一种用于无油轴承的铜合金熔炼装置的制作方法

本发明涉及无油轴承生产工艺，尤其涉及一种用于无油轴承的铜合金熔炼装置。

背景技术：

轴承是各类机电产品的重要基础件，铜轴承具有性能稳定可靠、使用寿命长以及维修保养简便等优点，致使其在轴承市场广泛应用，特别是无油铜轴承领域。铜合金因其具有承载能力强、熔点高、耐热性能好、耐磨损性能高等特点，逐渐成为了轴承的主导材料。无油轴承是一种兼有金属轴承特点和无油润滑轴承特点的新颖润滑轴承，由金属基体承受载荷，特殊配方的固体润滑材料起润滑作用。它具有承载能力高，耐冲击，耐高温，自润滑能力强等特点，特别适用于重载，低速，往复或摆动等难以润滑和形成油膜的场合，也不怕水冲和其它酸液的浸蚀和冲刷。作为无油轴承生产的基础，无油轴承所采用的金属基材性能尤为重要，要得到合格的铜合金制品，必须先制得合格的铜、铜合金液。故此，铜合金的熔炼和铸造是获得优质铜合金制品和材料的关键工效之一。常用的铜合金熔炼装置使用不灵活，工艺参数难以控制，材料性能难以得到保证。因此，有必要对这种熔炼装置进行结构优化，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于无油轴承的铜合金熔炼装置，以提升铜合金的性能，并提升生产效率。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于无油轴承的铜合金熔炼装置，包括支架与炉壳，其中：

炉壳为圆筒形，其底部封闭，顶部开口，炉壳上设有左支轴与右支轴，左支轴横向设置，其内侧端焊接于炉壳左侧面，其外侧端向炉壳左方伸出，右支轴横向设置，其内侧端焊接于炉壳右侧面，其外侧端向炉壳右方伸出，左支轴与右支轴的高度一致，其轴线位于同一直线上，并与炉壳的轴线垂直相交，左顶梁上设有左轴座，左轴座位于左顶梁中部，并采用连接件固定于左顶梁顶面，左轴座中装设有左轴承，左支轴外侧端通过左轴承装配于左轴座中，右顶梁上设有右轴座，右轴座位于右顶梁中部，并采用连接件固定于右轴座顶面，右轴座中装设有右轴承，右支轴外侧端通过右轴承装配于右轴座中，炉壳上还设有左护板与右护板，左护板为矩形，并沿炉壳的轴线方向延伸，其两侧边缘向内侧弯折，并焊接于炉壳左侧面，在左护板与炉壳之间形成隔离腔，右护板为矩形，并沿炉壳的轴线方向延伸，其两侧边缘向内侧弯折，并焊接于炉壳右侧面，在右护板与炉壳之间形成隔离腔；

炉壳内设有耐火底座，该耐火底座为圆柱形，其高度小于炉壳的高度，耐火底座的底面置于炉壳底部，其侧面贴附于炉壳内壁，耐火底座上方设有感应加热器，该感应加热器为圆筒形，其底端置于耐火底座顶面上，感应加热器的轴线与炉壳的轴线重合，感应加热器的外径小于炉壳的内径，其高度小于炉壳的高度，炉壳内还设有耐火内胆，该耐火内胆为圆筒形，其轴线与感应加热器轴线重合，耐火内胆底端置于耐火底座顶面上，其内侧面包覆于感应加热器外侧面，耐火内胆的高度与感应加热器的高度一致，耐火内胆外侧设有内隔热筒及外隔热筒，内隔热筒及外隔热筒均为圆筒形，其轴线与耐火内胆的轴线重合，内隔热筒及外隔热筒与耐火内胆的高度一致，内隔热筒及外隔热筒底端置于耐火底座顶面上，内隔热筒内侧面包覆于耐火内胆外侧面，外隔热筒内侧面包覆于内隔热筒内侧面，外隔热筒外侧面贴附于炉壳内壁；

