一种铜铬锆合金接触线用结晶器的制作方法

1.本发明涉及铜铬锆合金接触线生产的技术领域，尤其是涉及一种铜铬锆合金接触线用结晶器。


背景技术：

2.随着电气化铁路的高速发展，对接触网线材的要求越来越高。要求接触网线材在拥有高强度的同时又有高导电率。线材的高强度可以增加列车运行的安全性和稳定性，高导电率可以节省电能在传输过程中的损耗。现在电气化铁路接触网所用的接触线主要有纯铜、铜银合金、铜镁合金、铜锡合金四种材质。其中纯铜接触线和铜银合金接触线的导电率为97%iacs，抗拉强度范围350
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380mpa，大多应用于地铁项目；铜锡合金接触线的导电率为72%iacs，抗拉强度430mpa左右；低强度铜镁合金接触线的导电率为77%iacs，抗拉强度420
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440mpa；高强度铜镁合金接触线导电率62%iacs，抗拉强度500mpa左右。高强度铜镁合金接触线是高速电气化铁路的应用得最多的产品，但是受到铜镁合金强化机制的影响，其抗拉强度和导电率成反比关系，因此铜镁合金接触线将会难以满足日益发展的电气化铁路对接触网线材的高强高导需求。
3.授权公告号为cn107739872b的中国专利公开了一种铜铬锆合金接触线及其生产工艺，由设定质量百分比的铜、铬、锆以及不可避免的杂质元素组成，制备时，主要工艺包括原料制备、上引连铸、conform连续挤压、第一次冷加工、固溶处理、第二次冷加工、时效处理、拉制成品，上述工艺及材料制成的铜铬锆合金接触线，通过合理地调整接触线原料的配比，调整接触线中各元素组分的比例，结合特殊的生产工艺，能够生产出单根重量大于2吨、导电率75
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90%iacs、抗拉强度550
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700mpa的高强高导接触线产品，能够更好地满足当下电气化铁路高速发展的需要。
4.上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在实际的铜铬锆合金接触线的制作中，在进行连铸的工序时，需要将接触线从结晶器中挤出，接触线在从结晶器中挤出后，需要在接触线上喷淋冷却液，对接触线进行冷却定型。但是在对接触线冷却的过程中，由于接触线一般是在结晶器的出口处进行冷却的，而且接触线在结晶器中处于熔融状态，使得接触线的定型完全在结晶器的外侧进行，让接触线从结晶器中排出后在自身重力的作用下发生弯曲，影响接触线后续的工序。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种铜铬锆合金接触线用结晶器，能够让接触线在结晶器中先进行冷却预定型，减少接触线从结晶器中排出后出现弯曲的情况。
6.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种铜铬锆合金接触线用结晶器，安装在箱体上，熔融状态的铜铬锆合金填充在箱体中；
所述箱体上设置有出料部，所述出料部上开设有出料孔，出料孔中穿设有出料管；所述出料管由石墨材料制成；所述出料部上安装有用于将出料管安装在出料部上的安装环；所述安装环上固定连接有水冷管，所述水冷管套设在出料管上，且水冷管与出料管之间存在间隙；所述水冷管的一端安装有水冷外套，所述水冷外套的一端固定连接有将水冷管与出料管之间间隙封闭的封闭环；所述安装环上固定连接有布置管，布置管套设在水冷管上，而且布置管与水冷管之间存在间隙；布置管的一端固定连接在安装环上，另一端封闭；在水冷管上固定连接有进水管，冷却液经由进水管进入水冷管和安装套管之间；所述布置管上固定连接有出水管，在安装环上开设有出水孔，出水孔用于连通水冷管内外，水冷管与出料管之间的水经由出水孔流入布置管和水冷管之间，再经由出水管排走。
