，大带轮6通过皮带连接小带轮7，小带轮7由驱动装置4提供动力，可知驱动装置4通过小带轮7经皮带带动大带轮6转动，大带轮6可通过旋转套筒5带动电极组件的转动，由于外电极2和内电极1的左端通过螺纹扣与线圈3固定密封连接，因此电极组件的转动可带动线圈3的转动；在电极组件转动过程中，由于内电极1的外部设有第一轴瓦102、第一弹簧104、第一电缆接头103以及第一电缆106，第一轴瓦102在第一弹簧104的作用下始终与内电极1保持接触，可以保持良好的通电状态；外电极2的外部设有第二轴瓦202、第二弹簧204、第二电缆接头203以及第二电缆206，第二轴瓦202在第二弹簧204的作用下始终与外电极2保持接触，同样可以保持良好的通电状态；此外第一轴瓦102、第一弹簧104、第一电缆接头103以及第一电缆106的一端固定在第一集成块101上，第一电缆106的另一端固定在第一铜板105上，第一集成块101和第一铜板105均固定在固定组件上，因此在铜轴转动过程中，第一电缆106并不转动；同理，第二电缆206也不转动，但是在铜轴旋转过中，第一弹簧104使第一轴瓦102与内电极1始终紧密接触，第二弹簧204使第二轴瓦202与外电极2始终紧密接触，这样就使得在旋转动作中，电回路依旧保持畅通；同时在长年累月的旋转动作中，由于摩擦的原因，第一轴瓦102与第二轴瓦202上，与铜轴的接触面会缓慢地磨损。但是第一弹簧103与第二弹簧203的存在，使得磨损之后的第一轴瓦102与第二轴瓦202，依旧能紧密接触在铜轴表面。这样就使第一轴瓦102与第二轴瓦202有了良好的使用寿命，同时电缆不用转动，使得电缆能有良好的使用寿命。

在使用过程中，在第一铜板105、第一电缆106、第一电缆接头103、第一轴瓦102、内电极1、线圈3、外电极2、第二轴瓦202、第二电缆接头203、第二电缆206、第二铜板205形成的电流回路中通入高频电流，可以使线圈3产生感应磁场，并实现进一步的功能。

此外由于驱动装置4包含有驱动电机和减速机，可任意调整转动速度；在旋转机构上安装有旋转限位开关，可从电信号起到安全保护作用，又在旋转机构上安装旋转机械限位块，可从机械上起做安全保护作用，起到双重的安全保护作用。

本发明中的旋转套筒5通过中端绝缘件、后端绝缘件与外电极2密封固定连接；中端绝缘件不仅实现真空密封，又可使外电极2与旋转套筒间绝缘；后端绝缘件实现外电极2与旋转套筒5间绝缘。外电极2通过前端绝缘件、绝缘套与内电极1密封连接，且实现相互绝缘内电极与外电极前端分别设有螺纹扣，使之与感应线圈3密封连接，由感应线圈3来实现感应熔炼。

内电极1与外电极2连接的螺钉绝缘、外电极2与旋转套筒5连接的螺钉绝缘均由螺钉绝缘帽8和螺钉绝缘套9来实现，螺钉绝缘套9将固定螺钉与电极内、外焊件完全隔开，螺钉绝缘帽8又将固定螺钉裸露在外的部分完全遮挡，如附图5所示，此套绝缘装置将螺钉完全包裹，完美实现了绝缘功能，且长时间使用安全。

在实际使用中，在该机构的外部设有保护罩10，保护罩10可以设为透明的，既安全又美观。

此外还可以对该机构进行水冷却，具体使用时有两种形式，第一：冷却源，例如水或其它冷却流体，可从第一外电极水嘴207进入，从第二外电极水嘴208流出进入感应线圈3的入口，并从感应线圈3的出口进入第二内电极水嘴108，然后从第一内电极水嘴107出来。另第二：冷却源从第一内电极水嘴107进入，然后从第二内电极水嘴108流出进入感应线圈3的入口，并从感应线圈3的出口进入第二外电极水嘴208，然后从第一外电极水嘴207流出。

本发明在工作时，水冷同轴电极根据控制器给出的控制指令，内电极1和外电极2通电，通过感应线圈3对加热容器中的材料进行感应加热；同时，通入诸如水等冷却液对相关部件进行冷却。

本发明中旋转机构采用伺服电机加同步带的形式，但也可以采用其它形式，例如转动马达、转动油缸、齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构等等；旋转机构也可以由其他合适的机构来实现，只要其能够驱动电极组件和旋转机构一轴线以合适的速度旋转即可。

本发明中第一集成块101和第二集成块201可做成局部绝缘件或全部绝缘件，使集成块与弹簧、电缆接头、轴瓦、铜轴之间，不会产生电流的传导即可。

本发明的水冷同轴电极尤其适于应用于金属压铸机，这种金属压铸机通常包括压射装置、真空熔炼装置以及模具装置，水冷同轴电极用于对待压铸的金属材料进行加热熔化，水冷同轴电极的感应线圈等位于真空熔炼装置的真空室内，本发明的水冷同轴电极也可应用于需要在真空环境下加热的其他设备中。

本发明通过设计了可以单独转动的电极组件，此外设计了通过第一集成块101以及第二集成块201上固定的电缆结构，实现了电缆的固定，在电极组件转动过程中，电缆静止不动，解决了电缆因转动疲劳而造成使用寿命不长的问题，此外设计了第一轴瓦102、第二轴瓦202与第一弹簧104和第二弹簧204的相配合结构，可以很好的在第一弹簧104以及第二弹簧204的作用下是第一轴瓦102与第二轴瓦202保持良好的接触状态，同时可以在使用过程中，通过弹簧的作用弥补铜轴磨损造成的误差，进一步的提高了整个装置的使用寿命。

本发明构思新颖，结构巧妙，很好的实现了在旋转状态下的通电接触，同时延长了机构的使用寿命。