真空感應熔煉爐及真空感應熔煉系統的制作方法

本發明涉及熔煉爐技術領域，尤其是涉及一種真空感應熔煉爐及真空感應熔煉系統。

背景技術：

真空感應熔煉爐是在真空條件下先通過感應加熱熔化金屬，再將液態金屬澆注在模具中得到金屬鑄錠的熔煉設備。

現有技術中的真空感應熔煉爐通常由一個爐體和設置于該爐體中的熔煉單元以及模具等構成。工作時，需要先將原料放入熔煉單元中，然后蓋上爐蓋，啟動真空裝置對爐室內部進行真空處理，達到所需要的真空度后，再啟動熔煉單元，開始熔煉。整個工作過程無法實現連續生產，難以滿足現今企業提高生產效率的需要。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種真空感應熔煉爐及真空感應熔煉系統，以緩解現有技術中存在的真空感應熔煉爐無法實現連續生產的技術問題。

本發明提供的真空感應熔煉爐包括爐體，所述爐體包括由上至下依次設置的加料室、熔煉室和模具室；

所述加料室開設有能夠啟閉的原料投放口，所述模具室開設有能夠啟閉的模具取放口；所述加料室與所述熔煉室之間開設有能夠啟閉的第一連通口，所述熔煉室與所述模具室之間開設有能夠啟閉的第二連通口；所述原料投放口與所述第一連通口不同時開啟，所述第二連通口與所述模具取放口不同時開啟；所述原料投放口、所述第一連通口、所述第二連通口以及所述模具取放口均關閉時，所述加料室、所述熔煉室以及所述模具室形成相互獨立的密閉腔室；

所述熔煉室中設置有一用于熔煉原料的熔煉單元，原料通過所述第一連通口由所述加料室進入所述熔煉單元中；所述模具室中設置有模具以及用于帶動所述模具通過所述第二連通口進入至所述熔煉室接料工位的模具供給裝置；

一真空處理裝置與所述加料室、所述熔煉室和所述模具室分別連接。

進一步的，所述原料投放口與所述第一連通口交錯設置，所述加料室中設置有一原料承接件，所述原料承接件包括基板和連通設置于所述基板上的料斗；所述原料承接件能夠相對所述加料室轉動，且在所述原料承接件的轉動過程中所述料斗能夠先后與所述原料投放口、所述第一連通口正相對；所述料斗與所述原料投放口正相對時，所述基板封閉所述第一連通口。

進一步的，還包括用于帶動所述原料承接件升降的第一液壓缸。

進一步的，還包括用于帶動所述原料承接件轉動的第一驅動組件；所述第一驅動組件包括用于帶動所述原料承接件轉動的旋轉套筒和用于帶動所述旋轉套筒轉動的電機，所述旋轉套筒空套于所述第一液壓缸的活塞桿上，所述電機通過帶傳動組件帶動所述旋轉套筒轉動；所述帶傳動組件包括主動帶輪、從動帶輪和傳動帶，所述主動帶輪固設于所述電機的輸出軸上，所述從動帶輪固設于所述旋轉套筒上，所述傳動帶套設于所述主動帶輪與所述從動帶輪的外周；所述第一液壓缸的活塞桿與所述原料承接件樞接。

進一步的，所述旋轉套筒轉動設置于所述加料室中，且其在豎直方向上與所述加料室的相對位置不變；所述旋轉套筒的底端設置有插槽；所述基板的上表面上設置有與所述插槽相匹配的插銷，當所述第一液壓缸的活塞桿帶動所述基板上升時，所述插銷能夠插入所述插槽中；當所述第一液壓缸的活塞桿帶動所述基板下降時，所述插銷能夠與所述插槽分離；所述加料室內設置有用于限制所述基板水平方向偏移的限位結構。

進一步的，所述第一液壓缸活塞桿的自由端開設有“T”字形通槽，所述基板的上端面固定設置有橫斷面形狀為“T”字形的圓臺，所述圓臺能夠在所述“T”字形通槽中轉動。

進一步的，所述模具供給裝置包括轉盤、用于驅動所述轉盤轉動的第二驅動組件、用于封閉所述第二連通口的密封件和用于帶動所述模具、所述密封件在所述熔煉室與所述模具室之間往返的第三驅動組件；