炉壳内还设有隔热顶板，该隔热顶板的底面置于感应加热器、耐火内胆、内隔热筒以及外隔热筒的顶面上，其外侧面贴附于炉壳内壁，隔热顶板的顶面开设有限位环槽，该限位环槽位于隔热顶板的顶面边缘，炉壳中设有限位环边，该限位环边嵌入限位环槽内，其外侧面焊接于炉壳内壁，限位环边上方设有炉盖板，炉盖板底面置于限位环边及隔热顶板的顶面上，其外侧面贴附于炉壳内壁，炉盖板及限位环边中开设有一组定位孔，定位孔沿炉盖板及限位环边的周向顺次排布，定位孔中设有定位螺栓，由定位螺栓将炉盖板及定位环边连接固定；

感应加热器中设有坩埚，该坩埚为圆筒形，其底端封闭，顶端开口，坩埚的外径小于感应加热器的内径，其底端与耐火底座的顶面之间留有间隙，其外侧面与感应加热器内侧面之间留有间隙，隔热顶板底面开设有通联孔，通联孔的轴线与感应加热器的轴线重合，通联孔的直径与感应加热器的内侧面直径一致，其厚度为隔热顶板厚度的一半，隔热顶板顶面开设有嵌合孔，嵌合孔与通联孔的轴线重合，其直径与坩埚的外径一致，其厚度为隔热顶板厚度的一半，炉盖板中开设有适配孔，适配孔的轴线与嵌合孔的轴线重合，其直径与坩埚的外径一致，坩埚上段部分从通联孔中穿过，并从嵌合孔及适配孔中伸出，嵌合孔及适配孔的内侧面贴附于坩埚的外侧面；

坩埚上段部分开设有出料口，该出料口从坩埚顶端向下延伸，其深度为嵌合孔与适配孔的厚度之和，出料口的底侧边与嵌合口的底侧面齐平，出料口处设有出料槽，出料槽的内端接合于出料口处，其外端向坩埚外侧延伸，出料槽具有倾斜段与平直段，倾斜段向坩埚外上方伸出，并延伸至炉壳处，隔热顶板中开设有嵌合槽，该嵌合槽的内端口位于嵌合孔内侧面，其外端口位于隔热顶板外侧面，嵌合槽的形状与倾斜段适配，倾斜段置于嵌合槽内，平直段衔接于倾斜段末端，并横向延伸，炉壳顶端开设有承托口，承托口与平直段形状适配，平直段从该承托口中向炉壳外侧伸出，炉盖板中开设有豁口，该豁口的内端口位于适配孔的内侧面，其外端口位于炉盖板的外侧面，出料槽顶边与坩埚顶边齐平，出料槽的顶边及坩埚的顶边处设有限位边，该限位边向坩埚及出料槽外侧卷折，其底面贴附于炉盖顶面；

坩埚上方设有坩埚盖板，坩埚盖板的边缘与限位边的边缘齐平，炉盖板上设有一组定位螺柱，定位螺柱沿适配孔及豁口边缘顺次排布，限位边及坩埚盖板中具有与定位螺柱适配的安装孔，定位螺柱从安装孔中伸出，并采用定位螺母连接固定，坩埚盖板中开设有投料口，投料口位于坩埚顶部开口上方，其直径小于坩埚的内径，投料口上方设有投料盖，投料盖的直径大于投料口的直径，其边缘贴合于坩埚盖板顶面，投料盖底部设有一组限位杆，限位杆向投料盖下方伸出，其外侧面贴合于投料口的内侧面，投料盖底部还开设有密封槽，密封槽沿投料盖边缘延伸，密封槽中设有密封条，投料盖顶部装设有抓手，坩埚盖板上固定有一对锁紧座，锁紧座分列于投料盖两侧，锁紧座上分别装设有锁紧块，锁紧块底部固定有锁紧螺杆，锁紧螺杆向锁紧块下方伸出，锁紧座内具有螺纹孔，锁紧螺杆旋入螺纹孔内，锁紧块顶部固定有锁紧手柄，锁紧手柄与锁紧螺杆相互垂直，锁紧块的直径大于锁紧螺杆的直径，锁紧块底部边缘开设有螺旋压紧面，螺旋压紧面围绕锁紧螺杆延伸，其轴线与锁紧螺杆的轴线重合，螺旋压紧面抵住投料盖顶面，将投料盖压紧在坩埚盖板上。

