CN104897503A - 一种陶瓷材料升温热冲击试验箱的试件导入机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷材料升温热冲击试验箱的试件导入机构，它包括有导向筒，所述导向筒上部侧边设有安放试件的导向筒开口，导向筒开口的下端设有固定导向筒的连接凸耳，连接凸耳下方侧面有两个正对的转轴支座，两个转轴支座上贯穿有转轴，转轴两端伸出两个转轴支座的外侧，在两个转轴支座之间的转轴上装有挡片，挡片从导向筒侧壁槽口伸入导向筒内，靠近连接凸耳侧的转轴伸出端装有配重吊杆，配重吊杆悬端设置有配重，与配重吊杆相对的转轴另一伸出端装有拨片，导向筒顶端设有悬丝。本发明的技术效果是：能构建与加热炉隔离的常温腔室，避免试件受到高温辐射；还能使试件避免机械冲击，且能同时进行多个试件的抗升温热震性能实验，效率较高。

Description

一种陶瓷材料升温热冲击试验箱的试件导入机构

技术领域

本发明涉及一种抗升温热震性能试验装置，具体涉及一种陶瓷材料升温热冲击试验箱的试件导入机构。

背景技术

陶瓷材料因其熔点高，且在高温下具有很好的化学及物理稳定性等优异性能而被广泛应用于高温结构领域，如超高音速飞行器的热防护材料及发动机的热端等。但是，陶瓷材料因为本身的脆性，其抗热震性能较差。对于应用于高温结构的陶瓷材料，尤其是在航空航天领域，其在使用环境中往往因遭受剧烈的升温热冲击而发生破坏。因此，研究陶瓷材料的抗热冲击性能就显得十分必要和重要。

中国专利文献CN104483224A于2015年1月14日公开了“一种用于陶瓷材料升温热冲击的试验箱”，该装置包括密封炉和加热炉，加热炉由加热炉底座支撑在密封炉内底面上，密封炉顶部装有气缸，与气缸活塞连接的气缸活动杆伸入密封炉顶部中心孔内连接试件夹持机构，密封炉内顶面装有竖直向下的导向丝，导向丝下端穿过加热炉顶孔系在加热炉内的支架上，支架上面安放有缓冲垫，加热炉顶孔中塞有隔热的碳毯片。该专利申请实现了陶瓷试件的表面加热均匀，能精确地控制热冲击的目标温度。但是其试件夹持机构和导向丝构成的试件导入机构存在以下问题：

1、将试件安装到夹持机构和导向丝上所占的时间比较多，而且一次实验只能夹持一个试件，因此效率比较低；

2、由于在进行热冲击实验前没有设计专门的常温腔室存放试件，且夹持试件距离加热炉比较近，容易受加热炉的高温辐射；

3、试件进入加热炉内是采用自由落体的方式直接掉到缓冲垫上，不能避免微小的机械冲击。

以上问题使试验过程中会出现较大误差，导致实验结果不能很好表征陶瓷材料的抗热冲击性能，且效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种陶瓷材料升温热冲击的试验箱的试件导入机构，它能构建与加热炉隔离的常温腔室，避免试件受到高温辐射；还能使试件避免机械冲击，且能同时进行多个试件的抗升温热震性能实验，效率较高。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有导向筒，所述导向筒上部侧边设有安放试件的导向筒开口，导向筒开口的下端设有固定导向筒的连接凸耳，连接凸耳下方侧面有两个正对的转轴支座，两个转轴支座上贯穿有转轴，转轴两端伸出两个转轴支座的外侧，在两个转轴支座之间的转轴上装有挡片，挡片从导向筒侧壁槽口伸入导向筒内，靠近连接凸耳侧的转轴伸出端装有配重吊杆，配重吊杆悬端设置有配重，与配重吊杆相对的转轴另一伸出端装有拨片，挡片与拨片位于转轴同侧，沿受力转动方向挡片超前于拨片一个相位角，配重与拨片位于转轴异侧，导向筒顶端设有悬丝。

本发明的技术效果是：在陶瓷材料的升温冲击性能的测试中，具有导向筒与密封炉中心孔壁封闭构成的常温腔室，试件置于常温腔室中，避免了试件受到加热炉的热辐射，升温冲击性能测试更精确，试件的下落由悬丝悬吊于加热炉内，避免了试件下落受到机械冲击，且可以同时进行多个试件的抗升温热震性能实验，效率高。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中挡片与拨片组合的结构图；

