权利要求
1.一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述真空自耗电弧炉包括炉体(1)、升降装置(2)、支撑架(3)和电极棒(5)，所述升降装置(2)设置在炉体(1)的上方，所述支撑架(3)设置在炉体(1)的侧方，所述支撑架(3)上设置有风机(4)，所述炉体(1)的内部上端设置有安装架(11)，所述炉体(1)的内部下端设置有底座(12)，所述安装架(11)与底座(12)之间设置有铜坩埚(15)和冷却器(16)，所述电极棒(5)设置在铜坩埚(15)内，所述升降装置(2)通过夹爪(21)与电极棒(5)相连接，所述冷却器(16)的上端设置有出水管(161)，所述底座(12)的内部设置有控温器(14)，外界冷却系统通过控温器(14)与冷却器(16)相连通;
所述冷却器(16)内设置有第一冷却腔(162)、第二冷却腔(163)和密封组件，通过密封组件控制第一冷却腔(162)与第二冷却腔(163)的连通状态;
所述安装架(11)的上方设置有电机(111)，所述安装架(11)的内部设置有换向组件，所述第一冷却腔(162)的内部设置有除垢机构(19)，所述除垢机构(19)固定安装在换向组件的下方，通过除垢机构(19)对铜坩埚(15)的外壁面进行定点除垢，同时防止水垢碎屑四散到冷却水中。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述控温器(14)的内部设置有导流槽(144)，所述导流槽(144)的截面为波浪状结构，所述导流槽(144)内设置有若干组制冷元件(143)，所述导流槽(144)的进口端与进水管(141)相连通，所述导流槽(144)的出口端通过连接管(142)与冷却器(16)相连通，所述连接管(142)内设置有测温元件。
3.根据权利要求2所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述出水管(161)与第一冷却腔(162)相连通，所述出水管(161)上设置有第一阀门，所述底座(12)内还设置有液泵(18)，所述液泵(18)的进液端与第二冷却腔(163)相连通，所述进水管(141)为三通结构，所述进水管(141)的一端与导流槽(144)的进口端相连通，所述进水管(141)的另一端通过第一单向阀与外界冷却系统相连通，所述进水管(141)的最后一端通过第二单向阀与液泵(18)的出液端相连通。
4.根据权利要求3所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述第一冷却腔(162)的上端设置有通孔(1621)，所述密封组件包括第一电磁铁(164)和密封架(165)，所述第一电磁铁(164)设置在密封腔内部远离通孔(1621)的一端，所述密封架(165)设置在密封腔内部靠近通孔(1621)的一端。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述换向组件包括传动齿轮(112)和转盘(113)，所述转盘(113)的上端设置有齿牙，所述传动齿轮(112)设置有若干组，若干组传动齿轮(112)均匀设置在转盘(113)的外部，其中一组传动齿轮(112)与电机(111)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述除垢机构(19)包括第一除垢架(191)，所述第一除垢架(191)设置有两组，两组第一除垢架(191)相对设置在换向组件的下方两端，所述第一除垢架(191)靠近铜坩埚(15)的一端设置有安装槽，所述安装槽内设置有第一活动架(1912)和第二电磁铁(1915)，所述第一活动架(1912)通过第一压缩弹簧活动安装在安装槽的内部，所述第一活动架(1912)上设置有第一超声波元件(1914)。
