铝合金真空熔炼炉

379 编辑：中冶有色技术网来源：广东豪美精密制造有限公司, 广东豪美新材股份有限公司

2024-10-29 15:23:57

权利要求

1.一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，包括：

支架部件(1);

熔炼部件(2)，包括设有加热炉腔的熔炼炉体(21)、铰接在熔炼炉体(21)顶部的熔炼炉盖(22)、设置在熔炼炉体(21)底部的炉门组件(23)、以及驱动熔炼炉盖(22)相对于熔炼炉体(21)进行开合的驱动单元(24)，所述熔炼炉体(21)的底部设有与所述加热炉腔连通的成品出口(211)，所述炉门组件(23)适配所述成品出口;

输料装置(5)，包括螺旋提升部件(51)和水平输料部件(52)，所述螺旋提升部件(51)用于输送铝料到所述水平输料部件(52)，所述水平输料部件(52)设有能够伸入到加热炉腔内的下料管(53);

移动部件(3)，包括导轨(31)和设置在导轨(31)上的移动小车(32)，所述炉门组件(23)设置在所述移动小车(32)上;

真空部件(4)，用于将所述加热炉腔内的空气排出。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述螺旋提升部件(51)包括提升支架(511)、倾斜设置在提升支架(511)上的螺旋输送筒(512)、以及设置在螺旋输送筒(512)内的螺旋杆件(513)，所述螺旋输送筒(512)的底部设有进料口(501)、顶部设有出料口(502);所述水平输料部件(52)包括水平输送筒(521)、以及设置在水平输送筒(521)内的输送链(522)，所述水平输送筒(521)设有与出料口(502)适配的上料口(503)、以及连通所述下料管(53)的下料口(504);

所述下料口(504)处设有气动单元(54)，所述气动单元(54)包括驱动气缸(541)和设置在驱动气缸(541)驱动杆端的气动挡板(542)，所述驱动气缸(541)通过驱动所述气动挡板(542)实现所述下料口(504)的开合。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述水平输料部件(52)还包括设置在所述下料口(504)处的滚筒单元(55);

所述滚筒单元(55)包括上导向辊筒和下导向辊筒，所述上导向辊筒和下导向辊筒之间形成适配所述气动挡板(542)的导向间隙。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述炉门组件(23)包括安装门(231)以及适配所述成品出口(211)的内腔块(232);所述熔炼炉体(21)包括加热内炉(212)，所述加热内炉(212)包括圆筒体(213)和设置在圆筒体(213)底部的引导槽(214)，所述内腔块(232)为包括适配所述圆筒体(213)的圆筒部(233)、以及与所述引导槽(214)适配的密封壁(234);

所述圆筒部(233)设置在所述炉门组件(23)上。

5.根据权利要求4所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述安装门(231)与所述熔炼炉体(21)通过密封结构(6)和扣合结构(7)来实现连接;

所述密封结构(6)包括设置在所述安装门(231)上的外凸环缘、设置在所述成品出口(211)上的内环缘，所述安装门(231)朝向所述加热炉腔的一侧设有隔热层;

所述扣合结构(7)包括设置在所述安装门(231)上的扣合板(71)、铰接在所述成品出口(211)处的扣合件(72)，所述扣合件(72)包括固定设置在所述成品出口(211)的固定座、与固定座铰接的铰接杆、以及螺纹连接在铰接杆上的套帽，所述扣合板(71)设有与所述铰接杆适配的顶接口。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，还包括控制部件(8)，所述熔炼部件(2)包括设置在所述加热炉腔的加热单元(25)和设置在熔炼炉体(21)上的测温单元(26)，所述加热单元(25)包括若干沿所述加热炉腔内壁圆周间隔设置的加热棒;

所述测温单元(26)用于检测所述加热炉腔的温度，并发送温度数据到所述控制部件(8)。

7.根据权利要求6所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述真空部件(4)还包括真空泵、为真空泵提供氮气的氮气储存单元、控制真空泵开合的真空阀门单元、以及用于测量所述加热炉腔内真空度的真空测量单元;

