一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置的制作方法

1.本技术涉及有色金属熔炼设备技术领域，特别是涉及一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置。


背景技术：

2.真空自耗电弧炉（var）作为有色金属熔炼的重要设备主要用来熔炼活泼金属（如钛）和难熔金属（如钨、钼、钒、锆等），其原理是在抽真空低压的环境下或者是在惰性气体保护下（ar、he），将钛及钛合金原料形成的自耗电极在低电压、高电流的高温电弧作用下，熔化后的液滴在真空的水冷铜坩埚内形成铸锭的重熔重铸的过程。
3.在金属自耗电极熔化的过程中金属熔滴飞溅、熔池波动使得坩埚内壁上冷却后附着较多的金属渣、皮、氧化物等杂质，且由于所熔炼的合金中镍、钴、洛、铬等多种难熔金属的加入使得坩埚内壁附着的此类金属杂质很难清理。
4.在坩埚多次熔炼使用后，吸附在坩埚内壁上的金属渣、皮、氧化物等杂质需要清理，而用于清洗坩埚的清洗装置，一般由人工将钢丝刷手动绑在一根长杆的一端，由人工操作长杆使钢丝刷伸进坩埚内，通过钢丝刷洗刷坩埚内壁，以清除坩埚内壁表面附着的金属渣、皮、氧化物等杂质，还有一种就是直接用高压水冲洗坩埚内壁等方法。
5.这些清洗装置和方法不容易将坩埚内壁清洗彻底，容易留下没有清洗到的死角区域，人工操作造成的清洗质量也不统一，由此造成生产效率极低并且对坩埚内壁有刷洗过度而损坏的风险，且人工清洗的劳动强度大。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对现有技术中清洗装置和方法不容易将坩埚内壁清洗彻底，容易留下没有清洗到的死角区域，人工操作造成的清洗质量也不统一，由此造成生产效率极低并且对坩埚内壁有刷洗过度而损坏的风险，且人工清洗的劳动强度大的问题。本技术提供一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，通过清洁刷的升降运动及转动运动刷洗筒状本体的内壁，可以清除合金熔炼后吸附在筒状本体内壁上的金属渣、皮、氧化物、氯化物及粉尘等物质，而且清洗效果好，不容易留没清洗到的死角，清洗彻底，清洗效率高，而非工人的主观意识决定所清洗的质量，清洗质量统一，还有就是能够降低人工的劳动强度。
7.一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，包括地坑、轨道和清洗小车，所述地坑的端口侧设置有所述轨道，所述清洗小车包括行走底架、升降支架、升降平台、清洗组件和喷水组件，所述行走底架与所述轨道行走配合，所述升降支架设置于所述行走底架背离所述轨道的一侧，所述升降平台可升降地设置于所述升降支架，所述清洗组件包括转动驱动件、转轴和清洁刷，所述转动驱动件设置于所述升降平台，且与所述转轴的一端传动连接，所述转轴的另一端延伸穿过所述行走底架，且与所述清洁刷相连，所述喷水组件设置于所述底架朝向所述地坑的一侧，且环绕所述转轴，所述喷水组件具有多个朝向所述清洁刷喷水的喷水口，所述行走底架可在所述轨道上行走至第一位置，所述清洁刷与所述地坑相对。
8.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述喷水组件包括进水管、环状基管和多根喷水管，所述进水管的一端安装有快拆接口，且设置于所述行走底架，另一端与所述环状基管相连，所述环状基管设置于所述底架朝向所述地坑的一侧，且环绕所述转轴，多根所述喷水管均与所述环状基管相连，且圆周阵列排布，所述喷水管背离所述环状基管的一端为所述喷水口。
9.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述喷水管为可弯折定型波纹硬管。
10.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述升降平台具有导向滑槽和升降驱动部，所述升降支架具有驱动齿条，所述导向滑槽与所述升降支架滑动配合，所述升降驱动部与所述驱动齿条传动配合。
11.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述升降支架具有四根对称排布的支撑杆，所述导向滑槽的数量为四个，且对称排布，四个所述导向滑槽与四根所述支撑杆一一对应地滑动配合，所述升降支架具有两条对称排布的所述驱动齿条，所述升降驱动部的数量为两个，且对称排布，两个所述升降驱动部与两条所述驱动齿条一一对应地传动配合。
12.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述行走底架安装有环状转动套，所述转轴与所述清洁刷相连的一端穿过所述环状转动套，且与所述环状转动套间隙配合。
13.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述转轴与所述清洁刷可拆卸相连。
14.优选地，上述一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，所述地坑底部设置有排水管道。