坩埚盖板中开设有物料测温孔、炉膛测温孔以及充气孔，物料测温孔中装设有物料温度传感器，物料温度传感器伸入坩埚内，对坩埚内的物料进行温度监测，炉膛测温孔中装设有炉膛温度传感器，炉膛温度传感器伸入坩埚与感应加热器之间的间隙内，对感应加热器进行温度监测，充气孔中装设有充气管道，充气管道伸入坩埚内，向坩埚内充入惰性气体。

支架包括左基梁、右基梁，左基梁与右基梁横向放置，并且相互平行，左基梁与后基梁之间设有后基梁，后基梁左端焊接于左基梁后端，其右端焊接于右基梁后端，左基梁与后基梁之间还设有左叉梁与右叉梁，左叉梁前端焊接于左基梁前端，其后端焊接于右基梁后端，右叉梁前端焊接于右基梁前端，其后端焊接于左基梁后端，左叉梁与右叉梁中部交叉并焊接固定；

左基梁上设有左前支柱与左后支柱，左前支柱底端焊接于左基梁前端，其顶端向左基梁后上方斜向伸出，左后支柱底端焊接于左基梁后端，其顶端向左基梁前上方斜向伸出，左前支柱与左后支柱之间设有左顶梁，左顶梁前端焊接于左前支柱顶端，其后端焊接于左后支柱顶端，左前支柱与左后支柱顶端高度一致，左顶梁与左基梁相互平行，左基梁、左顶梁、左前支柱以及左后支柱围合形成等腰梯形，左顶梁与左基梁之间设有左立柱，左立柱底端焊接于左基梁中部，其顶端焊接于左顶梁中部；

右基梁上设有右前支柱与右后支柱，右前支柱底端焊接于右基梁前端，其顶端向右基梁后上方斜向伸出，右后支柱底端焊接于右基梁后端，其顶端向右基梁前上方斜向伸出，右前支柱与右后支柱之间设有右顶梁，右顶梁前端焊接于右前支柱顶端，其后端焊接于右后支柱顶端，右前支柱与右后支柱顶端高度一致，右顶梁与右基梁相互平行，右基梁、右顶梁、右前支柱以及右后支柱围合形成等腰梯形，右顶梁与右基梁之间设有右立柱，右立柱底端焊接于右基梁中部，其顶端焊接于右顶梁中部；

左基梁上设有左推杆，左推杆底端焊接于左基梁后端，其顶端向左基梁后上方斜向伸出，右基梁上设有右推杆，右推杆底端焊接于右基梁后端，其顶端向右基梁后上方斜向伸出，左推杆与右推杆相互平行，左推杆与右推杆之间设有扶手杆，扶手杆左端焊接于左推杆顶端，其右端焊接于右推杆顶端，左推杆与右推杆顶端高度一致，扶手杆与后基梁相互平行；

左基梁上设有左前轮叉与左后轮叉，左前轮叉焊接于左基梁前端，并向左基梁下方伸出，左后轮叉焊接于左基梁后端，并向左基梁下端伸出，左前轮叉中装设有左前支轮，左后轮叉中装设有左后支轮，右基梁上设有右前轮叉与右后轮叉，右前轮叉焊接于右基梁前端，并向右基梁下方伸出，右后轮叉焊接于右基梁后端，并向右基梁下端伸出，右前轮叉中装设有右前支轮，右后轮叉中装设有右后支轮。

