CN213469946U - 一种炉门结构及超塑成形-扩散连接设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种炉门结构及超塑成形‑扩散连接设备，涉及难成形合金材料加工设备的技术领域，其包括：第一支座，设有两组，分别用于安装在设备主体上；导柱，设有两根，其一端分别与第一支座铰接；伸缩装置，用于安装在设备主体上，伸缩装置的顶端与导柱远离第一支座的一端铰接；炉门框架，其两端分别滑动设置在对应的导柱上；炉门，安装于炉门框架上；以及驱动装置，与炉门框架相连，用于驱动炉门框架沿导柱上下往复运动。本申请具有方便开关炉门的效果，同时能够有效增强炉门结构的密封性。

Description

一种炉门结构及超塑成形-扩散连接设备

技术领域

本申请涉及难成形合金材料加工设备的技术领域，尤其是涉及一种炉门结构及超塑成形-扩散连接设备。

背景技术

超塑成形-扩散连接技术主要用于实现钛合金、铝合金或形状记忆合金等难成形材料的加工，广泛应用于航空航天领域中。

超塑成形-扩散连接设备的工作原理为，将原材料置于设备内部的上下模具之间，模具及原材料加热至设定温度，然后通过气控系统向原材料之间充入惰性气体，同时通过设备向上下模具提供特定合模力，从而实现零件超塑成形-扩散连接。

采用上述中的相关技术进行生产加工时，设备炉体的均温性为关键环境因素，因此炉门需要具备足够的密封性，以使炉门具备良好的保温和隔热性能，但是提高密封性，炉门与设备主体之间就形成较高的机械挤压力，这种情况下给炉门的开关过程带来很大的不便。

实用新型内容

为了提高炉门的密封性，同时方便开关炉门，本申请采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种炉门结构，采用如下的技术方案：

一种炉门结构，包括：

第一支座，设有两组，分别用于安装在设备主体上；

导柱，设有两根，其一端分别与第一支座铰接；

伸缩装置，用于安装在设备主体上，伸缩装置的顶端与导柱远离第一支座的一端铰接；

炉门框架，其两端分别滑动设置在对应的导柱上；

炉门，安装于炉门框架上；以及

驱动装置，与炉门框架相连，用于驱动炉门框架沿导柱往复运动。

通过采用上述技术方案，需要将设备上下炉体四周封闭时，驱动装置控制炉门框架沿导柱向下运动，当炉门框架运动至导柱的底端时，伸缩装置活塞杆收缩，拉动导柱向设备本体一侧转动，与此同时炉门框架和炉门随导柱一起转动，直到炉门框架和炉门与设备主体紧紧贴合，将上下炉体之间的区域封闭；工艺过程完成后，伸缩装置活塞杆伸出，推动导柱向外转动，炉门框架和炉门与设备主体脱离，然后驱动装置控制炉门框架沿导柱向上运动，则设备主体的开口完全敞开，最后即可取出设备主体内的工件。在整个过程中，伸缩装置推拉导柱转动，实现炉门框架和炉门与设备主体之间的密闭或分离，驱动装置控制炉门框架和炉门沿导柱往复运动，改变炉门框架和炉门在设备主体开口前方的位置；通过伸缩装置与驱动装置的相互配合，将炉门结构的开启或关闭过程分解为两个动作，不仅实现了炉门结构的自动开关，而且增强了炉门结构与设备主体之间的密封性。

可选的，所述驱动装置包括：

第二支座，设有两组，分别用于安装在设备主体上；

传动轴，转动设置在第二支座上；

链轮，固定设置在传动轴上；

链条，与链轮啮合，其两端向下绕过链轮，且其中一端与炉门框架相连；

配重块，与链条的另一端相连；以及

动力部分，设置在其中一个第二支座上，其输出端与传动轴相连，用于控制传动轴转动。

通过采用上述技术方案，动力部分控制链轮转动时，能够将炉门框架向上提拉，此时配重块向下移动，链轮反向转动时，炉门框架沿导柱向下滑动，配重块上移；配重块的设置不仅起到张紧链条的作用，而且在炉门框架上升过程中，配重块由于自重对链条施加向下的拉力，能够减少动力部分的输出功率。

