CN113587647B - 一种快速冷却烧结炉 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种快速冷却烧结炉，涉及烧结炉技术领域，主要是为了解决现有的烧结炉存在无法高效的对产品进行冷却的问题，包括烧结炉部件，所述烧结炉部件上设置有用于烧结产品的炉体一和炉体二，还包括降温机构、制冷机构和用于带动降温机构围绕炉体二轴线旋转和气体交换组件运动的驱动组件，驱动组件带动转动件围绕炉体二的轴线旋转的同时又能够带动气体交换组件运动，来控制第一通气部和第二通气部与制冷组件间歇性连通，使得炉体二内的高温气体通过第一通气部和出气部进入制冷机构内的制冷组件内制冷，并且制冷组件内制冷后的低温气体通过第二通气部和出气部排入炉体二内对产品冷却，具备冷却效果好和冷却效率高的特点。

Description

一种快速冷却烧结炉
技术领域
本申请涉及烧结炉技术领域，具体是一种快速冷却烧结炉。
背景技术
烧结炉是一种在高温下，使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联和晶粒长大等，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具。
现有的烧结炉一般通过冷却水箱对内部产品进行冷却，通过冷却管来降低产品表面的温度的方式会存在冷却管表面容易出现水珠和水珠掉落在产品表面的现象，容易造成产品损坏，因此，如果能够开发出一种既能够快速冷却烧结炉内产品又不会损坏内部产品的冷却装置，将是一件非常有意义的工作。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种快速冷却烧结炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种快速冷却烧结炉，包括烧结炉部件，所述烧结炉部件上设置有用于烧结产品的炉体一，还包括：
位于烧结炉部件内的炉体二，所述炉体二上设置有出气部和进气部；以及
与炉体二连接的降温机构，所述降温机构设置有活动套设在炉体二上的转动件；以及位于转动件上的第一通气部和第二通气部；以及
与降温机构连通的制冷机构，所述制冷机构包括与第一通气部和第二通气部连通的制冷组件；以及与制冷组件连接的气体交换组件，所述制冷组件用于通过第一通气部和出气部将炉体二高温气体吸入并制冷，且用于将冷却后气体通过第二通气部和进气部排入炉体二内；以及
用于带动降温机构围绕炉体二轴线旋转和气体交换组件运动的驱动组件，所述气体交换组件用于控制第一通气部和第二通气部与制冷组件间歇性连通。
作为本申请进一步的方案：所述驱动组件包括：
与转动件连接的第一传动件；以及
与第一传动件连接的第二传动件；以及
用于带动第一传动件和第二传动件同轴旋转的驱动件。
作为本申请再进一步的方案：所述气体交换组件和第二传动件之间还设置有传动机构，所述传动机构包括：
曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构内设置有与第二传动件连接的偏心件，用于带动偏心件作偏心旋转运动；以及
连接在曲柄连杆机构和气体交换组件之间的摆动件，用于将偏心件的偏心旋转运动转化为气体交换组件的往复直线运动。
作为本申请再进一步的方案：所述制冷机构还包括气体交换仓，所述气体交换组件滑动连接在气体交换仓内，所述转动件与气体交换仓转动连接，所述第一通气部和第二通气部与气体交换仓连通，且所述气体交换仓与所述制冷组件之间通过第一连通部和第二连通部相互连通。
作为本申请再进一步的方案：所述气体交换组件包括：
与摆动件连接的滑动件，所述滑动件与气体交换仓滑动连接；以及
位于摆动件上的密封件，所述密封件上设置有用于密封第一连通部和第二连通部的第一封堵件和第二封堵件，滑动件带动密封件做往复直线运动用于带动第一封堵件和第二封堵件间歇性密封或打开第一连通部和第二连通部。
作为本申请再进一步的方案：所述制冷组件包括：
与第二连通部连通的蓄热仓，用于吸收炉体二内的高温气体；以及
与蓄热仓连通的制冷仓，用于将炉体二内的高温气体冷却降温；以及
与制冷仓和第一连通部连通的蓄冷仓，用于将冷却后气体排入炉体二内。
作为本申请再进一步的方案：所述第一通气部上靠近炉体二的一端设置有用于吸收高温气体的吸热部，且位于气体交换仓内的一端设置有阻止冷却后气体进入第一通气部的第一单向阀。
