CN111408722B - 一种热等静压设备的隔热屏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热等静压设备的隔热屏装置，属于热等静压设备技术领域，解决了现有技术中热等静压设备的隔热屏空间容积小，单位时间工装处理量少等问题。一种热等静压设备隔热屏装置，包括发热体、隔热层和力传导部件；发热体设置于隔热屏的内侧；隔热层设置于发热体外部；力传导部件设于隔热屏的上表面，力传导部件的上端面与热等静压设备的上塞的下表面接触。本发明能够增大隔热屏空间容积，增加单位时间热等静压装置处理量，并有效保证热等静压设备稳定性和生产工艺的可控性。

Description

一种热等静压设备的隔热屏装置

技术领域

本发明涉及热等静压设备技术领域，尤其涉及一种热等静压设备的隔热屏装置。

背景技术

热等静压技术由于其自身的工艺优越性，已不单单是粉末冶金近净成形的专用技术，逐步扩大为铸件致密化处理、异种材料连接和复杂异形件制造等多个生产领域。隔热屏是热等静压设备中的隔热装置。其主要作用有以下3点：(1)通过其自身多层绝热材料对其内部工作空间保温；(2)隔热屏内部装有发热体结构，用于对工作空间加热升温；(3) 隔热屏内部不同位置安装多组测温装置，对工作空间各位置实时温度监控。生产时通过升降机构先将装料工装置于热等静压设备腔室内，再将隔热屏罩在装料工装外，最后盖上带有密封装置的上塞。

目前热等静压处理市场处于供不应求阶段，每台热等静压设备投产建成后其腔室的空间即固定，在设备数量有限条件下，增大隔热屏内的有效工作空间和优化单炉生产节拍是最有效提升热等静压设备产能的方法。

热等静压设备升温过程中，隔热屏内外的热传导和气体流通形成类似孔明灯结构。随着隔热屏内部温度升高，隔热屏内外温差增加，内部气体流到隔热屏外部后迅速冷却导致隔热屏内外产生压力差。当隔热屏内部升温速率过快，隔热屏内产生的浮力超过隔热屏自身重力时，呈倒杯状的隔热屏会有轻微上浮或倾斜，为保证隔热屏不上浮，需维持一个较低的升温速率，但较低的升温速率不仅影响热等静压处理效果，还会导致升温时间延长，设备整体生产节拍加长。目前国内热等静压设备热处理市场属于供不应求阶段，延长生产节拍而造成的生产成本增加不容小觑。

发明内容

鉴于上述的分析，针对现有技术中的不足，本发明旨在提供一种热等静压设备隔热屏，用以解决现有技术中以下问题之一：(1)热等静压设备中隔热屏空间容积小，单位时间工装处理量少；(2)增大隔热屏中升温速率时，升温速率过快可能导致隔热屏上浮，从而导致测温信号丢失，工艺失控的问题。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种热等静压设备的隔热屏装置，包括发热体、隔热层和力传导部件；发热体设置于隔热屏的内侧；隔热层设置于发热体外部；力传导部件设于隔热屏的上表面，力传导部件的上端面与热等静压设备的上塞的下表面接触。

进一步地，发热体为鸟笼状，发热体材质为钨钼合金；

进一步地，隔热层沿远离发热体的方向，基材上依次设置有多层钼合金层和不锈钢层；隔热层各层之间填充纤维结构或颗粒状氧化锆。

进一步地，力传导部件包括支撑柱、弹簧与安装座；弹簧通过安装座安装在隔热屏上表面，安装座焊接在隔热屏上表面，安装座内插有支撑柱；弹簧上端通过支撑柱上端限位，并增大与上塞的接触面积，支撑柱上端面与热等静压设备的上塞接触。

