CN209927639U - 一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，属于测试装置领域，该装置绳体的首端部竖直设置与配重连接，绳体穿过定滑轮组及限位机构上的动滑轮经连接杆与重锤连接，重锤连接压棒；材料荷重软化温度试验时，试样位于压棒下方，通过配重调节压棒，给试样施加压应力，经位移传感器检测试样变形量。本实用新型通过限位机构、测温热电偶置于压棒内和试样底座的结构，保证试样和压应力的中轴线始终保持一致，使测量数据准确；热电偶穿过压棒底端和上垫片有孔或无孔的设计使其可适用于示差升温法和非示差升温法两种荷重软化温度试验；使用多个加热棒使试验炉内升温均匀，使用控温热电偶控制炉内温度，使用测温电偶测量荷重软化温度。

Description

一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置

技术领域

本实用新型涉及本实用新型属于测试装置领域，尤其是涉及一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置。

背景技术

荷重软化温度，又称荷重变形温度，简称荷重软化点，指耐火材料在恒定荷重下，对高温和荷重同时起作用的抵抗能力，也表征耐火材料呈现明显塑性变形的软化温度范围，荷重软化温度是耐火材料重要的技术参数。

压蠕变和荷重软化温度的测试都有相应的国家标准。其中，压蠕变按照中华人民共和国国家标准《GB/T 5073-2005耐火材料压蠕变试验方法》(ISO 3187:1989,MOD)测试原理是：一个给定尺寸的试样，在恒定的压应力下以一定的升温速率加热并达到设定的温度，记录试样在恒定温度下随着时间而产生的高度方向上的变形量以及相对于试样原始高度的变化百分率。荷重软化温度的测试有两种方法，一是示差升温法，中华人民共和国国家标准《GB/T 5989-2008耐火材料荷重软化温度试验方法—示差升温法》(ISO 1893:2005,IDT)的测试原理是：圆柱体试样在规定的恒定载荷和升温速率下加热，直到其产生规定的压缩变形，记录升温时试样的形变，测定在产生规定形变量的相应温度，该方法测量的温度是试样中心的温度；二是非示差-升温法，按照中华人民共和国黑色冶金行业标准《YB/T 370-2016 耐火材料荷重软化温度试验方法(非示差-升温法)》测试原理是：在圆柱体试样上施加恒定的荷重，并以规定的升温速率加热，测定试样在温度和压力的共同作用下产生规定程度的软化变形或愤裂时所对应的温度，该方法测量的温度是试样周围环境温度。

在进行压蠕变试验或荷重软化温度试验的过程中，试样制备不易将试样的上下压面处理的相互平行，造成试样的中轴线偏离压应力方向，产生试验数据产生误差；现有加荷装置将加荷系统与压棒分离，在试样放置过程中，易造成试样、压棒和加荷系统的中轴线不在同一直线上；传感器通常由弹簧支撑，易造成传感器晃动和偏离轴心，产生测试数据误差。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，利用非示差升温法和示差升温法测荷重软化温度，通过在测温过程中防止试样的中轴线偏离压应力方向，防止产生试验数据误差。

根据本实用新型的一个方面，一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，包括配重、绳体、水平设置的定滑轮组、动滑轮及所述动滑轮可沿其导轨向下滑动的限位机构、重锤、位移传感器，所述绳体的首端部竖直设置且与配重连接，所述绳体穿过所述定滑轮组及所述限位机构上的动滑轮经连接杆与重锤连接，重锤连接压棒，材料荷重软化温度试验时，经加热的试样位于压棒的下方，通过调整配重砝码调节压棒施加于试样的压应力，经所述位移传感器检测试样变形量。

进一步，还包括加荷机构；所述加荷机构包括所述加荷机构包括测温热电偶、加热棒、上垫片、下垫片、隔热材料；所述压棒内填充所述隔热材料，且所述测温热电偶位于所述压棒内的中轴线上；所述重锤的下端部设有所述上垫片；所述下垫片位于所述试验炉的试样底座上侧。