所述轉盤上設置有多個工位，所述密封件設置于其中一個所述工位上，多個所述模具分別設置于其余所述工位上；所述第二連通口至少與其中一個所述工位正相對。

進一步的，所述第三驅動組件包括第二液壓缸，所述第二液壓缸位于所述轉盤的下方。

進一步的，所述真空處理裝置包括真空泵，所述加料室、所述熔煉室和所述模具室均通過管路與所述真空泵連通，且在所述加料室、所述熔煉室和所述模具室與所述真空泵連通的管路上均設置有用于控制各所述管路通斷的真空閥門。

本發明提供的真空感應熔煉爐與現有技術相比的有益效果為：

爐體由由上至下依次設置的加料室、熔煉室和模具室構成，加料室、熔煉室和模具室能夠形成相互獨立的密閉腔室，使用本發明提供的真空感應熔煉爐時，先將原料由原料投放口加入與熔煉室相隔絕的加料室中，加料結束后，關閉原料投放口，密閉加料室；然后通過真空處理裝置對加料室進行真空處理，達到滿足要求的真空度后，再開啟第一連通口，連通加料室與熔煉室，將原料添加至熔煉室中的熔煉單元中；待熔煉單元中的原料完全熔化后，將熔化后的原料倒入位于熔煉室中的模具中進行鑄錠；然后模具供給裝置動作，將該進行鑄錠的模具輸送至模具室中，在模具室中完成冷卻并等待出錠；隨后關閉第二連通口，將模具室與熔煉室隔離，開啟模具取放口，取出模具，并放入新的模具，隨后關閉模具取放口，對模具室進行真空處理，達到滿足要求的真空度，打開第二連通口，使熔煉室與模具室之間的連通，模具供給裝置開始下一輪模具的輸送；依此往復，即可在一定程度上實現真空感應熔煉爐的連續生產。

本發明提供的真空感應熔煉系統，包括上述發明內容所述的真空感應熔煉爐。

本發明提供的真空感應熔煉系統的有益效果與本發明提供的真空感應熔煉爐的有益效果一致，此處不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一提供的真空感應熔煉爐的主視圖；

圖2為圖1所示的真空感應熔煉爐A處的放大圖；

圖3為本發明實施例一提供的真空感應熔煉爐中熔煉單元的傾倒機構的結構示意圖；

圖4為本發明實施例一提供的真空感應熔煉爐中轉盤的俯視圖。

圖標：1－爐體；2－熔煉單元；3－真空處理裝置；4－原料承接件；5－第一液壓缸；6－第一驅動組件；11－加料室；12－熔煉室；13－模具室；41－基板；42－料斗；61－電機；62－傳動帶；63－旋轉套筒；111－原料投放口；131－模具取放口；132－模具供給裝置；133－模具；134－密封件；301－真空泵；302－真空閥門；401－圓臺；411－插銷；501－“T”字形通槽；631－插槽；1321－轉盤；1322－第二驅動組件；1323－第三驅動組件。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

如圖1所示，本實施例提供的真空感應熔煉爐包括：爐體1，爐體1包括由上至下依次設置的加料室11、熔煉室12和模具室13；加料室11開設有能夠啟閉的原料投放口111，模具室13開設有能夠啟閉的模具取放口131；加料室11與熔煉室12之間開設有能夠啟閉的第一連通口，熔煉室12與模具室13之間開設有能夠啟閉的第二連通口；原料投放口111與第一連通口不同時開啟，第二連通口與模具取放口131不同時開啟；原料投放口111、第一連通口、第二連通口以及模具取放口131均關閉時，加料室11、熔煉室12以及模具室13形成相互獨立的密閉腔室；熔煉室12中設置有一用于熔煉原料的熔煉單元2，原料通過第一連通口由加料室11進入熔煉單元2中；模具室13中設置有模具133以及用于帶動模具133通過第二連通口進入至熔煉室12接料工位的模具供給裝置132；一真空處理裝置3與加料室11、熔煉室12和模具室13分別連接，用于控制加料室11、熔煉室12和模具室13的真空狀態。