7.通过采用上述技术方案，在进行铜铬锆合金的冷却成型时，箱体中的铜铬锆合金挤出，进入出料管中，在出料管中形成基础形状，并且在铜铬锆合金进入出料管的之前，就通过进水管和出水管对出料管进行降温冷却，使得铜铬锆合金中的热量在出料管处进行热交换，从而降低铜铬锆合金的温度，提高铜铬锆合金的坚硬度，在后续进行冷却时铜铬锆合金减少铜铬锆合金上弯曲的出现。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述出料管的外侧套设有一层安装套管，出料管与安装套管固定连接；安装套管的外侧凸出设置有一个限位环；所述安装环的内环面上开设有用于压紧限位环的压紧槽。
9.通过采用上述技术方案，在将出料管与安装套管安装在出料部上时，工作人员先将出料管插入出料孔中，然后将安装环套设在出料管上，将安装环贴合在出料部上，并使限位环嵌入压紧槽中，安装环将限位环压住，工作人员再将安装环固定在出料部上，使得限位环在安装环的作用下安装在出料部上，进而使出料管牢固的安装在出料部上，在箱体中的铜铬锆合金经由出料管排出时，出料管和安装套管会受到安装环的限制，防止出料管被挤出。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述限位槽中安装有限位挡环，限位挡环上开设有夹槽，夹槽和限位槽共同对限位环进行夹持。
11.通过采用上述技术方案，在安装时，限位挡环贴合在出料部上，而且限位环嵌入夹槽中，与夹槽形状配合，然后将安装环安装在出料部上，使得夹槽和限位槽共同对限位环进行夹持，而限位环能够受到限位槽和夹槽的共同限制，对限位环的多个方向进行限制，使得限位环能够牢固的安装在限位槽中，进而提高出料管安装的稳定性。
12.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述出料部上开设有缩口部，出料孔布置在缩口部中，而且在出料管上开设有与缩口部侧壁对齐的缩口面。
13.通过采用上述技术方案，在铜铬锆合金从箱体中挤出的过程中，铜铬锆合金运动到缩口部处时，在缩口部的作用下，铜铬锆合金的前进路线的直径越来越小，便于铜铬锆合金进入出料管中，缩口部给铜铬锆合金的前进提供了引导，而且在出料管上开设缩口面，缩口面也对铜铬锆合金进入出料管中进行引导，减少铜铬锆合金对于出料管的挤压，便于铜铬锆合金进入出料管中。
14.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述封闭环上凸出设置有插入环，插入环插入水冷管与安装套管之间。
15.通过采用上述技术方案，提高对于水冷管与安装套管之间的封闭效果。
16.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进水管布置在出水管的下侧。
17.通过采用上述技术方案，使得冷却液在流动时处于向上蔓延的趋势，让冷却液方便将安装套管以及水冷管之间的间隙填满，能够全方向的在安装套管与出料管处进行热交换。
18.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进水管和出水管布置在水冷管的两侧。
19.通过采用上述技术方案，使得冷却液在流动时可以从水冷管的一端流动到另一端，便于水冷管与安装套管之间的冷却液全部排出换新。
20.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水冷管与出料管之间布置有一层喷水套，喷水套上带有若干个网孔。
21.通过采用上述技术方案，得冷却液与喷水套接触时，喷水套能够将冷却液形成的水柱分散开，均匀填充入水冷管与安装套管之间。
22.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水冷外套上固定连接有冷却管。
23.通过采用上述技术方案，冷却液经由冷却管冲入水冷外套中，铜铬锆合金从出料管中排出后进入水冷外套中，从冷却管中进入水冷外套中的冷却液对铜铬锆合金进行冲洗，进行热交换，对铜铬锆合金进行冷却，使得铜铬锆合金完成冷却定型的过程。
24.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水冷外套内固定连接有水冷内套，水冷内套与水冷外套之间存在阻隔腔，冷却管与阻隔腔连通，而且在水冷内套上开设有若干个通孔，若干个通孔在水冷内套上沿水冷内套周向等间距布置。
25.通过采用上述技术方案，在进行冷却时，冷却液进入阻隔腔中，将整个阻隔腔填满，在经由通孔喷出到铜铬锆合金上，对铜铬锆合金的周围进行冷却，提高对于铜铬锆合金的冷却效果。