所述真空测量单元检测所述加热炉腔内真空度并发送密度信号到所述控制部件(8)，所述控制部件(8)控制所述真空阀门单元并驱动所述真空泵泵取氮气储存单元内的氮气到所述加热炉腔内。

8.根据权利要求4所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，还包括坩埚部件(9)，所述坩埚部件(9)包括设置在加热炉腔内的熔炼坩埚(91)、以及驱动熔炼坩埚(91)进行倾倒动作的倾倒驱动组件(92);

所述圆筒部(233)内设有成型模具，倾倒驱动组件(92)通过驱动熔炼坩埚(91)进行倾倒动作，将熔炼坩埚(91)内的熔炼铝液倾倒到所述成型模具上。

9.根据权利要求8所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述圆筒部(233)设有用于对成型模具进行预热的预热单元。

10.根据权利要求8所述的一种铝合金真空熔炼炉，其特征在于，所述坩埚部件(9)还包括设置在熔炼坩埚(91)下方的铝液导向模(93)。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及铝合金生产设备的技术领域，具体而言，涉及一种铝合金真空熔炼炉。

背景技术

[0002]真空熔炼炉，是指在真空条件下，对金属与合金进行熔炼的炉体，目前，主要包括真空感应熔炼、真空电弧重熔和电子束熔炼。相比于大气熔炼和浇注，真空熔炼不受周围气氛污染，金属液与大气中的氧和氮脱离接触，所以真空熔炼能严格控制合金中活泼元素，如铝、钛等的含量，将合金成分控制在很窄的范围内，因而能保证合金的性能、质量及其稳定性。

[0003]真空熔炼炉在进行熔炼时需要先将多种金属材料放入到熔炼炉腔内，待金属材料熔炼完成后再将其移出，根据其结构的不同，主要分为两种：一是水平真空熔炼炉，主要用于连铸长度尺寸较长的毛坯结构;二是立式真空熔炼炉，主要用于铸造整体质量分布较为集中的毛坯结构。

[0004]然而，现有的立式真空熔炼炉输送铝料和成品转移时，多利用生产车间中的吊车来进行吊装输送、人力辅助完成，生产效率低。

发明内容

[0005]基于此，为了解决上述的问题，本发明提供了一种铝合金真空熔炼炉，其具体技术方案如下：

[0006]一种铝合金真空熔炼炉，包括：

[0007]支架部件;

[0008]熔炼部件，包括设有加热炉腔的熔炼炉体、铰接在熔炼炉体顶部的熔炼炉盖、设置在熔炼炉体底部的炉门组件、以及驱动熔炼炉盖相对于熔炼炉体进行开合的驱动单元，所述熔炼炉体的底部设有与所述加热炉腔连通的成品出口，所述炉门组件适配所述成品出口;

[0009]输料装置，包括螺旋提升部件和水平输料部件，所述螺旋提升部件用于输送铝料到所述水平输料部件，所述水平输料部件设有能够伸入到加热炉腔内的下料管;

[0010]移动部件，包括导轨和设置在导轨上的移动小车，所述炉门组件设置在所述移动小车上;

[0011]真空部件，用于将所述加热炉腔内的空气排出。

[0012]上述铝合金真空熔炼炉，通过设置输料装置，利用螺旋提升部件输送铝料到所述水平输料部件、水平输料部件利用下料管将铝料直接输送到加热炉腔内;待输料完成后，驱动单元驱动熔炼炉盖相对于熔炼炉体进行关闭，形成密封熔炼腔;待熔炼完成后，移动小车带动炉门组件打开成品出口、并将熔炼成品从熔炼炉体内转移;自动化程度高，便于提高生产效率。

[0013]进一步地，所述螺旋提升部件包括提升支架、倾斜设置在提升支架上的螺旋输送筒、以及设置在螺旋输送筒内的螺旋杆件，所述螺旋输送筒的底部设有进料口、顶部设有出料口;所述水平输料部件包括水平输送筒、以及设置在水平输送筒内的输送链，所述水平输送筒设有与出料口适配的上料口、以及连通所述下料管的下料口;所述下料口处设有气动单元，所述气动单元包括驱动气缸和设置在驱动气缸驱动杆端的气动挡板，所述驱动气缸通过驱动所述气动挡板实现所述下料口的开合。

