铜杆导入装置和其组成的铜杆生产装置以及铜杆生产方法

摘要

铜杆导入装置和其组成的铜杆生产装置以及铜杆生产方法，包括：模套，为空心管体；入口套管，为空心管体，入口套管的上端支撑模套；水冷套，水冷套包括本体以及内壳和外壳，本体为空心管体，本体套在入口套管外周上，本体外圆周上套有管状的外壳，在本体和外壳之间还套有管状的内壳，从而在内壳与本体之间形成内环空间，在内壳与外壳之间形成外环空间，且在内壳上设置有与外环空间连通的回水孔，在本体上有入水通道和回水通道，入水通道与内环空间连通，回水通道与外环空间连通，水流经入水通道进入内环空间，从内环空间经回水孔进入外环空间并从回水通道流回到入水通道。本发明利用耐高温模套导入铜杆，水冷套循环冷却模套，延长模套使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及铜杆制造领域，具体地说，涉及一种铜杆导入装置和其组成的铜杆生产装置以及铜杆生产方法。

背景技术

铜杆是生产电线电缆、漆包线、电子线等铜线材的必需坯料，而铜线材是电子、电气及通讯等工业的重要基础材料之一。浸涂成型法生产无氧铜杆是将电解铜板熔炼成铜水，利用冷铜杆吸热的能力，用一根较细的冷纯铜芯杆，由铜杆驱动装置驱动通过导入装置垂直进入一个能保持一定液位的涂覆室，保温炉内的铜液流入涂覆室内，使铜水与该移动的芯杆表面的铜熔合在一起，并逐步凝固结合成较粗的铸杆，并从涂覆室内穿出，然后经冷却、热轧、绕制成圈，从而生产出电工用光亮无氧铜杆。在铜杆的生产过程中，需要将直径较小的芯杆浸涂为直径较大的铸杆。目前，经过扒皮处理的铜杆在导入涂覆室的过程中，导入精度差，耐高温性能差，使用效率低且使用寿命短。且导入装置密封不够严密，造成铜杆不能在完全真空状态下生产完成。

发明内容

一种铜杆导入装置，包括：模套，为空心管体；入口套管，为空心管体，入口套管的上端支撑模套；水冷套，所述水冷套包括本体以及和本体连接的内壳和外壳，本体为空心管体，所述本体套设在入口套管的外周上，在本体的外圆周上以一定间隙套设有管状的外壳，在本体和外壳之间还套设有管状的内壳，从而在内壳与本体之间形成内环空间，在内壳与外壳之间形成外环空间，且在内壳上设置有与外环空间连通的回水孔，在本体上设置有入水通道和回水通道，入水通道与内环空间连通，回水通道与外环空间连通，水流经入水通道进入内环空间，从内环空间经回水孔进入外环空间并从回水通道流回到入水通道，以使得水流循环冷却入口套管及模套。

优选地，所述模套的下端具有沿径向外侧延伸的环形凸台，所述水冷套的本体上端沿径向回缩形成阻挡所述环形凸台的环形台肩，在所述环形凸台与环形台肩之间套设有用以调整模套穿入所述通孔内长度的垫片。

优选地，所述铜杆导入装置还包括与所述入口套管依次连接的第二连接套、连接管、第一连接套，其中，在入口套管的下端形成有外径向下逐渐增大的第一喇叭接头，第二连接套的上端具有向上外径逐渐增大的第二喇叭接头，第一喇叭接头和第二喇叭接头的端面贴合，通过扣压在一起的紧固盖将第一喇叭接头和第二喇叭接头接合在一起。

优选地，所述模套的材质是钼，模套的顶面与容器内底面平齐。

优选地，所述水冷套为不锈钢材料组合焊接而成。

优选地，所述连接管为软管，第一连接套、第二连接套的内孔下部为向下内径逐渐增大的锥形，在第一喇叭接头与第二喇叭接头相互压紧的表面上设置有密封圈。

优选地，模套的顶面最大低于容器内底面2mm。

一种铜杆生产装置，包括：铜杆驱动装置、权利要求1-7任一项所述的铜杆导入装置以及铜杆涂覆装置，其中，铜杆导入装置安装于铜杆涂覆装置的下方，铜杆驱动装置安装于铜杆导入装置下方，铜杆驱动装置用于驱动铜杆从铜杆导入装置进入铜杆涂覆装置进行涂覆。