爐體1由由上至下依次設置的加料室11、熔煉室12和模具室13構成，加料室11、熔煉室12和模具室13能夠形成相互獨立的密閉腔室，使用本實施例提供的真空感應熔煉爐時，先將原料由原料投放口111加入與熔煉室12相隔絕的加料室11中，加料結束后，關閉原料投放口111，密閉加料室11；然后通過真空處理裝置3對加料室11進行真空處理，達到滿足要求的真空度后，再開啟第一連通口，連通加料室11與熔煉室12；將原料添加至熔煉室12中的熔煉單元2中，待熔煉單元2中的原料完全熔化后，傾倒熔煉單元2將熔化后的原料倒入位于熔煉室12中的模具133中進行鑄錠；然后模具供給裝置132動作，將該進行鑄錠的模具133輸送至模具室13中，在模具室13中完成冷卻并等待出錠；隨后關閉第二連通口，將模具室13與熔煉室12隔離，開啟模具取放口131，取出模具133，并放入新的模具133，隨后關閉模具取放口131，對模具室13進行真空處理，達到滿足要求的真空度，打開第二連通口，使熔煉室12與模具室13之間連通，模具供給裝置132開始下一輪模具133的輸送；依此往復，即可在一定程度上實現真空感應熔煉爐的連續生產。

加料室11的原料投放口111及模具室13的模具取放口131可以設置于如圖1所示的位置。在加料室11的原料投放口111及模具室13的模具取放口131處，均可以設置密封圈，以增強加料室11和模具室13的密封效果。熔煉單元可以包括熔煉單元和傾倒機構，熔煉單元2傾倒并將熔化后的原料倒入模具133中，具體的傾倒機構可以由伺服電機61和聯軸器等組成。傾倒坩堝上設置有轉軸，轉軸通過聯軸器與伺服電機61的輸出軸連接，如圖3所示。本領域技術人員應該知道，真空感應熔煉爐還包括電控柜和中頻感應電源等，故此處不在詳細說明。

本實施例中，可以是原料投放口111與第一連通口交錯設置，加料室11中設置有一原料承接件4，原料承接件4包括基板41和連通設置于基板41上的料斗42；原料承接件4能夠相對加料室11轉動，且在原料承接件4的轉動過程中料斗42能夠先后與原料投放口111、第一連通口正相對；料斗42與原料投放口111正相對時，基板41封閉第一連通口。

如果初始狀態時，料斗42與熔煉室12連通，則需要向加料室11中加入原料時，原料承接件4轉動，使料斗42轉動至加料室11原料投放口111的正下方，同時基板41能夠遮蓋住熔煉室12與加料室11之間的第一連通口，使加料室11與熔煉室12隔絕；然后打開加料室11的原料投放口111，向料斗42中加入原料即可。待加料過程結束后，關閉加料室11的原料投放口111，使加料室11恢復密閉，然后接通真空處理裝置3，對加料室11進行真空處理，達到一定的真空度后，原料承接件4再次轉動，使料斗42轉動至加料室11與熔煉室12之間的第一連通口上方，與第一連通口連通，從而將原料由料斗42加入至熔煉室12的熔煉單元2。原料承接件4既能夠用于承接原料，又能夠用于控制加料室11與熔煉室12的連通狀態，使加料裝置的結構更簡化，也更緊湊。

加料之前，原料承接件4轉動，使料斗42由熔煉室12與加料室11連通的第一連通口處轉動至加料室11原料投放口111的下方，同時基板41完全遮蓋住熔煉室12與加料室11之間的第一連通口，即在加料室11與外界連通時，將加料室11與熔煉室12隔絕，能夠防止加料過程中外界空氣進入熔煉室12，能夠在不破壞熔煉室12真空度的情況下，將原料加入加料室11的料斗42中。