7.根据权利要求6所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述除垢机构(19)还包括第二除垢架(192)，所述第二除垢架(192)设置在两组第一除垢架(191)的下方，所述第二除垢架(192)的上端设置有第二超声波元件(1921)，所述第二除垢架(192)内设置有收纳槽，所述收纳槽内部上端设置有第二活动架(1923)，所述收纳槽内部下端设置有第三电磁铁(1924)，所述第二活动架(1923)通过第二压缩弹簧活动安装在收纳槽内。
8.根据权利要求7所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述第一除垢架(191)内还设置有排液通道(1911)和固定管(1913)，所述固定管(1913)固定安装在排液通道(1911)的一端且贯穿于第一活动架(1912)，所述第一活动架(1912)的上端设置有第三单向阀，所述第二除垢架(192)的下方设置有排液管(13)，所述排液管(13)的一端设置有第二阀门且伸出炉体(1)，所述第二除垢架(192)内设置有引流通道(1922)，所述引流通道(1922)与排液通道(1911)相对齐，所述引流通道(1922)通过引流管(193)与排液管(13)相连通。
9.根据权利要求8所述的一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，其特征在于：所述引流通道(1922)为三通结构，所述引流通道(1922)左右两端分别与两组第一除垢架(191)内的排液通道(1911)相连通，所述引流通道(1922)的中间位置处贯穿于第二除垢架(192)。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及电弧炉技术领域，具体是一种钛合金生产用真空自耗电弧炉。
背景技术
[0002]真空自耗电弧炉是利用电弧产生的高温来熔炼金属的设备，在钛合金生产中，一般将预先制成的钛合金自耗电极作为阳极，水冷铜坩埚作为阴极，在真空环境下，电极与坩埚之间施加高电压，引发电弧放电，电弧产生的高温使电极端部的
钛合金材料迅速熔化，熔化后的液态金属在重力作用下滴落到铜坩埚中，形成熔池并逐渐凝固成锭，从而实现钛合金的熔炼和铸锭。
[0003]目前的真空自耗电弧炉通常借助水冷系统来对铜坩埚进行冷却，例如专利“CN219433758U真空自耗电弧炉”、“CN210268152U一种钛锭生产用真空自耗电弧炉内冷却机构”，便公开了一种利用水冷技术对铜坩埚进行冷却的技术方案，但在实际工作过程中，冷却水在长时间使用后，很容易在坩埚表面产生一层水垢，从而影响铜坩埚的冷却效果，目前为了提高工作效率，有时会在铜坩埚外部设置电机和刮板，通刮板去除铜坩埚表面的水垢，但这种去除水垢的方法会导致水垢碎屑逸散到冷却水中，以至于后续冷却水回收利用困难，另外，目前的真空自耗电弧炉通常没有预防冷却系统故障的措施，当冷却系统发生故障，以至于冷却水无法正常流动时，目前通常采取的措施是停机维修，但该操作方式很影响工作效率。