CN106493987B - 应用于温等静压机的保温控温结构与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于温等静压机的保温控温结构与方法，包括上端盖、加热夹套、加热盘管、测温传感器和下端盖；所述上端盖密封设置于工作缸上部，所述下端盖密封设置于所述工作缸下部，所述上端盖和所述下端盖内分别设置油槽，所述加热盘管设置于所述工作缸内部，所述加热盘管安装于所述下端盖上，通过下端盖上的接口直接与加热设备相连，所述加热夹套设置于所述工作缸的外壁上，所述油槽、加热盘管、加热夹套分别通入导热油。可实时调节温等静压机工作缸内传压介质的温度，保持缸内传压介质温度的恒定，实现缸内传压介质温度的均匀分布，提高了温等静压机的压制效率。

Description

应用于温等静压机的保温控温结构与方法

技术领域

本发明涉及温等静压机技术领域，具体涉及一种应用于温等静压机的保温控温结构与方法。

背景技术

温等静压机通过将带温传压介质密封在密闭的工作缸内，利用传压介质内各向压力相等的原理，使材料在温度和压力的作用下形成特定形状的制件。温等静压机主要由主机系统、增压系统、卸压系统、加热充排系统、控制系统等组成，其核心系统是能形成产品成形所需的高温高压环境的主机系统。主机系统主要由能形成密封且能容纳高压高温传压介质的工作缸以及机架等构成，其中工作缸由上端盖、下端盖和缸体组成，如图1所示，图中中1’-机架；2’-上端盖；3’-缸体；4’-下端盖；5’-进口。

温等静压机工作时，在产品压制之前，要对工作缸进行预热：利用泵将经过加热系统加热的传压介质输送入工作缸体内，保持一定时间，使得缸内吸收传压介质的热量，再将传压介质抽回加热充排系统内进行加热，反复多次，使得缸体预热均匀。

产品压制时，将加热到所需温度的传压介质通过主机下端盖上的预留孔输送入工作缸内；待传压介质充满整个工作缸体并将缸内气体排净后，增压系统启动，将传压介质压入工作缸内，使得缸内压力按要求稳步上升到产品成形所需的压力；经过一定时间的稳压成形，再利用卸压系统按照产品成形所需的工艺技术条件，释放缸内的压力。在排净工作缸内的传压介质后，即可获得所需要的产品。

然而，由于温等静压机主机系统工作缸吸热量较大，以及缸体的散热，使得通过加热充排系统输送入工作缸内的传压介质温度下降较快，无法维持产品压制过程中缸内温度的恒定。另外，由于增压过程中，进入工作缸体内的传压液体较多，以及在高压下缸内温度扩散较慢，使得工作缸内温度分布不均匀（缸内上、下部温度差别较大）。以上现象的出现影响了压制产品的质量，使得压制产品存在密度分布不均匀、易产生热应力集中等问题，不利于大尺寸产品的压制；还会造成缸内不同工作区域中产品质量的不一致，不利于多件产品的同时压制，制约着生产效率的提升。除此之外，新型产品的压制，往往需要温等静压机根据材料的不同特性，在产品压制的不同阶段采用不同的加热温度，现有的温等静压机结构无法满足该需求。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种应用于温等静压机的保温控温结构与方法，用于解决压制产品存在密度分布不均匀、易产生热应力集中的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种应用于温等静压机的保温控温结构，包括上端盖、加热夹套、加热盘管、测温传感器和下端盖；所述上端盖密封设置于工作缸上部，所述下端盖密封设置于所述工作缸下部，所述上端盖和所述下端盖内分别设置油槽，所述上、下端盖的油槽内通过导热油，所述加热盘管设置于所述工作缸内部，所述加热盘管通过下端盖上的接口与加热设备相连，所述加热盘管内用于通入导热油；所述加热夹套设置于所述工作缸的外壁上，所述加热夹套内也通入导热油；所述下端盖上设置有用于传压介质进出的进口和出口；所述测温传感器设置于所述工作缸内。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，所述测温传感器沿所述工作缸内壁呈上下分多层设置。

根据本发明的另一个实施方案，所述加热夹套外包裹保温隔热材料。

根据本发明的另一个实施方案，所述上端盖和所述下端盖内分别设置有油槽，所述油槽与所述加热设备连接。

本发明还可以是：

一种应用于温等静压机的保温控温方法，包括：

i）温等静压机进行预热时，将加热系统加热到所需温度的传压介质通过下端盖上的进口输送入工作缸内，待工作缸内的气体全部排出后，打开下端盖出口上的阀门，使得传压介质流出返回到加热系统内再进行加热；通过工作缸内传压介质的循环流动提高传压介质与工作缸缸体热交换速度，缩短工作缸预热时间；

以及预热时，除进行缸内传压介质循环外，同时向上端盖、下端盖、加热盘管和加热夹套内通入循环的导热油，从工作缸外部对工作缸缸体进行预热；

ⅱ）温等静压机压制产品时，控制系统利用工作缸缸内布置的测温传感器获得工作缸缸内传压介质温度分布情况后，通过分别调节加热夹套、上端盖、下端盖和加热盘管内导热油的温度和流速来调节缸内不同区域传压介质的温度分布，实现工作缸内温度的均匀；

ⅲ）当温等静压机在产品压制期间需要改变传压介质温度时，通过改变上端盖、下端盖、加热盘管和加热夹套内导热油温度和流速来实时调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种应用于温等静压机的保温控温结构与方法，可以实现温等静压机工作缸的快速预热，缩短预热时间；实现温等静压机工作时缸内传压介质温度的均匀分布和传压介质温度的实时调节；本发明温度调节效果好，能在温等静压机要求的高温和超高压下长期可靠运行。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为现有技术的一种温等静压机的结构示意图。