[0014]进一步地，所述水平输料部件还包括设置在所述下料口处的滚筒单元;所述滚筒单元包括上导向辊筒和下导向辊筒，所述上导向辊筒和下导向辊筒之间形成适配所述气动挡板的导向间隙。

[0015]进一步地，所述炉门组件包括安装门以及适配所述成品出口的内腔块;所述熔炼炉体包括加热内炉，所述加热内炉包括圆筒体和设置在圆筒体底部的引导槽，所述内腔块为包括适配所述圆筒体的圆筒部、以及与所述引导槽适配的密封壁;所述圆筒部设置在所述炉门组件上。

[0016]进一步地，所述安装门与所述熔炼炉体通过密封结构和扣合结构来实现连接;所述密封结构包括设置在所述安装门上的外凸环缘、设置在所述成品出口上的内环缘，所述安装门朝向所述加热炉腔的一侧设有隔热层;所述扣合结构包括设置在所述安装门上的扣合板、铰接在所述成品出口处的扣合件，所述扣合件包括固定设置在所述成品出口的固定座、与固定座铰接的铰接杆、以及螺纹连接在铰接杆上的套帽，所述扣合板设有与所述铰接杆适配的顶接口。

[0017]进一步地，还包括控制部件，所述熔炼部件包括设置在所述加热炉腔的加热单元和设置在熔炼炉体上的测温单元，所述加热单元包括若干沿所述加热炉腔内壁圆周间隔设置的加热棒;所述测温单元用于检测所述加热炉腔的温度，并发送温度数据到所述控制部件。

[0018]进一步地，所述真空部件还包括真空泵、为真空泵提供氮气的氮气储存单元、控制真空泵开合的真空阀门单元、以及用于测量所述加热炉腔内真空度的真空测量单元;所述真空测量单元检测所述加热炉腔内真空度并发送密度信号到所述控制部件，所述控制部件控制所述真空阀门单元并驱动所述真空泵泵取氮气储存单元内的氮气到所述加热炉腔内。

[0019]进一步地，还包括坩埚部件，所述坩埚部件包括设置在加热炉腔内的熔炼坩埚、以及驱动熔炼坩埚进行倾倒动作的倾倒驱动组件;所述圆筒部内设有成型模具，倾倒驱动组件通过驱动熔炼坩埚进行倾倒动作，将熔炼坩埚内的熔炼铝液倾倒到所述成型模具上。

[0020]进一步地，所述圆筒部设有用于对成型模具进行预热的预热单元。

[0021]进一步地，所述坩埚部件还包括设置在熔炼坩埚下方的铝液导向模。

附图说明

[0022]从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

[0023]图1是本发明一实施例所述铝合金真空熔炼炉的结构示意图;

[0024]图2是本发明一实施例所述熔炼部件和移动部件的结构示意图一;

[0025]图3是本发明一实施例所述熔炼部件和移动部件的结构示意图二;

[0026]图4是本发明一实施例所述螺旋提升部件的结构示意图;

[0027]图5是本发明一实施例所述水平输料部件的结构示意图;

[0028]图6是本发明一实施例所述加热内炉和内腔块的结构示意图;

[0029]图7是本发明一实施例所述熔炼部件和移动部件的结构剖视图;

[0030]图8是本发明一实施例所述坩埚部件的结构示意图。

[0031]附图标记说明：

[0032]1、支架部件;2、熔炼部件;3、移动部件;4、真空部件;5、输料装置;6、密封结构;7、扣合结构;8、控制部件;9、坩埚部件;

[0033]21、熔炼炉体;22、熔炼炉盖;23、炉门组件;24、驱动单元;25、加热单元;26、测温单元;

[0034]211、成品出口;212、加热内炉;213、圆筒体;214、引导槽;

[0035]231、安装门;232、内腔块;233、圆筒部;234、密封壁;