图3为本发明装在试验箱中的组合图。

图中：1、连接凸耳，2、导向筒开口，3、销钉，4、挡片，5、拨片，6、转轴，7、转轴支座，8、配重吊杆，10、配重，11、导向筒，12、加热炉， 13、密封炉，14、悬丝，15、试件，16、隔热碳毡片，17、碳毡延长套，18、连接螺钉，19、常温腔室，20、气缸活动杆，21、密封炉中心孔，22、气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明包括有导向筒11，所述导向筒11上部侧边设有安放试件的导向筒开口2，导向筒开口2的下端设有固定导向筒11的连接凸耳1，连接凸耳1下方侧面有两个正对的转轴支座7，两个转轴支座7上贯穿有转轴6，转轴两端伸出两个转轴支座7的外侧，在两个转轴支座7之间的转轴6上装有挡片4，挡片4从导向筒11侧壁槽口伸入导向筒11内，靠近连接凸耳侧的转轴6伸出端装有配重吊杆8，配重吊杆8悬端设置有配重10，与配重吊杆8相对的转轴6另一伸出端装有拨片5，挡片4与拨片5位于转轴6同侧，沿受力转动方向挡片4超前于拨片5一个相位角，配重10与拨片5位于转轴6异侧，导向筒11顶端设有悬丝14。

上述导向筒11由高温合金制成，例如Ni基高温合金；所述悬丝14选用钨丝。

如图3所示，本发明安装在背景技术中的陶瓷材料升温热冲击的试验箱内，以替代原有试件夹持机构和导向丝，该试验箱包括密封炉13和加热炉12，加热炉12安装在密封炉13内底面上。在使用时，用悬丝14系好试件15，将悬丝上端固定在导向筒11顶部的销钉3上，连接凸耳1由连接螺钉18将本发明固定在密封炉中心孔21下缘的密封炉顶壁上，装有试件的导向筒开口2伸进密封炉中心孔21内并紧贴密封炉中心孔壁，导向筒11与密封炉中心孔壁封闭构成常温腔室19，导向筒11的下端套有碳毡延长套17，碳毡延长套17底部口与加热炉顶孔对齐，碳毡延长套17内安装有隔热碳毡片16。

密封炉中心孔21顶部装有气缸22，将密封炉封闭以便于抽真空。与气缸活塞连接的气缸活动杆20伸入密封炉中心孔21内；拨片5置于气缸活动杆20的下方，当气缸活动杆20处于回缩状态时，挡片4在配重10的作用下横置，试件15位于挡片4之上；当气缸活动杆20伸长时，气缸活动杆20向下推动拨片5而带动转轴6转动，从而将挡片4推向竖直，试件15在重力的作用下从挡片4上沿导向筒11掉进加热炉12内，悬丝14能使试件15在加热炉12内保持悬吊状态。

再次使用本发明时，气缸活动杆20回缩，打开密封炉13的炉门，卸下连接螺钉18，取出导向筒11，再将试件15系于悬丝14上，重新固定好本发明的试件导入机构。沿密封炉中心孔21内壁周围能够安装多个试件导入机构，图3中具有两个试件导入机构，能同时对两个试件进行测试。测试时，关闭密封炉13的炉门；根据试验要求，启动抽真空系统，对密封炉13进行抽真空，启动加热系统，加热炉12的炉膛进行加热；加热炉12的炉膛温度达到目标温度后，进行保温，保温时间根据试验要求而定，气缸活动杆20伸长，打开挡片4，试件15沿导入机构滑落，砸开加热炉12顶部孔的隔热碳毡片16，落在加热炉12腔体内。试件15在加热炉12内进行保温，保温时间根据试验要求而定；最后，停止加热，冷却后取出试件15进行后续力学实验。

Claims (1)

1.一种陶瓷材料升温热冲击试验箱的试件导入机构，其特征是：包括有导向筒（11），所述导向筒（11）上部侧边设有安放试件的导向筒开口（2），导向筒开口（2）的下端设有固定导向筒（11）的连接凸耳（1），连接凸耳（1）下方侧面有两个正对的转轴支座（7），两个转轴支座（7）上贯穿有转轴（6），转轴两端伸出两个转轴支座（7）的外侧，在两个转轴支座（7）之间的转轴（6）上装有挡片（4），挡片（4）从导向筒（11）侧壁槽口伸入导向筒（11）内，靠近连接凸耳侧的转轴（6）伸出端装有配重吊杆（8），配重吊杆（8）悬端设置有配重（10），与配重吊杆（8）相对的转轴（6）另一伸出端装有拨片（5），挡片（4）与拨片（5）位于转轴（6）同侧，沿受力转动方向挡片（4）超前于拨片（5）一个相位角，配重（10）与拨片（5）位于转轴（6）异侧，导向筒（11）顶端设有悬丝（14）。