可选的，还包括用于安装在设备主体上的上的轴承座，所述传动轴装配于轴承座内。

通过采用上述技术方案，传动轴转动过程中，轴承座能够对传动轴起到有效支撑，防止传动轴产生形变。

可选的，所述链轮和链条在传动轴的两端各设置有一组。

通过采用上述技术方案，设置两组链轮和链条，增加了力的作用点，能够减小炉门框架沿导柱移动过程中发生倾斜的可能性，炉门框架的移动过程更为平稳。

可选的，还包括限位检测组件，所述限位检测组件包括：

丝杠，与转动轴的一端相连；

滑块，与丝杠螺纹连接，并能够沿丝杠直线运动；

基板，固定在滑块上，基板的两端分别设置有触发器；以及

行程开关，安装于第二支座上，其触头朝向基板设置，滑块和基板沿丝杠运动，当行程开关的触头与触发器接触时，动力部分执行制动动作。

通过采用上述技术方案，丝杠转动时，滑块和基板移动，通过行程开关触头与基板两端触发器的机械接触来分断控制电路，动力部分执行制动动作，将炉门框架停在指定位置，能够精确控制炉门框架的行程，保证炉门框架运行的安全性以及炉门结构的密封性。

可选的，所述炉门包括大炉门和小炉门，所述大炉门和小炉门上均与炉门框架可拆卸连接；

所述大炉门上安装有加热组件。

通过采用上述技术方案，采用大模具时，待加热的空间体积较大，此时在炉门框架上安装大炉门，并通过加热组件,对模具进行及其周围空间进行加热，能够有效解决加热功率不足的问题；当采用小模具时，安装小炉门，能够减少热量的扩散，进而减少热量的浪费，提高加热效率。

可选的，所述大炉门和小炉门均为中空的框架结构，且大炉门和小炉门内部均填充有玻璃纤维。

通过采用上述技术方案，通过填充玻璃纤维作为保温层，在加工过程中，增强了炉门结构的保温效果，减缓了热量的散失，而且减轻了炉门结构的整体重量。

第二方面，本申请提供一种超塑成形-扩散连接设备，包括如上述内容中所述的一种炉门结构。

综上所述，本申请具有以下有益技术效果：

需要将设备上下炉体四周封闭时，驱动装置控制炉门框架沿导柱向下运动，当炉门框架运动至导柱的底端时，伸缩装置活塞杆收缩，拉动导柱向设备本体一侧转动，与此同时炉门框架和炉门随导柱一起转动，直到炉门框架和炉门与设备主体紧紧贴合，将上下炉体之间的区域封闭；工艺过程完成后，伸缩装置活塞杆伸出，推动导柱向外转动，炉门框架和炉门与设备主体脱离，然后驱动装置控制炉门框架沿导柱向上运动，则设备主体的开口完全敞开，最后即可取出设备主体内的工件。

伸缩装置推拉导柱转动，实现炉门框架和炉门与设备主体之间的密闭或分离，驱动装置控制炉门框架和炉门沿导柱往复运动，改变炉门框架和炉门在设备主体开口前方的位置；通过伸缩装置与驱动装置的相互配合，将炉门结构的开启或关闭过程分解为两个动作，不仅实现了炉门结构的自动开关，而且增强了炉门结构与设备主体之间的密封性。

附图说明

图1是本申请实施例给出的前炉门结构的一种整体结构示意图。

图2是为体现图1中限位检测组件及其与传动轴连接关系的示意图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图中，11、第一支座；12、导柱；13、伸缩装置；21、炉门框架；22、炉门；221、大炉门；222、小炉门；223、加热组件；23、套管；3、驱动装置；31、第二支座；32、传动轴；33、链轮；34、链条；35、配重块；36、动力部分；41、轴承座；5、限位检测组件；51、丝杠；52、滑块；53、基板；531、触发器；54、行程开关。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，为本申请实施例公开的一种炉门结构，包括第一支座11、导柱12、伸缩装置13、炉门框架21、炉门22以及驱动装置3。

首先，需要说明的是，图1为前炉门结构安装在设备主体上后，由设备内部向外的一个视角。其中，第一支座11设置有两组，在安装时，两组第一支座11间隔设置在设备主体的上部，第一支座11可以通过螺栓连接或焊接的方式固定在设备主体上；对应的，导柱12设置有两根，每根导柱12的上端均与第一支座11铰接，下端向下垂落；伸缩装置13固定安装在设备主体上，具体的，其位于设备炉膛开口的两侧，伸缩装置13可以为气缸、液压缸、电缸等结构，伸缩装置13活塞杆的顶端与导柱12的下端部铰接，伸缩装置13活塞杆伸缩时，能够推拉导柱12绕第一支座11转动。