26.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：1.通过进水管和出水管对出料管进行降温冷却，使得铜铬锆合金中的热量在出料管处进行热交换，从而降低铜铬锆合金的温度，提高铜铬锆合金的坚硬度，在后续进行冷却时铜铬锆合金减少铜铬锆合金上弯曲的出现；2.通过设置进出水管的位置，提高对于铜铬锆合金的冷却成型效果；3.通过设置水冷内套，进一步提高对于铜铬锆合金的冷却成型效果。
附图说明
27.图1为本实施例中结晶器安装在箱体上的示意图；图2为本实施例中结晶器的结构示意图。
28.图中，1、箱体；2、出料部；3、出料孔；4、出料管；5、安装套管；6、限位环；7、安装环；8、压紧槽；9、限位挡环；10、夹槽；11、缩口部；12、缩口面；13、水冷管；14、连接环；15、水冷外套；16、封闭环；17、插入环；18、布置管；19、进水管；20、出水管；21、出水孔；22、喷水套；23、冷却管；24、水冷内套；25、阻隔腔；26、通孔。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
30.参照图1、图2，为本发明公开的一种铜铬锆合金接触线用结晶器，安装在箱体1上，熔融状态的铜铬锆合金填充在箱体1中。
31.在箱体1上设置有出料部2，出料部2的形状呈六面体形。在出料部2上开设有出料孔3，出料孔3中穿设有出料管4。出料管4由石墨材料制成，具有耐高温的优点，能够在与熔融状态的铜铬锆合金接触时，防止熔融状态的铜铬锆合金将出料管4加热到变形。
32.在出料管4的外侧套设有一层安装套管5，出料管4与安装套管5固定连接。安装套管5的外侧凸出设置有一个限位环6。
33.在出料部2上安装有用于对限位环6进行压制的安装环7，安装环7的内环面上开设有压紧槽8，而且安装环7通过螺钉安装在出料部2上。
34.在将出料管4与安装套管5安装在出料部2上时，工作人员先将出料管4插入出料孔3中，然后将安装环7套设在出料管4上，将安装环7贴合在出料部2上，并使限位环6嵌入压紧槽8中，安装环7将限位环6压住，工作人员再将安装环7固定在出料部2上，使得限位环6在安装环7的作用下安装在出料部2上，进而使出料管4牢固的安装在出料部2上，在箱体1中的铜铬锆合金经由出料管4排出时，出料管4和安装套管5会受到安装环7的限制，防止出料管4被挤出。
35.为了让出料管4安装的更为牢固，在限位槽中安装有限位挡环9，限位挡环9上开设有夹槽10。其中，限位挡环9与安装环7的连接也通过螺钉实现。在安装时，限位挡环9贴合在出料部2上，而且限位环6嵌入夹槽10中，与夹槽10形状配合，然后将安装环7安装在出料部2上，使得夹槽10和限位槽共同对限位环6进行夹持，而限位环6能够受到限位槽和夹槽10的共同限制，对限位环6的多个方向进行限制，使得限位环6能够牢固的安装在限位槽中，进而提高出料管4安装的稳定性。限位挡环9与安装环7通过螺钉安装在一起，还能够将限位环6夹的更紧。
36.为了让箱体1中的铜铬锆合金更容易进入出料管4中，在出料部2上开设有缩口部11，出料孔3布置在缩口部11中，而且在出料管4上开设有与缩口部11侧壁对齐的缩口面12，出料管4安装在出料部2上时，出料管4上带有缩口面12一端插入出料部2，且缩口面12与缩口部11的侧壁平齐。在铜铬锆合金从箱体1中挤出的过程中，铜铬锆合金运动到缩口部11处时，在缩口部11的作用下，铜铬锆合金的前进路线的直径越来越小，便于铜铬锆合金进入出料管4中，缩口部11给铜铬锆合金的前进提供了引导，而且在出料管4上开设缩口面12，缩口面12也对铜铬锆合金进入出料管4中进行引导，减少铜铬锆合金对于出料管4的挤压，便于铜铬锆合金进入出料管4中。
37.在安装环7上固定连接有水冷管13，在出料管4和安装环7连接在一起时，水冷管13套设在安装套环的外侧，而且水冷管13与安装套环之间存在间隙。
38.在水冷管13的一端外侧凸出设置有连接环14，在水冷管13的一端安装有水冷外套15，水冷外套15呈管型，在水冷外套15的一端固定连接有封闭环16，封闭环16的内圈直径大于出料管4的内圈直径，且小于安装套管5的外圈直径。
39.在封闭环16上凸出设置有插入环17，插入环17插入水冷管13与安装套管5之间，将水冷管13与安装套管5之间的间隙填充，使得水冷管13的两端封闭。其中，水冷外套15与水
冷管13通过螺钉穿设的方式连接在一起，而且螺钉穿设在连接环14和封闭环16上。
