CN1227059C - 压热器强力模 - Google Patents

Abstract

本发明属于粉末冶金领域，具体说，属于在高温高压下用离散材料(主要是粉末)的毛坯制造复合材料的压热器的结构。压热器强力模包括由彼此紧贴的用轧板金属焊成的圆筒组成的，用高强度钢带箍加固的多层衬套容器，同时内层金属筒之一开了沟槽作为冷却液体的通道。容器的密封靠活动的端面盖、轴向限制端面盖的梁和由三个椭圆形承力单元组成的承力框架，承力单元中两个边侧单元箍住横梁，一个中间单元箍住横梁和带密封盖的容器，三个单元在横梁上相隔距离相等，同时，两个边侧单元能向相反方向移动，所有上述单元移动的距离保证能自由地取下横梁和端面盖。

Description

压热器强力模

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，具体说，属于在高温高压下用离散材料(主要是粉末)的毛坯制造复合材料的压热器的结构。

背景技术

作为相近技术，已知用于在高温高压下获得复合材料的高压容器，它包括容器外壳、带活动密封的盖和带承受装载物的轴向压力的上下连接条的框架。外壳和框架固定在一起，仅框架的上连接条可拆卸(苏联专利CCCP№412922，B01J 3/04，02.09.1971)。

这种相近容器的缺点是使用时只能从上方往高压容器中填料。另外，高压容器是锻焊或多层的，没有考虑到高压容器本身的冷却，在生产工艺流程中使用高压，特别是使用高温，大受限制，降低了它的工艺可能性，同时也降低了使用的可靠性和安全性。

作为第二个相近技术，已知在苏联专利CCCP№402185，B22F 3/14，12.10.1973中描述了在高压下，利用高温对粉末材料进行热处理的装置。这个装置消除了上述装置的大部分缺点，因为这个装置在生产过程中，承受轴向压力负荷的装置是一个压力架。这个压力架由上下两个全金属的箍、限动杆和条形带组成。挤压室本身有一个两端有圆环的圆筒高压缸，和预先固定在它上面的承受应力的箍。工作室还装有电加热器件，冷却系统和高压气的供气入口。压力架安放在轨道上。

第二个相近技术的装置在高压下对粉末材料进行热处理技术能力大大超过第一个相近技术，因为允许在较高的温度和压力范围实施工艺流程。

但是，承受压力负荷装置的结构设计还有一系列重大缺陷，它们限制了该装置技术应用的可能性，也降低了经济性和整体结构的可靠性。例如，高压桶的结构虽然已经用箍加固，但它的冷却系统的效率低，还是限制工艺流程的温度区间，或者增加冷却液的消耗。

压力支架的结构具有全采用金属制作的箍，很费金属。总体上这样的结构造价高，不经济。

ASEA公司1977年AQ00-102R说明书详细描述的各向等压的压缩的基本结构(样机)是最接近本申请的《压热器的强力模》技术方案的相近技术。

各向等压压缩样机有一个高压容器，该容器由钢桶、桶盖和底座组成。钢桶由高强度的钢筒制成，带预应力钢带箍，桶盖的作用是使高压容器轴向密封。底座由两个全金属的半圆柱形状的梁和使这两个梁分离的支柱组成。梁和支柱用多层预应力的高强度钢带固定。

和上述的相近技术比较，各向等压压缩样机具有明显的优越性。首先是保证运行的高度安全。

同时，各向等压压缩样机的金属用量大。全部用金属(铸钢、锻钢等)制造的梁本身就耗费大量金属，而要求梁完全盖住桶盖，则更加大了金属的消耗。梁间的支柱完全用金属制造也属于这类缺点。总体上装置样机的底座耗费大量金属和笨重妨碍它的应用和要求使用辅助起重运输设备，从而要求提高车间的高度和增加额外的消费。此外，高压容器本身是用一个高强度的筒制造的，虽然用带箍进行了加固，仍不能充分保证容器的工作室有效地冷却，还是限制了工艺流程的参数。

发明内容

本发明的任务在于降低上述近似样机装置的金属消耗，提高可靠性和简化使用。

上述的任务和它所达到的技术效果通过如下措施实现：本发明建议的压热器强力模包括有两个活动的端面密封盖的容器、限制端面密封面盖轴向移动的梁和承力框架。该装置的特点是承力框架有三个椭圆形承力单元：侧面的两个单元箍住横梁，中间一个单元箍住横梁和带密封盖的容器，三个单元在横粱上相距相等，侧面的两个单元能向反方向移动，所有上述单元能从横梁上移动下来，距离足以保证自由地取下横梁和端面盖。压热器横梁由有间距的厚钢板组合而成，在横梁与椭圆形承力单元接触的地方，钢板间的空隙用钢板嵌块填满，嵌块厚度与相应的空隙相等。嵌板的长度是椭圆形承力单元宽度的1.05-1.1倍，嵌板与梁板固定在一起。三个椭圆形承力单元都是焊接成的骨架，用高强度钢带箍增加其强度。压热器强力模的容器是多层衬套结构，由贴紧在一起的圆筒形金属套构成，周高强度钢带箍固定。在其中一个内层圆筒形金属套上开沟槽，作为冷却液体的通道。在上梁、下梁以及中间的椭圆形承力单元之间有过渡座，其形状是同心圆柱面的两个半圆横梁，二个横梁之间焊上径向分布的钢板肋骨使它们连接成一个整体。同时，里层的柱形半圆环落在横梁上，外层的柱形半圆支撑中间的椭圆形承力单元。