料斗42可以是位于基板41的一側，例如：當料斗42位于加料室11與熔煉室12之間的第一連通口處時，料斗42位于基板41的右側，如圖1所示。

本實施例中，真空感應熔煉爐還可以包括用于帶動原料承接件4升降的第一液壓缸5。

用第一液壓缸5帶動原料承接件4升降，更便于對原料承接件4升降的控制，設置的組裝和調試也更加方便。

本實施例中，可以是還包括用于帶動原料承接件4轉動的第一驅動組件6；第一驅動組件6包括用于帶動原料承接件4轉動的旋轉套筒63和用于帶動旋轉套筒63轉動的電機61，旋轉套筒63空套于第一液壓缸5的活塞桿上，電機61通過帶傳動組件帶動旋轉套筒63轉動；帶傳動組件包括主動帶輪、從動帶輪和傳動帶62，主動帶輪固設于電機61的輸出軸上，從動帶輪固設于旋轉套筒63上，傳動帶62套設于主動帶輪與從動帶輪的外周；第一液壓缸5的活塞桿與原料承接件4樞接。

當需要第一驅動組件6帶動原料承接件4轉動時，電機61帶動固設于其輸出軸上的主動帶輪轉動，主動帶輪通過傳動帶62帶動從動帶輪及旋轉套筒63轉動，旋轉套筒63則帶動原料承接件4一同轉動；當基板41完全遮蓋第一連通口，且料斗42位于加料室11的原料投放口111下方時，第一液壓缸5的活塞桿伸出，預壓住基板41，將熔煉室12與加料室11隔絕，能夠進一步保證熔煉室12的密閉效果。

第一驅動組件6由電機61，傳動帶62，主動帶輪、從動帶輪和旋轉套筒63等構成，旋轉套筒63套設于第一液壓缸5的活塞桿上，使驅動組件的結構更緊湊，能夠減小驅動組件占用的空間，而且能夠防止在加料過程中，外界空氣進入熔煉室12，使熔煉室12仍能正常工作。

更進一步的，第一驅動組件6中的電機61可以為伺服電機61。電機61還可以通過鏈傳動的方式帶動旋轉套筒63轉動。作為一種替換方式，第一液壓缸5還可以為氣缸。旋轉套筒63與原料承接件4的連接位置可以在基板41上，也可以在料斗42上，只要能夠滿足第一液壓缸5帶動原料承接件4升降，第一驅動組件6帶動原料承接件4轉動，使料斗42的位置在與第一連通口連通和與原料投放口111連通之間切換，同時當料斗42位于原料投放口111的下方時基板41能夠完全封閉第一連通口即可。

如圖2所示，本實施例中，可以是旋轉套筒63轉動設置于加料室11中，且其在豎直方向上與加料室11的相對位置不變；旋轉套筒63的底端設置有插槽631；基板41的上表面上設置有與插槽631相匹配的插銷411，當第一液壓缸5的活塞桿帶動基板41上升時，插銷411能夠插入插槽631中；當第一液壓缸5的活塞桿帶動基板41下降時，插銷411能夠與插槽631分離；加料室11內設置有用于限制基板41水平方向偏移的限位結構。

旋轉套筒63的底端與原料承接件4的基板41間隔一定距離，第一液壓缸5帶動原料執行件上升后，基板41上的插銷411插入旋轉套筒63底端的插槽631中，原料承接件4即可在第一驅動組件6的帶動下轉動。旋轉套筒63不是固定在基板41上，當第一液壓缸5帶動原料承接件4升降時，旋轉套筒63在豎直方向的位置沒有變化，固接于旋轉套筒63上的從動帶輪的位置也不會發生改變，使第一驅動組件6的傳動更佳穩定可靠。

加料室11限制所述基板41水平方向偏移的限位結構，可以是通過加料室11的內腔與基板41間隙配合；也可以是在加料室11的底部設置有限制基板41運動范圍的限位凸起或者限位環。

如圖2所示，本實施例中，可以是第一液壓缸5活塞桿的自由端開設有“T”字形通槽501，基板41的上端面固定設置有橫斷面形狀為“T”字形的圓臺401，圓臺401能夠在“T”字形通槽501中轉動。