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，以解决现有技术中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述真空自耗电弧炉包括炉体、升降装置、支撑架和电极棒，所述升降装置设置在炉体的上方，所述支撑架设置在炉体的侧方，所述支撑架的顶端与升降装置的顶端相连接，所述支撑架上设置有风机，所述炉体通过出气管与风机相连接，工作之前，通过风机将炉体内的空气抽出，以使得炉体内的工作区域处于真空状态，所述炉体的内部上端设置有安装架，所述炉体的内部下端设置有底座，所述安装架与底座之间设置有铜坩埚和冷却器，所述冷却器的上端设置有出水管，所述底座的内部设置有控温器，所述控温器的上端通过连接管与冷却器相连通，所述控温器的下端通过进水管与外界冷却系统相连通，本发明中所述铜坩埚设置在冷却器的内部，所述升降装置的下方设置有夹爪，所述电极棒设置在夹爪的下方且位于铜坩埚内，工作过程中，通过外界冷却系统向冷却器内输送冷却水，通过所述升降装置控制电极棒的升降，通过冷却水使得熔化的金属液滴在铜坩埚内迅速凝固形成
钛金属铸锭。
[0006]进一步的，所述连接管内设置有测温元件，所述控温器的内部设置有导流槽，所述导流槽的截面为波浪状结构，所述导流槽内设置有若干组制冷元件，所述导流槽的进口端与进水管相连通，所述导流槽的出口端通过连接管与冷却器相连通，外界冷却系统输送的冷却水在进入到冷却器之前会沿着进水管-导流槽-连接管流动，通过连接管内的测温元件监测外界冷却系统输送的冷却水是否达标，当输送的冷却水温度达标时，若干组制冷元件处于非工作状态，当输送的冷却水温度不达标时，通过若干组制冷元件对冷却水进行二次降温，以避免后续工作受到影响。
[0007]进一步的，所述冷却器内设置有第一冷却腔、第二冷却腔和密封组件，所述第二冷却腔设置在第一冷却腔的外部，所述第二冷却腔始终填充满冷却水，所述密封组件设置在第二冷却腔的上方，通过密封组件控制第一冷却腔与第二冷却腔的连通状态，所述铜坩埚设置在第一冷却腔内，所述出水管与第一冷却腔相连通，所述出水管上设置有第一阀门，所述底座内还设置有液泵，所述液泵的进液端与第二冷却腔相连通，所述进水管为三通结构，所述进水管的一端与导流槽的进口端相连通，所述进水管的另一端与外界冷却系统相连通，所述进水管的最后一端与液泵的出液端相连通，所述进水管靠近外界冷却系统的一端设置有第一单向阀，所述进水管靠近液泵的一端设置有第二单向阀(即，外界冷却系统输送的冷却水只能流经控温器内而无法流经液泵，同理，液泵输送的液体也只能流经控温器内而无法流经外界冷却系统)，本发明在正常工作时，所述出水管上的第一阀门处于打开状态，所述第一冷却腔与第二冷却腔之间处于隔断状态，外界冷却系统输送的冷却水会沿着第一单向阀-进水管-控温器-第一冷却腔-出水管流动，当工作过程中，外界冷却系统因为各种原因而发生故障，以至于冷却水无法正常流动时，本发明可关闭出水管上的第一阀门，然后开启密封组件、液泵和若干组制冷元件，通过密封组件使得第一冷却腔与第二冷却腔相连通，通过液泵使得第一冷却腔内的冷却水沿着第二冷却腔-液泵-第二单向阀-进水管-控温器-第一冷却腔-第二冷却腔流动，第一冷却腔内的冷却水在流动的过程中，通过若干组制冷元件对冷却水进行降温，以保证工作的正常进行，避免因为铜坩埚和炉体因过热而损坏，通过上述技术方案，本发明一方面在安全性和适用性方面均得到了极大的提高，另一方面，避免了一遇到冷却系统故障就停机维修，以此维持了工作效率。
[0008]进一步的，所述第一冷却腔的上端设置有通孔，所述密封组件包括第一电磁铁和密封架，所述第一电磁铁设置在密封腔内部远离通孔的一端，所述密封架设置在密封腔内部靠近通孔的一端，所述密封架通过若干组密封弹簧活动安装在密封腔内，本发明在正常工作时，密封架始终堵住第一冷却腔上端的通孔，当本发明需要第一冷却腔与第二冷却腔相连通时，工作人员可开启第一电磁铁，通过第一电磁铁产生一组吸引密封架的磁场，以使得密封架上移，当密封架不再堵住通孔时，第一冷却腔与第二冷却腔即可连通。
