倾倒式坩埚炉的“倾倒”并不是把坩埚整个搬出来，而是让炉体连同坩埚一起绕一根固定轴旋转，把熔体倒出去。实现这一动作的关键是一套“倾转-限位-导流”三位一体的机构，可概括为：

动力源 → 2. 传动/减速 → 3. 旋转轴 → 4. 限位与安全 → 5. 导流与复位。

下面按常用三种驱动方式分别说明其具体实现过程。

一、液压式（工业型，最普遍）

组成

液压站（0.75–3 kW 电机+齿轮泵）

双作用油缸（φ50–80 mm，行程 200–400 mm）

旋转主轴（焊接在炉壳侧壁，轴两端用双调心滚子轴承支撑）

流量阀+比例阀+电磁溢流阀

机械限位块、电子行程开关、紧急泄压阀

动作流程

① 启动液压站，系统建压 6–12 MPa；

② PLC 给出“倾倒”信号，比例阀开口逐渐增大，油缸活塞杆推出；

③ 活塞杆推动炉壳绕主轴旋转，炉体-坩埚整体倾斜 0–95°（可在任意角度停）；

④ 熔体经炉口导流槽（或石墨嘴）平稳流入浇包/模具；

⑤ 倾倒结束，比例阀反向，油缸回缩，炉体复位；行程开关确认“零位”后停机。

安全细节

油缸带双向液压锁，突然断电时保持位置；

炉口加装可拆防溅挡板，防止熔体飞溅；

主轴旁设机械限位块，即使电子开关失效也不至过倾。

────────────────

二、电动式（实验/小批型）

组成

伺服电机（0.4–1.5 kW）或普通三相电机+减速机（蜗轮蜗杆、行星齿轮）

编码器或绝对值角度传感器（±0.5°）

联轴器+主轴直连结构

动作流程

触屏输入“目标角度 85°、速度 5°/s”，PLC 计算脉冲数；

伺服电机带动减速机→主轴→炉体旋转；

编码器实时反馈角度，闭环控制；

到达设定角度自动停止，并保持电磁刹车锁定；

复位时电机反转，回到零位自动断电。

优点：定位精度高、噪音低；缺点：力矩小于液压，适合 ≤150 kg 熔体量。

────────────────

三、手动式（教学/现场无电）

组成

手轮+蜗轮蜗杆减速箱（速比 1:60–1:120）

棘轮/棘爪锁止机构

主轴与炉壳焊接

动作流程

人工摇手轮，炉体缓慢倾斜；

每摇一圈炉体旋转 1–2°，可随时停摇，棘爪自动锁止；

倒完后反向摇回，零位销钉插入定位。

────────────────

四、辅助结构——导流、防溅与复位

导流槽：炉口铸钢或石墨整体成型，倾角 15°，确保熔体集中不飞溅。

防溅挡板：铰链式，倾倒前翻起，倒完后放下，防止二次滴落。

漏液检测：炉底设漏液孔+温度传感器，一旦坩埚穿漏立即报警并停止倾倒。

冷却保护：主轴轴承座通压缩空气或水冷，防止高温卡死