[0036]31、导轨;32、移动小车;

[0037]51、螺旋提升部件;52、水平输料部件;53、下料管;54、气动单元;55、滚筒单元;

[0038]501、进料口;502、出料口;503、上料口;504、下料口;

[0039]511、提升支架; 512、螺旋输送筒; 513、螺旋杆件;

[0040]521、水平输送筒; 522、输送链;

[0041]541、驱动气缸; 542、气动挡板;

[0042]71、扣合板; 72、扣合件;

[0043]91、熔炼坩埚;92、倾倒驱动组件;93、铝液导向模。

具体实施方式

[0044]为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

[0045]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0046]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0047]本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

[0048]如图1和图2、图3所示，本发明一实施例中的一种铝合金真空熔炼炉，包括：

[0049]支架部件1;

[0050]熔炼部件2，包括设有加热炉腔的熔炼炉体21、铰接在熔炼炉体21顶部的熔炼炉盖22、设置在熔炼炉体21底部的炉门组件23、以及驱动熔炼炉盖22相对于熔炼炉体21进行开合的驱动单元24，所述熔炼炉体21的底部设有与所述加热炉腔连通的成品出口211，所述炉门组件23适配所述成品出口211;

[0051]输料装置5，包括螺旋提升部件51和水平输料部件52，所述螺旋提升部件51用于输送铝料到所述水平输料部件52，所述水平输料部件52设有能够伸入到加热炉腔内的下料管53;

[0052]移动部件3，包括导轨31和设置在导轨31上的移动小车32，所述炉门组件23设置在所述移动小车32上;

[0053]真空部件4，用于将所述加热炉腔内的空气排出。

[0054]上述铝合金真空熔炼炉，通过设置输料装置5，利用螺旋提升部件51输送铝料到所述水平输料部件52、水平输料部件52利用下料管53将铝料直接输送到加热炉腔内;待输料完成后，驱动单元24驱动熔炼炉盖22相对于熔炼炉体21进行关闭，形成密封熔炼腔;待熔炼完成后，移动小车32带动炉门组件23打开成品出口211、并将熔炼成品从熔炼炉体21内转移;自动化程度高，便于提高生产效率。

[0055]如图4和图5所示，在其中一个实施例中，所述螺旋提升部件51包括提升支架511、倾斜设置在提升支架511上的螺旋输送筒512、以及设置在螺旋输送筒512内的螺旋杆件513，所述螺旋输送筒512的底部设有进料口501、顶部设有出料口502;所述水平输料部件52包括水平输送筒521、以及设置在水平输送筒521内的输送链522，所述水平输送筒521设有与出料口502适配的上料口503、以及连通所述下料管53的下料口504;所述下料口504处设有气动单元54，所述气动单元54包括驱动气缸541和设置在驱动气缸541驱动杆端的气动挡板542，所述驱动气缸541通过驱动所述气动挡板542实现所述下料口504的开合。如此，通过将铝料放置到螺旋输送筒512底部的进料口501，将铝料输送到顶部的出料口502、并转移到水平输送筒521的上料口503、利用输送链522将铝料推送到下料口504，通过驱动气缸541驱动气动挡板542实现下料口504的开合，从而实现下料动作。

[0056]在其中一个实施例中，所述水平输料部件52还包括设置在所述下料口504处的滚筒单元55;所述滚筒单元55包括上导向辊筒和下导向辊筒，所述上导向辊筒和下导向辊筒之间形成适配所述气动挡板542的导向间隙。如此，通过上导向辊筒和下导向辊筒形成的导向间隙，引导气动挡板542的伸出方向，确保气动挡板542能够对下料口504的开合动作。

[0057]如图2和图6所示，在其中一个实施例中，所述炉门组件23包括安装门231以及适配所述成品出口211的内腔块232;所述熔炼炉体21包括加热内炉212，所述加热内炉212包括圆筒体213和设置在圆筒体213底部的引导槽214，所述内腔块232为包括适配所述圆筒体213的圆筒部233、以及与所述引导槽214适配的密封壁234;所述圆筒部233设置在所述炉门组件23上。如此，通过将圆筒部233顶合到圆筒体213的底部，从而形成完整的熔炼炉腔，随着安装门231的移动而移出，从而便于操作人员对熔炼成品进行转移。