15.本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
16.本技术实施例公开的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，通过清洁刷的升降运动及转动运动刷洗筒状本体的内壁，可以清除合金熔炼后吸附在筒状本体内壁上的金属渣、皮、氧化物、氯化物及粉尘等物质，确保下炉熔炼所使用的坩埚模具干净、无大颗粒有害物质、无杂质，而且清洗效果好，不容易留没清洗到的死角，清洗彻底，保证所生产产品的品质，操作过程中用设备保证所清洗的效果，清洗效率高，而非工人的主观意识决定所清洗的质量，清洗质量统一，避免存在对筒状本体内壁有刷洗过度而损坏的风险，还有就是能够降低人工的劳动强度。
附图说明
17.图1为本技术实施例公开的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置的示意图；
18.图2为本技术实施例公开的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置在另一种状态下的示意图；
19.图3为本技术实施例公开的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置的截面示意图；
20.图4为本技术实施例公开的清洗小车的示意图；
21.图5为本技术实施例公开的清洗小车在另一个视角下的示意图。
22.其中：地坑100、排水管道110、轨道200、清洗小车300、行走底架310、环状转动套
311、升降支架320、驱动齿条321、升降平台330、导向滑槽331、升降驱动部332、清洗组件340、转动驱动件341、转轴342、清洁刷343、喷水组件350、进水管351、环状基管352、喷水管353、坩埚400。
实施方式
23.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
24.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.请参考图1至图5，本技术实施例公开一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，包括地坑100、轨道200和清洗小车300，其中：
27.地坑100为在地面开挖了一个能够容纳坩埚400的坑，形状为圆柱状。坩埚400一般包括筒状本体和底部，二者可拆卸相连，需要清洗的是筒状本体。地坑100的端口侧设置有轨道200，也就是说，在地面上设置有轨道200，清洗小车300在轨道200上移动，在筒状本体需要清洗时，首先移动清洗小车300避开地坑100，然后将筒状本体垂直吊装到圆柱状的地坑100中，再将清洗小车300移动到地坑100的上方，也就是筒状本体的上方，然后进行清洗后续操作，清洗完成后移动清洗小车300避开地坑100和筒状本体，即从筒状本体的上方移走，再将筒状本体从地坑100中吊出，这个过程中清洗小车300均是在轨道200上移动。
28.清洗小车300包括行走底架310、升降支架320、升降平台330、清洗组件340和喷水组件350，行走底架310与轨道200行走配合，行走底架310可在轨道200上行走，清洗小车300通过行走底架310在轨道200上行走移动，具体地，行走底架310的底部设置有滚轮，滚轮由驱动机构驱动，滚轮与轨道200行走配合。升降支架320设置于行走底架310背离轨道200的一侧，升降平台330可升降地设置于升降支架320，即升降平台330可沿着升降支架320升降运动。
29.清洗组件340包括转动驱动件341、转轴342和清洁刷343，转动驱动件341设置于升降平台330，且与转轴342的一端传动连接，转动驱动件341用于驱动转轴342转动，转轴342的另一端延伸穿过行走底架310，且与清洁刷343相连。由于转动驱动件341设置于升降平台330，因此，在升降平台330升降运动时，能够带动清洗组件340升降运动，以使清洁刷343升降运动，同时转动驱动件341驱动转轴342转动，以带动清洁刷343转动。
30.在筒状本体需要清洗时，待将清洗小车300移动到地坑100的上方后，即行走底架
310在轨道200上行走至第一位置，在第一位置清洁刷343与地坑100相对，此时升降平台330缓慢下降，以带动清洁刷343下降伸入到筒状本体内，同时转动驱动件341驱动转轴342转动，以带动清洁刷343转动，通过清洁刷343的升降及转动运动刷洗筒状本体的内壁，待清洗完成后，转动驱动件341停止驱动转轴342转动，然后升降平台330上升至最高位置，以带动清洁刷343离开筒状本体，移动清洗小车300避开地坑100和筒状本体，即从筒状本体的上方移走，再将筒状本体从地坑100中吊出，完成筒状本体的清洗。
31.喷水组件350设置于底架310朝向地坑100的一侧，且环绕转轴342，喷水组件350具有多个朝向清洁刷343喷水的喷水口，在通过清洁刷343的升降及转动运动刷洗筒状本体内壁的过程中，通过多个喷水口朝向清洁刷343喷水，通过水带走清洗下来的金属渣、皮、氧化物等杂质，能够提高清洗效果及效率。