作为本申请再进一步的方案：所述第二通气部上靠近炉体二的一端设置有用于排出冷却后气体的排冷部，且位于气体交换仓内的一端设置有阻止高温气体进入第二通气部的第二单向阀。
作为本申请再进一步的方案：所述炉体二上设置有若干用于减少转动件与炉体二阻力的滚动件。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
驱动组件带动转动件围绕炉体二的轴线旋转的同时又能够带动气体交换组件运动，来控制第一通气部和第二通气部与制冷组件间歇性连通，使得炉体二内的高温气体通过第一通气部和出气部进入制冷机构内的制冷组件内制冷，并且制冷组件内制冷后的低温气体通过第二通气部和出气部排入炉体二内对产品冷却，具备冷却效果好和冷却效率高的特点，解决了现有的烧结炉存在无法高效的对产品进行冷却的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一种快速冷却烧结炉的主视图。
图2为本发明实施例种快速冷却烧结炉的侧视图。
图3为本发明实施例中气体交换组件的局部放大图。
图4为本发明实施例中制冷组件的局部放大图。
图5为本发明实施例中进气部的局部放大图。
图6为本发明实施例中出气部的局部放大图。
图中：1-烧结炉部件、11-炉体一、12-炉体二、121-出气部、1211-出气孔、1212-第一挡板、1213-第一防护罩、122-进气部、1221-进气孔、1222-第二挡板、1223-第二防护罩、123-滚动件、13-输送件、14-承载件、2-降温机构、21-转动件、211-轮齿、22-第一通气部、221-吸热部、23-第二通气部、231-排冷部、24-第一单向阀、25-第二单向阀、26-插接件、3-驱动组件、31-驱动件、32-第一传动件、33-第二传动件、4-制冷机构、41-制冷组件、411-制冷仓、412-蓄热仓、413-蓄冷仓、414-制冷器、415-冷却管、416-抽气泵、417-排气泵、42-传动机构、421-偏心件、422-第一连杆、423-摆动件、424-中心轴、43-气体交换组件、431-滑动件、432-密封件、433-第一封堵件、434-第二封堵件、435-第一连通部、436-第二连通部、44-气体交换仓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
请参阅图1、图2，本实施例提供了一种快速冷却烧结炉，包括烧结炉部件1，所述烧结炉部件1上设置有用于烧结产品的炉体一11，还包括：
位于烧结炉部件1内的炉体二12，所述炉体二12包上设置有出气部121和进气部122；以及
与炉体二12连接的降温机构2，所述降温机构2设置有活动套设在炉体二12上的转动件21；以及位于转动件21上的第一通气部22和第二通气部23；以及
与降温机构2连通的制冷机构4，所述制冷机构4包括与第一通气部22和第二通气部23连通的制冷组件41；以及与制冷组件41连接的气体交换组件43，所述制冷组件41用于通过第一通气部22和出气部121将炉体二12高温气体吸入并制冷，且用于将冷却后气体通过第二通气部23和进气部122排入炉体二12内；以及
用于带动降温机构2围绕炉体二12轴线旋转和气体交换组件43运动的驱动组件，所述气体交换组件43用于控制第一通气部22和第二通气部23与制冷组件41间歇性连通。
请参阅图1、图2，在以上所述的技术方案中，所述烧结炉部件1还包括用于将炉体一11内烧结后的产品送入炉体二12内进行冷却的输送件13，还包括用于支撑炉体一11和炉体二12的承载件14，此处炉体一11和炉体二12的横截面设计为矩形，当然也可设计为圆形、椭圆形等，所述承载件14设计为支撑架和底座相组合的形式，此处为现有技术中的常规技术手段，便不再进行赘述。
请参阅图1、图2，进一步的，所述制冷机构4还包括气体交换仓44，所述气体交换组件43滑动连接在气体交换仓44内，所述转动件21与气体交换仓44转动连接，所述第一通气部22和第二通气部23与气体交换仓44连通，且所述气体交换仓44与所述制冷组件41之间通过第一连通部435和第二连通部436相互连通，所述气体交换仓44是冷热两种气体进行间歇性进入第一通气部22和第二通气部23内的一个密封仓，气体交换仓44上预装有轴承，相应的，所述转动件21上的第一通气部22和第二通气部23先是安装在插接件26，然后插接件26连同第一通气部22和第二通气部23安装进轴承内，所述插接件26转动连接在轴承上。
