权利要求
1.一种无氧
铜材加工用高效除氧式熔炼装置，包括安装架(3)，其特征在于，所述安装架(3)的外部中侧固定安装有熔炼炉(1)，所述熔炼炉(1)的顶部安装有双轴电机，所述双轴电机的底部输出端固定安装有驱动轴(5)，所述驱动轴(5)的底端通过连接件(804)活动连接有螺杆，所述螺杆的外部螺纹连接有螺纹座(805)，所述螺纹座(805)的外侧铰接有多个摆动杆(802)，所述螺杆的外侧底部固定连接有连接盘(806)，所述连接盘(806)的外侧铰接有与摆动杆(802)数量相匹配的摆动架(801)，所述摆动架(801)的外侧开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑块，所述连接盘(806)的底部安装有环形管(807)，所述环形管(807)的外侧连通有多个喷嘴(803)。
2.根据权利要求1所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，所述熔炼炉(1)的内顶壁通过多个固定柱(7)固定连接有齿轮一(601)，所述驱动轴(5)的底端贯穿齿轮一(601)的中部，所述驱动轴(5)的外部中侧固定连接有衔接架(602)，所述衔接架(602)的多个端部均通过轴承活动连接有连接杆(604)，所述连接杆(604)的底部点焊连接有安装杆(605)，所述安装杆(605)的外侧可拆卸连接有两个混合杆(606)，所述连接杆(604)的顶部固定连接有齿轮二(603)，所述螺杆的底部通过传动组件与双轴电机的顶部输出端相连。
3.根据权利要求2所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，所述齿轮一(601)的外侧与两个所述齿轮二(603)的外侧啮合连接，所述混合杆(606)的底部固定连接有混合叶。
4.根据权利要求1所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，所述摆动杆(802)的底端与所述滑块的外侧活动连接，所述螺纹座(805)的内部通孔处滑动连接有限位杆(9)，所述限位杆(9)的顶端与所述连接件(804)的底部固定连接，所述限位杆(9)的底端与所述螺纹座(805)的顶部固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，所述传动组件包括两个同步轮一(402)，其中一个所述同步轮一(402)固定安装在双轴电机的顶部输出端上，另一个所述同步轮一(402)的外侧固定连接有传动轴一(401)，两个所述同步轮一(402)通过皮带相连接，所述传动轴一(401)转动安装在熔炼炉(1)的外表面，所述传动轴一(401)和所述螺杆的底端均固定连接有第一锥齿轮(403)，所述熔炼炉(1)的外表面通过轴承活动连接有传动轴二(404)，所述传动轴二(404)的左右两端均固定连接有第二锥齿轮(405)。
6.根据权利要求1所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，所述熔炼炉(1)的外侧安装有抽真空装置(2)，所述抽真空装置(2)通过真空管与所述熔炼炉(1)的内部相连通，所述熔炼炉(1)的顶部连通有进料管，所述进料管的外部安装有控制阀。
7.根据权利要求1所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，所述安装架(3)的底部安装有储气罐，所述储气罐的外部安装有气泵，所述气泵的输入端通过管道与储气罐的内侧相连通，所述气泵的输出端通过输气管与环形管(807)的内部相连通。
8.根据权利要求5所述的一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，其特征在于，两个所述第二锥齿轮(405)的外侧分别与相对应位置的第一锥齿轮(403)的外侧啮合连接。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及金属材料加工技术领域，具体为一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置。
