CN212514356U - 一种用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，该高温炉内部设有测试陶芯挠度性能的支架，炉体设于炉体支架上，高温炉炉底与炉体支架滑动连接，高温炉炉底下设有升降机构；炉体上设有气体阀门和热电偶，气体阀门通过橡胶管与真空泵/储气瓶相连，热电偶通过连接线与设备控制柜相连；测试陶芯挠度性能的支架由支架底盘、支架和支撑件组成，支架设置于支架底盘上，支架底盘固定在高温炉炉底上；支架上设有阵列式排布的安装孔和刻度尺，支撑件设有安装件；所述支架为双支点法支架和/或单支点法支架，每个双支点法支架均由两个对称设置的支架组成。该高温炉可同时测量多个陶瓷型芯高温变形量，在提高效率的同时降低陶瓷型芯研发成本。
Description
技术领域
本实用新型属于铸造领域，特别提供一种用于测量陶瓷型芯高温热变形量的高温炉。
背景技术
涡轮叶片是航空发动机及燃气轮机的关键热端部件。近年来，随着航空、舰船及工业发电等领域的不断发展，对航空发动机及燃气轮机的要求也不断提高。为了获得更高的发动机推重比，通常将涡轮叶片设计成空腔结构来提高冷却效率，从而增加了涡轮叶片的承温能力。叶片空腔结构通常由陶瓷型芯形成。采用常规工艺制备空心涡轮叶片时，浇注温度往往高于1400℃，陶瓷型芯在这种高温条件下会产生高温蠕变变形，特别是对于定向/单晶空心叶片的制备来说，陶瓷型芯长时间处于高温熔体中，更易发生变形，陶瓷型芯变形会使叶片产生偏芯、漏芯等缺陷，直接导致叶片报废。因此，陶瓷型芯的高温抗变形能力是评价陶瓷型芯优劣的一个重要指标。
采用传统方法测试陶瓷型芯高温抗变形能力时，单次只能测量一个样品，测量效率低下，并且测试价格昂贵，这样大大增加了陶瓷型芯的研发成本。所以，急需一种单次可测量多个陶瓷型芯样品高温变形量的高温炉。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可同时测量多个陶瓷型芯高温变形量的高温炉，以满足快速考量多种成分或多个平行样品的陶瓷型芯高温抗变形能力，提高效率的同时能够降低陶瓷型芯研发成本。
本实用新型技术方案如下：
一种用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述高温炉内部设有测试陶芯挠度性能的支架11，其中：
所述高温炉的炉体10设于炉体支架14上，高温炉炉底12与炉体支架 14滑动连接，高温炉炉底12下还设有升降机构16；炉体10上设有气体阀门9和热电偶19，气体阀门9通过橡胶管8与真空泵/储气瓶15相连，热电偶19通过连接线18与设备控制柜17相连；
所述测试陶芯挠度性能的支架11由支架底盘1、支架2以及支撑件3 组成，其中支架2垂直设置于支架底盘1上，支架底盘1通过固定鞘13固定在高温炉炉底12上；支架2上设有阵列式排布的安装孔4，支架2侧壁上设有刻度尺，支撑件3一侧设有与安装孔4相配合的安装件5，支撑件3 可通过安装件5垂直安装在支架2上；
所述支架2为双支点法支架21和/或单支点法支架22，每个双支点法支架21均由两个对称设置的支架组成；
双支点法支架21对位支撑件3间距为50mm-180mm，同一支架上水平相邻支撑件3间距离为10-20mm，不同高度的支撑件3间距不小于60mm，且最低支撑件3与支架底盘1之间的距离不小于50mm；
单支点法支架22上同一支架上水平相邻支撑件3间距为10-20mm，不同高度的支撑件3间距不小于30mm，且最低支撑件3与支架底盘1之间的距离不小于80mm。
所述支架2采用精密铸造模壳工艺制备，本体采用氧化铝基粉料制成。所述支撑件3可设置成多种型号，根据实际需要选择合适的支撑件3以支撑起陶瓷型芯6。
本实用新型所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述测试陶芯挠度性能的支架11可同时设有双支点法支架21 和单支点法支架22，采用双支点法和单支点法同时进行实验时，为避免样品之间相互干涉，应保证不同高度支撑件3间高度差不小于30mm。
本实用新型所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述高温炉炉膛有效区尺寸为 500-1000mm*500-1000mm*500-1000mm，支架底盘1直径为180-400mm。
本实用新型所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：单支点法支架22上每个支撑件3长度不小于40mm。
本实用新型所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述安装孔4为盲孔，安装孔4与安装件5之间通过螺栓相连。
本实用新型所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述支撑件3为空心结构，其横截面为矩形，空心部分截面尺寸为长8-20mm，宽5-20mm。
本实用新型的优点在于：设有可同时测量多个陶瓷型芯高温变形量的支架，以满足快速考量多种成分或多个平行样品的陶瓷型芯高温抗变形能力，提高效率的同时能够降低陶瓷型芯研发成本。同时该支架上支撑件的布置灵活可调，可根据实际需要选择合适的支撑件，并将其放置于合适的位置。支架上设有刻度尺，可快速准确的测量实验前后陶瓷型芯的变形量。
附图说明
图1测试陶芯挠度性能的支架俯视图。
图2单个支架主视图。
图3同时设有双支点法支架和单支点法支架的支架剖面图。
图4支架放置陶瓷型芯俯视图。
图5支架放置陶瓷型芯剖面图。
图6高温炉结构示意图。
附图标记：1、支架底盘，2、支架，3、支撑件，4、安装孔，5、安装件，6、陶瓷型芯，8、橡胶管，9、气体阀门，10、炉体，11、测试陶芯挠度性能的支架，12、高温炉炉底，13、固定鞘，14、炉体支架，15、真空泵/储气瓶，16、升降机构，17、设备控制柜，18、连接线，19、热电偶，21、双支点法支架，22、单支点法支架。
具体实施方式
实施例1
