CN106596619A - 一种自动氧化循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全自动氧化循环设备，由加热系统、移动平台和控制系统组成，其特征在于：加热系统为底部开口的高温电炉；移动平台由横向移动装置与纵向移动装置组成，纵向移动装置由试样托板、炉门、升降气缸组成，横向移动装置由移动平台、导轨、压开关组成。试样放置在试样托板后固定在炉门上，导向柱通过导向套连接在移动平台上；移动平台置于导轨与直线轴承之上做水平往复运动，水平移动的推力由水平气缸提供；控制系统由计算机PLA控制。工作过程中，依靠升降气缸、水平气缸、压开关、行程开关和电磁换向阀的交互作用，控制样品的升温与冷却过程，从而实现氧化循环的自动化运行，可以大大降低人力劳动，提高工作效率。本发明装置适用于评价材料的静态抗氧化行为与循环抗氧化行为。

Description

一种自动氧化循环装置
技术领域
本发明是一种自动氧化循环装置，属于产品的结构技术领域。
背景技术
随着航空发动机向高推重比方向发展，其涡轮前进气口温度和压力在不断提高，这对航空发动机中涡轮叶片材料提出了严峻的要求。一方面材料需要在更高的温度下具备良好的力学性能，另一方面材料需具备更好的抗高温氧化性能。抗氧化性能是指材料(尤其是高温合金、表面抗氧化涂层)在空气环境中抵御高温氧化的行为，材料抗氧化性能优良则意味着其表面生成的氧化物质对基体材料保护起积极作用，防止了基体材料的腐蚀、变性，延长材料的使用寿命。
而现阶段使用的氧化试验基本采用电阻炉加热氧化，人工取放样品的方式，操作过程中既面临高温烫伤的危险，又存在着样品掉落的不确定性，耗费时间精力，不适用于长期连续的工作条件。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的缺点设计出了一种自动氧化循环装置，其目的在于提高工作效率、减少人为因素引起的试验误差。试验装置操作简单，自动化程度高，为材料高温氧化性能的测量提供了新的平台。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
该种自动氧化循环装置，该装置包括加热组件、移动组件，其特征在于：加热组件是一个底部开口的高温电炉(1)；
移动组件由纵向移动组件和横向移动组件构成，其中，纵向移动组件包括一个炉门Ⅰ(3)，在炉门Ⅰ(3)的底部的中心连接升降气缸Ⅰ(4)的作动杆，在炉门Ⅰ(3)的底部的中心的两侧安装有导向柱Ⅰ(5)，导向柱Ⅰ(5)安装在底座(6)的导向套(7)内，炉门Ⅰ(3)在升降气缸Ⅰ(4)的作用下作垂直升降动作，炉门Ⅰ(3)在行程顶端封闭高温电炉(1)底部的开口，炉门Ⅰ(3)在行程下端由安装在炉门Ⅰ(3)底部的压块(8)触发安装在底座(6)上部的压开关(9)以启动横向移动组件的动作；
横向移动组件包括另一个炉门Ⅱ(10)，在炉门Ⅱ(10)上部安装有试样托板(11)，在试样托板(11)上面放置试样(12)，炉门Ⅱ(10)的下面安装在移动平台(13)上，炉门Ⅱ(10)的底部的中心连接另一个升降气缸Ⅱ(14)的作动杆，且在炉门Ⅱ(10)的底部的中心的两侧安装有导向柱Ⅱ(15)，导向柱Ⅱ(15)安装在移动平台(13)的导向套Ⅱ(16)内，移动平台(13)的底部与导轨(17)连接，导轨(17)与安装在支板(19)上的直线轴承(18)连接并能够沿直线轴承(18)作往复的横向直线运动，支板(19)固定在高温电炉(1)的壳体(2)的内侧上并延伸出壳体(2)外，在该直线运动行程的两端分别使炉门Ⅱ(10)位于高温电炉(1)底部的开口的正下方和位于高温电炉(1)的壳体(2)外，该直线运动是通过安装在支板(19)上的水平气缸(20)推动实现，该直线运动的行程控制由安装在移动平台(13)上的触块(21)和固定在支板(19)上的行程开关(22)的触发来实现。
本发明装置采用双炉门、双升降气缸和由压开关(9)、行程开关(22)组成的双行程开关的设计方案，压开关(9)、行程开关(22)采用串联的方式连接，并接入水平电磁换向阀的进气端，压开关(9)、行程开关(22)又各自串联在对应的升降电磁换向阀上。
本发明的优点和有益效果如下：
本发明装置结构简单，运行安全可靠，可大大减少人工操作，提高了工作效率。压开关(9)、行程开关(22)采用串联的方式连接，并接入水平电磁换向阀的进气端，保证了在两个炉门均处于下端时，水平气缸的气路才可接通，水平气缸才能完成动作。如此可以避免电磁阀受外界干扰或其他操作失误造成的动作导致设备损坏。由于压开关(9)、行程开关(22)又各自串联在对应的升降电磁换向阀上，因此在炉门运行到位之前，气路没有打开，所以升降气缸不能动作。这样的设计使得该设备运行更安全可靠。此设备采用两位五通电磁换向阀，在断电时会将试样自动出炉保护，避免随炉冷却。
附图说明
图1是本发明装置出炉状态的正视图
图2是图1的左视图
图3是本发明装置的气动原理图
具体实施方式：
以下将结合附图和实施例对本发明装置作进一步的详述：
如图1-图3所示，该种自动氧化循环装置包括加热组件、移动组件，其特征在于：加热组件是一个底部开口的高温电炉1；
移动组件由纵向移动组件和横向移动组件构成，其中，纵向移动组件包括一个炉门Ⅰ3，在炉门Ⅰ3的底部的中心连接升降气缸Ⅰ4的作动杆，在炉门Ⅰ3的底部的中心的两侧安装有导向柱Ⅰ5，导向柱Ⅰ5安装在底座6的导向套7内，炉门Ⅰ3在升降气缸Ⅰ4的作用下作垂直升降动作，炉门Ⅰ3在行程顶端封闭高温电炉1底部的开口，炉门Ⅰ3在行程下端由安装在炉门Ⅰ3底部的压块8触发安装在底座9上部的压开关以启动横向移动组件的动作；
横向移动组件包括另一个炉门Ⅱ10，在炉门Ⅱ10上部安装有试样托板11，在试样托板11上面放置试样12，炉门Ⅱ10的下面安装在移动平台13上，炉门Ⅱ10的底部的中心连接另一个升降气缸Ⅱ14的作动杆，且在炉门Ⅱ10的底部的中心的两侧安装有导向柱Ⅱ15，导向柱Ⅱ15安装在移动平台13的导向套Ⅱ16内，移动平台13的底部与导轨17连接，导轨17与安装在支板19上的直线轴承18连接并能够沿直线轴承18作往复的横向直线运动，支板19固定在高温电炉1的壳体2的内侧上并延伸出壳体2外，在该直线运动行程的两端分别使炉门Ⅱ10位于高温电炉1底部的开口的正下方和位于高温电炉1的壳体2外，该直线运动是通过安装在支板19上的水平气缸20推动实现，该直线运动的行程控制由安装在移动平台13上的触块21和固定在支板19上的行程开关22的触发来实现。本发明装置的控制由计算机PLA控制。
本发明装置在材料抗氧化试验中的使用过程如下：
首先将试样12放置在试样托架11上；启动设备，打开电源，设定试验程序和工作温度等参数，待电炉温度上升到所设温度时，升降电磁换向阀Ⅰ动作，升降气缸Ⅰ动作，炉门Ⅰ下降，接触压开关Ⅰ。此时水平气缸气路接通，水平电磁换向阀动作，水平气缸伸出带动移动平台向左移动到止点并接触行程开关Ⅱ，此时升降气缸Ⅱ气路接通，升降电磁换向阀Ⅱ动作，升降气缸Ⅱ上升将试样送入炉内焙烧。当到达设定运行时间后，设备按程序将试样自动出炉冷却。炉门Ⅰ将电炉关门保温，电炉处于恒温状态。
与现有的技术相比，本发明装置具有结构简单、使用方便、安全可靠、工作效率高的特点，可以快速准确的对各种高温合金及涂层的抗高温氧化及循环氧化性能做出评价。