请参阅图4，进一步的，所述制冷组件41包括：与第二连通部436连通的蓄热仓412，用于吸收炉体二12内的高温气体，所述蓄热仓412内安装有抽气泵416，抽气泵416能够产生的吸力能够通过第二连通部436、气体交换仓44、第一通气部22和出气部121将炉体二12内的高温气体吸入蓄热仓412内，并且又能够将该高温气体排入如下所述的制冷仓411内进行制冷，能够将气体循环利用；以及
与蓄热仓412连通的制冷仓411，用于将炉体二12内的高温气体冷却降温，所述制冷仓411，所述制冷仓411内安装有制冷器414和冷却管415，制冷器414通过冷却管415能够将内部气体均匀且快速的冷却降温；以及
与制冷仓411和第一连通部435连通的蓄冷仓413，用于将冷却后气体排入炉体二12内，所述蓄冷仓413内设置有排气泵417，能够将制冷仓411内的冷却后的低温气体排入蓄冷仓413，进而通过第一连通部435进入气体交换仓44内。
请参阅图1、图2，进一步的，所述第一通气部22上靠近炉体二12的一端设置有用于吸收高温气体的吸热部221，且位于气体交换仓44内的一端设置有阻止冷却后气体进入第一通气部22的第一单向阀24。
请参阅图1、图2，进一步的，所述第二通气部23上靠近炉体二12的一端设置有用于排出冷却后气体的排冷部231，且位于气体交换仓44内的一端设置有阻止高温气体进入第二通气部23的第二单向阀25，所述第一通气部22和第二通气部23均为开设在转动件21上的空腔，吸热部221和排冷部231均为开设在空腔端部的通气孔，且两个空腔关于转动件21中心对称，且互不连通，冷却后的低温气体和炉体一11内的高温气体分别通过两侧的通气孔进入各自对应的空腔内，第一单向阀24只允许高温气体从空腔内排入气体交换仓44内，而第二单向阀25只允许气体交换仓44内的冷却后的低温气体进入与之对应的空腔内，实现了两种不同温度的气体单向流通的功能。
请参阅图2，进一步的，所述炉体二12上设置有若干用于减少转动件21与炉体二12阻力的滚动件123，所述滚动件123设计为滚轮，所述转动件21的整体轮廓为圆锥形，与炉体二12配合部分的轮廓为圆形，转动件21通过滚轮实现围绕炉体二12的轴线旋转的功能，具备阻力小的特点。
请参阅图1、图2，作为本申请一种实施例，所述驱动组件包括：与转动件21连接的第一传动件32，所述第一传动件32设计为若干个齿轮平行排列的齿轮组，相应的，转动件21上设置有与齿轮组啮合连接的若干轮齿211；以及
与第一传动件32连接的第二传动件33，所述第二传动件33设计为蜗杆，所述蜗杆安装在齿轮组的圆形处；以及
用于带动第一传动件32和第二传动件33同轴旋转的驱动件31，所述驱动件31设计为带动齿轮组和蜗杆旋转的驱动电机。
请参阅图1，作为本申请一种实施例，所述气体交换组件43和第二传动件33之间还设置有传动机构42，所述传动机构42包括：
曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构内设置有与第二传动件33连接的偏心件421，用于带动偏心件421作偏心旋转运动，所述偏心件421设计为能够偏心转动的涡轮，所述涡轮与所述蜗杆啮合，当驱动电机带动转动件21围绕炉体二12旋转的同时，又能够通过蜗杆带动涡轮旋转，所述涡轮还铰接有第一连杆422；以及
连接在曲柄连杆机构和气体交换组件43之间的摆动件423，用于将偏心件421的偏心旋转运动转化为气体交换组件43的往复直线运动，所述摆动件423设计为摆动杆或摆动板等，所述摆动件423的一端与第一连杆422铰接，另一端与气体交换组件43铰接，所述摆动件423的中心处转动连接在降温机构2上安装的中心轴424上，涡轮的偏心运动通过第一连杆422带动摆动件423摆动，进而带动气体交换组件43作往复直线运动。
请参阅图3，作为本申请一种实施例，所述气体交换组件43包括：
与摆动件423连接的滑动件431，所述滑动件431与气体交换仓44滑动连接，所述滑动件431设计为滑动杆或滑动轴，相应的，所述气体交换仓44上设置有用于滑动件431滑动滑槽，所述滑动件431端部与摆动件423的另一端铰接；以及