如图1-6所示，一种用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，所述高温炉内部设有测试陶芯挠度性能的支架11，其中：
所述高温炉的炉体10设于炉体支架14上，高温炉炉底12与炉体支架 14滑动连接，高温炉炉底12下还设有升降机构16，可带动高温炉炉底12 沿炉体支架14上下运动；炉体10上设有气体阀门9和热电偶19，气体阀门9通过橡胶管8与真空泵/储气瓶15相连，热电偶19通过连接线18与设备控制柜17相连；
所述测试陶芯挠度性能的支架11由支架底盘1、支架2以及支撑件3 组成，其中支架2垂直设置于支架底盘1上，支架底盘1通过固定鞘13固定在高温炉炉底12上；支架2上设有阵列式排布的安装孔4，支架2侧壁上设有刻度尺，支撑件3一侧设有与安装孔4相配合的安装件5，支撑件3 可通过安装件5垂直安装在支架2上；
所述支架2包括双支点法支架21和单支点法支架22，每个双支点法支架21均由两个对称设置的支架组成；
双支点法支架21对位支撑件3间距为100mm，同一支架上水平相邻支撑件3间距离为15mm，不同高度的支撑件3间距不小于60mm，且最低支撑件3与支架底盘1之间的距离不小于50mm；
单支点法支架22上每个支撑件3长度不小于40mm，同一支架上水平相邻支撑件3间距为20mm，不同高度的支撑件3间距不小于30mm，且最低支撑件3与支架底盘1之间的距离不小于80mm。
不同高度支撑件3间高度差不小于30mm，所述支撑件3可设置成多种型号，根据实际需要选择合适的支撑件3以支撑起陶瓷型芯6，本实施例所用支撑件3为空心结构，其横截面为矩形，空心部分截面尺寸为长8-20mm，宽5-20mm。
所述高温炉炉膛有效区尺寸为800mm*800mm*600mm，支架底盘1直径为400mm。
所述安装孔4为盲孔，安装孔4与安装件5之间通过螺栓相连。
将高温炉炉底12下降到合适位置，选择合适的支撑件3，并将它们固定在支架2上，将准备好的多个不同成分以及尺寸的陶瓷型芯6固定在支撑件3上，上升高温炉炉底12直至与炉膛配合紧密接触，通入一定量氩气保护，实验温度设置为1350℃，并保温60min，卸压排气，关闭电源，降至室温，将高温炉炉底12下降到合适位置后测量陶瓷型芯变形量。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，所述支架只包括单支点法支架22。
实验温度设置为1550℃，保温30min，待实验结束，卸压排气，关闭电源，降至室温，将高温炉炉底12下降到合适位置后测量陶瓷型芯变形量。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，所述支架只包括双支点法支架21。
将实验温度设置成1500℃，通入一定量氩气保护，保温30min，卸压排气，关闭电源，降至室温，将高温炉炉底12下降到合适位置后测量陶瓷型芯变形量。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述高温炉内部设有测试陶芯挠度性能的支架(11)，其中：
所述高温炉的炉体(10)设于炉体支架(14)上，高温炉炉底(12)与炉体支架(14)滑动连接，高温炉炉底(12)下还设有升降机构(16)；炉体(10)上设有气体阀门(9)和热电偶(19)，气体阀门(9)通过橡胶管(8)与真空泵/储气瓶(15)相连，热电偶(19)通过连接线(18)与设备控制柜(17)相连；
所述测试陶芯挠度性能的支架(11)由支架底盘(1)、支架(2)以及支撑件(3)组成，其中支架(2)垂直设置于支架底盘(1)上，支架底盘(1)通过固定鞘(13)固定在高温炉炉底(12)上；支架(2)上设有阵列式排布的安装孔(4)，支架(2)侧壁上设有刻度尺，支撑件(3)一侧设有与安装孔(4)相配合的安装件(5)，支撑件(3)可通过安装件(5)垂直安装在支架(2)上；
所述支架(2)为双支点法支架(21)和/或单支点法支架(22)，每个双支点法支架(21)均由两个对称设置的支架组成；
双支点法支架(21)对位支撑件(3)间距为50-180mm，同一支架上水平相邻支撑件(3)间距离为10-20mm，不同高度的支撑件(3)间距不小于60mm，且最低支撑件(3)与支架底盘(1)之间的距离不小于50mm；
单支点法支架(22)上同一支架上水平相邻支撑件(3)间距为10-20mm，不同高度的支撑件(3)间距不小于30mm，且最低支撑件(3)与支架底盘(1)之间的距离不小于80mm。
2.按照权利要求1所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述测试陶芯挠度性能的支架(11)同时设有双支点法支架(21)和单支点法支架(22)，不同高度支撑件(3)间高度差不小于30mm。
3.按照权利要求1所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述高温炉炉膛有效区尺寸为500-1000mm*500-1000mm*500-1000mm，支架底盘(1)直径为180-400mm。
4.按照权利要求1所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：单支点法支架(22)上每个支撑件(3)长度不小于40mm。
5.按照权利要求1所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述安装孔(4)为盲孔，安装孔(4)与安装件(5)之间通过螺栓相连。
6.按照权利要求1所述用于测量涡轮叶片陶瓷型芯高温热变形量的高温炉，其特征在于：所述支撑件(3)为空心结构，其横截面为矩形，空心部分截面尺寸为长8-20mm，宽5-20mm。
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- 2020-04-14 CN CN202020543714.8U patent/CN212514356U/zh active Active
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