进一步，所述试验炉包括高温炉内衬、炉膛、高温炉支架、试样底座、控温热电偶；所述试验炉底部中心位置设有所述试样底座，且其内壁设有所述高温炉内衬；所述试验炉内设有垂直向下的所述加热棒；所述试验炉高度二分之一处设有所述控温热电偶。

进一步，所述试样底座设有上下两部分，上部为半球体且切面垂直向上；所述下部的上端部设有球形凹槽；所述上部凸起切面直径略大于下部凹槽切面直径。

进一步，所述压棒下端部设有孔洞，且所述测温热电偶可穿过所述压棒下端部孔洞插入样品中部。

进一步，所述试验炉内设有若干根所述加热棒。

进一步，所述上垫片设有中间孔洞或无孔洞。

进一步，所述限位机构由垂直导轨和滚轴组成，且所述滚轴位于连接重锤的连接杆上。

进一步，所述试验炉由所述高温炉架支撑。

进一步，位移传感器固定在所述耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置的支架上且与连接杆相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型示例的一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，限位机构与重锤和压杆连接，使向试样施加的压力垂直向下；位移传感器位于加荷装置上端，解决了测量装置放置在试验炉上部不易保持恒定温度的问题，同时保证位移传感器有效的测量试样的变形；通过滑轮组的配合减少钢丝绳长度变化和运动过程的摩擦对试验的影响。

2、本实用新型示例的一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，使用多个加热棒使试验炉内升温均匀，控温热电偶控制炉内温度，测温电偶测量荷重软化温度，热电偶穿过压棒底端的设计使装置可适用于示差升温法和非示差升温法两种荷重软化温度试验。

3、本实用新型示例的一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，试样底座分为上下两部分而未使用位移传感器，因为位移传感器常由弹簧固定，易晃动，而采取半球体和顶端部凹槽柱体的试样底座会使试样更稳固；测温热电偶固定于压棒中，简易操作，并保证试样和压应力的中轴线始终保持一致。

4、本实用新型示例的一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，试样上下侧设置垫片，可以在试验炉内使试样受到均匀的应压力，通过调整上垫片是否有孔使装置分别适用非示差升温法和示差升温法进行试验。

附图说明

图1为本实用新型一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置的结构示意图；

图2为本实用新型二的一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置的结构示意图；

图中：1限位机构，2加荷机构，3试验炉，11配重，12绳体，13垂直导轨，15滑轮组，16连接杆，17滚轴，18动滑轮，19位移传感器，20支架，21控温热电偶，22测温热电偶，23压棒，24加热棒，25上垫片，26下垫片，27重锤，28隔热材料，31高温炉内衬，32炉膛，35高温炉支架，36试样底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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申请。

实施例一：

如图1所示，一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，包括限位机构1、加荷机构2和试验炉3、配重11、绳体12、水平设置的定滑轮组15、动滑轮18、重锤27、位移传感器19、压棒23、连接杆16、支架20；所述限位机构1由垂直导轨13和滚轴17组成，所述动滑轮可沿限位机构1上的导轨上下滑动，且所述滚轴17 位于连接连接杆16；所述加荷机构2包括测温热电偶22、加热棒 24、上垫片25、下垫片26、隔热材料28；所述试验炉3包括高温炉内衬31、炉膛32、高温炉支架31、试样底座36、控温热电偶 21。