进一步地，安装座为下端带有凸延的套筒结构，弹簧安装在套筒内，弹簧的外径与套筒的内径相同，支撑柱下端插入弹簧内。

进一步地，安装座为下端带有凸延的套筒结构，弹簧套在套筒外，弹簧的内径与套筒的外径相同，支撑柱插入套筒内。

进一步地，支撑柱为T字型结构，包括水平段和竖直段；弹簧的上端通过T字型的支撑柱水平段的下表面进行限位。

进一步地，T字型支撑柱的水平段的宽度大于安装座的上端的宽度， T字型支撑柱的竖直段的高度小于安装座的高度。

进一步地，弹簧自然状态下的长度大于安装座的高度。

进一步地，装配状态下，力传导装置的弹簧处于压缩状态，支撑柱的上表面与上塞的下表面抵接。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、为了保证和提高隔热屏的加热、保温和抗压能力，本发明热等静压设备的隔热屏装置对发热体的材料和结构进行改进，发热体采用鸟笼状，采用钨钼合金材料制作成发热体的钨钼合金杆，并对钨钼合金杆的形状进行了特殊设计，以减少热量损失，提高加热能力。

2、为了保证和提高隔热屏的保温和抗压能力，本发明热等静压设备的隔热屏装置中，将发热体设置于隔热屏的内壁，在隔热屏与发热体之间设置隔热层，并对隔热层的结构和材料进行了设计，隔热层沿远离发热体的方向，基材上依次设置有多层钼合金隔热层，钼合金层最靠近发热体，隔热层各层之间填充纤维结构或颗粒状氧化锆，通过填充物降低隔热层之间的热传导，进一步提高隔热屏的保温和抗高温能力。隔热层最外侧为不锈钢材料，保证了隔热屏的抗压能力。隔热层的多层设置可实现耐受热等静压设备工作时的高压，实现隔热层的保温隔热能力。

3、为了解决热等静压装置升温过程中，隔热屏上浮带来的热电偶连接不稳定的问题，本发明在隔热屏上表面设置了力传导部件，力传导部件包括弹簧、支撑柱与安装座；力传导部件设于热等静压设备的上塞与隔热屏的间隙中；装配状态下，力传导部件弹簧呈压缩状态，力传导部件给隔热屏一个向下的力，控制隔热屏不致上浮，保证隔热屏下端热电偶公头与隔热垫上的热电偶母头连接，实现实时监测热等静压设备工作腔内温度，保证生产工艺可控。

4、本发明在隔热屏上表面设有多组力传导部件，多组力传导部件均匀分布在隔热屏上表面上的两个以上的同心圆上，力传导部件在隔热屏上表面分布的两个以上的同心圆分为内圈与外圈。通过内圈和外圈力传导部件均匀分布，隔热屏上表面均匀受力，保证隔热屏不会发生上浮或倾斜，防止发生打弧现象，增加热等静压设备的使用寿命，保证热等静压设备稳定性。

5、本发明提供的力传导部件，力传导部件装配在隔热屏上方，对设备内的气体流通不产生影响，保证气体流通顺畅，保证热等静压工艺效果，实现热等静压设备内良好的加热与冷却效果，本发明中多组力传导部件在隔热屏上，可设为两圈，内圈与外圈，内圈与外圈的力传导部件周向均匀分布于隔热屏上表面。外圈力传导部件的数量大于内圈力传导部件的数量。

6、本发明提供的力传导部件，安装座焊接在隔热屏上表面。通过安装座将弹簧支撑柱固定于隔热屏的上表面，一次安装，永久使用，不会给热等静压处理增加生产工序。

7、本发明提供的隔热屏装置具有很好的保温隔热能力和抗高压能力，能够满足隔热屏厚度减小时的保温隔热和抗压要求，从而能够满足减小隔热屏厚度、增大隔热屏空间容积的需求，增加单位时间热等静压装置处理量，降低生产成本，并能够通过热传导部件的设置保证隔热屏不会发生上浮或倾斜，防止发生打弧现象，增加热等静压设备的使用寿命，保证热等静压设备稳定性和生产工艺的可控性。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明热等静压设备局部简化结构示意图；

图2为本发明的力传导部件力传导结构示意图；

图3为本发明的力传导部件力传导结构与隔热屏位置关系俯视示意图；

图4为本发明的力传导部件力传导结构与隔热屏位置关系主视示意图。

附图标记说明

1-上塞；2-外壁；3-隔热屏；4-侧壁加热装置；5-底座；6-隔热垫； 7-力传导部件；8-安装座；9-弹簧；10-支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明公开一种热等静压设备的隔热屏装置，隔热屏装置包括：发热体、力传导部件和隔热层。隔热屏为圆柱体，呈倒杯状，发热体设置于隔热屏的内侧，隔热层设置于发热体外部；力传导部件设于隔热屏的上表面，力传导部件的上端面与热等静压设备的上塞的下表面接触。