优选地，铜杆涂覆装置包括浇筑体和置于浇筑体内的用于盛装铜液的容器，通孔从容器外穿入容器内，模套设置在通孔内周，入口套管的上端支撑模套，入口套管的下端与铜杆驱动装置的出口连通，水冷套的本体与容器外部固定连接，其中，铜杆经铜杆驱动装置的驱动从入口套管经通孔穿入容器内，容器内的铜液涂覆在铜杆上，铜杆从容器上端穿出。

优选地，所述入口套管通过第二连接套、连接管、第一连接套与铜杆驱动装置的出口连通，第一连接套的下端为法兰盘，第一连接套下端的法兰盘与铜杆驱动装置的出口连接。

一种铜杆生产方法，利用以上所述的铜杆生产装置进行以下操作，铜杆驱动装置驱动铜杆依次经过入口套管、水冷套以及设置在容器下端的通孔内周的模套进入铜杆涂覆装置的容器内，容器内的铜液涂覆在铜杆上，铜杆从容器上端穿出。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例涉及的铜杆导入装置的剖视图；

图2是表示本发明实施例涉及的紧固盖的侧视图；

图3是表示本发明实施例涉及的模套的剖视图；

图4是表示本发明实施例涉及的入口套管的剖视图；

图5是表示本发明实施例涉及的水冷套的剖视图一；

图6是表示本发明实施例涉及的水冷套的剖视图二；

图7是表示本发明实施例涉及的水冷套的剖视图三。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的铜杆导入装置和其组成的铜杆生产装置以及铜杆生产方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

该铜杆导入装置安装于铜杆涂覆装置的下方，因此首先说明一下铜杆涂覆装置的结构。如图1所示，铜杆涂覆装置主要是由空心柱状浇筑体13以及置于浇筑体13内的容器11组成。在浇筑体13内侧的表面以下嵌入有感应线圈15，在容器11的下部具有供铜杆通过的通孔18，该通孔18穿透容器11以及容器11下方的纤维垫16、底座17和连接板14。在浇筑体13的外部还设置有外框19，容器11放置在连接板14上，连接板14与外部框架19通过螺栓连接在一起。在使用时，经过扒皮装置扒皮的芯杆经铜杆驱动装置从下端的通孔18穿入容器11内，容器11内的铜液涂覆在芯杆上，芯杆从容器11上端穿出进入下一工序。

下面结合图1至图7来详细说明该铜杆导入装置。该铜杆导入装置包括模套12、入口套管22和水冷套21。如图4所示，模套12为空心管体，模套12同心地安置在通孔18内，模套的外圆与通孔的内圆紧密配合。模套12的上端延伸入通孔18内，模套12的下端从容器11的底端向外穿出到容器11的外侧。入口套管22为空心管体，入口套管22的上端支撑住模套。模套12的下端同心地支撑在入口套管22的上端。入口套管22上具有环形突起222，在环形突起222上设置有螺纹。

在入口套管的外圆周上还套设有水冷套。下面结合图5至图7说明水冷套21的结构。水冷套21为组装件，包括本体216以及和本体216连接的内壳214和外壳213。本体216为空心柱状体，在其下端内圆上具有与入口套管22连接的螺纹，入口套管22通过环形突起222上的螺纹旋合在水冷套21的中心。在本体216的外圆周上以一定间隙套设有外壳213，外壳213的下端和本体固定连接，外壳213的顶端向内侧回缩至与本体216接合，从而形成封闭的环形空间。在该环形空间内还套设有内壳214，该内壳214的内侧与本体216具有一定的间隙，形成内环空间219。内壳214的外侧与外壳213的内侧形成外环空间220。本体216的顶端向内侧回缩，形成阻挡入口套管22向上移动的环形台肩。在本体216上还设置有分别与内环空间219和外环空间220连通的水流通道，如图6所示，其中入水通道217与入水管211连接。水流从入水管211经入水通道217进入内壳214与本体216之间的内环空间219内，水流从下往上流动，在内壳214的顶部设置有与外环空间连通的孔，水流从内环空间219进入外环空间220，并从与外环空间220连通的回水通道218流出。水流循环冷却水冷套21。循环水在水冷套21中循环，从而达到冷却模套12的目的。