32.在具体的工作过程中，当筒状本体需要清洗时，首先移动清洗小车300避开地坑100，然后将筒状本体垂直吊装到圆柱状的地坑100中，再将清洗小车300移动到地坑100的上方，也就是筒状本体的上方，此时升降平台330缓慢下降，以带动清洁刷343下降伸入到筒状本体内，同时转动驱动件341驱动转轴342转动，以带动清洁刷343转动，通过清洁刷343的升降运动及转动运动刷洗筒状本体的内壁，待清洗完成后，转动驱动件341停止驱动转轴342转动，然后升降平台330上升至最高位置，以带动清洁刷343离开筒状本体，移动清洗小车300避开地坑100和筒状本体，即从筒状本体的上方移走，再将筒状本体从地坑100中吊出，完成筒状本体的清洗。
33.本技术实施例公开的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置中，通过清洁刷343的升降运动及转动运动刷洗筒状本体的内壁，可以清除合金熔炼后吸附在筒状本体内壁上的金属渣、皮、氧化物、氯化物及粉尘等物质，确保下炉熔炼所使用的坩埚400模具干净、无大颗粒有害物质、无杂质，而且清洗效果好，不容易留没清洗到的死角，清洗彻底，保证所生产产品的品质，操作过程中用设备保证所清洗的效果，清洗效率高，而非工人的主观意识决定所清洗的质量，清洗质量统一，避免存在对筒状本体内壁有刷洗过度而损坏的风险，还有就是能够降低人工的劳动强度。
34.如上文所述，在通过清洁刷343的升降及转动运动刷洗筒状本体内壁的过程中，通过多个喷水口朝向清洁刷343喷水，通过水带走清洗下来的金属渣、皮、氧化物等杂质，能够提高清洗效果及效率。具体地，喷水组件350可以包括进水管351、环状基管352和多根喷水管353，进水管351的一端安装有快拆接口，且设置于行走底架310，另一端与环状基管352相连，环状基管352设置于底架310朝向地坑100的一侧，且环绕转轴342，多根喷水管353均与环状基管352相连，且圆周阵列排布，喷水管353背离环状基管352的一端为喷水口。在具体的使用过程中，当筒状本体需要清洗时，首先通过快拆接口快速连接供水管道，快拆接口能够便于连接和拆卸供水管道，水通过供水管道依次通过进水管351、环状基管352、喷水管353后从喷水管353背离环状基管352的一端朝着清洁刷343喷水，通过水带走清洗下来的金属渣、皮、氧化物等杂质，能够提高清洗效果及效率。此种结构的喷水组件350结构可靠，便于设置，喷出的水压力均匀，且快拆接口能够便于连接和拆卸供水管道，同时，通过增加喷水组件350，能够提高清洗效果及效率。
35.进一步地，喷水管353可以为可弯折定型波纹硬管，可弯折定型波纹硬管可变形，并可以保持变形后的形状，通过根据实际情况调整喷水管353的形状及喷水角度，以使喷出
的水能够对准筒状本体的内壁，从而使得该坩埚清洗装置适用于多种规格大小的坩埚400，增大坩埚清洗装置的适用范围，进一步提高坩埚清洗装置实用性。
36.在本技术公开的坩埚清洗装置中，升降平台330可升降地设置于升降支架320，具体地，升降平台330具有导向滑槽331和升降驱动部332，升降支架320具有驱动齿条321，导向滑槽331与升降支架320滑动配合，升降驱动部332与驱动齿条321传动配合。此种升降结构中，直接利用升降支架320作为导向杆，有助于简化升降结构，便于减轻坩埚清洗装置的重量，简化设备结构，降低设备制造材料成本，同时，利用驱动齿条321与升降驱动部332中的齿轮配合，驱动可靠，精准度高，有利于准确控制升降平台330的升降高度，从而能够准确控制清洁刷343的高度，有利于将筒状本体的内壁清洗彻底，不容易留没清洗到的死角。
37.为了提高升降平台330升降运动过程中的稳定性与可靠性，可选地，升降支架320具有四根对称排布的支撑杆，导向滑槽331的数量为四个，且对称排布，四个导向滑槽331与四根支撑杆一一对应地滑动配合，升降支架320具有两条对称排布的驱动齿条321，升降驱动部332的数量为两个，且对称排布，两个升降驱动部332与两条驱动齿条321一一对应地传动配合。对称分布的四个导向滑槽331与四根支撑杆一一对应地滑动配合能够提高升降平台330升降运动过程中的流程性，受力均匀性好，两个升降驱动部332与两条驱动齿条321一一对应地传动配合能够受力均匀地驱动升降平台330升降运动，避免一侧受力另一侧不受力而出现卡顿的情况出现，从而能够提高升降平台330升降运动过程中的稳定性与可靠性。
38.如上文所述，转轴342的另一端延伸穿过行走底架310，转轴342既需要穿过行走底架310，还需要与行走底架310转动配合，可选地，行走底架310可以安装有环状转动套311，转轴342与清洁刷343相连的一端穿过环状转动套311，且与环状转动套311间隙配合。通过转轴342与环状转动套311间隙配合，以使转轴342既能够穿过行走底架310，与行走底架310滑动配合，也能够与行走底架310转动配合，
39.作为优选，转轴342与清洁刷343可拆卸相连。方便更换损坏的清洁刷343以及更换清洗不同规格坩埚400的清洁刷343，同时，在清洗筒状本体的内壁时，可以先用粗、硬的清洁刷343清除内壁表面大块的杂质，实现粗清洗，然后更换细、软的清洁刷343清除内壁表面小块的杂质，实现精清洗，此种方式能够避免清洗全程均使用粗、硬的清洁刷343而可能存在对筒状本体内壁有刷洗过度而损坏的风险，提高坩埚清洗装置的安全性。