[0009]进一步的，所述安装架的上方设置有电机，所述安装架的内部设置有换向组件，所述第一冷却腔的内部设置有除垢机构，所述除垢机构固定安装在换向组件的下方，本发明中除垢机构不工作时与铜坩埚不接触，通过电机和换向组件驱动除垢机构绕着铜坩埚旋转，通过所述除垢机构对铜坩埚的外壁面进行定点除垢，相比于目前的除垢部件，本发明在去除铜坩埚外壁的水垢时能够防止水垢碎屑四散到冷却水中，避免后续冷却水难以直接回收利用。
[0010]进一步的，所述换向组件包括传动齿轮和转盘，所述转盘的上端设置有齿牙，所述传动齿轮设置有若干组，若干组传动齿轮均匀设置在转盘的外部，其中一组传动齿轮与电机相连接，通过电机驱动其中一组传动齿轮旋转，进而使得转盘转动，以确保除垢机构能够对铜坩埚的外壁面各处进行除垢工作。
[0011]进一步的，所述除垢机构包括第一除垢架，所述第一除垢架设置有两组，两组第一除垢架相对设置在换向组件的下方两端，所述第一除垢架靠近铜坩埚的一端设置有安装槽，所述安装槽内部靠近铜坩埚的一端设置有第一活动架，所述安装槽内部远离铜坩埚的一端设置有第二电磁铁，所述第一活动架通过第一压缩弹簧活动安装在安装槽的内部，所述第一活动架上设置有第一超声波元件，本发明中的除垢机构处于非工作状态时，第一活动架位于安装槽且不与铜坩埚相接触，当除垢机构需要工时，工作人员可开启第二电磁铁，通过第二电磁铁产生一组排斥第一活动架的磁场，此时第一活动架伸出安装槽并与铜坩埚相接触，接着开启第一超声波元件，通过第一超声波元件去除铜坩埚外壁的水垢，相比于利用刮板摩擦铜坩埚外壁面的水垢，本发明能够有效避免铜坩埚外壁面的损伤。
[0012]进一步的，所述除垢机构还包括第二除垢架，所述第二除垢架设置在两组第一除垢架的下方，所述第二除垢架的上端设置有第二超声波元件，所述第二除垢架内设置有收纳槽，所述收纳槽内部上端设置有第二活动架，所述收纳槽内部下端设置有第三电磁铁，所述第二活动架通过第二压缩弹簧活动安装在收纳槽内，当需要对铜坩埚的底面进行清理时，工作人员可开启第三电磁铁，通过第三电磁铁产生一组排斥第二活动架的磁场，此时第二活动架与铜坩埚的底面相接触，接着开启第二超声波元件，通过第二超声波元件去除铜坩埚底面的水垢。
[0013]进一步的，所述第一除垢架内还设置有排液通道和固定管，所述固定管的一端贯穿于第一活动架，所述固定管的另一端固定安装在安装槽内且与排液通道相对齐，所述第一活动架的上端设置有第三单向阀，所述第二除垢架的下方设置有排液管，所述排液管的一端设置有第二阀门且伸出炉体，所述第二除垢架内设置有引流通道，所述引流通道与排液通道相对齐，所述引流通道通过引流管与排液管相连通。
[0014]进一步的，所述引流通道为三通结构，所述引流通道左右两端分别与两组第一除垢架内的排液通道相连通，所述引流通道的中间位置处贯穿于第二除垢架，本发明中的除垢机构未工作时，所述排液管上的第二阀门处于关闭状态，当除垢机构工作时，工作人员可将排液管与外界吸水泵相连接并开启第二阀门，接着同步开启第二电磁铁和第三电磁铁，以使得第一活动架与铜坩埚的外壁面相接触，第二活动架与铜坩埚的底面相接触，当第一超声波元件、第二超声波元件将铜坩埚的外壁面以及底面附着的水垢振散时，工作人员可通过外界吸水泵将富含有水垢的冷却水排到外界(富含有水垢的冷却水流动路径如下：排液通道-引流通道-引流管-排液管)，当铜坩埚外壁面某一区域的水垢清理完后，通过电机和换向组件驱动除垢机构旋转，以相同的方法对铜坩埚外壁面下一区域的水垢进行清理，最后，本发明可在第一冷却腔内设置摄像头、超声波测厚仪等仪器来监测铜坩埚外壁面水垢的变化，当工作过程中，铜坩埚外壁面水垢的厚度影响了钛金属的熔化冷却后，工作人员可直接开启除垢机构对铜坩埚外壁面的水垢进行清理，然后通过外界吸水泵将富含有水垢的冷却水排到外界，由于本发明在所述第一活动架的上端设置有第三单向阀，因此外界吸水泵将富含有水垢的冷却水排到外界时，第一冷却腔内的冷却水会持续从第三单向阀流入到第一活动架与铜坩埚外壁面形成的密封空腔内(此时外界冷却系统需增大向第一冷却腔内输送的冷却水，确保第一冷却腔内的冷却水始终维持在正常状态)，通过上述技术方案，本发明能够在不影响铜坩埚冷却的基础上，随时对铜坩埚外壁面的水垢进行清理，同时在清理的过程，水垢碎屑不会逸散到冷却水中。