炉门框架21的两端分别固定有套管23，套管23套设在导柱12上，能够沿导柱12滑动；炉门22固定安装在炉门框架21上，用于对炉膛进行封闭。

驱动装置3用于安装在设备主体上，驱动装置3与炉门框架21相连，驱动装置3动作时，能够控制炉门框架21沿导柱12滑动。

需要将上下炉体四周封闭时，驱动装置3控制炉门框架21沿导柱12向下运动，当炉门框架21运动至导柱12的底端时，伸缩装置13活塞杆收缩，拉动导柱12向设备本体一侧转动，与此同时炉门框架21和炉门22随导柱12一起转动，直到炉门框架21和炉门22与设备主体紧紧贴合，将上下炉体之间的区域封闭；工艺过程完成后，伸缩装置13活塞杆伸出，推动导柱12向外转动，炉门框架21和炉门22与设备主体脱离，然后驱动装置3控制炉门框架21沿导柱12向上运动，则设备主体的开口完全敞开，最后即可取出设备主体内的工件。

在整个过程中，伸缩装置13推拉导柱12转动，实现炉门框架21和炉门22与设备主体之间的密闭或分离，驱动装置3控制炉门框架21和炉门22沿导柱12往复运动，改变炉门框架21和炉门22在设备主体开口前方的位置；通过伸缩装置13与驱动装置3的相互配合，将炉门结构的开启或关闭过程分解为两个动作，不仅实现了炉门结构的自动开关，而且增强了炉门结构与设备主体之间的密封性。

参照图1，作为本申请提供的前炉门结构的一种具体实施方式，炉门22包括大炉门221和小炉门222，大炉门221和小炉门222均可通过螺栓与炉门框架21相连接，而且在大炉门221上安装有加热组件223，电控系统与加热组件223相连，能够对大炉门221进行加热。

在生产加工过程中，待加工的不同零件的尺寸不同，因此对应的模具尺寸也不同，采用大模具时，待加热的空间体积较大，此时在炉门框架21上安装大炉门221，并通过加热组件223,对模具进行及其周围空间进行加热，能够有效解决加热功率不足的问题；当采用小模具时，安装小炉门222，能够减少热量的扩散，进而减少热量的浪费，提高加热效率。

进一步的，大炉门221和小炉门222均设置为中空的框架式结构，且采用钣金结构焊接而成，在大炉门221和小炉门222的内部均填充有玻璃纤维。通过填充玻璃纤维作为保温层，在加工过程中，增强了炉门结构的保温效果，减缓了热量的散失，而且减轻了炉门结构的整体重量。

参照图1和图2，作为本申请实施例提供的前炉门结构的一种具体实施方式，驱动装置3包括第二支座31、传动轴32、链轮33、链条34、配重块35以及动力部分36。第二支座31间隔设置有两组，分别用于安装在设备主体的顶部；传动轴32转动设置在两个第二支座31上，传动轴32垂直于导柱12；链轮33与传动轴32固定连接，链条34盘绕在链轮33上，与链轮33啮合，链条34的两端分别向下绕过链轮33，且链条34的一端与炉门框架21固定连接，另一端与配重块35固定连接；动力部分36具体包括安装在其中一个第二支座31上的电机以及与电机输出端相连的减速机，减速机的输出端与传动轴32相连。应当理解的是，在实际应用中，为了使配重块35与链条34之间保持一定距离，每一根链条34可以配备两个链轮33，将另一个链轮33转动设置在第二支座31上，使两个链轮33之间保持合适间距即可。

动力部分36控制链轮33转动时，能够将炉门框架21向上提拉，此时配重块35向下移动，链轮33反向转动时，炉门框架21沿导柱12向下滑动，配重块35上移；配重块35的设置不仅起到张紧链条34的作用，而且在炉门框架21上升过程中，配重块35由于自重对链条34施加向下的拉力，能够减少动力部分36的输出功率。

需要说明的是，在另一种可能的实现形式中，还可在第二支座31上设置卷扬机，通过卷扬机控制链条34移动，同样可实现炉门框架21的升降。

进一步的，在传动轴32上还装配有轴承座41，轴承座41可以固定安装在设备主体上，传动轴32转动过程中，轴承座41能够对传动轴32起到有效支撑，防止传动轴32产生形变。