Claims (1)

1.一种自动氧化循环装置，该装置包括加热组件、移动组件，其特征在于：加热组件是一个底部开口的高温电炉(1)；
移动组件由纵向移动组件和横向移动组件构成，其中，纵向移动组件包括一个炉门Ⅰ(3)，在炉门Ⅰ(3)的底部的中心连接升降气缸Ⅰ(4)的作动杆，在炉门Ⅰ(3)的底部的中心的两侧安装有导向柱Ⅰ(5)，导向柱Ⅰ(5)安装在底座(6)的导向套(7)内，炉门Ⅰ(3)在升降气缸Ⅰ(4)的作用下作垂直升降动作，炉门Ⅰ(3)在行程顶端封闭高温电炉(1)底部的开口，炉门Ⅰ(3)在行程下端由安装在炉门Ⅰ(3)底部的压块(8)触发安装在底座(9)上部的压开关()以启动横向移动组件的动作；
横向移动组件包括另一个炉门Ⅱ(10)，在炉门Ⅱ(10)上部安装有试样托板(11)，在试样托板(11)上面放置试样(12)，炉门Ⅱ(10)的下面安装在移动平台(13)上，炉门Ⅱ(10)的底部的中心连接另一个升降气缸Ⅱ(14)的作动杆，且在炉门Ⅱ(10)的底部的中心的两侧安装有导向柱Ⅱ(15)，导向柱Ⅱ(15)安装在移动平台(13)的导向套Ⅱ(16)内，移动平台(13)的底部与导轨(17)连接，导轨(17)与安装在支板(19)上的直线轴承(18)连接并能够沿直线轴承(18)作往复的横向直线运动，支板(19)固定在高温电炉(1)的壳体(2)的内侧上并延伸出壳体(2)外，在该直线运动行程的两端分别使炉门Ⅱ(10)位于高温电炉(1)底部的开口的正下方和位于高温电炉(1)的壳体(2)外，该直线运动是通过安装在支板(19)上的水平气缸(20)推动实现，该直线运动的行程控制由安装在移动平台(13)上的触块(21)和固定在支板(19)上的行程开关(22)的触发来实现。
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