在本体216上还连接有法兰215，在安装时，将水冷套21的外壳213向上依次穿过连接板14和底座17，水冷套21的外壳213穿入在底座17内，法兰215则将水冷套21固定在连接板14上，从而将入口套管22以及模套12紧固连接在容器的下方。

在铜杆生产过程中，芯杆经铜杆驱动装置牵引，经由连接管23、入口套管22、模套12进入容器11内。当容器11内进入铜液后，容器11与铜杆驱动装置、扒皮装置内处于真空状态，保证在真空状态生产铜杆。

本实施例的铜杆导入装置，采用模套与外部的铜杆导入装置连接，模套可更换，便于拆卸维修。入口套管与第二连接套采用喇叭接头及紧固盖配合，能够严格密封导入通道，保证铜杆生产在中空状态进行。

在一个可选实施例中，如图1、图2和图4所示，在入口套管22的下端形成有外径向下逐渐增大的喇叭状的第一喇叭接头223。在连接管23上连接有第二连接套26，第二连接套26为管状结构。第二连接套26的上端具有向上外径逐渐增大的第二喇叭接头261，第一喇叭接头223和第二喇叭接头261的端面贴合，紧固盖262和紧固盖263扣合在一起，在其内圆周上形成容纳扣合在一起的第一喇叭接头223和第二喇叭接头261的环槽264。并通过螺栓拧紧，将第一喇叭接头223和第二喇叭接头261接合在一起。第二连接套26的下端和连接管23的上端连接，而连接管23的下端和第一连接套24连接。第一连接套24为管状结构，且第一连接套24的下端为法兰盘的形式，第一连接套24的下端的法兰盘与铜杆驱动装置的出口侧25连接。模套12与容器11的通孔18紧密配合，入口套管22与连接板14固定连接。模套12、入口套管22、第二连接套26、连接管23、第一连接套24依次连接形成铜杆导入铜杆涂覆室的导入通道。

在一个可选实施例中，模套12的材质是钼。

如模套12的顶面高于容器11内的底面，停机后模套12高出部分将造成铜液遗存，容器内铜液无法全部排出，待冷却后凝铜，致使容器报废，无法重复使用。在一个可选实施例中，模套12的顶面与容器11内底面平齐，或模套12的顶面比容器11内底面低，但最多低2mm。优选地，模套的顶端和容器内的底部平面平齐。

在一个可选实施例中，如图3所示，在入口套管的上端具有用于容纳模套12下端的环形凹槽221，模套12的下端具有沿径向外侧延伸的环形凸台121。模套12的下端的环形凸台121同心地放置于入口套管22的上端的环形凹槽221内。入口套管22向上挤压模套的环形凸台121与水冷套的环形台肩210的内侧贴合，从而将模套12固定在通孔18内。

在一个可选实施例中，为了避免模套12的顶面高出容器11内的底面，在模套12的环形凸台121上套设有垫片，垫片挤压在环形凸台121上表面与水冷套的上端的环形台肩210的内表面之间，用以调节模套12与容器11的通孔18的配合尺寸，使得模套12的顶面与容器11内的底平面平齐。优选地，该垫片材质为铜。