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是：相比于目前的真空自耗电弧炉，本发明设置有控温器，当外界冷却系统输送的冷却水温度不达标时，通过控温器对冷却水进行二次降温，以避免后续工作受到影响，当工作过程中，外界冷却系统因为各种原因而发生故障，以至于冷却水无法正常流动时，本发明通过控温器、密封组件和液泵能够使得第一冷却腔内的冷却水沿着第二冷却腔-液泵-第二单向阀-进水管-控温器-第一冷却腔-第二冷却腔流动并降温，一方面避免铜坩埚和炉体因过热而损坏，另一方面，避免了一遇到冷却系统故障就停机维修，以此维持了工作效率，本发明还设置有换向组件和除垢机构，通过电机和换向组件驱动除垢机构绕着铜坩埚旋转，通过所述除垢机构对铜坩埚的外壁面进行定点除垢，相比于目前的除垢部件，本发明在去除铜坩埚外壁的水垢时能够防止水垢碎屑四散到冷却水中，避免后续冷却水难以直接回收利用，最后，在工作过程中，若铜坩埚外壁面水垢的厚度影响了钛金属的熔化冷却，本发明可直接通过除垢机构对铜坩埚外壁面的水垢进行清理，除垢机构在工作时，第一冷却腔内的冷却水会持续从第三单向阀流入到第一活动架与铜坩埚外壁面形成的密封空腔内，进而使得本发明能够在不影响铜坩埚冷却的基础上，随时对铜坩埚外壁面的水垢进行清理。
附图说明
[0016]图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的炉体内部结构示意图;
图3为本发明的炉体剖视图;
图4为本发明的控温器结构示意图;
图5为本发明的冷却器结构示意图;
图6为本发明的除垢机构与换向组件连接示意图;
图7为本发明的除垢机构结构示意图;
图8为本发明的图7中A部结构示意图;
图9为本发明的除垢机构工作时位置示意图;
图10为本发明的第一活动架结构示意图;
图11为本发明的第二除垢架内部结构示意图。
[0017]图中：1、炉体;11、安装架;111、电机;112、传动齿轮;113、转盘;12、底座;13、排液管;14、控温器;141、进水管;142、连接管;143、制冷元件;144、导流槽;15、铜坩埚;16、冷却器;161、出水管;162、第一冷却腔;1621、通孔;163、第二冷却腔;164、第一电磁铁;165、密封架;17、出气管;18、液泵;19、除垢机构;191、第一除垢架;1911、排液通道;1912、第一活动架;1913、固定管;1914、第一超声波元件;1915、第二电磁铁;192、第二除垢架;1921、第二超声波元件;1922、引流通道;1923、第二活动架;1924、第三电磁铁;193、引流管;2、升降装置;21、夹爪;3、支撑架;4、风机;5、电极棒。
具体实施方式
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]实施例：如图1-图3所示，本发明提供一种技术方案，一种钛合金生产用真空自耗电弧炉，真空自耗电弧炉包括炉体1、升降装置2、支撑架3和电极棒5，升降装置2设置在炉体1的上方，支撑架3设置在炉体1的侧方，支撑架3的顶端与升降装置2的顶端相连接，支撑架3上设置有风机4，炉体1通过出气管17与风机4相连接，工作之前，通过风机4将炉体1内的空气抽出，以使得炉体1内的工作区域处于真空状态，