本发明的优点在于：

该熔炼装置将炉壳及坩埚装设于可移动的支架上，便于根据需要对熔炼装置进行移动，便于进行原材料添加以及成品取出，炉壳的保温性能较好，并采用充气管道向坩埚内充入惰性气体，避免材料氧化，其设置的物料温度传感器与炉膛温度传感器分别对熔炼物料和感应加热器分别进行温度监测，对熔炼过程实时掌控，有利于提升产品性能，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明提出的熔炼装置的结构示意图；

图2是支架的结构示意图；

图3是炉壳的内部剖面结构示意图；

图4是该熔炼装置的正面结构示意图；

图5是隔热顶板的结构示意图；

图6是坩埚的结构示意图；

图7是炉壳的结构示意图；

图8是炉盖板的结构示意图；

图9是投料盖与锁紧块的配合状态示意图；

图10是坩埚盖板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1～图10所示，本发明提出的熔炼装置包括支架1与炉壳2，其中：支架包括左基梁101、右基梁102，左基梁与右基梁横向放置，并且相互平行，左基梁与后基梁之间设有后基梁103，后基梁左端焊接于左基梁后端，其右端焊接于右基梁后端，左基梁与后基梁之间还设有左叉梁104与右叉梁105，左叉梁前端焊接于左基梁前端，其后端焊接于右基梁后端，右叉梁前端焊接于右基梁前端，其后端焊接于左基梁后端，左叉梁与右叉梁中部交叉并焊接固定；

左基梁上设有左前支柱106与左后支柱107，左前支柱底端焊接于左基梁前端，其顶端向左基梁后上方斜向伸出，左后支柱底端焊接于左基梁后端，其顶端向左基梁前上方斜向伸出，左前支柱与左后支柱之间设有左顶梁108，左顶梁前端焊接于左前支柱顶端，其后端焊接于左后支柱顶端，左前支柱与左后支柱顶端高度一致，左顶梁与左基梁相互平行，左基梁、左顶梁、左前支柱以及左后支柱围合形成等腰梯形，左顶梁与左基梁之间设有左立柱109，左立柱底端焊接于左基梁中部，其顶端焊接于左顶梁中部；

右基梁上设有右前支柱110与右后支柱111，右前支柱底端焊接于右基梁前端，其顶端向右基梁后上方斜向伸出，右后支柱底端焊接于右基梁后端，其顶端向右基梁前上方斜向伸出，右前支柱与右后支柱之间设有右顶梁112，右顶梁前端焊接于右前支柱顶端，其后端焊接于右后支柱顶端，右前支柱与右后支柱顶端高度一致，右顶梁与右基梁相互平行，右基梁、右顶梁、右前支柱以及右后支柱围合形成等腰梯形，右顶梁与右基梁之间设有右立柱113，右立柱底端焊接于右基梁中部，其顶端焊接于右顶梁中部；

左基梁上设有左推杆114，左推杆底端焊接于左基梁后端，其顶端向左基梁后上方斜向伸出，右基梁上设有右推杆115，右推杆底端焊接于右基梁后端，其顶端向右基梁后上方斜向伸出，左推杆与右推杆相互平行，左推杆与右推杆之间设有扶手杆116，扶手杆左端焊接于左推杆顶端，其右端焊接于右推杆顶端，左推杆与右推杆顶端高度一致，扶手杆与后基梁相互平行；

左基梁上设有左前轮叉117与左后轮叉118，左前轮叉焊接于左基梁前端，并向左基梁下方伸出，左后轮叉焊接于左基梁后端，并向左基梁下端伸出，左前轮叉中装设有左前支轮119，左后轮叉中装设有左后支轮120，右基梁上设有右前轮叉121与右后轮叉122，右前轮叉焊接于右基梁前端，并向右基梁下方伸出，右后轮叉焊接于右基梁后端，并向右基梁下端伸出，右前轮叉中装设有右前支轮123，右后轮叉中装设有右后支轮124。