背景技术
[0002]无氧铜材因具有高导电率、良好的加工和焊接性能等优良特性，被广泛应用于高端电气、电线电缆、电机、高真空电子等装置，在电力电子领域备受青睐。熔炼炉是无氧铜材生产的关键设备，其主要功能是为铜料熔化提供高温环境，常见的熔炼炉有反射炉、感应炉、真空熔炼炉等。
[0003]在无氧铜材加工过程中，铜液的纯净度和成分均匀性对产品质量有着至关重要的影响。然而，现有技术中用于无氧铜材加工的熔炼装置存在一些不足：
[0004]一是惰性气体喷嘴的设置不够完善。例如中国专利文献CN107052290B提到的熔炼装置，虽然采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面保证熔化时的隔氧状态，并通过在线除气装置向铜液内充入氮气除气脱氧，但喷嘴的灵活性不足，不能根据不同情况灵活调整角度和位置，难以均匀覆盖铜液表面形成稳定惰性气体保护层，易导致铜液局部与空气接触氧化，且易出现局部过热或飞溅现象，进而影响铜液温度和成分的均匀性，造成产品质量不稳定，产品缺陷率增加。
[0005]二是铜液搅拌效果不佳。目前一些熔炼装置对铜液的搅拌不够充分，致使铜液在熔炼过程中温度和成分均匀性难以保证，易出现局部过热或成分不均匀的情况，影响产品质量，且铜料熔化速度较慢，延长了熔炼时间，降低了生产效率。
[0006]为此，本领域技术人员提出一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置来解决上述问题。
发明内容
[0007]针对现有技术的不足，本发明提供了一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，解决了上述背景技术中所提出的问题。
[0008]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，包括安装架，所述安装架的外部中侧固定安装有熔炼炉，所述熔炼炉的顶部安装有双轴电机，所述双轴电机的底部输出端固定安装有驱动轴，所述驱动轴的底端通过连接件活动连接有螺杆，所述螺杆的外部螺纹连接有螺纹座，所述螺纹座的外侧铰接有多个摆动杆，所述螺杆的外侧底部固定连接有连接盘，所述连接盘的外侧铰接有与摆动杆数量相匹配的摆动架，所述摆动架的外侧开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑块，所述连接盘的底部安装有环形管，所述环形管的外侧连通有多个喷嘴。
[0009]优选的，所述熔炼炉的内顶壁通过多个固定柱固定连接有齿轮一，所述驱动轴的底端贯穿齿轮一的中部，所述驱动轴的外部中侧固定连接有衔接架，所述衔接架的多个端部均通过轴承活动连接有连接杆，所述连接杆的底部点焊连接有安装杆，所述安装杆的外侧可拆卸连接有两个混合杆，所述连接杆的顶部固定连接有齿轮二，所述螺杆的底部通过传动组件与双轴电机的顶部输出端相连。
[0010]优选的，所述齿轮一的外侧与两个所述齿轮二的外侧啮合连接，所述混合杆的底部固定连接有混合叶。
[0011]优选的，所述摆动杆的底端与所述滑块的外侧活动连接，所述螺纹座的内部通孔处滑动连接有限位杆，所述限位杆的顶端与所述连接件的底部固定连接，所述限位杆的底端与所述螺纹座的顶部固定连接。
[0012]优选的，所述传动组件包括两个同步轮一，其中一个所述同步轮一固定安装在双轴电机的顶部输出端上，另一个所述同步轮一的外侧固定连接有传动轴一，两个所述同步轮一通过皮带相连接，所述传动轴一转动安装在熔炼炉的外表面，所述传动轴一和所述螺杆的底端均固定连接有第一锥齿轮，所述熔炼炉的外表面通过轴承活动连接有传动轴二，所述传动轴二的左右两端均固定连接有第二锥齿轮。