也就是说，隔热层设置于隔热屏内侧与发热体外侧之间，隔热层紧贴隔热屏内壁表面与发热体的外壁表面。力传导部件设于隔热屏的上表面和热等静压设备的上塞的下表面之间。力传导部件可以焊接的方式固定于隔热屏的上表面。

为了保证和提高隔热屏的保温和抗压能力，本发明热等静压设备的隔热屏装置对发热体的材料和结构进行了改进，发热体采用鸟笼状。与现有技术不同的是，本发明采用钨钼合金材料制作成发热体的钨钼合金杆，并对钨钼合金杆的形状进行了特殊设计，以减少热量损失，提高加热能力。

钨钼合金杆的形状的特殊设计，钨钼合金杆的结构形式可以为沿钨钼合金杆长度方向设置多个径向外突的弧形凸起，弧形凸起为钨钼合金杆弯折形成。钨钼合金杆作为发热体的发热部件，为了尽可能提高其自身发热的向外散失，弧形凸起沿径向突出的方向，弧形开口逐渐减小，弧形开口较小的部分对弧形开口较大的部分具有温度补偿的作用，也可以提高设备内部温度的加热均匀性。

钨钼合金杆的形状的特殊设计，钨钼合金杆的结构形式还可以采用由内到外渐密的蛇形缠绕排布方式，即从钨钼合金杆的轴向中心出发，沿径向向外延伸的方向，钨钼合金杆呈多个C型首尾相接的蛇形线，且 C型开口依次增大，C型开口较大的部分对弧形开口较小的部分具有温度补偿的作用，也可以提高设备内部温度的加热均匀性。

为了保证和提高隔热屏的保温和抗压能力，本发明热等静压设备的隔热屏装置中，对隔热层的结构和材料进行了设计，隔热层沿远离发热体的方向，依次设置有多层钼合金层和不锈刚层；隔热层各层之间填充纤维结构或颗粒状氧化锆，通过填充物降低隔热层之间的热传导，起到很好的保温作用。隔热层最外侧为不锈钢层，充分保证了隔热屏的抗压能力。

热等静压设备工作时，隔热屏内部温度超过1000℃，为了承受隔热屏工作时的高温，提升隔热屏保温能力，减少隔热屏的热量散失，隔热层设计为多层。隔热层的最内层为(靠近发热体层)钼合金层。为了承受隔热屏工作时的高压，隔热层的最外层采用不锈钢材料。为了实现隔热层的保温隔热能力，钼合金层设置为3层结构，每两层隔热层之间填充纤维状或颗粒状氧化锆填充物。

热等静压设备在工作时，如果升温速率过快，隔热屏内外压差增大，可能会导致隔热屏上浮，测温信号丢失，工艺失控的问题，为了保证设备工作的稳定性和可靠性，本发明在隔热屏上表面设置力传导部件。如图2所示，力传导部件包括：安装座8、弹簧9和支撑柱10。力传导部件通过安装座8安装于隔热屏上表面，弹簧9内插有支撑柱10，安装后，力传导部件通过支撑柱10上表面与热等静压设备的上塞接触。支撑柱10 可以增大力传导部件与上塞的接触面积，减缓力传导部件与上塞接触位置应力集中。

为了增大力传导部件与热等静压设备中上塞之间的接触面积，支撑柱10设为T字型，T字型的水平段和竖直段均为圆柱体，即上端圆柱和下端圆柱，支撑柱10的上端圆柱的直径大于下端圆柱的直径，T字型的水平段对弹簧上端起到限位作用。