为了提高炉门框架21升降过程的稳定性，进一步的，链轮33和链条34在传动轴32的两端各设置有一组，当然，也可以沿传动轴32的轴向均布有多组，通过增加力的作用点，减小炉门框架21沿导柱12移动过程中发生倾斜的可能性。

参照图2和图3，作为本申请实施例提供的前炉门结构的一种具体实施方式，传动轴32与动力部分36相对的一端还设置有限位检测组件5。限位检测组件5包括丝杠51、滑块52、基板53以及行程开关54，丝杠51通过联轴器与传动轴32的端部相连；滑块52螺纹连接在传动轴32上，滑块52具体为一种方形块，其一侧表面与第二支座31的表面贴合，丝杠51转动时，滑块52沿丝杠51轴向运动；基板53与滑块52固定连接，能够跟随滑块52一起运动；行程开关54固定安装在第二支座31上，基板53朝向行程开关54触头一侧表面的两端分别安装有触发器531。

动力部分36控制传动轴32转动时，需要将炉门框架21移动至导柱12上下两端的指定位置，在两个限位位置处，若炉门框架21位置出现误差会影响密封效果，甚至造成炉门框架21与第二支座31或设备主体之间的碰撞，因此需要对其行程进行控制。丝杠51转动时，滑块52和基板53移动，通过行程开关54触头与基板53两端触发器531的机械接触来分断控制电路，动力部分36执行制动动作，将炉门框架21停在指定位置，能够精确控制炉门框架21的行程，保证炉门框架21运行的安全性以及炉门结构的密封性。

本申请实施例还公开了一种超塑成形-扩散连接设备，包括上述所述的任意一种炉门结构。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种炉门结构，其特征在于，包括：

第一支座（11），设有两组，分别用于安装在设备主体上；

导柱（12），设有两根，其一端分别与第一支座（11）铰接；

伸缩装置（13），用于安装在设备主体上，伸缩装置（13）的顶端与导柱（12）远离第一支座（11）的一端铰接；

炉门框架（21），其两端分别滑动设置在对应的导柱（12）上；

炉门（22），安装于炉门框架（21）上；以及

驱动装置（3），与炉门框架（21）相连，用于驱动炉门框架（21）沿导柱（12）往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种炉门结构，其特征在于，所述驱动装置（3）包括：

第二支座（31），设有两组，分别用于安装在设备主体上；

传动轴（32），转动设置在第二支座（31）上；

链轮（33），固定设置在传动轴（32）上；

链条（34），与链轮（33）啮合，其两端向下绕过链轮（33），且其中一端与炉门框架（21）相连；

配重块（35），与链条（34）的另一端相连；以及

动力部分（36），设置在其中一个第二支座（31）上，其输出端与传动轴（32）相连，用于控制传动轴（32）转动。

3.根据权利要求2所述的一种炉门结构，其特征在于：还包括用于安装在设备主体上的轴承座（41），所述传动轴（32）装配于轴承座（41）内。

4.根据权利要求2所述的一种炉门结构，其特征在于：所述链轮（33）和链条（34）在传动轴（32）的两端各设置有一组。

5.根据权利要求2所述的一种炉门结构，其特征在于，还包括限位检测组件（5），所述限位检测组件（5）包括：

丝杠（51），与传动轴（32）的一端相连；

滑块（52），与丝杠（51）螺纹连接，并能够沿丝杠（51）直线运动；

基板（53），固定在滑块（52）上，基板（53）的两端分别设置有触发器（531）；以及

行程开关（54），安装于第二支座（31）上，其触头朝向基板（53）设置，滑块（52）和基板（53）沿丝杠（51）运动，当行程开关（54）的触头与触发器（531）接触时，动力部分（36）执行制动动作。

6.根据权利要求1所述的一种炉门结构，其特征在于：所述炉门（22）包括大炉门（221）和小炉门（222），所述大炉门（221）和小炉门（222）上均与炉门框架（21）可拆卸连接；

所述大炉门（221）上安装有加热组件（223）。

7.根据权利要求6所述的一种炉门结构，其特征在于：所述大炉门（221）和小炉门（222）均为中空的框架结构，且大炉门（221）和小炉门（222）内部均填充有玻璃纤维。

8.一种超塑成形-扩散连接设备，其特征在于：包括如权利要求1至7中任意一项所述的一种炉门结构。

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