40.作为优选，地坑100底部可以设置有排水管道110，在清洗过程中有水源源不断地冲洗，清洗后的脏水积存在地坑100通过排水管道110排走，具体地，排水管道110可以与市政地下污水排水管道相连。
41.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
42.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，包括地坑（100）、轨道（200）和清洗小车（300），所述地坑（100）的端口侧设置有所述轨道（200），所述清洗小车（300）包括行走底架（310）、升降支架（320）、升降平台（330）、清洗组件（340）和喷水组件（350），所述行走底架（310）与所述轨道（200）行走配合，所述升降支架（320）设置于所述行走底架（310）背离所述轨道（200）的一侧，所述升降平台（330）可升降地设置于所述升降支架（320），所述清洗组件（340）包括转动驱动件（341）、转轴（342）和清洁刷（343），所述转动驱动件（341）设置于所述升降平台（330），且与所述转轴（342）的一端传动连接，所述转轴（342）的另一端延伸穿过所述行走底架（310），且与所述清洁刷（343）相连，所述喷水组件（350）设置于所述行走底架（310）朝向所述地坑（100）的一侧，且环绕所述转轴（342），所述喷水组件（350）具有多个朝向所述清洁刷（343）喷水的喷水口，所述行走底架（310）可在所述轨道（200）上行走至第一位置，所述清洁刷（343）与所述地坑（100）相对。2.根据权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述喷水组件（350）包括进水管（351）、环状基管（352）和多根喷水管（353），所述进水管（351）的一端安装有快拆接口，且设置于所述行走底架（310），另一端与所述环状基管（352）相连，所述环状基管（352）设置于所述行走底架（310）朝向所述地坑（100）的一侧，且环绕所述转轴（342），多根所述喷水管（353）均与所述环状基管（352）相连，且圆周阵列排布，所述喷水管（353）背离所述环状基管（352）的一端为所述喷水口。3.根据权利要求2所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述喷水管（353）为可弯折定型波纹硬管。4.根据权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述升降平台（330）具有导向滑槽（331）和升降驱动部（332），所述升降支架（320）具有驱动齿条（321），所述导向滑槽（331）与所述升降支架（320）滑动配合，所述升降驱动部（332）与所述驱动齿条（321）传动配合。5.根据权利要求4所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述升降支架（320）具有四根对称排布的支撑杆，所述导向滑槽（331）的数量为四个，且对称排布，四个所述导向滑槽（331）与四根所述支撑杆一一对应地滑动配合，所述升降支架（320）具有两条对称排布的所述驱动齿条（321），所述升降驱动部（332）的数量为两个，且对称排布，两个所述升降驱动部（332）与两条所述驱动齿条（321）一一对应地传动配合。6.根据权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述行走底架（310）安装有环状转动套（311），所述转轴（342）与所述清洁刷（343）相连的一端穿过所述环状转动套（311），且与所述环状转动套（311）间隙配合。7.根据权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述转轴（342）与所述清洁刷（343）可拆卸相连。8.根据权利要求1所述的一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，其特征在于，所述地坑（100）底部设置有排水管道（110）。

技术总结
本申请涉及一种真空自耗电弧炉的坩埚清洗装置，地坑的端口侧设置有轨道，行走底架与轨道行走配合，升降支架设置于行走底架背离轨道的一侧，升降平台可升降地设置于升降支架，转动驱动件设置于升降平台，且与转轴的一端传动连接，转轴的另一端延伸穿过行走底架，且与清洁刷相连，喷水组件设置于底架朝向地坑的一侧，且环绕转轴，喷水组件具有多个朝向清洁刷喷水的喷水口，行走底架可在轨道上行走至第一位置，清洁刷与地坑相对。通过清洁刷的升降运动及转动运动刷洗筒状本体的内壁，可以清除合金熔炼后吸附在筒状本体内壁上的物质，而且清洗效果好，不容易留没清洗到的死角，清洗彻底，清洗效率高，清洗质量统一，还能够降低劳动强度。度。度。


技术研发人员：姜岩 郝国奇 夏超 杨飞龙
受保护的技术使用者：宁夏昇力特新材料科技有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/7/14