一種受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于受電弓滑板制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及的是一種受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]提高受電弓浸金屬碳滑板質(zhì)量，加快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，突破國外技術(shù)封鎖，是目前受電弓滑板行業(yè)的重要內(nèi)容。多年來，法國、德國、日本等國家都大力開展受電弓滑板的制備工藝研宄。受電弓碳滑板的制備方法主要有粉末冶金、高壓燒結(jié)、真空壓力浸滲等，目前市場主導(dǎo)產(chǎn)品為真空壓力浸滲制造的浸金屬碳滑板，另外純碳滑板占有小額市場。傳統(tǒng)的粉末冶金滑板由于對導(dǎo)線損耗嚴(yán)重，被淘汰，純碳滑板由于耐沖擊性較差，限制了其在高速電氣化鐵路的應(yīng)用，現(xiàn)在僅在低速鐵路應(yīng)用。而浸金屬碳滑板兼具純碳滑板材料的良好潤滑性能和粉末冶金滑板的高強(qiáng)度、良好導(dǎo)電性等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為理想的高速列車用受電弓滑板材料。
[0003]公開號為CN102728813A的中國發(fā)明專利，提供了一種真空壓力浸滲連續(xù)制備金屬基復(fù)合材料的裝置及方法，該裝置中金屬基體熔煉爐與增強(qiáng)體預(yù)熱爐通過進(jìn)液管等相關(guān)裝置連接，克服了真空壓力浸滲技術(shù)設(shè)備要求高、難以連續(xù)成形的不足，通過合金熔煉、定量澆注、氣壓浸滲和液固態(tài)致密化四個步驟進(jìn)行。但是，該裝置進(jìn)液管的加入，造成工藝控制的復(fù)雜性和難度大幅增加。
[0004]公開號為CN100487147C的中國發(fā)明專利，提供了一種真空壓力浸滲制備顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的工藝，它采用將金屬基體覆蓋于增強(qiáng)體預(yù)制件上，共同放置在同一坩禍，加熱并進(jìn)行氣壓浸滲。與公開號為CN102728813A的中國發(fā)明專利相比，該裝置沒有了進(jìn)液管，采用原位氣壓浸滲方法。但是原位浸滲一定程度上削弱了抽真空階段除掉預(yù)制體孔隙中氣體的能力，增加了壓力浸滲過程中滲流的阻力，不利于得到致密度高的復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)存在的不足，并結(jié)合受電弓滑板材料的制備需要，提出一種制備受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置及系統(tǒng)，克服現(xiàn)有真空壓力浸滲技術(shù)設(shè)備要求高，自動化程度受限的不足，實(shí)現(xiàn)受電弓浸金屬碳滑板的高效率、低能耗、自動化、連續(xù)生產(chǎn)；實(shí)現(xiàn)近終成形，產(chǎn)品致密度高、尺寸精度高，工藝簡單，可控性好。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供一種受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲裝置，包括:爐體，所述爐體下圍設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能使?fàn)t體實(shí)現(xiàn)逆時針、順時針旋轉(zhuǎn)；所述爐體上設(shè)有爐門、爐膛，所述爐膛內(nèi)設(shè)有石墨舟，該石墨舟上設(shè)置用于放置不同原材料的兩個坩禍，所述兩個坩禍的原料在所述爐體旋轉(zhuǎn)后混合。
[0008]優(yōu)選的，所述坩禍為凹槽坩禍，更優(yōu)選的，為梯形凹槽坩禍。所述凹槽坩禍?zhǔn)侵肝挥谑凵隙说膬蓚€凹槽形狀。
[0009]優(yōu)選的，所述石墨舟的外圍為加熱體、供系統(tǒng)加熱。
[0010]優(yōu)選的，所述爐門為全自動液壓爐門。
[0011]優(yōu)選的，所述整個裝置均置于氮?dú)猸h(huán)境。
[0012]本發(fā)明提供一種由上述真空壓力浸滲裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，包括:真空壓力浸滲裝置以及用于將石墨舟送入爐體的叉車裝置，所述整個系統(tǒng)置于氮?dú)猸h(huán)境。
[0013]所述叉車裝置包括叉車，叉手前端設(shè)有伸縮爪，該叉車安放在鋪設(shè)的軌道上；所述石墨舟下設(shè)有用于叉手插入的槽，叉手插入該槽將石墨舟拉出爐體。
[0014]優(yōu)選的，與所述爐體下沿平行的位置設(shè)有自動支撐架，與叉車共同分擔(dān)運(yùn)行過程中石墨舟的重量。
