CN208649145U - 碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，包括径向绝热机构和轴向绝热机构，径向绝热机构和轴向绝热机构均设置在筒体内，径向绝热机构包括隔热屏和水冷套，隔热屏安装在熔铜加热器的外部，水冷套设置在隔热屏和筒体的内壁之间的空间内，隔热屏包括耐热金属套筒和硅酸铝纤维毡，耐热金属套筒从外壁到内壁共设置四层，且四层壁之间形成三个容纳腔，每个容纳腔内设置一层硅酸铝纤维毡，水冷套内设有螺旋上升式冷却水通道，轴向绝热机构包括隔热垫和隔热锥体。本实用新型可使浸铜机的筒体工作时只承受高压而不承受高温，保证了设备工作的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于碳制品浸渍技术领域，尤其是涉及一种碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置。
背景技术
碳制品浸渍在国家工业很多方面得以应用，可以分为两类，一类是浸渍非金属材料，如在碳制品中浸渍树脂和沥青，压力在1.6Mpa，温度在200℃，极限真空度在1000Pa左右，另一类是浸渍金属材料，如在碳制品中浸渍巴氏合金，锑合金，压力为3.5Mpa，温度为500℃，真空度为1000Pa。而在碳制品中浸渍铜(铜合金)，则工艺要求压力10Mpa，温度1000℃，极限真空度为500Pa，这就使得浸渍机集高温高压一身。
碳制品浸铜(铜合金)设备属于热等静压设备，浸渍过程是在高温、高压以及真空状态下完成。热等静压设备是根据帕斯卡定律即物体在液体(也包含气体)静压强下，物体所受压强大小相等，各向同性原理设计的。
然而对于金属材料，当工作温度超过150℃时其许用应力值就会下降，超过400℃时金属材料会发生蠕变，因此如何在碳制品热等静压、真空浸铜机内设计一种绝热装置来适应碳制品浸渍铜的工作环境，使得浸铜机承受高压而不承受高温，是解决碳制品浸铜设备的关键所在。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，可使筒体工作时只承受高压而不承受高温，保证了设备工作的可靠性。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，包括径向绝热机构和轴向绝热机构，所述的径向绝热机构和轴向绝热机构均设置在筒体内，所述的径向绝热机构包括隔热屏和水冷套，所述的隔热屏安装在熔铜加热器的外部，所述的水冷套设置在隔热屏和筒体的内壁之间的空间内，所述的隔热屏包括耐热金属套筒和硅酸铝纤维毡，所述的耐热金属套筒从外壁到内壁共设置四层，且四层壁之间形成三个容纳腔，每个所述容纳腔内设置一层硅酸铝纤维毡；
所述的水冷套内设有螺旋上升式冷却水通道，所述的筒体的筒壁下部设有与水冷套连通的进水口，所述的筒体的筒壁上部设有与水冷套连通的出水口，所述的耐热金属套筒上部固定连接在支架上，下部抵在支座上，所述的支架固定在上固定圈上，所述的支座固定在下固定圈上，所述的上固定圈固定在筒体的上端，所述的下固定圈固定在筒体的下端；
所述的轴向绝热机构包括隔热垫和隔热锥体，所述的隔热垫设置在坩埚的底部，所述的隔热锥体设置在拉杆上，且由耐热金属套筒的上部限位。
进一步的，所述螺旋上升式冷却水通道设置两组，且两组螺旋上升式冷却水通道沿水冷套的中轴线对称设置。
进一步的，所述水冷套的底部对应两组螺旋上升式冷却水通道处各设置一个进水口，所述水冷套的上部对应螺旋上升式冷却水通道处各设置一个出水口。
进一步的，所述隔热屏上设有透气孔。
进一步的，所述上固定圈与冷水套之间以及所述下固定圈与冷水套之间均通过“O”型密封圈密封。
进一步的，所述水冷套的水由一软化水箱提供。
进一步的，所述耐热金属套筒的上部设有隔热锥体用限位座，所述的限位座与支架固定连接。
进一步的，所述熔铜加热器包括发热体支架、发热体和通电电极，所述的发热体设置多层，且从上到下均匀分布在发热体支架上，所述的发热体支架固定在支座上，所述的发热体由通电电极供电，所述的通电电极与外部电源电连接，所述的通电电极穿过下固定圈与发热体电连接。
相对于现有技术，本实用新型所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置具有以下优势：
本实用新型所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，水冷套和隔热屏组成径向绝热机构，阻止了筒体内的热量向外扩散，既保证了碳制品浸铜的工作温度，又使得筒体不受高温影响，筒体性能不会发生变化，保证了设备运行的可靠；隔热垫和隔热锥体组成的纵向绝热机构，对筒体工作时有保温的效果，有助于坩埚内铜的熔化，有利于碳制品浸渍铜工艺的顺利进行。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置的结构示意图；
图2为隔热屏的结构示意图；
图3为螺旋上升式冷却水通道的结构示意图。
附图标记说明：
1-隔热锥体，2-隔热屏，201-耐热金属套筒，202-硅酸铝纤维毡，3-发热体支架，4-发热体，5-拉杆，6-水冷套，7-隔热垫，8-支座，9-下固定圈，10-通电电极，11-进水口，12-支架，13-出水口，14-上固定圈，15-限位座，16-螺旋上升式冷却水通道，17-筒体，18-“O”型密封圈，19-坩埚，20-下活动塞。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1-图3所示，碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，包括径向绝热机构和轴向绝热机构，所述的径向绝热机构和轴向绝热机构均设置在筒体17内，所述的径向绝热机构包括隔热屏2和水冷套6，所述的隔热屏2安装在熔铜加热器的外部，所述的水冷套6设置在隔热屏2和筒体的内壁之间的空间内，所述的隔热屏2包括耐热金属套筒201和硅酸铝纤维毡202，所述的耐热金属套筒201从外壁到内壁共设置四层，且四层壁之间形成三个容纳腔，每个所述容纳腔内设置一层硅酸铝纤维毡202；