附图说明

压热器强力模由图1-3描述。

图1压热器强力模剖面和容器壁的局部放大图。

图2从图1的B点观看压热器强力模的侧视图。

图3从图1的A点观看压热器强力模的俯视图。

具体实施方式

压热器强力模包含由金属板材焊接的圆筒套壳2、3和4镶嵌而成的多层衬套容器1。中间的柱面套壳3设有冷却液体流过的槽5。

容器1在水平方向的两个端面有可拆卸的盖6、7(上、下)，所述的盖6、7设有有输送工作液体、冷却剂的入口和供电引线等(未示出)。

上下盖6、7分别有密封垫圈8和9，保证容器1在工艺流程进行中密闭。

为了提高强度和减少金属消耗，容器1事先用高强度钢带箍10加固。容器1的箍固定在容器1的圆柱形套壳2上，位于两个阶梯形法兰-上阶梯形法兰11和下阶梯形法兰12之间。阶梯形法兰11和12之中的每一个的中心都有孔，保证它不受箍的影响装配在圆柱形套壳2的外表面上。

上阶梯形法兰11和下阶梯形法兰12有窄的边缘部分13和一个宽的中心部分14。借助位于中心部四个角的拉杆15上下阶梯形法兰11和12相连接。拉杆15通常用标准型材制成。在每一个拉杆15内到法兰盘孔中，装入液压缸16。

借助可拆卸的调节连接(例如，挤压螺纹套和螺栓)容器1通过下法兰12的边缘部分固定在刚性连接在压热器强力模焊接的基座20的横梁18、19上面的支撑点17上。基座包括安装在底版上的立柱21和横梁18，19，22和23。同时，立柱21和横梁22和23的安装应保证在阶梯形法兰12中心部分表面和横梁22和23之间的水平平面上有足够大的空隙以确保中间的椭圆形承力单元30能够通过。

在基座20的底版上设有安装运输车25的导轨24。容器的上下盖6和7被接触盖的上下横梁26和27覆盖。两个侧面的28和29和中心的30椭圆形承力单元有高强度钢带箍。侧面椭圆形承力单元28、29围捆住横梁26、27和与它们距离相等的接触表面。中间的椭圆形承力单元30围捆住容器1，包括法兰盘11、12的宽阔部位，和在横梁22、23和下阶梯形法兰12之间的间隙内切。横梁26、27和容器1的盖6、7的表面的接触面积不超过容器1内部圆柱表面截面的6/7。

两个边侧椭圆形承力单元28和29位于横梁26、27的边缘，而中间的椭圆形承力单元30位于正中。同时借助于过渡的与横梁配合的转接座一上转接座31和下转接座32，中间的椭圆形承力单元30围捆住横梁26、27。

在椭圆形承力单元28、29、30的垂直面支架33上安装了导向支撑轮34(图上找不到34)。在这种情况下，边侧的椭圆形承力单元28和29沿着安装在下阶梯形法兰12窄条内表面上的导轨35、36移动，而中间的椭圆形承力单元30沿底座的横梁22，23移动。在横梁22、23上还安装了带齿轮39、40的液压  37、38。齿轮39、40固定在连杆上，与在横梁22，23上的不动齿杆41、42和在中间的椭圆形承力单元30上的活动齿杆43、44咬合。在横梁18、19上安装塔式滑轮45、46、47、48。外面的大直径滑轮构成缆索传输机构，缆索的终端49、50、51、52在中间的椭圆形承力单元30垂直部位从不同方向固定，缆索缠绕在滑轮上。在大滑轮的同一个轴上安装较小直径的滑轮53、54，同样直径的滑轮55、56安装在边侧椭圆形承力单元28、29的导轨35、36的支点上。这些滑轮也构成缆索传输机构用以移动旁侧的椭圆形承力单元28、29。缆索的上下回路的终端的固定分别对应于边侧椭圆形承力单元28、29各自的相反方向。大、小滑轮的直径当作中间和边侧椭圆形承力单元30、28、29的步程。

为了在椭圆形承力单元28～30移动到位时固定其位置，备有限动器(未示出)。承力单元28～30是用轧制异型金属材料57制作的，优先采用槽钢，格架间用高强度带58缠绕。

横梁26、27是用厚钢板59制成的，钢板之间有缝隙，所以一面是半圆柱面，另一个面是平面。

根据边侧椭圆形承力单元28、29距容器端的宽度，边侧椭圆形承力单元28、29的宽度，在横梁26和27的中间中间的椭圆形承力单元30的宽度，在钢板59之间镶嵌附加板60，其厚度等于板59之间的空隙。板59和板60用焊接相连。