炉体1的内部上端设置有安装架11，炉体1的内部下端设置有底座12，安装架11与底座12之间设置有铜坩埚15和冷却器16，冷却器16的上端设置有出水管161，底座12的内部设置有控温器14，控温器14的上端通过连接管142与冷却器16相连通，控温器14的下端通过进水管141与外界冷却系统相连通，本发明中铜坩埚15设置在冷却器16的内部，升降装置2的下方设置有夹爪21，电极棒5设置在夹爪21的下方且位于铜坩埚15内，工作过程中，通过外界冷却系统向冷却器16内输送冷却水，通过升降装置2控制电极棒5的升降，通过冷却水使得熔化的金属液滴在铜坩埚15内迅速凝固形成钛金属铸锭。
[0020]如图3-图5所示，连接管142内设置有测温元件，控温器14的内部设置有导流槽144，导流槽144的截面为波浪状结构，导流槽144内设置有若干组制冷元件143，导流槽144的进口端与进水管141相连通，导流槽144的出口端通过连接管142与冷却器16相连通，外界冷却系统输送的冷却水在进入到冷却器16之前会沿着进水管141-导流槽144-连接管142流动，通过连接管142内的测温元件监测外界冷却系统输送的冷却水是否达标，当输送的冷却水温度达标时，若干组制冷元件143处于非工作状态，当输送的冷却水温度不达标时，通过若干组制冷元件143对冷却水进行二次降温，以避免后续工作受到影响。
[0021]如图3-图5所示，冷却器16内设置有第一冷却腔162、第二冷却腔163和密封组件，第二冷却腔163设置在第一冷却腔162的外部，第二冷却腔163始终填充满冷却水，密封组件设置在第二冷却腔163的上方，通过密封组件控制第一冷却腔162与第二冷却腔163的连通状态，铜坩埚15设置在第一冷却腔162内，出水管161与第一冷却腔162相连通，出水管161上设置有第一阀门，底座12内还设置有液泵18，液泵18的进液端与第二冷却腔163相连通，进水管141为三通结构，进水管141的一端与导流槽144的进口端相连通，进水管141的另一端与外界冷却系统相连通，进水管141的最后一端与液泵18的出液端相连通，进水管141靠近外界冷却系统的一端设置有第一单向阀，进水管141靠近液泵18的一端设置有第二单向阀(即，外界冷却系统输送的冷却水只能流经控温器14内而无法流经液泵18，同理，液泵18输送的液体也只能流经控温器14内而无法流经外界冷却系统)，本发明在正常工作时，出水管161上的第一阀门处于打开状态，第一冷却腔162与第二冷却腔163之间处于隔断状态，外界冷却系统输送的冷却水会沿着第一单向阀-进水管141-控温器14-第一冷却腔162-出水管161流动，当工作过程中，外界冷却系统因为各种原因而发生故障，以至于冷却水无法正常流动时，本发明可关闭出水管161上的第一阀门，然后开启密封组件、液泵18和若干组制冷元件143，通过密封组件使得第一冷却腔162与第二冷却腔163相连通，通过液泵18使得第一冷却腔162内的冷却水沿着第二冷却腔163-液泵18-第二单向阀-进水管141-控温器14-第一冷却腔162-第二冷却腔163流动，第一冷却腔162内的冷却水在流动的过程中，通过若干组制冷元件143对冷却水进行降温，以保证工作的正常进行，避免因为铜坩埚15和炉体1因过热而损坏，通过上述技术方案，本发明一方面在安全性和适用性方面均得到了极大的提高，另一方面，避免了一遇到冷却系统故障就停机维修，以此维持了工作效率。