在一个可选实施例中，水冷套21为不锈钢材料组合焊接而成。

在一个可选实施例中，连接管23为软管，可以采用例如胶管。当发生故障停机时，可以割破软管将芯杆取出。并且，软管可以适当的弯曲，能够使得容器倾斜一定角度。

在一个可选实施例中，如图1所示，第一连接套的下部内孔为锥形，即第一连接套的内径向下逐渐增大。该锥形结构便于芯杆穿入，并且，由于生产过程中，下方的铜杆驱动装置与第一连接套之间的芯杆是有晃动现象的，第一连接套采用该锥形的内孔过渡，有利于芯杆移动。

在一个可选实施例中，在第一喇叭接头与第二喇叭接头相互压紧的表面上设置有密封圈。

在一个可选实施例中，如图1所示，第二连接套的内孔是锥形，其内径向下逐渐增大。

在一个可选实施例中，如图1所示，入口套管的下部内孔是锥形，其内径向下逐渐增大。

本发明还提供一种铜杆生产装置，包括以上所述的铜杆导入装置、铜杆驱动装置、以及铜杆涂覆装置，其中，铜杆导入装置安装于铜杆涂覆装置的下方，铜杆驱动装置安装于铜杆导入装置下方，铜杆驱动装置用于驱动铜杆从铜杆导入装置进入铜杆涂覆装置进行涂覆。

在一个可选实施例中，铜杆涂覆装置包括浇筑体和置于浇筑体内的用于盛装铜液的容器，通孔从容器外穿入容器内，模套设置在通孔内周，入口套管的上端支撑模套，入口套管的下端与铜杆驱动装置的出口连通，水冷套的本体与容器外部固定连接，其中，铜杆经铜杆驱动装置的驱动从入口套管经通孔穿入容器内，容器内的铜液涂覆在铜杆上，铜杆从容器上端穿出。

如图1所示，铜杆涂覆装置主要是由空心柱状浇筑体13以及置于浇筑体13内的容器11组成。在浇筑体13内侧的表面以下嵌入有感应线圈15，在容器11的下部具有供铜杆通过的通孔18，该通孔18穿透容器11以及容器11下方的纤维垫16、底座17和连接板14。在浇筑体13的外部还设置有外框19，容器11放置在连接板14上，连接板14与外部框架19通过螺栓连接在一起。在使用时，种子杆经扒皮装置切削掉表面氧化层形成要求尺寸的芯杆，芯杆经铜杆驱动装置从下端的通孔18穿入容器11内，容器11内的铜液涂覆在芯杆上，芯杆从容器11上端穿出进入下一工序。

在一个可选实施例中，所述入口套管通过第二连接套、连接管、第一连接套与铜杆驱动装置的出口连通，第一连接套的下端为法兰盘，第一连接套下端的法兰盘与铜杆驱动装置的出口连接。

本发明还提供一种铜杆生产方法，利用以上的铜杆生产装置进行以下操作，铜杆驱动装置驱动铜杆依次经过入口套管、水冷套以及设置在容器下端的通孔内周的模套进入铜杆涂覆装置的容器内，容器内的铜液涂覆在铜杆上，铜杆从容器上端穿出。

在一个可选实施例中，入口套管通过第二连接套、连接管、第一连接套与铜杆驱动装置的出口连通，第一连接套的下端为法兰盘，第一连接套下端的法兰盘与铜杆驱动装置的出口连接。铜杆驱动装置驱动铜杆依次经第一连接套、连接管、第二连接套、入口套管、水冷套以及模套进入铜杆涂覆装置的容器内，容器内的铜液涂覆在铜杆上，铜杆从容器上端穿出。

本发明的铜杆导入装置和其组成的铜杆生产装置以及铜杆生产方法利用耐高温模套导入铜杆，并利用水冷套循环冷却模套，以延长模套使用寿命。下部的连接管采用软管，当发生故障停机时，可以拆除软管上下端的紧固件，将软管下移漏出芯杆，进行切断处理。并且，软管可以适当的弯曲，能够使得容器倾斜一定角度。入口套管和第二连接套之间采用喇叭接头形式，结合紧固盖能够严密密封铜杆导入通道。模套穿入涂覆装置的容器内的高度可通过垫片调节，保证模套的顶面与容器内的底平面平齐，因此容器内不会有铜液残留。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。