CN110978565B - 热压罐产品模具旋转系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热压罐产品模具旋转系统，包括动力源(1)、上轴承座(2)、冷却机构(3)、底端高温动密封机构(4)、传动杆(5)、固定传动机构(6)和产品支撑机构(7)；动力源(1)底部与传动杆(5)连接，动力源(1)底部与上轴承座(2)顶部进行固定，传动杆(5)插入上轴承座(2)中，上轴承座(2)下方为冷却机构(3)，固定传动机构(6)上端连接传动杆(5)，下端连接产品支撑机构(7)，产品支撑机构(7)作为产品旋转的固定支架。本发明可以从根本上解决材料固化过程中出现的滴落等不良成型结构，将材料的流动性对产品的影响降到最低。

Description

热压罐产品模具旋转系统

技术领域

本发明属于复合材料固化成型加工领域，具体涉及一种热压罐产品模具旋转系统。

背景技术

热压罐是在高温高压下工作的压力容器设备，属于国家规定的特种设备。热压罐产品模具旋转系统是热压罐设备的特殊配套设备，在热压罐常规产品成型的工作中起到非常重要的作用。

热压罐是一个密闭容器，有温度、压力两个重要的参数，为了使热压罐内部产品在固化过程中能够满足工艺要求，设备内部整体达到高温高压及真空高温的状态时，设备内的产品能够按照规范要求的速率进行固定方向、速率的稳定旋转，在设备上配置了产品模具旋转系统。早期热压罐内的产品只能处于静止状态下进行生产，受静止状态的重力影响，产品在固化过程中，会出现固化不均匀，产品表面质量差，需要二次加工等问题。并且由于增加了真空密封机构，能够保证产品在生产过程中可以不在两个设备轮转，在一台设备内即可实现两套工艺。

该产品在固化炉内进行生产时，现有技术中一般选用减速机进行物料转动传动，将物料进行单方向的定速转动，从而提升产品外观及质量。但是在热压罐工艺中，由于热压罐内部的高温高压频繁变化的环境，使得目前没有设备机构能够对热压罐内的产品进行传动，迫切需要出现一种机构，能够满足热压罐从外向内的机械传动，并且实现设备在不断变换的环境中稳定的运行，将可能对热压罐内部环境的影响降到最低。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种热压罐产品模具旋转系统，具有正压、真空的双向的高温动密封结构；能对高温高压环境中的物料旋转传动；提供传动机构的快速拆卸功能；使传动机构对高温高压、高温真空环境的影响最低。

本发明技术方案:

热压罐产品模具旋转系统，包括动力源1、上轴承座2、冷却机构3、底端高温动密封机构4、传动杆5、固定传动机构6和产品支撑机构7；

其中，动力源1底部与传动杆5连接，动力源1底部与上轴承座2顶部进行固定，传动杆5插入上轴承座2中，传动杆5与上轴承座2上端通过上轴承、轴承挡圈以及锁紧螺母进行位置的相互固定，传动杆5与上轴承座2下端通过下轴承及传动杆5的轴肩进行配合；

上轴承座2下方为冷却机构3，冷却机构3包括上端面、下端面、冷却主体和套管，上轴承座2底部与冷却机构3上端面之间连接并进行密封，传动杆5沿轴向穿过冷却机构3的套管，传动杆5下端进入热压罐内部，冷却机构3的冷却主体位于冷却机构3的上端面、下端面之间，作为独立的水冷却循环机构，为传动杆5的中部进行降温，并对有可能泄露的温度进行有效降温，隔绝上轴承座2与热压罐罐体钢结构之间的温度传递；冷却机构3下端面与热压罐罐体上部预留端面法兰连接，并进行密封；冷却机构3的套管深入到热压罐内部，冷却机构3的套管底部在热压罐设备的内部与传动杆5的下端通过螺纹端套与石棉垫配合薄壁翻边型烧结轴套进行配合，形成底端高温动密封机构4；

固定传动机构6位于热压罐内部，上端采用快速拆装结构连接传动杆5，下端连接至产品支撑机构7，将动力源1产生的动力传输给产品支撑机构7，并将传动方向从轴向转换为径向方向；

产品支撑机构7作为产品旋转的固定支架，为产品提供固定支撑，并能根据产品的长度进行调节，保证产品在旋转过程中稳定，安全。

其特征在于，动力源1为变频减速机。

其特征在于，变频减速机与传动杆5通过销键连接，消除传动杆5因为受热产生的伸缩。

其特征在于，变频减速机与上轴承座2通过定位螺栓进行固定。

其特征在于，上轴承座2上轴承、下轴承之间额外增加回转密封圈，该密封圈保证系统内的真空系统低温动密封。

其特征在于，上轴承座2底部与冷却机构3上端面之间采用螺栓连接并通过带定位环缠绕式垫片进行密封。

其特征在于，冷却机构3下端面与热压罐罐体上部预留端面法兰之间采用法兰连接，配合高温密封缠绕垫进行密封。

其特征在于，传动杆5下端与冷却机构3的套管之间使用薄壁翻边型烧结轴套进行间隙配合，石棉垫位于螺纹端套与薄壁翻边型烧结轴套之间，由螺纹端套的紧固力对传动杆5下端形成高温动密封。