炉壳为圆筒形，其底部封闭，顶部开口，炉壳上设有左支轴201与右支轴202，左支轴横向设置，其内侧端焊接于炉壳左侧面，其外侧端向炉壳左方伸出，右支轴横向设置，其内侧端焊接于炉壳右侧面，其外侧端向炉壳右方伸出，左支轴与右支轴的高度一致，其轴线位于同一直线上，并与炉壳的轴线垂直相交，左顶梁上设有左轴座203，左轴座位于左顶梁中部，并采用连接件固定于左顶梁顶面，左轴座中装设有左轴承，左支轴外侧端通过左轴承装配于左轴座中，右顶梁上设有右轴座204，右轴座位于右顶梁中部，并采用连接件固定于右轴座顶面，右轴座中装设有右轴承，右支轴外侧端通过右轴承装配于右轴座中，炉壳上还设有左护板205与右护板206，左护板为矩形，并沿炉壳的轴线方向延伸，其两侧边缘向内侧弯折，并焊接于炉壳左侧面，在左护板与炉壳之间形成隔离腔，右护板为矩形，并沿炉壳的轴线方向延伸，其两侧边缘向内侧弯折，并焊接于炉壳右侧面，在右护板与炉壳之间形成隔离腔；

炉壳内设有耐火底座207，该耐火底座为圆柱形，其高度小于炉壳的高度，耐火底座的底面置于炉壳底部，其侧面贴附于炉壳内壁，耐火底座上方设有感应加热器208，该感应加热器为圆筒形，其底端置于耐火底座顶面上，感应加热器的轴线与炉壳的轴线重合，感应加热器的外径小于炉壳的内径，其高度小于炉壳的高度，炉壳内还设有耐火内胆209，该耐火内胆为圆筒形，其轴线与感应加热器轴线重合，耐火内胆底端置于耐火底座顶面上，其内侧面包覆于感应加热器外侧面，耐火内胆的高度与感应加热器的高度一致，耐火内胆外侧设有内隔热筒210及外隔热筒211，内隔热筒及外隔热筒均为圆筒形，其轴线与耐火内胆的轴线重合，内隔热筒及外隔热筒与耐火内胆的高度一致，内隔热筒及外隔热筒底端置于耐火底座顶面上，内隔热筒内侧面包覆于耐火内胆外侧面，外隔热筒内侧面包覆于内隔热筒内侧面，外隔热筒外侧面贴附于炉壳内壁；

炉壳内还设有隔热顶板212，该隔热顶板的底面置于感应加热器、耐火内胆、内隔热筒以及外隔热筒的顶面上，其外侧面贴附于炉壳内壁，隔热顶板的顶面开设有限位环槽213，该限位环槽位于隔热顶板的顶面边缘，炉壳中设有限位环边214，该限位环边嵌入限位环槽内，其外侧面焊接于炉壳内壁，限位环边上方设有炉盖板215，炉盖板底面置于限位环边及隔热顶板的顶面上，其外侧面贴附于炉壳内壁，炉盖板及限位环边中开设有一组定位孔，定位孔沿炉盖板及限位环边的周向顺次排布，定位孔中设有定位螺栓，由定位螺栓将炉盖板及定位环边连接固定；

感应加热器中设有坩埚216，该坩埚为圆筒形，其底端封闭，顶端开口，坩埚的外径小于感应加热器的内径，其底端与耐火底座的顶面之间留有间隙，其外侧面与感应加热器内侧面之间留有间隙，隔热顶板底面开设有通联孔217，通联孔的轴线与感应加热器的轴线重合，通联孔的直径与感应加热器的内侧面直径一致，其厚度为隔热顶板厚度的一半，隔热顶板顶面开设有嵌合孔218，嵌合孔与通联孔的轴线重合，其直径与坩埚的外径一致，其厚度为隔热顶板厚度的一半，炉盖板中开设有适配孔219，适配孔的轴线与嵌合孔的轴线重合，其直径与坩埚的外径一致，坩埚上段部分从通联孔中穿过，并从嵌合孔及适配孔中伸出，嵌合孔及适配孔的内侧面贴附于坩埚的外侧面；