[0015]優(yōu)選的，所述爐體連接抽真空系統(tǒng)與壓力系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明系統(tǒng)采用上述爐體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、石墨舟、自動叉車配合，并在氮?dú)猸h(huán)境工作，氮?dú)猸h(huán)境可以實(shí)現(xiàn)高溫開爐取料裝料，所以更有利于提高生產(chǎn)效率，不像普通環(huán)境下要等爐體完全冷卻后才能操作。
[0017]本發(fā)明上述裝置使用時，石墨舟由叉車裝置沿軌道方向，相對爐體向外拉出，將經(jīng)過預(yù)處理的碳條放入一個坩禍內(nèi)，銅合金置于另一個坩禍內(nèi)，裝料完成后將石墨舟推入爐膛，關(guān)閉自動爐門；對爐膛進(jìn)行抽真空，達(dá)到既定參數(shù)后開啟加熱，達(dá)到一定溫度后關(guān)閉抽真空系統(tǒng)，繼續(xù)加熱；達(dá)到浸滲溫度后，操作爐體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使?fàn)t體逆時針旋轉(zhuǎn)一角度，熔融金屬流入碳條所在坩禍后，迅速順時針旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度后歸位，然后充入氣體加壓，完成高壓浸滲過程；關(guān)閉加熱系統(tǒng)，冷卻一段時間后開啟爐門，取出浸金屬碳滑板。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:利用該真空壓力浸滲裝置，可實(shí)現(xiàn)材料的連續(xù)生產(chǎn)，同時實(shí)現(xiàn)短流程；該裝置可實(shí)現(xiàn)近終成形；待滲碳條與金屬合金分別放置在不同腔體中，抽真空過程使碳條空隙中的氣體充分排出，提高了浸滲質(zhì)量，改善材料致密度；同時，該裝置結(jié)合氮?dú)廛囬g的使用，可實(shí)現(xiàn)高溫開爐，而不造成爐體及滑板材料的破壞，提高了生產(chǎn)效率，同時改善了作業(yè)人員的工作環(huán)境。利用該真空壓力浸滲裝置的特點(diǎn)，可以使用不同種類的金屬進(jìn)行浸滲，如銅鉻、銅鈦、銅鎳等。
[0019]本發(fā)明通過真空壓力浸滲裝置實(shí)現(xiàn)受電弓浸金屬碳滑板的制備，全自動化生產(chǎn)的同時也突破了技術(shù)壁皇，提高了浸金屬碳滑板的綜合性能，生產(chǎn)出低電阻系數(shù)、高強(qiáng)度、高沖擊韌性的產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:爐體I，爐體后支腿2，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，凹槽4，加熱體5，石墨舟6，方槽7，爐體前支腿8，軌道9，叉車加固架10，叉車滑板11，叉車固定架12，叉車縱向滑板13，叉手14，伸縮爪15，支撐架支腿16，支撐架橫梁17，支撐架橫梁固定栓18，爐門19，爐門液壓裝置20，凸點(diǎn)21，排氣閥門22，進(jìn)氣閥門23，氣壓罐24，真空閥門25，真空泵26。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，以下實(shí)施例給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]如圖1所示，為本發(fā)明的一較優(yōu)實(shí)施例的受電弓浸金屬碳滑板的真空壓力浸滲系統(tǒng)，圖中箭頭方向?yàn)闈沧r旋轉(zhuǎn)方向和復(fù)位時旋轉(zhuǎn)方向。
[0024]所述系統(tǒng)包括真空壓力浸滲裝置以及叉車裝置。
[0025]所述真空壓力浸滲裝置包括:爐體1，所述爐體I下圍設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3能使?fàn)t體I實(shí)現(xiàn)逆時針、順時針旋轉(zhuǎn)；所述爐體I上設(shè)有爐門19、爐膛，所述爐膛內(nèi)設(shè)有石墨舟6，該石墨舟6上設(shè)置用于放置不同原材料的兩個坩禍，所述兩個坩禍的原料在所述爐體I旋轉(zhuǎn)后混合。
[0026]本實(shí)施例中，所述爐體1，由爐口向內(nèi)依次設(shè)有加熱體5，石墨舟6，石墨舟6上端結(jié)構(gòu)為兩個梯形凹槽坩禍。石墨舟6的外圍為加熱體5，供系統(tǒng)加熱；
[0027]爐體I配備全自動液壓爐門19，并由安裝在爐門19上的液壓裝置20控制，爐門19關(guān)閉后，爐門19外延上的凸點(diǎn)21與爐口壁上的凹槽4緊密咬合；
[0028]本實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，可以使?fàn)t體旋轉(zhuǎn)，設(shè)置于爐體下端，可自動化控制。該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以使整個爐體最大實(shí)現(xiàn)左右各90°旋轉(zhuǎn)。
[0029]本實(shí)施例中，加熱