在一种可能的设计中，安装座8为下端带有凸延的套筒结构，弹簧9 安装在套筒内，弹簧的外径与套筒的内径相同，支撑柱10插入弹簧9内。套筒为下端有底或无底的套筒，当套筒无底时，弹簧的下端通过隔热屏上表面进行限位，弹簧的上端通过T字型的支撑柱10水平段的下表面进行限位；当套筒有底时，弹簧的下端通过套筒底面进行限位，弹簧的上端通过T字型的支撑柱10水平段的下表面进行限位。装炉前，安装座焊接固定安装在隔热屏上表面，弹簧通过底部安装座安装在隔热屏上，安装座对弹簧起固定作用，弹簧内插入支撑柱，装炉后，支撑柱与上塞接触，支撑柱可以增大力传导部件与上塞的接触面积，减缓力传导部件与上塞接触位置应力集中。值注意的是，支撑柱的长度小于弹簧的长度，使得在弹簧结构力传导部件与上塞接触时，并由于上塞压力作用，支撑柱下移，在支撑柱的作用下，弹簧有一定收缩，弹簧的弹力给隔热屏一个向下的力，通过此力来控制隔热屏上浮，保证热信号有效传导，进而保证生产工艺可控。

为了安装固定弹簧9，支撑柱10下端圆柱的直径小于弹簧9的内径，弹簧9的外径与安装座8的内径相同，支撑柱10置于弹簧9内，支撑柱 10与弹簧9组合安装于安装座8中。

在另一种可能的设计中，安装座8为下端带有凸延的套筒结构，弹簧9套在套筒上，弹簧的内径与套筒的外径相同，支撑柱10插入套筒内，弹簧的下端通过隔热屏上表面或者/和套筒的下部凸延进行限位，弹簧的上端通过T字型的支撑柱10水平段的下表面进行限位。

需要进行说明的是，热等静压设备的隔热屏与上塞之间设置带有弹簧的力传导部件，实施时，弹簧呈压缩状态，给隔热屏一个向下的力，通过此向下的力，控制隔热屏上浮，保证热等压设备中热信号有效的传导，进而实现对工作腔内实时温度监测。

在热等静压设备工作腔室内，为满足装取装料工装方便和热等静压处理后期装料工装快速散热的需求，隔热屏和隔热屏下端隔热垫存在环形间隙。在设备工作过程中，由于加热能力和保温能力的提升，加热时隔热屏内外存在压力差而产生浮力，隔热屏会有轻微上浮，隔热屏下端热电偶公头与隔热垫上的热电偶母头连接断开，温控系统无法读取热电偶实测温度，导致热等静压工艺失控。通过在隔热屏和上塞设置带有弹簧的力传导部件，实施时，弹簧呈压缩状态，给隔热屏一个向下的力，通过此向下的力，控制隔热屏上浮，保证热等压设备中热信号有效的传导，进而实现对工作腔内实时温度监测。

装炉前，安装座固定安装在隔热屏上表面，弹簧套在安装座外表面，弹簧通过底部安装座安装在隔热屏上，安装座对弹簧起固定作用，支撑柱插入安装座内，装炉后，支撑柱与上塞接触，支撑柱可以增大力传导部件与上塞的接触面积，减缓力传导部件与上塞接触位置应力集中。值注意的是，支撑柱的长度小于弹簧的长度，使得力传导部件与上塞接触时，由于上塞压力作用，支撑柱下移，在支撑柱的作用下，弹簧有一定收缩，弹簧的弹力给隔热屏一个向下的力，通过此力来控制隔热屏上浮，保证热信号有效传导，进而保证生产工艺可控。

本发明的一个具体实施例中，在隔热屏上方添加测温装置进行测温， RD1250型热等静压设备满载情况下1400℃和150MPa压力保温4h，隔热屏上方空气温度约为180℃。为保证力传导部件在热等静压设备工作时高温高压条件下可正常工作，弹簧9材质为30W4Cr2V，该材质弹簧最高工作温度为500℃。在隔热屏外添加测压装置，通过测量，在热等静压设备满负荷工作时隔热屏内外压差达到12.7KPa时会产生隔热屏上浮现象。需要说明的是，隔热屏发生上浮或倾斜时位于隔热屏下端的连接装置稍有空隙就会导致隔热屏下端电极产生打弧现象，不仅影响热等静压设备电流输出，还会造成电极形变，甚至损坏。本发明通过周向均匀分布的力传导部件可保证隔热屏上方受力均匀，保证隔热屏不会发生上浮或倾斜，防止打弧现象发生，增加热等静压装置内部件的使用寿命，保证设备稳定性和准确性。力传导部件的截面积很小，相对于隔热屏上端截面积，力传导部件截面积可忽略不计，不会影响气体的流动。