通過第一液壓缸5活塞桿頂端的”T”字形通槽501和基板41上端面的“T”字形圓臺401，將第一液壓缸5的活塞桿與基板41樞接，組裝和調試都更加方便。

本實施例中，可以是模具供給裝置132包括轉盤1321、用于驅動轉盤1321轉動的第二驅動組件1322、用于封閉第二連通口的密封件134和用于帶動模具133、密封件134在熔煉室12與模具室13之間往返的第三驅動組件1323；轉盤1321上設置有多個工位，密封件134設置于其中一個工位上，多個模具133分別設置于其余工位上；第二連通口至少與其中一個工位正相對。轉盤1321的結構如圖4所示。

第三驅動組件1323將轉盤1321上待澆注工位上的模具133送入熔煉室12中的指定位置，待熔煉單元2中熔化后的原料澆注至模具133中后，第三驅動組件1323再將模具133帶回至轉盤1321上；隨后第二驅動組件1322驅動轉盤1321轉動，下一模具133到達澆注工位，第三驅動組件1323將該模具133送入熔煉室12中的指定位置；重復上述步驟，直至密封件134來到轉盤1321上的待澆注工位；第三驅動組件1323將密封件134推送至第二連通口處，密封件134封閉熔煉室12與模具室13連通的開口，使熔煉室12與模具室13隔絕；然后開啟模具室13上的模具取放口131，第三驅動組件1323復位，第二驅動組件1322驅動轉盤1321轉動，依次取出已經冷卻的模具133并放入新的模具133；然后，關閉模具取放口131，使第三驅動組件1323再次抵住密封件134，通過真空處理裝置3對模具室13進行真空處理，達到滿足要求的真空度后，第三驅動組件1323帶動密封件134返回至轉盤1321上的指定位置，模具室13與熔煉室12即恢復連通狀態，再重復前述工作過程，即可實現在不破壞熔煉室12和模具室13中真空狀態的情況下，將熔煉單元2中的熔化后的原料澆注至模具133中，并待冷卻、鑄錠后取出。

開啟模具室13上的模具取放口131，第三驅動組件1323與密封件134分離后，大氣壓力作為密封件134的支持力，克服密封件134自身的重力，使密封件134能夠繼續封閉第二聯通口。密封件134及多個模具133可以是在轉盤1321上均布，第三驅動組件1323可以是位于轉盤1321的下方。

本實施例中，第二驅動組件1322可以包括電機61和帶傳動組件，電機61通過帶傳動組件驅動轉盤1321轉動。

通過電機61驅動帶傳動組件，進而帶動轉盤1321轉動，不僅能夠滿足轉盤1321的間歇轉動，而且驅動過程更加平穩、可靠。

作為替換方式，還可以是電機61直接與轉盤1321連接，驅動轉盤1321轉動，或者電機61通過鏈傳動組件帶動轉盤1321轉動。轉盤1321的下方還可以設置用于支撐轉盤1321的支撐座。更進一步的，第二驅動組件1322中的電機61可以為伺服電機61。

本實施例中，第三驅動組件1323可以包括第二液壓缸，第二液壓缸位于轉盤1321的下方。

第三驅動組件1323為第二液壓缸，能夠提供更大的輸出力，驅動模具133升降的過程更加平穩。

作為一種替換方式，第三驅動組件1323還可以為氣缸。第二液壓缸的活塞桿能夠將轉盤1321上的模具133或密封件134送入熔煉室12中的指定位置，具體的，可以是第二液壓缸的活塞桿頂端設置有托板，模具133和密封件134的底端設置有與托板相匹配的托板定位腔，如圖1所示。

本實施例中，真空處理裝置3可以包括真空泵301，加料室11、熔煉室12和模具室13均通過管路與真空泵301連通，且在加料室11、熔煉室12和模具室13與真空泵301連通的管路上均設置有用于控制各管路通斷的真空閥門302。

通過真空泵301與各管路上的真空閥門302共同作用，即能夠控制加料室11、熔煉室12和模具室13在指定時間內的真空狀態。

實施例二

本實施例提供的真空感應熔煉系統，包括實施例一提供的真空感應熔煉爐

本實施例提供的真空感應熔煉系統具有與本實施例一提供的真空感應熔煉爐一致的有益效果，故此處不再贅述。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。