40.在将水冷外套15安装在水冷管13上后，水冷外套15上的封闭环16将水冷管13与安装套管5之间的间隙开口封闭，且封闭环16还会与安装套管5和连接环14贴合，并与连接环14通过螺钉安装在一起，使得封闭环16还能对安装套管5进行阻挡，更进一步的限制安装套管5受到的推动，提高出料管4布置的稳定性。
41.在安装环7上固定连接有布置管18，布置管18套设在水冷管13上，而且布置管18与水冷管13之间存在间隙。布置管18的一端固定连接在安装环7上，另一端封闭。
42.在水冷管13上固定连接有进水管19，水可以经由进水管19进入水冷管13和安装套管5之间。在布置管18上固定连接有出水管20，在安装环7上开设有出水孔21，出水孔21用于连通水冷管13内外，使得水冷管13与安装套管5之间的水可以经由出水孔21流入布置管18和水冷管13之间，再经由出水管20排走。
43.其中，进水管19布置在出料管4的下侧，出水管20布置在出料管4的上侧，而且出水管20与出水孔21正对。水冷管13上布置有多个进水管19。出水管20和进水管19布置的位置分别位于水冷管13的两端位置处。
44.在将箱体1中的铜铬锆合金挤压出来冷却成型时，工作人员将进水管19与冷却液储存箱的输出管接通，出水管20与冷却液储存箱的回收管连通，然后经由进水管19向水冷管13中注射，冷却液进入水冷管13中后，会与安装套管5接触，对安装套管5降温，使得进入出料管4中的铜铬锆合金产生的热量先在未排出出料管4时就在出料管4和安装套管5处进行热交换，降低铜铬锆合金的温度，便于铜铬锆合金成型。冷却液进入水冷管13和安装套管5之间后，随着进入的冷却液越来越多，冷却液会将水冷管13和安装套管5之间填满并进入出水孔21中，在经由出水孔21进入出水管20排出，实现冷却液的不断流动，在不断的流动中对出料管4中的铜铬锆合金进行降温定型，提高铜铬锆合金在出料管4中的坚硬度。
45.其中，将进水管19布置在出水管20的下侧，使得冷却液在流动时处于向上蔓延的趋势，让冷却液方便将安装套管5以及水冷管13之间的间隙填满，能够全方向的在安装套管5与出料管4处进行热交换。而且将进水管19和出水管20布置在水冷管13的两侧，使得冷却液在流动时可以从水冷管13的一端流动到另一端，便于水冷管13与安装套管5之间的冷却液全部排出换新。
46.在水冷管13与安装套管5之间布置有一层喷水套22，喷水套22上带有若干个网孔，使得冷却液与喷水套22接触时，喷水套22能够将冷却液形成的水柱分散开，均匀填充入水冷管13与安装套管5之间。在水柱与喷水套22接触时，喷水套22会对水柱有轻微的阻挡作用，让冷却液能够将喷水套22完全包裹住，从而让进入喷水套22与安装套管5之间的冷却液能够呈环形进入，让冷却液的换新程度更高。
47.在水冷外套15上固定连接有冷却管23，冷却管23与冷却液储存箱连通，冷却液经由冷却管23冲入水冷外套15中，铜铬锆合金从出料管4中排出后进入水冷外套15中，从冷却管23中进入水冷外套15中的冷却液对铜铬锆合金进行冲洗，进行热交换，对铜铬锆合金进行冷却，使得铜铬锆合金完成冷却定型的过程。
48.铜铬锆合金在水冷外套15内进行冷却的过程中，冷却管23排出的冷却液冲击到铜铬锆合金上，对铜铬锆合金的一个位置进行降温，使得冷却液蔓延到其他位置进行降温。为了提高降温效果，在水冷外套15内固定连接有水冷内套24，水冷内套24呈喇叭形，与水冷外
套15之间存在阻隔腔25，冷却管23与阻隔腔25连通，而且在水冷内套24上开设有若干个通孔26，若干个通孔26在水冷内套24上沿水冷内套24周向等间距布置，在铜铬锆合金进入水冷内套24中时，若干个通孔26环绕在铜铬锆合金的周围。在进行冷却时，冷却液进入阻隔腔25中，将整个阻隔腔25填满，在经由通孔26喷出到铜铬锆合金上，对铜铬锆合金的周围进行冷却，提高对于铜铬锆合金的冷却效果。
49.本实施例的实施原理为：在进行铜铬锆合金的冷却成型时，箱体1中的铜铬锆合金挤出，进入出料管4中，在出料管4中形成基础形状，并且在铜铬锆合金进入出料管4的之前，就通过进水管19和出水管20对出料管4进行降温冷却，使得铜铬锆合金中的热量在出料管4处进行热交换，从而降低铜铬锆合金的温度，提高铜铬锆合金的坚硬度，在后续进行冷却时铜铬锆合金减少铜铬锆合金上弯曲的出现。
50.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。