真空自耗重熔炉导电料杆升降装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种真空自耗重熔炉导电料杆升降装置及其控制方法，包括：驱动机构设置和驱动支撑机构；依靠滚珠丝杆固定机构将滚珠丝杆的一端与驱动机构连接，驱动机构驱动滚珠丝杆旋转；滚珠丝杆通过丝杆螺母与滚珠丝杆移动机构相连接；在滚珠丝杆移动机构的下方固定连接气缸锁紧机构，滚珠丝杆在驱动机构的驱动下移动滚珠丝杆移动机构，滚珠丝杆移动机构带动导电料杆上下移动；利用本发明专利技术的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置及其控制方法控制其不断调节导电料杆的升降来保证弧长的稳定，以实现恒熔速控制，以保持适当的熔池形状和深度，实现锭子的受控凝固以保证熔炼产品的高质量，解决了现有技术中无该装置的技术问题。现有技术中无该装置的技术问题。现有技术中无该装置的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
真空自耗重熔炉导电料杆升降装置及其控制方法


[0001]本专利技术的实施例涉及一种导电料杆升降装置，特别涉及一种真空自耗重熔炉导电料杆升降装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]真空自耗重熔炉是应用真空重熔技术生产特殊钢的设备，通常采用电弧炉、电渣炉等作为前级设备，再对其生产的电极进行进一步重熔精炼。真空自耗炉作为重熔设备，可以有效改善材料的结晶组织结构、韧性等，可以使钢铁材料的综合性使用寿命等有效提高、从而获得更高质量的合金材料。而这种材料通常应用在一些高端领域的关键部位，如航天、航空、高铁等项目上，故对其各种性能的苛求是显而易见，这也相应的提高了对冶炼设备的要求。真空自耗炉是在真空条件下通过直流电弧对母材进行加热，在无渣和真空条件下，金属电极在直接电弧的高温作用下，迅速熔化并在水冷铜坩埚内进行再凝固，通过拉弧的热量令母材进行融化最终滴落在结晶器中得到需要的高端钢种。
[0003]真空自耗重熔炉在安装自耗电极过程中需要不断调节导电料杆的移动来实现自耗电极夹紧，夹紧自耗电极后，现场进行设备冶炼前的点检后，液压、电气、水系统等关键部件确保安全及技术要求范围内，启动冶炼，为了获得高质量的自耗冶炼钢锭，装备通过匹配一套自动控制系统，设定好冶炼所需的工艺参数，冶炼过程中不断采集冶炼工艺数据，在通过PLC控制器实现独立运行控制和安全逻辑，在这种受控条件下凝固，从而产生出冶金特性优异的优质均匀的材料。通过炉内抽真空和4000～5000℃电弧温度下氧化物的分解实现脱气和清除原材料中的非金属。经过真空自耗重熔炉的材料残留气体含量低、清洁度高、冷、热加工性能优越、横向机械性能大大提高。
[0004]为了实现工艺要求的恒熔速熔化，必须要求机械部件匹配工艺要求的动作，则在实际冶炼过程中，自耗电极下端阴极和金属熔池阳极间的相对位置在不断变化，我们需要不断调节导电料杆的升降来保证弧长的稳定，以实现恒熔速控制，以保持适当的熔池形状和深度，实现锭子的受控凝固以保证熔炼产品的高质量。在现阶段还没有类似的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置应用到恒熔速熔化的工艺中。
[0005]因此，如何提供一种真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，在自耗电极装入、冶炼及冶炼结束钢锭脱模过程中，来完成高速和低速导电料杆运动，实现导电料杆在低速与高速范围在0.2mm/min～2000mm/min内上下移动，并提供导电料杆的位置信息给计算机控制，实现在冶炼过程中由控制系统自动高精度调节料杆上升及下降速度，为提高自耗锭质量提供实际控制载体。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施方式的目的在于提供一种真空自耗重熔炉导电料杆升降装置能够实现导电料杆在低速与高速范围在0.2mm/min～2000mm/min内上下移动，并提供导电料杆的位置信息给控制系统，实现在冶炼过程中由计算机控制系统自动高精度调节料杆上升及
