一种用于电子束冷床熔炼炉拉锭系统的铸锭导向机构

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，尤其是涉及一种用于电子束冷床熔炼炉拉锭系统的铸锭导向机构。

背景技术

电子束冷床熔炼炉是一种用于熔炼贵金属和稀有金属的高度精密设备。在这些熔炼过程中，金属被电子束加热以达到熔点，然后通过拉锭系统将其冷却并拉制成铸锭。拉锭系统是这个熔炼过程中至关重要的一部分，它负责将逐步凝结的金属从结晶器中拉制成规定尺寸和形状的铸锭。

传统的拉锭系统通常包括丝杠传动机构，该机构位于拉锭系统的下方。丝杠通过上下移动来带动连接的拉锭杆，将金属拉制成铸锭。然而，这种传统的机构存在一些缺陷。由于拉锭杆需要承受整个铸锭的重量，特别是在加载铸锭较大、重量不均衡时，拉锭杆容易产生弯曲，这可能导致拉制出的铸锭呈现弯曲或不规则的形状，降低了产品的质量。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提高了一种铸锭导向机构，以解决传统系统存在的问题，提高拉锭系统的性能和铸锭的质量，这也是本技术背景的关键问题。通过创新的设计和工程方法，可以改进拉锭系统的导向机构，从而确保拉锭杆的稳定性，减少铸锭的变形，提高熔炼过程的效率和产品的质量。

一种用于电子束冷床熔炼炉拉锭系统的铸锭导向机构，包括拉锭室与导向机构，所述导向机构固定于拉锭室内壁，所述导向机构由多个沿铸锭周向方向均匀分布于拉锭室内壁上的滚轮导向装置组成，能够确保铸锭在下拉过程中得到稳定导向。这种导向机构有效地防止了因铸锭重量不均匀而导致的拉锭杆弯曲和铸锭变形问题，滚轮导向装置中间所夹持的空间与铸锭的外形尺寸相匹配，确保了稳定性和导向准确性；其中滚轮导向装置包括支撑架、转动架、滚轮组件，所述支撑架一端径向焊接于拉锭室内壁上，在另一端设有一对轴支承座，所述转动架为夹角大于90°的V型架，转动架通过贯穿其正中心的第一转动轴固定在轴支承座上，所述转动架靠近拉锭室内壁的一侧与支撑架平行，其端部与支撑架的空隙中设置有垂直于支撑架的弹簧，通过螺栓连接副固定，转动架远离拉锭室内壁的一侧端部设置有滚轮组件，用于与铸锭接触，为铸锭提供径向支撑力和轴向导向。

上述技术方案所描述的铸锭导向机构在多个方面具有显著的技术优势。首先，滚轮导向装置的结构是高度有效的，由支撑架、转动架和滚轮组件组成，这些部件协同工作，为铸锭提供了稳定且精确的导向和支撑。支撑架通过径向焊接于拉锭室内壁，稳固地固定在系统中，确保了导向装置的牢固性。转动架的独特设计，特别是其V型架形状，使其能够在高度受力的情况下保持稳定性，同时提供了足够的空间以容纳弹簧支撑结构。其次，弹簧支撑结构为铸锭导向机构引入了弹性支撑元素，这对于在工作过程中应对各种应力和振动非常关键。弹簧的设置以及通过螺栓连接的副固定，确保了转动架的牢固性和可调性，使其能够有效地缓冲和吸收外部冲击，从而提供了更稳定和平滑的导向体验。这种支撑结构的设计考虑到了在铸锭拉制过程中可能产生的各种应力情况，因此在高度动态的工作环境下能够保持出色的性能。最后，滚轮组件的设计使其能够为铸锭提供多方面的支持，包括径向支撑力和轴向导向。这种全面的支持有助于确保铸锭在拉制过程中保持稳定的轨迹，减少了因铸锭变形而导致的生产问题。

优选地，上述滚轮组件包括滚轮和2个陶瓷轴承，所述陶瓷轴承对称布置在滚轮内部，并通过卡簧固定在滚轮内部，所述滚轮组件通过贯穿滚轮中心的第二转动轴固定于转动架远离拉锭室内壁的一侧端部。

优选地，上述述支撑架由第一底板、第二底板组成，第一底板径向焊接于拉锭室内壁上，第二底板前端设置有两个对称的轴支承座用于连接转动架，所述第一底板与第二底板在相对位置上重叠，并通过螺栓孔和螺栓连接在一起。所述第二底板开设的螺栓孔的形状是长圆形，其长轴方向与支撑架平行，以确保滚轮导向装置在拉锭室径向方向上的可调节性。