其特征在于，冷却机构3的套管进入热压罐罐体的部分，外表由硅酸铝纤维与罐内环境形成高温隔绝，降低冷却机构3需要冷却的热量，减小冷却机构3对罐内温度环境的影响。

其特征在于，固定传动机构6通过伞齿轮将传动方向从轴向转换为径向方向。

发明的有益效果：

本发明的热压罐产品模具旋转系统，可以从根本上解决材料固化过程中出现的滴落等不良成型结构，将材料的流动性对产品的影响降到最低。在产品固化时，原材料随着温度的增高，流动性增强，在模具旋转系统上，产品的厚度及均匀性得到最大程度的保护。由于产品在旋转中成型，产品的挂滴现象被彻底解决，产品各个角度的厚度更加一致。

生产出的最终产品成型均匀，在成型后，减少大量的测量、修复工作。极大地提高航空航天筒状制品的质量，降低类似产品的成本，提高产能。

附图说明

图1热压罐产品模具旋转系统图

图2冷却机构结构图

图3底端高温动密封机构

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的连接结构进行详细说明。

参见附图1，热压罐产品模具旋转系统，包括动力源1、上轴承座2、冷却机构3、底端高温动密封机构4、传动杆5、固定传动机构6和产品支撑机构7；其中动力源1为变频减速机，变频减速机与传动杆5通过销键连接，消除传动杆5因为受热产生的伸缩；变频减速机与上轴承座2通过定位螺栓进行固定，传动杆5与上轴承座2上端通过上轴承、轴承挡圈以及锁紧螺母进行位置的相互固定，传动杆5与上轴承座2下端，通过下轴承及传动杆5的轴肩进行配合，上轴承座2上下两轴承之间额外增加回转密封圈，该密封圈保证系统内的真空系统低温动密封；

参见附图2，上轴承座2下方为冷却机构3，冷却机构3包括上端面、下端面、冷却主体和套管，上轴承座2底部与冷却机构3上端面之间采用螺栓连接并通过带定位环缠绕式垫片进行密封，传动杆5沿轴向穿过冷却机构3的套管，进入热压罐内部，冷却机构3的冷区主体作为独立的水冷却循环机构，位于冷区机构3的上下端面之间，为传动杆5的中部进行降温，并对有可能泄露的温度进行有效降温，隔绝上轴承座2与热压罐罐体罐体钢结构之间的温度传递；冷却机构3下端面与热压罐罐体上部预留端面法兰之间采用法兰连接，配合高温密封缠绕垫进行密封；冷却机构3的套管深入到热压罐设备内部，冷却机构3的套管底部在热压罐设备的内部与传动杆5的下端通过螺纹端套与石棉垫配合薄壁翻边型烧结轴套进行配合，形成底端高温动密封机构4，参见附图3，传动杆5下端与冷却机构3的套管之间使用薄壁翻边型烧结轴套进行间隙配合，石棉垫位于螺纹端套与薄壁翻边型烧结轴套之间，由螺纹端套的紧固力对传动杆5下端形成高温动密封；冷却机构3的套管进入热压罐罐体的部分，外表由硅酸铝纤维与罐内环境形成高温隔绝，降低冷却机构3需要冷却的热量，减小冷却机构3对罐内温度环境的影响；

固定传动机构6位于热压罐内部，连接传动杆5并将动力传输给产品支撑机构7，由伞齿轮将传动方向从轴向改为径向方向；

产品支撑机构7作为产品旋转的固定支架，为产品提供固定支撑，并能根据产品的长度进行适当的调节，保证产品在旋转过程中稳定，安全。

本发明系统的工作过程：

热压罐打开状态下，将产品放置于产品支撑机构7上，根据产品长度调节产品支撑机构的长度，固定好产品后，将产品推入热压罐内，在产品支撑机构7到位后，将产品固定传动机构6与传动杆5进行快捷连接，然后关闭热压罐的高压密封罐门，将产品及相关机构全部密封。