本发明公开的隔热屏力传导部件用于热等静压设备中，热等静压设备如图1所示，热等静压设备包括热等静压设备腔室、上塞1、隔热屏3、力传导部件7、侧壁加热装置4以及隔热垫6。热等静压设备腔室包括设备外壁2和底面，设备外壁2和底面围成的空间形成热等静压设备腔室，底座5设置在热等静压设备腔室底面上。热等静压设备腔室呈“U”形结构或筒状结构，上塞1设于外壁2的上端，上塞1的直径与设备外壁2的上端内径相同，隔热屏3呈倒杯状。力传导部件7安装于热等静压设备的隔热屏3上表面与上塞1下表面之间。底座5内径小于隔热屏3内径，隔热屏置于热等静压设备腔室的底面上，隔热屏下端面与热等静压设备腔室的底面之间设置有隔热垫6，隔热垫6的宽度与隔热屏3的壁厚相同。隔热屏内侧壁设置侧壁加热装置。

值得注意的是，为了保证热等静压设备实现对工件实时温度监测，隔热屏下端带有温度传感装置(热电偶公头)，隔热垫上带有热电偶母头，隔热屏下端的温度传感装置(热电偶公头)与隔热垫上的热电偶母头相连接，通过温控系统来监控装料工装内不同位置的实时温度，保证工艺的可执行性。

热等静压设备正常工作时，热电偶公头与热电偶母头通过电磁力结合，将工作腔内温度实时传输至温控系统，实现对温度控制。

在热等静压设备工作过程中，由于热等静压设备是高温高压的环境，呈倒杯状的隔热屏在高温高压的作用下，如果隔热屏所受浮力增大，隔热屏会发生倾斜或上浮，热电偶公头与热电偶母头断开连接，温控系统无法读取热电偶实测温度，热等静压设备无法正常读取工作腔内工作温度，导致热等静压工艺失效。隔热屏倾斜还会导致隔热屏底部发生打弧现象，造成电极损坏。

为了避免隔热屏上浮带来的问题，本发明设计力传导部件7设于上塞与隔热屏的间隙中。力传导部件7与隔热屏3的位置关系如图3与图4 所示。力传导部件的主要功能结构为弹簧9，弹簧9通过安装座8安装在隔热屏3上，安装座8对弹簧9起固定支撑和导向作用，弹簧9内插入支撑柱10，在设备工作时，支撑柱10与上塞1接触，支撑柱10增大力传导部件与上塞的接触面积，减缓力传导部件与上塞接触位置应力集中。

需要进行说明的是，力传导部件7在安装前，弹簧9呈自然伸长状态。安装时，热等静压设备通过升降机先将装料工装置于热等静压设备腔室内，将隔热屏罩在装料工装外，力传导部件固定于隔热屏的外表面，最后盖上带有密封装置的上塞，安装完成后，力传导部件中的弹簧呈压缩状态。呈压缩状态的弹簧在上塞与隔热屏的间隙中给隔热屏一个向下的力，此向下的力控制隔热屏上浮，保证隔热屏下方的热电偶公头与隔热垫上方的热电偶母头连接，从而保证热信号的有效传导，保证热等静压生产工艺的可控。

为了保证热等静压设备的密封性，上塞中带有密封结构；为了保证热等静压设备的加热作用，底座上设置加热装置，在隔热屏的内侧设置侧壁加热装置，外壁的底部设置隔热垫；为了保证热等静压设备的气体交换以及冷却功能，外壁设置带有冷却结构，上塞和底座上同样设有冷却结构。本发明用力传导部件弥补现有技术不足，其一的目的是为了保证隔热屏与上塞之间的气体流畅，保证热等静压设备的冷却效果。

与现有技术中不同的是，本发明中的力传导部件除了具有控制隔热屏上浮，还可以保证隔热屏与上塞之间的气体流动，相对于隔热屏，力传导部件7占据隔热屏表面面积较小，利于隔热屏与上塞之间气对流交换，利于工件热等静压加热与冷却工艺。