位于摆动件423上的密封件432，所述密封件432上设置有用于密封第一连通部435和第二连通部436的第一封堵件433和第二封堵件434，滑动件431带动密封件432做往复直线运动用于带动第一封堵件433和第二封堵件434间歇性密封或打开第一连通部435和第二连通部436，所述密封件432可采用市场上容易买到的橡胶块或泡沫块等，所述第一封堵件433和第二封堵件434为尺寸一致的封堵块，其材质与密封件432的材质一致，为一体件，所述第一连通部435和第二连通部436分别设计为进气孔和出气孔，当初始状态下，第一封堵件433将第一连通部435封堵住时，第二封堵件434是远离第二连通部436的，此时高温气体能够从第二连通部436进入蓄热仓412内，当滑动件431带动第二封堵件434移动将第二连通部436封堵住时，此时第一封堵件433远离第一连通部435，蓄冷仓413内的冷却后的低温气体能够从第一连通部435进入气体交换仓44，与此同时，转动件21上的第二通气部23与炉体二12上的进气部122对应，从而将冷却后的低温气体排入炉体二12内进行冷却内部的产品，此时在气体压力的作用下，内部的高温气体又会通过出气部121和第一通气部22进入气体交换仓44内暂时存储，需要注意的是，此时气体交换仓44内会同时存在两种温度的气体，这两种气体之间存在热交换，热交换后的气体温度仍然很低，足以保证对产品进行冷却，此处能够实现冷热两种气体的间歇性的在制冷机构4和炉体二12之间循环流动的功能，能够快速为产品降温冷却的同时，还能够实现了气体的循环利用，具备冷却效率高和能量利用率高的特点。
请参阅图6，进一步的，所述出气部121包括出气孔1211、第一挡板1212和第一防护罩1213。
请参阅图5，进一步的，所述进气部122包括进气孔1221、第二挡板1222和第二防护罩1223，所述出气孔1211和进气孔1221均为开设在炉体二12表面的通孔，所述第一挡板1212和第二挡板1222均用于密封通孔，当炉体二12内的气压大于外界气压时，能够带动第一挡板1212转动从而打开出气孔1211，使得内部的高温气体能够进入第一通气部22内，进而将内部热量抽走，除此之外，第一挡板1212用于处于密封出气孔1211的状态，当炉体二12内的气压小于外界气压时，能够带动第二挡板1222转动从而打开进气孔1221，使得外部第二通气部23内的低温气体能够进入炉体二12内，进而为产品降温，除此之外，第二挡板1222用于处于密封进气孔1221的状态，同样控制冷热两种气体单独在降温机构2与炉体二12之间流通的功能，所述第一防护罩1213和第二防护罩1223尺寸一致，均为表面开有通孔的罩体，起到保护和防尘的作用。
本申请使用时，驱动电机带动转动件21围绕炉体二12旋转的同时，又能够通过蜗杆带动涡轮旋转，进而带动滑密封件432上的第一封堵件433和第二封堵件434间歇性密封或打开第一连通部435和第二连通部436，初始状态下，第一封堵件433将第一连通部435封堵住时，第二封堵件434是远离第二连通部436的，此时高温气体能够从第二连通部436进入蓄热仓412内，当滑动件431带动第二封堵件434移动将第二连通部436封堵住时，此时第一封堵件433远离第一连通部435，蓄冷仓413内的冷却后的低温气体能够从第一连通部435进入气体交换仓44，与此同时，转动件21上的第二通气部23与炉体二12上的进气部122对应，从而将冷却后的低温气体排入炉体二12内进行冷却内部的产品，此时在气体压力的作用下，内部的高温气体又会通过出气部121和第一通气部22进入气体交换仓44内暂时存储，蓄热仓412内的抽气泵416能够通过第二连通部436、气体交换仓44、第一通气部22和出气部121将炉体二12内的高温气体吸入蓄热仓412内，并且又能够将该高温气体排入制冷仓411内进行制冷，通过持续不断的将炉体二12的热量排出又持续不断的将低温气体排向炉体二12内的方式，不仅能够快速对内部产品冷却，还能够防止对产品造成损害，具备冷却效果好和冷却效率高的特点。
综上所述，驱动组件带动转动件21围绕炉体二12的轴线旋转的同时又能够带动气体交换组件43运动，来控制第一通气部22和第二通气部23与制冷组件41间歇性连通，使得炉体二12内的高温气体通过第一通气部22和出气部121进入制冷机构4内的制冷组件41内制冷，并且制冷组件41内制冷后的低温气体通过第二通气部23和进气部122排入炉体二12内对产品冷却，具备冷却效果好和冷却效率高的特点，解决了现有的烧结炉存在无法高效的对产品进行冷却的问题。