[0013]优选的，所述熔炼炉的外侧安装有抽真空装置，所述抽真空装置通过真空管与所述熔炼炉的内部相连通，所述熔炼炉的顶部连通有进料管，所述进料管的外部安装有控制阀。
[0014]优选的，所述安装架的底部安装有储气罐，所述储气罐的外部安装有气泵，所述气泵的输入端通过管道与储气罐的内侧相连通，所述气泵的输出端通过输气管与环形管的内部相连通。
[0015]优选的，两个所述第二锥齿轮的外侧分别与相对应位置的第一锥齿轮的外侧啮合连接。
[0016]本发明提供了一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置。具备以下有益效果：
[0017]1、本发明通过多个可调节角度和位置的惰性气体喷嘴，能够更均匀地覆盖铜液表面，形成稳定的惰性气体保护层，隔绝铜液与空气接触，同时喷嘴方向的可调节性，可使惰性气体按需精准喷射，保证铜液受气均匀，避免局部过热或飞溅，使铜液温度和成分更均匀，确保产品质量的稳定性，降低因气体喷射不均匀导致的产品缺陷，提高产品合格率。
[0018]2、本发明在熔炼炉的内部增设旋转式搅拌结构，如此能够使铜液在熔炼过程中得到充分搅拌，确保铜液的温度和成分均匀一致，避免局部过热或成分不均匀的情况出现，从而提高产品质量的稳定性，同时能够加快铜料的熔化速度，缩短熔炼时间，提高生产效率。
附图说明
[0019]图1为本发明的立体图;
[0020]图2为本发明的安装架结构示意图;
[0021]图3为本发明的熔炼炉内部结构示意图;
[0022]图4为本发明的齿轮一结构示意图;
[0023]图5为本发明的连接杆结构示意图;
[0024]图6为本发明的驱动轴结构示意图;
[0025]图7为本发明的传动轴二结构示意图。
[0026]其中，1、熔炼炉;2、抽真空装置;3、安装架;401、传动轴一;402、同步轮一;403、第一锥齿轮;404、传动轴二;405、第二锥齿轮;5、驱动轴;601、齿轮一;602、衔接架;603、齿轮二;604、连接杆;605、安装杆;606、混合杆;7、固定柱;801、摆动架;802、摆动杆;803、喷嘴;804、连接件;805、螺纹座;806、连接盘;807、环形管;9、限位杆。
具体实施方式
[0027]下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]请参阅附图1-附图7，本发明实施例提供一种无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置，包括安装架3，安装架3的外部中侧固定安装有熔炼炉1，熔炼炉1的顶部安装有双轴电机，双轴电机的底部输出端固定安装有驱动轴5，驱动轴5的底端通过连接件804活动连接有螺杆，螺杆的外部螺纹连接有螺纹座805，螺纹座805的外侧铰接有多个摆动杆802，螺杆的外侧底部固定连接有连接盘806，连接盘806的外侧铰接有与摆动杆802数量相匹配的摆动架801，摆动架801的外侧开设有滑槽，滑槽的内部滑动连接有滑块，连接盘806的底部安装有环形管807，环形管807的外侧连通有多个喷嘴803。摆动杆802的底端与滑块的外侧活动连接，螺纹座805的内部通孔处滑动连接有限位杆9，限位杆9的顶端与连接件804的底部固定连接，限位杆9的底端与螺纹座805的顶部固定连接。
[0029]具体的，安装架3作为整个装置的支撑框架，保证装置整体的稳定性。
[0030]熔炼炉1用于容纳铜料并提供熔炼环境。驱动轴5用于带动衔接架602旋转，使连接杆604和混合叶对铜液进行搅拌。限位杆9用于限制螺纹座805的旋转，使其只能沿限位杆9上下移动，保证摆动杆802能够有效传递运动。环形管807用于输送惰性气体并均匀分布到各个喷嘴803。摆动架801外侧开设滑槽，滑槽内滑动连接滑块，当摆动架801摆动时，滑块在滑槽内滑动，同时带动喷嘴803改变角度，实现惰性气体的精准喷射。
[0031]喷嘴803用于将惰性气体喷射到铜液表面，形成保护层，防止铜液氧化。