在热压罐罐门密封后，给动力源1指定信息，确认动力源1的方向及转速，动力源1根据指定信息，给出要求的转速及方向，并将动力进行输出，动力由传动杆5在上轴承座2的支撑下，将动力传送给固定传动机构6。随着热压罐内真空的降低，上轴承座2的回转密封圈对热压罐内的真空系统进行密封；随后，热压罐内部环境逐渐升温升压，升温升压过程中，底端高温动密封机构4对环境的温度、压力进行阻隔，传动杆5的膨胀量由固定传动机构6进行抵消，在温度压力变化过程中，可能产生的温度泄露及传动杆5的温度上升，由冷却机构3的冷却部分进行降温，保证上轴承座2的密封结构始终在常温低压的情况下工作。由于发明整体处在热压罐主体之外，对热压罐内部环境的温度压力影响降到最小，在罐内环境不断变化的条件下，保证密封、传动并延长使用寿命。

该方案是针对模具在热压罐设备内进行固化所进行的专门设计，由于模具旋转速度低，旋转所需的负载低，所以优化了设计，采用双密封机构，并在双密封机构之间增加了冷却机构，从而在保证满足使用要求的前提下，尽可能的降低成本。如不考虑经济成本，可以采用传动机构整体密封至热压罐设备内，但是成本极高。设计方案也可以采用单一密封的结构，使用一层密封达到对热压罐内的高温高压环境进行隔绝的效果，但是考虑高温高压环境下，密封结构的密封效果及密封寿命都会受到影响，从而导致产品不能够长期稳定的使用，进而采用设计双层密封机构，并在两层密封机构之间增加冷却结构。该设计方案是综合考虑后进行的设计。

Claims (10)

1.热压罐产品模具旋转系统，包括动力源(1)、上轴承座(2)、冷却机构(3)、底端高温动密封机构(4)、传动杆(5)、固定传动机构(6)和产品支撑机构(7)；

其中，动力源(1)底部与传动杆(5)连接，动力源(1)底部与上轴承座(2)顶部进行固定，传动杆(5)插入上轴承座(2)中，传动杆(5)与上轴承座(2)上端通过上轴承、轴承挡圈以及锁紧螺母进行位置的相互固定，传动杆(5)与上轴承座(2)下端通过下轴承及传动杆(5)的轴肩进行配合；

上轴承座(2)下方为冷却机构(3)，冷却机构(3)包括上端面、下端面、冷却主体和套管，上轴承座(2)底部与冷却机构(3)上端面之间连接并进行密封，传动杆(5)沿轴向穿过冷却机构(3)的套管，传动杆(5)下端进入热压罐内部，冷却机构(3)的冷却主体位于冷却机构(3)的上端面、下端面之间，作为独立的水冷却循环机构，为传动杆(5)的中部进行降温，并对有可能泄露的温度进行有效降温，隔绝上轴承座(2)与热压罐罐体钢结构之间的温度传递；冷却机构(3)下端面与热压罐罐体上部预留端面法兰连接，并进行密封；冷却机构(3)的套管深入到热压罐内部，冷却机构(3)的套管底部在热压罐设备的内部与传动杆(5)的下端通过螺纹端套与石棉垫配合薄壁翻边型烧结轴套进行配合，形成底端高温动密封机构(4)；

固定传动机构(6)位于热压罐内部，上端采用快速拆装结构连接传动杆(5)，下端连接至产品支撑机构(7)，将动力源(1)产生的动力传输给产品支撑机构(7)，并将传动方向从轴向转换为径向方向；

产品支撑机构(7)作为产品旋转的固定支架，为产品提供固定支撑，并能根据产品的长度进行调节，保证产品在旋转过程中稳定，安全。

2.如权利要求1所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，动力源(1)为变频减速机。

3.如权利要求2所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，变频减速机与传动杆(5)通过销键连接，消除传动杆(5)因为受热产生的伸缩。

4.如权利要求3所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，变频减速机与上轴承座(2)通过定位螺栓进行固定。

5.如权利要求4所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，上轴承座(2)上轴承、下轴承之间额外增加回转密封圈，该密封圈保证系统内的真空系统低温动密封。

6.如权利要求5所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，上轴承座(2)底部与冷却机构(3)上端面之间采用螺栓连接并通过带定位环缠绕式垫片进行密封。

7.如权利要求6所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，冷却机构(3)下端面与热压罐罐体上部预留端面法兰之间采用法兰连接，配合高温密封缠绕垫进行密封。

8.如权利要求7所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，传动杆(5)下端与冷却机构(3)的套管之间使用薄壁翻边型烧结轴套进行间隙配合，石棉垫位于螺纹端套与薄壁翻边型烧结轴套之间，由螺纹端套的紧固力对传动杆(5)下端形成高温动密封。

9.如权利要求8所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，冷却机构(3)的套管进入热压罐罐体的部分，外表由硅酸铝纤维与罐内环境形成高温隔绝，降低冷却机构(3)需要冷却的热量，减小冷却机构(3)对罐内温度环境的影响。

10.如权利要求9所述的热压罐产品模具旋转系统，其特征在于，固定传动机构(6)通过伞齿轮将传动方向从轴向转换为径向方向。

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