为了可靠控制隔热屏上浮，实现对热等静压设备工作腔内实时温度监测，本发明在隔热屏上设置不止一组隔热屏力传导部件，本发明的一个具体的实施例中，在隔热屏上设置15组力传导部件，每一组隔热屏力传导部件对隔热屏施加相同的向下的力，这15组向下的力施加在隔热屏上，控制隔热屏的上浮，保证热电偶公头与热电偶母头的连接，实现对热等静压设备各位置的正常监控。为了保证热等静压设备中上塞与隔热屏的气体流动，实现热等静压设备内良好的加热与冷却效果，本发明中多组力传导部件在隔热屏上设为两圈，即内圈与外圈两圈，内圈与外圈的力传导部件周向均匀分布于隔热屏上表面。外圈力传导部件的数量大于或等于内圈力传导部件的数量，保证隔热屏受力均匀。

需要说明的是，本发明的一个具体实施例中，外圈周向均匀安装9 组力传导部件，相邻两组力传导部件与圆心角度为40°。内圈周向均匀安装6组力传导部件，相邻两组力传导部件与圆心角度为60°，通过这种外圈和内圈周向均匀分布力传导部件的结构，保证隔热屏上方受力均匀，防止隔热屏倾斜，保证隔热屏底端与隔热垫接触良好，不会发生打弧现象。

本发明提供的隔热屏装置具有很好的保温隔热能力和抗高压能力，能够满足隔热屏厚度减小时的保温隔热和抗压要求，从而能够满足减小隔热屏厚度、增大隔热屏空间容积的需求，增加单位时间热等静压装置处理量，降低生产成本，并能够通过力传导部件的设置保证隔热屏不会发生上浮或倾斜，防止发生打弧现象，增加热等静压设备的使用寿命，保证热等静压设备稳定性和生产工艺的可控性。

实施例1

本发明提供一种热等静压设备的隔热屏装置，包括发热体、隔热层、力传导部件。发热体为鸟笼状结构，径向设置30个钨钼合金圈，轴向设置钨钼合金杆56根，隔热层设置4层，最外层为不锈钢材料，内部3层为钼合金层，隔热层的每两层之间填充颗粒状或纤维状氧化锆。力传导部件包括弹簧9，连接弹簧9与隔热屏3的安装座8以及增大弹簧9与上塞1接触面积的支撑柱10。力传导部件7与隔热屏3的位置关系俯视示意图如图3，力传导部件7与隔热屏3的位置关系主视示意图见图4。

本发明的热等静压设备的隔热屏装置，设计15组力传导部件7，力传导部件7包括：弹簧9，弹簧9通过底部安装座8安装在隔热屏3上，安装座8对弹簧9起固定作用。弹簧9内插入支撑柱10，装炉后支撑柱 10与上塞1接触，支撑柱10可以增大力传导部件与上塞的接触面积，减缓力传导部件与上塞接触位置应力集中。

本实施例应用于RD1250热等静压设备中，隔热屏内部有效空间直径1250mm。RD1250的满载时最高工作温度1400℃，最大工作压力为 150MPa，保温4h，隔热屏上方空气温度约为180℃，隔热屏自重2.0T，最高升温速率5K/s，通过计算，在满载条件下，控制隔热屏不上浮以及力传导部件中弹簧随炉加热的弹力损失，力传导部件需要对隔热屏施加9 KN的向下的力。热等静压设备装炉后上塞1与隔热屏3之间的间隙大约 100mm。本发明所用弹簧9长度130mm。装炉后弹簧9受压力收缩到 100mm，经过计算，每组力传导部件7中的弹簧可以受力800N，常温下15组力传导部件合计12KN。该力传导施加到隔热屏上，控制隔热屏不致上浮，通过热传感装置可以准确读取装料工装内各位置实时温度。 15组力传导部件根据隔热屏大小设计为内外两圈，外圈9组，内圈6组，保证隔热屏周向均匀受力，防止隔热屏因受力不均而倾斜发生打弧现象，不会影响热等静压设备内气体正常流通。该力传导部件安装在隔热屏上，节约装炉时间，缩短生产节拍，降低工艺成本。

实施例2

实施例2采用与实施例1相同的隔热屏装置，与实施例1不同的是，实施例2应用于RD1250型热等静压设备的隔热屏直径为1350mm，自重 2.2T，满载时最大升温速率4.8K/s。隔热屏与上塞之间距离90mm。通过测量和计算，考虑弹簧受热后弹力损失，控制隔热屏不上浮，需要对隔热屏施加约7.5KN向下的力。选择110mm弹簧，有效圈数5，弹簧线径8mm，外圈直70mm，经过计算，常温常压下单组力传导部件可对隔热屏产生674N，14组组力传导部件，内圈6组，外圈8组，可为隔热屏提供约9.4KN向下的力。该力传导部件安装在隔热屏上，满足控制隔热屏上浮需求。