优选地，所述转动架由两块钢板焊接而成，钢板之间焊接有用于增强转动架强度的加强板。

所述导向机构为两组，分别在拉锭室不同的高度方向上布置，每组导向机构又分别由4个滚轮导向装置组成。

综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

本发明的优点在于结构简单、易于安装布置，本发明通过多个均匀分布在拉锭室内壁上的滚轮导向装置，本发明确保了铸锭在下拉过程中的稳定导向。这有助于消除铸锭变形问题，提高了产品质量。

同时通过设置在滚轮导向装置的弹簧，可降低在导向过程中的产生的冲击力，减少对陶瓷轴承的损伤。而陶瓷轴承的使用使滚轮导向装置具备能够在高温条件下保持材料的强度和稳定性，延长了机构的使用寿命。

支撑架通过第一底板和第二底板的重叠连接，并具备长圆形的螺栓孔，滚轮导向装置的可调性得到增强，可通过调整滚轮导向装置位置实现不同尺寸铸锭的导向，确保了机构的稳定性和可靠性。

采用两块钢板焊接和加强板的设计，提高了转动架的强度，使其能够承受高负荷和保持导向准确性。

通过在不同高度方向上布置两组导向装置，本发明提高了导向机构的效率和导向性能，确保了铸锭在不同高度方向上的稳定导向。

总的来说，本发明通过创新的技术设计和构造，有效解决了电子束冷床熔炼炉拉锭系统中的导向问题，提高了系统的性能和使用寿命，从而在铸锭生产中取得了显著的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例的拉锭室内导向机构的平面布置图；

图2为本发明实施例的滚轮导向装置的结构图。

附图标记：滚轮导向装置1，铸锭2，支撑架3，第一底板31，第二底板32，轴支承座33，转动架4，滚轮组件5，陶瓷轴承51，滚轮52,第一转动轴6，第二传动轴7,弹簧8。

具体实施方式

以下，将对本发明的实施例中的技术进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅为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，本领域内技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其它所有实施例，都应属于本发明的保护范围。

参照图1，一种用于电子束冷床熔炼炉拉锭系统的铸锭导向装置包括在拉锭室高度方向上布置在拉锭室筒壁上的2组导向装置，每组导向装置又分别由4个滚轮导向装置(1)组成，并均匀布置于铸锭(2)周向方向，4个滚轮导向装置(1)中间所夹持的空间与铸锭(2)的外形尺寸相匹配。

参照图2，滚轮导向装置(1)由支撑架(3)、转动架(4)和滚轮组件(5)组成，支撑架(3)与转动架(4)通过贯穿轴支承座(33)和转动架(4)的第一转动轴(6)连接在一起，转动架(4)和滚轮(52)通过贯穿滚轮(52)和转动架(4)的第二传动轴(7)连接在一起。

支撑架(3)由第一底板(31)、第二底板(32)和轴支承座(33)组成，第一底板(31)与第二底板(32)通过螺栓连接在一起，第二底板(31)上设置有长圆孔用于调整滚轮导向装置(1)位置，第二底板(32)前端设置有两个对称的轴支承座(33)用于连接转动架(4)。

转动架(4)由两块钢板焊接而成，钢板之间焊接有用于增强转动架强度的加强板，转动架(4)尾部和支撑架(3)上设置有位置相对应的螺栓孔。并由一根螺栓穿过转动架(4)尾部、支撑架(3)和弹簧(8)，将弹簧(8)安装在支撑架(3)、转动架(4)之间。

滚轮组件(5)包括滚轮(52)和2个陶瓷轴承(51)组成，陶瓷轴承(51)对称布置在滚轮(52)内部，并通过卡簧将其固定在滚轮(52)内部。整个滚轮组件(5)通过第二传动轴(7)安装在转动架(4)上。

本实施例工作原理：在电子束冷床熔炼炉的操作过程中，铸锭(2)通过拉锭系统拉制成形。铸锭导向机构的滚轮导向装置(1)起到关键作用。滚轮组件(5)与铸锭接触，提供径向支撑力和轴向导向，确保铸锭在拉制过程中沿稳定的轨迹移动。同时，弹簧(8)支撑结构在外部振动和冲击下提供了稳定的弹性支撑，确保了整个导向机构的平稳运行。由于采用了陶瓷轴承(51)，该铸锭导向机构具有耐高温性能，能够在高温环境下持续工作，而转动架(4)的V型设计提供了稳定性，减少了铸锭变形的风险。

综上所述，这个实施例展示了本发明的铸锭导向机构如何通过其组件构成和工作原理，提供出色的导向性能和稳定性，同时在高温、高应力环境下保持可靠性。这种机构对于电子束冷床熔炼炉的生产过程具有重要意义，可以改善生产效率和产品质量。