上过渡座31制作成两表面为两个柱面半环的形式(梁的同心面内半环61和外半环62)，两个半环之间焊上辐射状分布的金属肋骨63，使它们连接成整体。上过渡座31的宽度与中间的椭圆形承力单元30的宽度相等。下过渡转接座32与上座相似，只有一个差别，即在柱面半环64、65之间在肋骨终端，与液压缸16同轴，焊上4个圆柱衬套66，衬套的内径等于液压缸16的外径。

同时，在衬套和进入衬套的活塞杆上钻了孔。在肋骨上也安装了在衬套66中的液压缸16的固定装置67。该装置即活塞杆进入衬套66的液压缸和液压缸16的活塞杆。

压热器强力模这样工作：

在强力模安装完毕和全部系统空载运行之后，容器1内的气压调整到1个大气压。在重力作用下，上盖6连同上梁26和上过渡座31往下降落，直到容器1的上端面。下梁27连同下过渡座32和下盖7下降到椭圆形承力单元28～30的椭圆表面。液压缸16，其推拉杆借助于衬套66通过定位机构67与下过渡座32和下梁27连接。下过渡座32、下梁27和下盖7上升到最高极限位置。其结果是在边侧椭圆形承力单元28和29的椭圆表面、梁26、27和中间的椭圆形承力单元30的转换座31和32之间形成空隙。

借助于齿条传输，利用液压缸37和38中间的椭圆形承力单元30在轮子上移向边侧椭圆形承力单元28。同时依靠缆索的中间的椭圆形承力单元30，滑轮45、46、47、48，以及和它们固定在同一个轴上面的较小直径的滑轮(53、54)转动起来。从而导致边侧椭圆形承力单元28、29的缆索传动机构也开始运动。旁侧椭圆形承力单元28、29向相反方向移动，依赖对应的滑轮直径比，全部椭圆形承力单元28～30与梁26、27一起移动，使得有可能将梁、过渡座和容器盖取出。

当从下方装料时，运输车25走到梁27、下过渡座32和下盖7的下方。下过渡座32和下梁27以及下盖7一起借助液压缸16落到运输车25上。液压缸16的活塞杆的固定装置67在装置67的油压缸里的油压的作用下开锁。油压缸16的活塞杆升高，使得运输车25连同下座32、下粱27和下盖7能从容器1下面走出到达起重机工作区。待加工的制品装到下盖7上。运输车25连同下座32、下粱27、下盖7和装载物移动到容器1的轴的位置。油压缸16的活塞杆往下降，起动固定机构67，油压缸16将下过渡座32、下梁27和带装载物的下盖7提升，将带装载物的下盖7装进容器1。运输车25从容器1底下走出，液压缸37和38借助缆索传动把椭圆形承力单元28～30移动到工作位置。就此强力模装配就绪，准备好进入工艺流程。

当从上方装料时，移动椭圆形承力单元28～30到边缘位置，用起重机摘掉上过渡座31、上梁26，并取下上盖6。待加工的制品装入容器1，此后用上盖6关闭容器1，安装上梁26和过渡座31。

椭圆形承力单元28～30的安装与从下方装料相同。

工业适用性

本发明的强力模的金属用量低，可靠，使用不复杂，在金属粉末的高压高温加工中能找到广泛应用。

Claims (5)

1.一种压热器强力模包括带活动的端面密封盖的容器、限制端面密封面盖轴向移动的梁和承力框架，其特征在于承力框架有三个椭圆形承力单元，其中侧面的两个单元箍住横梁，中间的一个单元箍住横梁和带密封盖的容器，所述的三个单元在横梁上相隔的距离相等，侧面的两个单元能反向移动，所有的上述单元能从横梁上移动的距离达到足以保证可自由地取下横梁和端面盖。

2.根据权利要求1所述的压热器强力模，其特征在于横梁由有间距的厚钢板组合而成，并且在横梁与椭圆形承力单元的接触处的空隙用钢板制成的嵌块填满，该钢板的厚度与相应的空隙相等，长度是椭圆形承力单元宽度的1.05-1.1倍。

3.根据权利要求1或2所述的压热器强力模，其特征在于每个椭圆形承力单元都是带高强度钢带箍焊接骨架。

4.根据权利要求1所述的压热器强力模，其特征在于所述的容器是焊接的轧板金属圆筒紧贴在一起构成的多层衬套结构，用高强度钢带箍固定，并且在其中一个内层圆筒形金属套上开沟槽，作为冷却液体的通道。

5.根据权利要求1所述的压热器强力模，其特征在于在上梁、下梁和中间的椭圆形承力单元之间有过渡座，其形状是两个同心圆柱面的半圆，二个半圆之间焊上呈辐射状排列的钢板肋骨，同时，里层的柱形半圆落在横梁上，外层的柱形半圆支撑中间的椭圆形承力单元。

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