坩埚上段部分开设有出料口220，该出料口从坩埚顶端向下延伸，其深度为嵌合孔与适配孔的厚度之和，出料口的底侧边与嵌合口的底侧面齐平，出料口处设有出料槽221，出料槽的内端接合于出料口处，其外端向坩埚外侧延伸，出料槽具有倾斜段与平直段，倾斜段向坩埚外上方伸出，并延伸至炉壳处，隔热顶板中开设有嵌合槽222，该嵌合槽的内端口位于嵌合孔内侧面，其外端口位于隔热顶板外侧面，嵌合槽的形状与倾斜段适配，倾斜段置于嵌合槽内，平直段衔接于倾斜段末端，并横向延伸，炉壳顶端开设有承托口223，承托口与平直段形状适配，平直段从该承托口中向炉壳外侧伸出，炉盖板中开设有豁口224，该豁口的内端口位于适配孔的内侧面，其外端口位于炉盖板的外侧面，出料槽顶边与坩埚顶边齐平，出料槽的顶边及坩埚的顶边处设有限位边225，该限位边向坩埚及出料槽外侧卷折，其底面贴附于炉盖顶面；

坩埚上方设有坩埚盖板226，坩埚盖板的边缘与限位边的边缘齐平，炉盖板上设有一组定位螺柱227，定位螺柱沿适配孔及豁口边缘顺次排布，限位边及坩埚盖板中具有与定位螺柱适配的安装孔，定位螺柱从安装孔中伸出，并采用定位螺母连接固定，坩埚盖板中开设有投料口228，投料口位于坩埚顶部开口上方，其直径小于坩埚的内径，投料口上方设有投料盖229，投料盖的直径大于投料口的直径，其边缘贴合于坩埚盖板顶面，投料盖底部设有一组限位杆230，限位杆向投料盖下方伸出，其外侧面贴合于投料口的内侧面，投料盖底部还开设有密封槽231，密封槽沿投料盖边缘延伸，密封槽中设有密封条，投料盖顶部装设有抓手232，坩埚盖板上固定有一对锁紧座233，锁紧座分列于投料盖两侧，锁紧座上分别装设有锁紧块234，锁紧块底部固定有锁紧螺杆，锁紧螺杆向锁紧块下方伸出，锁紧座内具有螺纹孔，锁紧螺杆旋入螺纹孔内，锁紧块顶部固定有锁紧手柄235，锁紧手柄与锁紧螺杆相互垂直，锁紧块的直径大于锁紧螺杆的直径，锁紧块底部边缘开设有螺旋压紧面236，螺旋压紧面围绕锁紧螺杆延伸，其轴线与锁紧螺杆的轴线重合，螺旋压紧面抵住投料盖顶面，将投料盖压紧在坩埚盖板上。

坩埚盖板中开设有物料测温孔、炉膛测温孔以及充气孔，物料测温孔中装设有物料温度传感器237，物料温度传感器伸入坩埚内，对坩埚内的物料进行温度监测，炉膛测温孔中装设有炉膛温度传感器238，炉膛温度传感器伸入坩埚与感应加热器之间的间隙内，对感应加热器进行温度监测，充气孔中装设有充气管道239，充气管道伸入坩埚内，向坩埚内充入惰性气体。

该熔炼装置将炉壳及坩埚装设于可移动的支架上，便于根据需要对熔炼装置进行移动，便于进行原材料添加以及成品取出，炉壳的保温性能较好，并采用充气管道向坩埚内充入惰性气体，避免材料氧化，其设置的物料温度传感器与炉膛温度传感器分别对熔炼物料和感应加热器分别进行温度监测，对熔炼过程实时掌控，有利于提升产品性能，提高生产效率。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。