[0022]如图5所示，第一冷却腔162的上端设置有通孔1621，密封组件包括第一电磁铁164和密封架165，第一电磁铁164设置在密封腔内部远离通孔1621的一端，密封架165设置在密封腔内部靠近通孔1621的一端，密封架165通过若干组密封弹簧活动安装在密封腔内，本发明在正常工作时，密封架165始终堵住第一冷却腔162上端的通孔1621，当本发明需要第一冷却腔162与第二冷却腔163相连通时，工作人员可开启第一电磁铁164，通过第一电磁铁164产生一组吸引密封架165的磁场，以使得密封架165上移，当密封架165不再堵住通孔1621时，第一冷却腔162与第二冷却腔163即可连通。
[0023]如图2、图3、图6所示，安装架11的上方设置有电机111，安装架11的内部设置有换向组件，第一冷却腔162的内部设置有除垢机构19，除垢机构19固定安装在换向组件的下方，本发明中除垢机构19不工作时与铜坩埚15不接触，通过电机111和换向组件驱动除垢机构19绕着铜坩埚15旋转，通过除垢机构19对铜坩埚15的外壁面进行定点除垢，相比于目前的除垢部件，本发明在去除铜坩埚15外壁的水垢时能够防止水垢碎屑四散到冷却水中，避免后续冷却水难以直接回收利用。
[0024]如图6所示，换向组件包括传动齿轮112和转盘113，转盘113的上端设置有齿牙，传动齿轮112设置有若干组，若干组传动齿轮112均匀设置在转盘113的外部，其中一组传动齿轮112与电机111相连接，通过电机111驱动其中一组传动齿轮112旋转，进而使得转盘113转动，以确保除垢机构19能够对铜坩埚15的外壁面各处进行除垢工作。
[0025]如图6-图9所示，除垢机构19包括第一除垢架191，第一除垢架191设置有两组，两组第一除垢架191相对设置在换向组件的下方两端，第一除垢架191靠近铜坩埚15的一端设置有安装槽，安装槽内部靠近铜坩埚15的一端设置有第一活动架1912，安装槽内部远离铜坩埚15的一端设置有第二电磁铁1915，第一活动架1912通过第一压缩弹簧活动安装在安装槽的内部，第一活动架1912上设置有第一超声波元件1914，本发明中的除垢机构19处于非工作状态时，第一活动架1912位于安装槽且不与铜坩埚15相接触，当除垢机构19需要工时，工作人员可开启第二电磁铁1915，通过第二电磁铁1915产生一组排斥第一活动架1912的磁场，此时第一活动架1912伸出安装槽并与铜坩埚15相接触，接着开启第一超声波元件1914，通过第一超声波元件1914去除铜坩埚15外壁的水垢，相比于利用刮板摩擦铜坩埚15外壁面的水垢，本发明能够有效避免铜坩埚15外壁面的损伤。
[0026]如图6、图7、图11所示，除垢机构19还包括第二除垢架192，第二除垢架192设置在两组第一除垢架191的下方，第二除垢架192的上端设置有第二超声波元件1921，第二除垢架192内设置有收纳槽，收纳槽内部上端设置有第二活动架1923，收纳槽内部下端设置有第三电磁铁1924，第二活动架1923通过第二压缩弹簧活动安装在收纳槽内，当需要对铜坩埚15的底面进行清理时，工作人员可开启第三电磁铁1924，通过第三电磁铁1924产生一组排斥第二活动架1923的磁场，此时第二活动架1923与铜坩埚15的底面相接触，接着开启第二超声波元件1921，通过第二超声波元件1921去除铜坩埚15底面的水垢。
[0027]如图6-图11所示，第一除垢架191内还设置有排液通道1911和固定管1913，固定管1913的一端贯穿于第一活动架1912，固定管1913的另一端固定安装在安装槽内且与排液通道1911相对齐，第一活动架1912的上端设置有第三单向阀，第二除垢架192的下方设置有排液管13，排液管13的一端设置有第二阀门且伸出炉体1，第二除垢架192内设置有引流通道1922，引流通道1922与排液通道1911相对齐，引流通道1922通过引流管193与排液管13相连通。
[0028]如图11所示，引流通道1922为三通结构，引流通道1922左右两端分别与两组第一除垢架191内的排液通道1911相连通，引流通道1922的中间位置处贯穿于第二除垢架192。