[0032]开启气泵，气泵从储气罐抽取惰性气体，气体经输气管被输送至环形管807。环形管807将惰性气体均匀分配后，气体再由喷嘴803均匀喷出，于铜液表面快速形成一层稳定的惰性气体保护层，使得铜液与空气隔绝，有效防止铜液发生氧化反应。
[0033]当螺杆开始转动时，螺纹座805随之沿着限位杆9的外表面向上移动。螺纹座805向上移动的同时，带动其外侧铰接的摆动杆802的顶端发生摆动。摆动杆802在摆动过程中，凭借其牵引力作用，带动滑块沿着摆动架801滑槽的内壁相应移动。摆动架801受力后发生摆动，进而引起喷嘴803的角度发生变化，实现喷嘴803的自动摆动功能。摆动后的喷嘴803能够根据铜液表面的实时状态，将惰性气体按需精准喷射到铜液表面，保证铜液受气均匀，防止局部过热或飞溅，使铜液的温度和成分得以均匀稳定，确保产品质量的稳定性
[0034]熔炼炉1的内顶壁通过多个固定柱7固定连接有齿轮一601，驱动轴5的底端贯穿齿轮一601的中部，驱动轴5的外部中侧固定连接有衔接架602，衔接架602的多个端部均通过轴承活动连接有连接杆604，连接杆604的底部点焊连接有安装杆605，安装杆605的外侧可拆卸连接有两个混合杆606，连接杆604的顶部固定连接有齿轮二603，螺杆的底部通过传动组件与双轴电机的顶部输出端相连。齿轮一601的外侧与两个齿轮二603的外侧啮合连接，混合杆606的底部固定连接有混合叶。两个第二锥齿轮405的外侧分别与相对应位置的第一锥齿轮403的外侧啮合连接。
[0035]具体地，固定柱7起到支撑和固定齿轮一601的作用，保证齿轮一601在熔炼炉1内的稳定安装。齿轮一601通过固定柱7进行固定。其中部被驱动轴5贯穿，可绕自身轴线旋转。连接杆604在衔接架602的带动下做圆周运动，同时在齿轮二603的传动下自身也会转动。安装杆605用于安装混合杆606。安装杆605随着连接杆604的运动而运动，带动混合杆606对铜液进行搅拌。混合杆606和混合叶直接与铜液接触，通过自身的旋转和圆周运动对铜液进行充分搅拌。齿轮二603与齿轮一601啮合。当齿轮一601旋转时，齿轮二603也随之旋转，从而带动连接杆604不仅随衔接架602做圆周运动，自身还会转动，增加了搅拌的复杂性和均匀性。
[0036]启动双轴电机的底部输出端，动力传递至驱动轴5，驱动轴5发生转动。驱动轴5带动衔接架602同轴转动，衔接架602上的连接杆604随之转动，连接杆604底部的安装杆605和混合杆606也一同旋转，对铜液进行初步搅拌。在衔接架602转动过程中，齿轮二603与齿轮一601相互啮合，齿轮二603随之发生自转，进而带动连接杆604不仅随衔接架602做圆周运动，自身还绕自身轴线旋转，使得混合叶能够更充分地搅拌铜液，显著提升了搅拌效果，确保铜液的温度和成分均匀一致。
[0037]传动组件包括两个同步轮一402，其中一个同步轮一402固定安装在双轴电机的顶部输出端上，另一个同步轮一402的外侧固定连接有传动轴一401，两个同步轮一402通过皮带相连接，传动轴一401转动安装在熔炼炉1的外表面，传动轴一401和螺杆的底端均固定连接有第一锥齿轮403，熔炼炉1的外表面通过轴承活动连接有传动轴二404，传动轴二404的左右两端均固定连接有第二锥齿轮405，两个第二锥齿轮405的外侧分别与相对应位置的第一锥齿轮403的外侧啮合连接。
[0038]具体地，启动双轴电机的顶部输出端，带动安装在其上的同步轮一402旋转。
[0039]在皮带的传动作用下，另一个同步轮一402随之同步旋转，同时带动传动轴一401同步转动。传动轴一401旋转时，固定在其底端的第一锥齿轮403随之旋转。第一锥齿轮403与第二锥齿轮405相互啮合，将旋转运动传递给第二锥齿轮405。第二锥齿轮405固定在传动轴二404上，传动轴二404通过轴承活动连接在熔炼炉1的外表面。第二锥齿轮405旋转时带动传动轴二404旋转。传动轴二404的旋转通过另一侧的第二锥齿轮405和第一锥齿轮403的啮合，最终带动螺杆发生转动。