需要指出，本发明可根据隔热屏所需浮力大小调节弹簧的粗细，长短，圈数。本发明所提出的力传导部件布置是综合考虑所实施设备使用时的具体受力情况而设定，任何变化或替换的相似结构都应涵盖在本专利保护范围内。

需要说明的是，单个的安装座、弹簧和支撑柱组成的一套力传导装置即为1组力传导装置，也可理解为1个力传导装置。

本发明的隔热屏装置应用于RD1250热等静压设备中，更换现有隔热屏材质和对隔热屏进行结构优化，发热体采用钨钼合金材料制作，改进发热体的缠绕排布方式，改造后的热等静压设备隔热屏内工作空间直径由1150mm增大到1250mm和1350mm，满载时最大升温速率由3.6 K/min提升至5K/min。同时，本发明的隔热屏装置具有很好的保温隔热能力和抗高压能力，能够满足隔热屏厚度减小时的保温隔热和抗压要求，增大了隔热屏空间容积的，增加单位时间热等静压装置处理量，降低生产成本，并能够通过热传导部件的设置保证隔热屏不会发生上浮或倾斜，防止发生打弧现象，增加热等静压设备的使用寿命，保证热等静压设备稳定性和生产工艺的可控性。

可见，本发明实现了扩大隔热屏工作腔室的容积，增大热等静压设备工装处理能力，本发明通过减薄隔热屏的厚度，增强发热体的发热能力，同时能有效控制设备工作稳定性和工艺可控性，进而提升单次生产量和缩短生产节拍，释放设备产能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述隔热屏装置包括发热体、隔热层和力传导部件，隔热屏为圆柱体，呈倒杯状；所述发热体设置于所述隔热屏的内侧；所述隔热层设置于隔热屏内侧与发热体外侧之间，隔热层紧贴隔热屏内壁表面与发热体的外壁表面；所述力传导部件设于所述隔热屏的上表面，所述力传导部件的上端面与热等静压设备的上塞的下表面接触。

2.根据权利要求1所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述发热体为鸟笼状，发热体材质为钨钼合金。

3.根据权利要求1所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述隔热层沿远离发热体的方向，依次设置有钼合金层和不锈钢层，钼合金层为多层；所述隔热层各层之间填充纤维结构或颗粒状氧化锆。

4.根据权利要求1所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述力传导部件包括支撑柱、弹簧与安装座；所述弹簧通过所述安装座和所述支撑柱安装在所述隔热屏上表面，所述安装座为套筒结构，所述安装座固定安装在所述隔热屏上表面，所述支撑柱插入所述安装座内，所述支撑柱的上端面与热等静压设备的上塞的下表面抵接；所述弹簧的上端通过所述支撑柱上端限位，所述弹簧的下端通过套筒底端或隔热屏上表面限位。

5.根据权利要求4所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述安装座为下端带有凸沿的套筒结构，所述弹簧安装在所述套筒内，所述弹簧的外径与所述套筒的内径相同，所述支撑柱下端插入弹簧内。

6.根据权利要求4所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述安装座为下端带有凸沿的套筒结构，所述弹簧套在套筒外，所述弹簧的内径与所述套筒的外径相同，所述支撑柱插入所述套筒内。

7.根据权利要求6所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述支撑柱为T字型结构，包括水平段和竖直段；所述弹簧的上端通过T字型的支撑柱水平段的下表面进行限位。

8.根据权利要求7所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述T字型支撑柱的水平段的宽度大于所述安装座的上端的宽度，T字型支撑柱的竖直段的高度小于所述安装座的高度。

9.根据权利要求8所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，所述弹簧自然状态下的长度大于所述安装座的高度。

10.根据权利要求1~9任一项所述的热等静压设备的隔热屏装置，其特征在于，装配状态下，所述力传导部件的弹簧处于压缩状态，所述支撑柱的上表面与上塞的下表面抵接。

Images