所述绳体12的首端部竖直设置且与所述配重11连接，所述绳体 12穿过所述定滑轮组15及所述限位机构1上的动滑轮18经所述连接杆16与所述重锤27连接，所述重锤27连接所述压棒23；材料荷重软化温度试验时，经加热的试样位于所述压棒23的下方，通过调整所述配重11调节所述压棒23施加于试样的压应力，经所述位移传感器19检测试样变形量。从使用寿命和柔韧性考虑，绳体可选钢丝绳。所述配重11可选用配重砝码。所述压棒23内填充所述隔热材料 28，且所述测温热电偶28位于所述压棒23内的中轴线上，所述压棒 23下端部设有孔洞，且所述测温热电偶22可穿过所述压棒23下端部孔洞插入样品中部；所述重锤27的下端部连接所述压棒23；所述重锤27的下端部设有所述上垫片25，所述上垫片25位于所述试验炉的试样底座36上侧。所述试验炉3底部中心位置设有所述试样底座36，且其内壁设有所述高温炉内衬31；所述试验炉3顶部设置垂直向下的所述加热棒24；所述试验炉3的中部设有所述控温热电偶 37。所述试样底座36设有上下两部分，上部为半球体且切面垂直向上；下部上端部设有球形凹槽；上部凸起与下部凹槽的球形直径一致，且上部凸起切面直径略大于下部凹槽切面直径。所述试验炉3 内设有若干根所述加热棒24。所述上垫片25设有中间孔洞或无孔洞。所述试验炉3由所述高温炉架支撑35。所述位移传感器19固定在所述耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置的支架20上且与所述连接杆16相连。

使用非示差升温法进行压蠕变或荷重软化温度试验的装置使用方法：

将实心圆柱试样垫上所述上垫片25和所述下垫片26后放置于所述试样底座36上，所述上垫片25和所述下垫片26均为无孔实心圆片，所述测温热电偶3由所述上垫片25保持在所述压棒23 内部且不接触试样，所述压棒23压于试样上，通过改变配重11 给试样施加预定压应力。

实施例二：

本实施例与实施例一相同的特征不再赘述，本实施例与实施例一不同的特征在于：

如图2所述，使用示差升温法进行压蠕变或荷重软化温度试验的装置使用方法：

调节所述配重砝码11的重量给试样施加预定压应力，将带有通孔的试样垫上所述下垫片26后放置于所述试样底座36上，所述上垫片25带有孔洞，所述测温热电偶22穿过孔洞置于试样中心位置，所述压棒23压于试样上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，包括配重、绳体、水平设置的定滑轮组、动滑轮及所述动滑轮可沿其导轨向下滑动的限位机构、重锤、位移传感器、压棒、连接杆；

所述绳体的首端部竖直设置且与所述配重连接，所述绳体穿过所述定滑轮组及所述限位机构上的动滑轮经所述连接杆与所述重锤连接，所述重锤连接所述压棒；

材料荷重软化温度试验时，经加热的试样位于所述压棒的下方，通过调整所述配重调节所述压棒施加于试样的压应力，经所述位移传感器检测试样变形量。

2.根据权利要求1所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，还包括加荷机构；

所述加荷机构包括测温热电偶、加热棒、上垫片、下垫片、隔热材料；

所述压棒内填充所述隔热材料，且所述测温热电偶位于所述压棒内的中轴线上；

所述重锤的下端部设有所述上垫片；

所述下垫片位于试验炉的试样底座上侧。

3.根据权利要求2所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，所述试验炉还包括高温炉内衬、炉膛、高温炉支架、控温热电偶；

所述试验炉底部中心位置设有所述试样底座，且其内壁设有所述高温炉内衬；

所述试验炉内设有垂直向下的所述加热棒；

所述试验炉中部装配有所述控温热电偶。

4.根据权利要求3所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，所述试样底座设有上下两部分，上部为半球体且切面垂直向上；

所述下部的上端部设有球形凹槽；

所述上部凸起切面直径略大于下部凹槽切面直径。

5.根据权利要求4所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征在于，所述压棒下端部设有孔洞，且所述热电偶可穿过所述压棒下端部孔洞插入样品中部。

6.根据权利要求5所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，所述试验炉内设有若干根所述加热棒。

7.根据权利要求6所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征在于，所述上垫片设有中间孔洞或无孔洞。

8.根据权利要求7所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征在于，所述限位机构由垂直导轨和滚轴组成，且所述滚轴位于所述连接杆上。

9.根据权利要求2所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，所述试验炉由高温炉架支撑。

10.根据权利要求1所述的耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置，其特征是，位移传感器固定在所述耐火材料荷重软化温度和压蠕变加荷装置的支架上且与连接杆相连。

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