图2为根据本发明一个实施例的应用于温等静压机的保温控温结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－上端盖，2－加热夹套，3－加热盘管，4－测温传感器，5－下端盖，6－工作缸，7－油槽，8－进口，9－出口，10－保温隔热材料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图2所示，图2为根据本发明一个实施例的应用于温等静压机的保温控温结构示意图，一种应用于温等静压机的保温控温结构，包括上端盖1、加热夹套2、加热盘管3、测温传感器4和下端盖5；所述上端盖1密封设置于工作缸6上部，所述下端盖5密封设置于所述工作缸6下部，所述上端盖1和所述下端盖5内分别设置油槽7，所述油槽7内通入导热油，所述加热盘管3设置于所述工作缸6内部，所述加热盘管3安装于所述下端盖5上，通过下端盖5上的接口直接与加热设备相连，所述加热盘管3内用于通入导热油；所述加热夹套2设置于所述工作缸6的外壁上，所述加热夹套2内也通入导热油；所述下端盖5上设置有用于传压介质进出的进口8和出口9；所述测温传感器4设置于所述工作缸6内并沿所述工作缸6内壁呈上下分多层设置。

如图2所示，上端盖1和所述下端盖5内分别设置有油槽7，所述油槽7直接与加热设备连通，通过加热设备提供的导热油对油槽7进行加热，从而控制上端盖1和下端盖5使其位于合适的温度范围内。

加热夹套2外可包裹保温隔热材料10，防止热量散失。。

一种应用于温等静压机的保温控温方法，包括：

I）温等静压机进行预热时，将加热系统加热到所需温度的传压介质通过下端盖5上的进口8输送入工作缸6内，待工作缸6内的气体全部排出后，打开下端盖5出口9上的阀门，使得传压介质流出返回到加热系统内再进行加热；通过工作缸6内传压介质的循环流动提高传压介质与工作缸6缸体热交换速度，缩短工作缸6预热时间；

以及预热时，除进行缸内传压介质循环外，同时向上端盖1、下端盖5、加热盘管3和加热夹套2内通入循环的导热油，从工作缸6外部对工作缸6缸体进行预热；

ⅱ）温等静压机压制产品时，控制系统利用工作缸6缸内布置的测温传感器4获得工作缸6缸内传压介质温度分布情况后，通过分别调节加热夹套2、上端盖1、下端盖5和加热盘管3内导热油的温度和流速来调节缸内不同区域传压介质的温度分布，实现工作缸内温度的均匀；

ⅲ）当温等静压机在产品压制期间需要改变传压介质温度时，通过改变上端盖1、下端盖5、加热盘管3和加热夹套2内导热油温度和流速来实时调节。

本发明应用于温等静压机，可实时调节温等静压机工作缸6内传压介质的温度，保持缸内传压介质温度的恒定，实现缸内传压介质温度的均匀分布，提高了温等静压机的压制效率，减少了由于温度分布不均匀导致的产品残余应力高、密度分布不均匀等缺陷，提高产品的合格率和使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (3)

1.一种应用于温等静压机的保温控温结构，其特征在于包括上端盖(1)、加热夹套(2)、加热盘管(3)、测温传感器(4)和下端盖(5)；所述上端盖(1)密封设置于工作缸(6)上部，所述下端盖(5)密封设置于所述工作缸(6)下部，所述上端盖(1)和所述下端盖(5)内分别设置油槽(7)，所述油槽(7)内通入导热油，所述加热盘管(3)设置于所述工作缸(6)内部，所述加热盘管(3)通过下端盖(5)上的接口与加热设备相连，所述加热盘管(3)内用于通入导热油；所述加热夹套(2)设置于所述工作缸(6)的外壁上，所述加热夹套(2)内也通入导热油；所述下端盖(5)上设置有用于传压介质进出的进口(8)和出口(9)；所述测温传感器(4)设置于所述工作缸(6)内；所述加热盘管(3)为立体螺旋型结构，所述测温传感器(4)沿所述工作缸(6)内壁呈上下分多层设置；所述油槽(7)与所述加热设备连接。

2.根据权利要求1所述的应用于温等静压机的保温控温结构，其特征在于所述加热夹套(2)外包裹保温隔热材料(10)。

3.一种如权利要求1或2所述应用于温等静压机的保温控温结构的保温控温方法，其特征在于包括：

i)温等静压机进行预热时，将加热系统加热到所需温度的传压介质通过下端盖(5)上的进口(8)输送入工作缸(6)内，待工作缸(6)内的气体全部排出后，打开下端盖(5)出口(9)上的阀门，使得传压介质流出返回到加热系统内再进行加热；通过工作缸(6)内传压介质的循环流动提高传压介质与工作缸(6)缸体热交换速度，缩短工作缸(6)预热时间；

以及预热时，除进行缸内传压介质循环外，同时向上端盖(1)、下端盖(5)、加热盘管(3)和加热夹套(2)内通入循环的导热油，从工作缸(6)外部对工作缸(6)缸体进行预热；

ⅱ)温等静压机压制产品时，控制系统利用工作缸(6)缸内布置的测温传感器(4)获得工作缸(6)缸内传压介质温度分布情况后，通过分别调节加热夹套(2)、上端盖(1)、下端盖(5)和加热盘管(3)内导热油的温度和流速来调节缸内不同区域传压介质的温度分布，实现工作缸内温度的均匀；

ⅲ)当温等静压机在产品压制期间需要改变传压介质温度时，通过改变上端盖(1)、下端盖(5)、加热盘管(3)和加热夹套(2)内导热油温度和流速来实时调节。