下降速度，为提高自耗锭质量提供实际控制载体。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的实施方式设计了一种真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，其特征在于，包括：
[0008]驱动机构，所述的驱动机构设置在所述的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置的上方；
[0009]驱动支撑机构，在所述的驱动机构上固定在所述的驱动支撑机构；
[0010]滚珠丝杆固定机构，在所述的驱动支撑机构内部依靠所述的滚珠丝杆固定机构将滚珠丝杆的一端与所述的驱动机构连接，所述的驱动机构驱动所述的滚珠丝杆旋转；
[0011]滚珠丝杆移动机构，所述的滚珠丝杆通过丝杆螺母与所述的滚珠丝杆移动机构相连接；
[0012]气缸锁紧机构，在所述的滚珠丝杆移动机构的下方固定连接所述的气缸锁紧机构，所述的滚珠丝杆穿过所述的气缸锁紧机构后，与导向滑柱滚动连接，在所述的导向滑柱的外侧固定所述的导电料杆，
[0013]所述的滚珠丝杆在所述的驱动机构的驱动下移动所述的滚珠丝杆移动机构，所述的滚珠丝杆移动机构带动所述的导电料杆上下移动。
[0014]进一步，所述的驱动机构，还包括：
[0015]伺服电机，伺服电机设置在减速机支撑板上；伺服电机的电机驱动轴上套入联轴器后，并与减速机相连接，减速机的输出轴伸入到所述的滚珠丝杆固定机构上的丝杆联轴器中，减速机与所述的滚珠丝杆固定机构相连接；
[0016]减速机支撑板固定在所述的支撑机构上方；
[0017]伺服驱动器，在伺服电机上通过电缆线连接伺服驱动器。
[0018]进一步，所述的驱动支撑机构，还包括：
[0019]驱动支撑顶板，在减速机支撑板的下方固定驱动支撑顶板，驱动支撑顶板与减速机支撑板同轴并在中心位置设有上下贯通的通孔；在通孔内固定丝杆联轴器；在丝杆联轴器中分别连接所述的滚珠丝杆与减速机的输出轴；
[0020]支撑柱，在驱动支撑顶板上分别连接若干根支撑柱的一端；在支撑柱的另一端并通过螺栓固定连接支撑底板；
[0021]支撑柱设置在驱动支撑顶板与支撑底板之间，并通过螺栓固定连接。
[0022]进一步，所述的滚珠丝杆固定机构，还包括：
[0023]法兰接头，法兰接头螺栓固定在丝杆联轴器上；将所述的滚珠丝杆的头部固定在丝杆联轴器中；
[0024]丝杆固定座，在所述的驱动支撑机构的支撑底板的中心位置上螺栓固定丝杆固定座；
[0025]轴承盖，在丝杆固定座内卡入轴承盖，在轴承盖的中心位置穿入所述的滚珠丝杆；
[0026]平面滚动轴承，在轴承盖内，在所述的滚珠丝杆上固定平面滚动轴承，平面滚动轴承的一侧抵住轴承盖内的底部；
[0027]套体，在支撑底板的下方，在丝杆固定座上螺栓固定套体，所述的滚珠丝杆穿入在套体内。
[0028]进一步，所述的滚珠丝杆移动机构，还包括：
[0029]丝杆螺母，在所述的滚珠丝杆上以滚珠的方式连接丝杆螺母，丝杆螺母在所述的滚珠丝杆上滑动，带动所述的滚珠丝杆移动机构和所述的气缸锁紧机构以及所述的导电料杆上下移动；
[0030]螺母法兰，在丝杆螺母的上方与螺母法兰螺纹连接；
[0031]滑板，在螺母法兰上方设置滑板，在滑板的下方放置绝缘垫，并通过螺栓，将滑板、绝缘垫固定连接在螺母法兰；
[0032]支撑板，在滑板外侧设置支撑板，将支撑板固定连接在所述的气缸锁紧机构中的固定板；
[0033]固定套，在支撑板的外侧，用轴肩螺钉将固定套和支撑板固定，在固定套的上方固定限位触发块。
[0034]进一步，所述的气缸锁紧机构，还包括：