需要特别说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变性、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种快速冷却烧结炉，包括烧结炉部件(1)，所述烧结炉部件(1)上设置有用于烧结产品的炉体一(11)，其特征在于，还包括：
位于烧结炉部件(1)内的炉体二(12)，所述炉体二(12)上设置有出气部(121)和进气部(122)；以及
与炉体二(12)连接的降温机构(2)，所述降温机构(2)设置有活动套设在炉体二(12)上的转动件(21)；以及位于转动件(21)上的第一通气部(22)和第二通气部(23)；以及
与降温机构(2)连通的制冷机构(4)，所述制冷机构(4)包括与第一通气部(22)和第二通气部(23)连通的制冷组件(41)；以及与制冷组件(41)连接的气体交换组件(43)，所述制冷组件(41)用于通过第一通气部(22)和出气部(121)将炉体二(12)高温气体吸入并制冷，且用于将冷却后气体通过第二通气部(23)和进气部(122)排入炉体二(12)内；以及
用于带动降温机构(2)围绕炉体二(12)轴线旋转和气体交换组件(43)运动的驱动组件，所述气体交换组件(43)用于控制第一通气部(22)和第二通气部(23)与制冷组件(41)间歇性连通；
所述驱动组件包括与转动件(21)连接的第一传动件(32)；以及与第一传动件(32)连接的第二传动件(33)；以及用于带动第一传动件(32)和第二传动件(33)同轴旋转的驱动件(31)；
所述气体交换组件(43)和第二传动件(33)之间还设置有传动机构(42)，所述传动机构(42)包括曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构内设置有与第二传动件(33)连接的偏心件(421)，用于带动偏心件(421)作偏心旋转运动；以及连接在曲柄连杆机构和气体交换组件(43)之间的摆动件(423)，用于将偏心件(421)的偏心旋转运动转化为气体交换组件(43)的往复直线运动；
所述制冷机构(4)还包括气体交换仓(44)，所述气体交换组件(43)滑动连接在气体交换仓(44)内，所述转动件(21)与气体交换仓(44)转动连接，所述第一通气部(22)和第二通气部(23)与气体交换仓(44)连通，且所述气体交换仓(44)与所述制冷组件(41)之间通过第一连通部(435)和第二连通部(436)相互连通；
所述气体交换组件(43)包括与摆动件(423)连接的滑动件(431)，所述滑动件(431)与气体交换仓(44)滑动连接；以及位于摆动件(423)上的密封件(432)，所述密封件(432)上设置有用于密封第一连通部(435)和第二连通部(436)的第一封堵件(433)和第二封堵件(434)，滑动件(431)带动密封件(432)做往复直线运动用于带动第一封堵件(433)和第二封堵件(434)间歇性密封或打开第一连通部(435)和第二连通部(436)。
2.根据权利要求1所述的一种快速冷却烧结炉，其特征在于，所述制冷组件(41)包括：
与第二连通部(436)连通的蓄热仓(412)，用于吸收炉体二(12)内的高温气体；以及
与蓄热仓(412)连通的制冷仓(411)，用于将炉体二(12)内的高温气体冷却降温；以及
与制冷仓(411)和第一连通部(435)连通的蓄冷仓(413)，用于将冷却后气体排入炉体二(12)内。
3.根据权利要求2所述的一种快速冷却烧结炉，其特征在于，所述第一通气部(22)上靠近炉体二(12)的一端设置有用于吸收高温气体的吸热部(221)，且位于气体交换仓(44)内的一端设置有阻止冷却后气体进入第一通气部(22)的第一单向阀(24)。
4.根据权利要求3所述的一种快速冷却烧结炉，其特征在于，所述第二通气部(23)上靠近炉体二(12)的一端设置有用于排出冷却后气体的排冷部(231)，且位于气体交换仓(44)内的一端设置有阻止高温气体进入第二通气部(23)的第二单向阀(25)。
5.根据权利要求4所述的一种快速冷却烧结炉，其特征在于，所述炉体二(12)上设置有若干用于减少转动件(21)与炉体二(12)阻力的滚动件(123)。
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