[0040]熔炼炉1的外侧安装有抽真空装置2，抽真空装置2通过真空管与熔炼炉1的内部相连通，熔炼炉1的顶部连通有进料管，进料管的外部安装有控制阀。安装架3的底部安装有储气罐，储气罐的外部安装有气泵，气泵的输入端通过管道与储气罐的内侧相连通，气泵的输出端通过输气管与环形管807的内部相连通。
[0041]具体地，抽真空装置2过真空管与熔炼炉1内部相连通。其核心部件
真空泵，负责将熔炼炉1内的空气抽出，形成真空环境，降低铜液中的氧含量，提高铜材的纯度。进料管用于加入铜料。控制阀用于控制铜料的加入量和进料速度，确保铜料干燥、无杂质，防止水分和杂质混入铜液中。储气罐用于储存惰性气体，为惰性气体供应系统提供气源。气泵的主要功能是将储气罐内的惰性气体抽出并输送至环形管807，再由喷嘴803均匀喷出，形成惰性气体保护层，隔绝铜液与空气接触，防止铜液氧化。
[0042]启动抽真空装置2，真空泵通过真空管将熔炼炉1内的空气抽出，形成真空环境，降低铜液中的氧含量，提高铜材的纯度。通过熔炼炉1顶部的进料管加入铜料，根据生产需求确定进料量。进料时需确保铜料干燥、无杂质，防止水分和杂质混入铜液中。进料后关闭进料管的控制阀，保证熔炼炉1的密封性。
[0043]开启气泵，从储气罐抽取惰性气体，经输气管输送至环形管807，再由喷嘴803均匀喷出，在铜液表面形成惰性气体保护层，隔绝铜液与空气接触，防止铜液氧化。
[0044]工作原理：具体使用本装置时，其包括以下运行原理：
[0045]通过熔炼炉1顶部的进料管加入铜料，根据生产需求确定进料量，进料时需确保铜料干燥、无杂质，防止水分和杂质混入铜液中。进料后关闭进料管的控制阀，保持熔炼炉1的密封性，启动抽真空装置2，通过真空管将抽真空装置2内的空气抽出，形成真空环境，降低铜液中氧含量，提高铜材纯度。
[0046]抽真空完成后，开启气泵，从储气罐抽取惰性气体，经输气管输送至环形管807，再由喷嘴803均匀喷出，在铜液表面形成惰性气体保护层，隔绝铜液与空气接触，防止铜液氧化;
[0047]启动双轴电机底部的输出端带动驱动轴5发生转动，如此带动衔接架602同轴转动，使多个连接在衔接架602上的连接杆604和混合叶发生旋转，继而对熔炼炉1内部的铜液进行初步混合。在衔接架602转动的过程中，齿轮二603在齿轮一601啮合作用下发生转动，齿轮二603的转动带动连接杆604发生转动，继而带动混合叶发生转动，如此连接杆604和混合叶沿着衔接架602做圆周运动的同时自身还会转动，提高对铜料的混合效果，确保铜液的温度和成分均匀一致。
[0048]通过启动双轴电机的顶部输出端，继而带动其中一个同步轮一402发生转动，该同步轮一402在皮带的传动作用下带动另一个同步轮一402发生转动，同时带动传动轴一401同步转动，传动轴一401在第一锥齿轮403、第二锥齿轮405以及传动轴二404的传动作用下带动螺杆发生转动，此时螺纹座805沿着限位杆9的外表面进行向上移动，在螺纹座805向上移动的同时带动摆动杆802的顶端发生摆动，此时在摆动杆802牵引力的作用下带动滑块沿着滑槽的内壁移动，继而带动摆动架801发生摆动，让喷嘴803的角度发生变化。如此可使惰性气体按需精准喷射，保证铜液受气均匀，避免局部过热或飞溅，使铜液温度和成分更均匀，确保产品质量的稳定性。
[0049]熔炼过程中，持续监测铜液的温度、成分及惰性气体流量等关键参数。根据实时监测数据，及时调整双轴电机转速、气泵输出功率及抽真空装置2运行状态，保证铜液质量稳定，确保生产出的无氧铜材完全符合预期性能标准。
[0050]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
说明书附图(7)
声明：
“无氧铜材加工用高效除氧式熔炼装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：江阴和宏特种材料有限公司
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