[0035]连接板，在固定板的下方平行设置连接两块连接板，连接板之间用螺杆支撑；在固定板的上固定触底限位开关；
[0036]拉杆，在连接板的下方用拉杆连接所述的导电料杆。
[0037]进一步，在所述支撑底板的上端面设置上设置上限位开关和滑动螺杆，滑动螺杆的下端面位于固定板的正上方，由减速机带动滚珠丝杆上升到最大位置处，固定板正上方的滑动螺杆2向上移动直到触发上限位开关，伺服电机停止转动，用于保护滚珠丝杆。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，其特征在于，包括：驱动机构，所述的驱动机构设置在所述的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置的上方；驱动支撑机构，在所述的驱动机构上固定在所述的驱动支撑机构；滚珠丝杆固定机构，在所述的驱动支撑机构内部依靠所述的滚珠丝杆固定机构将滚珠丝杆的一端与所述的驱动机构连接，所述的驱动机构驱动所述的滚珠丝杆旋转；滚珠丝杆移动机构，所述的滚珠丝杆通过丝杆螺母与所述的滚珠丝杆移动机构相连接；气缸锁紧机构，在所述的滚珠丝杆移动机构的下方固定连接所述的气缸锁紧机构，所述的滚珠丝杆穿过所述的气缸锁紧机构后，与导向滑柱滚动连接，在所述的导向滑柱的外侧固定所述的导电料杆，所述的滚珠丝杆在所述的驱动机构的驱动下移动所述的滚珠丝杆移动机构，所述的滚珠丝杆移动机构带动所述的导电料杆上下移动。2.根据权利要求1所述的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，其特征在于，所述的驱动机构，还包括：伺服电机，伺服电机设置在减速机支撑板上；伺服电机的电机驱动轴上套入联轴器后，并与减速机相连接，减速机的输出轴伸入到所述的滚珠丝杆固定机构上的丝杆联轴器中，减速机与所述的滚珠丝杆固定机构相连接；减速机支撑板固定在所述的驱动支撑机构上方；伺服驱动器，在伺服电机上通过电缆线连接伺服驱动器。3.根据权利要求1所述的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，其特征在于，所述的驱动支撑机构，还包括：驱动支撑顶板，在减速机支撑板的下方固定驱动支撑顶板，驱动支撑顶板与减速机支撑板同轴并在中心位置设有上下贯通的通孔；在通孔内固定丝杆联轴器；在丝杆联轴器中分别连接所述的滚珠丝杆与减速机的输出轴；支撑柱，在驱动支撑顶板上分别连接若干根支撑柱的一端；在支撑柱的另一端并通过螺栓固定连接支撑底板；支撑柱设置在驱动支撑顶板与支撑底板之间，并通过螺栓固定连接。4.根据权利要求1所述的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，其特征在于，所述的滚珠丝杆固定机构，还包括：法兰接头，法兰接头螺栓固定在丝杆联轴器上；将所述的滚珠丝杆的头部固定在丝杆联轴器中；丝杆固定座，在所述的驱动支撑机构的支撑底板的中心位置上螺栓固定丝杆固定座；轴承盖，在丝杆固定座内卡入轴承盖，在轴承盖的中心位置穿入所述的滚珠丝杆；平面滚动轴承，在轴承盖内，在所述的滚珠丝杆上固定平面滚动轴承，平面滚动轴承的一侧抵住轴承盖内的底部；套体，在支撑底板的下方，在丝杆固定座上螺栓固定套体，所述的滚珠丝杆穿入在套体内。5.根据权利要求1所述的真空自耗重熔炉导电料杆升降装置，其特征在于，所述的滚珠丝杆移动机构，还包括：
丝杆螺母，在所述的滚珠丝杆上以滚珠的方式连接丝杆螺母，丝杆螺母在所述的滚珠丝杆上滑动，带动所述的滚珠丝杆移动机构和所述的气缸锁紧机构以及所述的导电料杆上下移动；螺母法兰，在丝杆螺母的上方与螺母法兰螺纹连接；滑板，在螺母法兰上方设置滑板，在滑板的下方放置绝缘垫，并通过螺栓，将滑板、绝缘垫固...

【专利技术属性】
技术研发人员：高杰，蒙玉湘，丁磊，刘明辉，谢龙飞，
申请(专利权)人：合智熔炼装备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：