[0029]本发明中的除垢机构19未工作时，排液管13上的第二阀门处于关闭状态，当除垢机构19工作时，工作人员可将排液管13与外界吸水泵相连接并开启第二阀门，接着同步开启第二电磁铁1915和第三电磁铁1924，以使得第一活动架1912与铜坩埚15的外壁面相接触，第二活动架1923与铜坩埚15的底面相接触，当第一超声波元件1914、第二超声波元件1921将铜坩埚15的外壁面以及底面附着的水垢振散时，工作人员可通过外界吸水泵将富含有水垢的冷却水排到外界(富含有水垢的冷却水流动路径如下：排液通道1911-引流通道1922-引流管193-排液管13)，当铜坩埚15外壁面某一区域的水垢清理完后，通过电机111和换向组件驱动除垢机构19旋转，以相同的方法对铜坩埚15外壁面下一区域的水垢进行清理，最后，本发明可在第一冷却腔162内设置摄像头、超声波测厚仪等仪器来监测铜坩埚15外壁面水垢的变化，当工作过程中，铜坩埚15外壁面水垢的厚度影响了钛金属的熔化冷却后，工作人员可直接开启除垢机构19对铜坩埚15外壁面的水垢进行清理，然后通过外界吸水泵将富含有水垢的冷却水排到外界，由于本发明在第一活动架1912的上端设置有第三单向阀，因此外界吸水泵将富含有水垢的冷却水排到外界时，第一冷却腔162内的冷却水会持续从第三单向阀流入到第一活动架1912与铜坩埚15外壁面形成的密封空腔内(此时外界冷却系统需增大向第一冷却腔162内输送的冷却水，确保第一冷却腔162内的冷却水始终维持在正常状态)，通过上述技术方案，本发明能够在不影响铜坩埚15冷却的基础上，随时对铜坩埚15外壁面的水垢进行清理，同时在清理的过程，水垢碎屑不会逸散到冷却水中。
[0030]本发明的工作原理：工作之前，通过风机4将炉体1内的空气抽出，以使得炉体1内的工作区域处于真空状态，工作过程中，通过外界冷却系统向冷却器16内输送冷却水，通过升降装置2控制电极棒5的升降，通过冷却水使得熔化的金属液滴在铜坩埚15内迅速凝固形成钛金属铸锭，当外界冷却系统因为各种原因而发生故障，以至于冷却水无法正常流动时，本发明可关闭出水管161上的第一阀门，然后开启密封组件、液泵18和若干组制冷元件143，通过密封组件使得第一冷却腔162与第二冷却腔163相连通，通过液泵18使得第一冷却腔162内的冷却水沿着第二冷却腔163-液泵18-第二单向阀-进水管141-控温器14-第一冷却腔162-第二冷却腔163流动，第一冷却腔162内的冷却水在流动的过程中，通过若干组制冷元件143对冷却水进行降温，以保证工作的正常进行，工作结束后，本发明工作人员可将排液管13与外界吸水泵相连接并开启第二阀门，接着同步开启第二电磁铁1915和第三电磁铁1924，以使得第一活动架1912与铜坩埚15的外壁面相接触，第二活动架1923与铜坩埚15的底面相接触，当第一超声波元件1914、第二超声波元件1921将铜坩埚15的外壁面以及底面附着的水垢振散时，此时通过外界吸水泵可将富含有水垢的冷却水排到外界，当铜坩埚15外壁面某一区域的水垢清理完后，通过电机111和换向组件驱动除垢机构19旋转，以相同的方法对铜坩埚15外壁面下一区域的水垢进行清理。
[0031]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
说明书附图(11)
声明：
“钛合金生产用真空自耗电弧炉” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：陕西中晶有色金属有限公司
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2025年03月21日 ~ 23日 
