[实用新型]真空电弧炉自耗电极压制模具给料装置

说明书

技术领域

本实用新型属于给料装置领域，尤其涉及一种自耗电极压制模具的给料装置。

背景技术

真空(自耗电极)电弧炉，简称自耗炉，是在真空中利用电弧来加热熔炼金属的一种炉子。自耗电极是由被熔炼材料制成，在熔炼过程中它逐渐消耗，熔化后滴进结晶器冷凝成锭。根据要生产的不同锭型(直径、长度)，需要不同规格(直径、长度)的自耗电极。所以，采用自耗炉生产钛合金，需制造各种规格的钛合金自耗电极。

钛合金自耗电极的制造工艺过程：原材料(海绵钛、各种合金)预处理及称料、配料、混料→电极块压制→电极集成→电极焊接。

其中电极块压制是将经处理(海绵钛及各种合金预处理、称料、配料、混料)后的钛合金原材料用模具压制成不同形状、尺寸的电极块的过程，在此过程中需要给料装置为模具加料。

如图1、2、3所示，现有的钛合金自耗电极压制模具给料装置由液压摆动缸1、传动轴2、单向向心滑动推力轴承3、给料器4及过渡连接板组成5，其中液压摆动缸1主要由单作用液压缸11、齿轮12及齿条13组成；给料器4主要由摆动臂41、连接板42、气缸44、插板阀45、料斗46、振动电机47、连接杆48及溜管49组成。

液压摆动缸1通过壳体底脚螺栓固定过渡连接板5上，过渡连接板5焊接在油压机立柱6上，两个单向向心滑动推力轴承3通过轴承座底脚螺栓固定于过渡连接板5上，传动轴2由两个单向向心滑动推力轴承3定位和固定，传动轴2的一端与液压摆动缸1的齿轮键连接，传动轴2的另一端与给料器4的摆动臂41键连接，给料器4的气缸44通过连接板42固定于摆动臂41上，气缸44的活塞杆与插板阀45铰接相连，在气缸44的作用下打开或关闭插板阀45，给料器4的振动电机47通过连接板42固定于料斗46上，在振动电机47的作用下给料器46通过溜管49向模具下模77型腔内振动给料，给料器4的料斗46分别与摆动臂41及插板阀45的阀座焊接相连，给料器4的料斗46和溜管49之间通过连接杆48焊接相连，给料器4的溜管49上端与插板阀45的阀座焊接相连。液压摆动缸1的两个单作用液压缸活塞由一根活塞杆相连，活塞杆的中间部分制成齿条，在单作用液压缸的驱动(其中一个单作用液压缸无杆腔进油，另一个单作用液压缸无杆腔出油；反之亦然)下，通过齿轮、齿条的啮合输出旋转力矩，再由传动轴将此旋转力矩传递给给料器4的41摆动臂，使给料器4绕传动轴轴线旋转摆动。

上述给料装置工作过程：

驱动给料器旋转摆动至接料工位处，同时关闭给料器插板阀45，随后，通过混料器出料斗将经处理(海绵钛及各种合金预处理、称料、配料、混料)后的钛合金原材料加入给料器料斗46内，接着，驱动给料器旋转摆动至给料工位处，打开插板阀45，同时启动振动电机47通过溜管49向模具下模7型腔内振动给料，给料完毕，驱动给料器旋转摆动至接料工位处，同时关闭给料器插板阀45，等待下一次接料。

上述钛合金自耗电极压制模具给料装置存在的不足：

1、由于结构的限制，给料器物流通道曲折拐弯，且最后的通道溜管49较细长，截面尺寸小，容易卡阻物料，因此，需要在加料过程中启动振动电机47向模具下模7型腔内振动给料。这样，已经按一定配比混合均匀的钛合金原材料(海绵钛及各种合金)因为振动给料而再次分离(因为海绵钛及各种合金的颗粒度、密度相差悬殊)，使经模具压制成的电极块成分不均匀。由于真空电弧(自耗)熔炼本质上是一种区域熔炼方法，因此钛电极的成分均匀性将直接影响钛锭成分的均匀性，亦即影响最终产品的质量。

2、由于模具下模7型腔截面的形状(1/2圆、1/3圆、1/4圆；矩形)及尺寸(圆半径：230mm～430mm；矩形：500mm×320mm)各不相同，因此，加料过程中在模具下模7型腔内的布料是不均匀的，中间位置(给料器溜管49出料口下方)料多，四周料少，使经模具压制成的电极块密度不均匀，中间部位致密，四周疏松。由此而带来的不利因素：1)制成的电极密度不均匀，在熔炼过程中引起电流、电压的波动而影响产品的质量；2)制成的电极表面组织疏松，焊缝强度存在薄弱环节，在熔炼过程中容易发生电极块脱落而引起的“跳电(自耗炉控制系统因短路保护而自动停电)”事故，给企业带来安全风险和经济损失。

3、由于给料器在“开放”状态下接料、给料，即在接料工位接料时，给料器料斗46上沿与混料器出料斗下沿之间存在空隙，在给料工位给料时，给料器溜管49下沿与模具下模7型腔上沿之间存在空隙，因此，在接料、给料过程中部分原材料向外飞溅而污染环境。