所述的水冷套6内设有螺旋上升式冷却水通道16，所述的筒体17的筒壁下部设有与水冷套6连通的进水口11，所述的筒体17的筒壁上部设有与水冷套6连通的出水口13，所述的耐热金属套筒201上部固定连接在支架12上，下部抵在支座8上，所述的支架12固定在上固定圈14上，所述的支座8固定在下固定圈9上，所述的上固定圈14固定在筒体17的上端，所述的下固定圈9固定在筒体17的下端；
所述的轴向绝热机构包括隔热垫7和隔热锥体1，所述的隔热垫7设置在坩埚19的底部，所述的隔热锥体1设置在拉杆5上，且由耐热金属套筒201的上部限位。
螺旋上升式冷却水通道16设置两组，且两组螺旋上升式冷却水通道16沿水冷套6的中轴线对称设置。螺旋上升式冷却水通道的设置，可使冷却水速进、速出，加大水的流速，提高换热效率。
水冷套6的底部对应两组螺旋上升式冷却水通道16处各设置一个进水口11，所述水冷套6的上部对应螺旋上升式冷却水通道16处各设置一个出水口13。
隔热屏2上设有透气孔，保证筒体17内结构件所受压力分布均衡。
上固定圈14与冷水套6之间以及所述下固定圈9与冷水套6之间均通过“O”型密封圈18密封，密封效果好，保证设备正常运行。
水冷套6的水由一软化水箱提供。
耐热金属套筒201的上部设有隔热锥体1用限位座15，所述的限位座15与支架12固定连接。
熔铜加热器包括发热体支架3、发热体4和通电电极10，所述的发热体4设置多层，且从上到下均匀分布在发热体支架3上，所述的发热体支架3固定在支座8上，所述的发热体4由通电电极10供电，所述的通电电极10与外部电源电连接，所述的通电电极10穿过下固定圈9与发热体4电连接。
在碳制品浸渍铜的过程中，本绝热装置主要起到使筒体只承受高压而不承受高温，延长了筒体的使用寿命，在浸铜时，下活动塞20带着隔热垫7和坩埚19进入到筒体17内，此时坩埚19内有未熔化的铜，拉杆5带着隔热锥体1和制品框进入到筒体17内，准备碳制品浸渍铜工序，径向绝热机构和轴向绝热机构共同为此工序在高温高压下正常工作提供保障。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：包括径向绝热机构和轴向绝热机构，所述的径向绝热机构和轴向绝热机构均设置在筒体(17)内，所述的径向绝热机构包括隔热屏(2)和水冷套(6)，所述的隔热屏(2)安装在熔铜加热器的外部，所述的水冷套(6)设置在隔热屏(2)和筒体的内壁之间的空间内，所述的隔热屏(2)包括耐热金属套筒(201)和硅酸铝纤维毡(202)，所述的耐热金属套筒(201)从外壁到内壁共设置四层，且四层壁之间形成三个容纳腔，每个所述容纳腔内设置一层硅酸铝纤维毡(202)；
所述的水冷套(6)内设有螺旋上升式冷却水通道(16)，所述的筒体(17)的筒壁下部设有与水冷套(6)连通的进水口(11)，所述的筒体(17)的筒壁上部设有与水冷套(6)连通的出水口(13)，所述的耐热金属套筒(201)上部固定连接在支架(12)上，下部抵在支座(8)上，所述的支架(12)固定在上固定圈(14)上，所述的支座(8)固定在下固定圈(9)上，所述的上固定圈(14)固定在筒体(17)的上端，所述的下固定圈(9)固定在筒体(17)的下端；
所述的轴向绝热机构包括隔热垫(7)和隔热锥体(1)，所述的隔热垫(7)设置在坩埚(19)的底部，所述的隔热锥体(1)设置在拉杆(5)上，且由耐热金属套筒(201)的上部限位。
2.根据权利要求1所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述螺旋上升式冷却水通道(16)设置两组，且两组螺旋上升式冷却水通道(16)沿水冷套(6)的中轴线对称设置。
3.根据权利要求2所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述水冷套(6)的底部对应两组螺旋上升式冷却水通道(16)处各设置一个进水口(11)，所述水冷套(6)的上部对应螺旋上升式冷却水通道(16)处各设置一个出水口(13)。
4.根据权利要求3所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述隔热屏(2)上设有透气孔。
5.根据权利要求4所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述上固定圈(14)与水冷套(6)之间以及所述下固定圈(9)与水冷套(6)之间均通过“O”型密封圈(18)密封。
6.根据权利要求5所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述水冷套(6)的水由一软化水箱提供。
7.根据权利要求6所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述耐热金属套筒(201)的上部设有隔热锥体(1)用限位座(15)，所述的限位座(15)与支架(12)固定连接。
8.根据权利要求1、2、3或7所述的碳制品热等静压、真空浸铜机的绝热装置，其特征在于：所述熔铜加热器包括发热体支架(3)、发热体(4)和通电电极(10)，所述的发热体(4)设置多层，且从上到下均匀分布在发热体支架(3)上，所述的发热体支架(3)固定在支座(8)上，所述的发热体(4)由通电电极(10)供电，所述的通电电极(10)与外部电源电连接，所述的通电电极(10)穿过下固定圈(9)与发热体(4)电连接。
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| CN117646273A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 | 一种应用于超高真空环境一体式水冷套 |
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