[0058]如图2和图3所示，在其中一个实施例中，所述安装门231与所述熔炼炉体21通过密封结构6和扣合结构7来实现连接;所述密封结构6包括设置在所述安装门231上的外凸环缘、设置在所述成品出口211上的内环缘，所述安装门231朝向所述加热炉腔的一侧设有隔热层;所述扣合结构7包括设置在所述安装门231上的扣合板71、铰接在所述成品出口211处的扣合件72，所述扣合件72包括固定设置在所述成品出口211的固定座、与固定座铰接的铰接杆、以及螺纹连接在铰接杆上的套帽，所述扣合板71设有与所述铰接杆适配的顶接口。如此，利用密封结构6对安装门231与成品出口211的配合间隙进行变形充实，以及利用扣合结构7压紧密封结构6，避免空气从配合间隙中进入到熔炼炉腔而影响真空熔炼炉工作状态的真空度;同时，利用外凸环缘压合到内环缘上，利用隔热层隔绝热量从底部流失;同时，利用铰接杆卡接到扣合板71的顶接口上，然后转动套帽，利用套帽顶压扣合板71，从而使内环缘和外凸环缘紧密配合。

[0059]在其中一个实施例中，还包括控制部件8，所述熔炼部件2包括设置在所述加热炉腔的加热单元25和设置在熔炼炉体21上的测温单元26，所述加热单元25包括若干沿所述加热炉腔内壁圆周间隔设置的加热棒;所述测温单元26用于检测所述加热炉腔的温度，并发送温度数据到所述控制部件8。如此，利用测温单元26检测熔炼炉腔的温度，并发送温度数据到控制部件8，控制部件8控制加热单元25的加热功率，从而调整熔炼炉腔内的熔炼温度。

[0060]在其中一个实施例中，所述真空部件4还包括真空泵、为真空泵提供氮气的氮气储存单元、控制真空泵开合的真空阀门单元、以及用于测量所述加热炉腔内真空度的真空测量单元;所述真空测量单元检测所述加热炉腔内真空度并发送密度信号到所述控制部件8，所述控制部件8控制所述真空阀门单元并驱动所述真空泵泵取氮气储存单元内的氮气到所述加热炉腔内。

[0061]如图7和图8所示，在其中一个实施例中，还包括坩埚部件9，所述坩埚部件9包括设置在加热炉腔内的熔炼坩埚91、以及驱动熔炼坩埚91进行倾倒动作的倾倒驱动组件92;所述圆筒部233内设有成型模具。如此，倾倒驱动组件92通过驱动熔炼坩埚91进行倾倒动作，将熔炼坩埚91内的熔炼铝液倾倒到所述成型模具上。

[0062]在其中一个实施例中，所述圆筒部233设有用于对成型模具进行预热的预热单元。如此，利用预热单元对成型模具进行预热，避免熔炼铝液与成型模具的温度差过大而局部成型硬化。

[0063]在其中一个实施例中，所述坩埚部件9还包括设置在熔炼坩埚91下方的铝液导向模93。如此，利用铝液导向模93将熔炼铝液导入到成型模具的成型腔内，避免高温熔炼铝液溅射出成型模具外。

[0064]在其中一个实施例中，移动部件3还包括设置在导轨31末端设有定位座;移动小车32包括车体和设置在车体底部的驱动轮组件，车体的两侧设有导向凸缘;定位座整体呈U字型结构，包括设置在导轨31两侧的两导向凹槽以及连接两导向凹槽的定位块，导向凹槽适配导向凸缘。如此，利用导向凸缘配合导向凹槽，移动小车32能够带着安装门231稳定地贴合到成品出口211;同时，通过调节定位块的位置，限制移动小车32的行走终点位置，从而避免安装门231碰撞到熔炼炉体21造成损坏。

[0065]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0066]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

说明书附图(8)