CN215812145U - 一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置 - Google Patents

Abstract

一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，包括机架、支撑柱以及加载柱，支撑柱的上沿形成试样位，在试样位的外周设有加热炉，加热炉上下两端敞口且加热炉可升降设置在机架上，试样位可由加热炉上升而暴露于加热炉外部，在加热炉的下端敞口处设有可开合的隔热门，在机架上设有用于驱动隔热门开合的驱动机构。本实用新型用于节约能源，提高蠕变试验效率。

Description

一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置

技术领域

本实用新型涉及金属力学性能试验设备领域，具体的说是一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置。

背景技术

蠕变实验是测定金属材料在长时间的恒温和恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形现象的一种材料机械性能试验。影响蠕变试验结果的主要因素是温度稳定性、形变测量精度和试样加工工艺。由于温度越高或应力越大使金属的蠕变更加迅速，故在对金属试样进行蠕变试验时往往通过加热炉对试样加热，使试样在高温条件下蠕变变形。

现有技术中蠕变试验机中的加热炉往往设置为对开式，通过上下两端设置的通孔供加载柱和支撑柱穿入，通过开启对开门暴露试样位并向试样位中放置试样。在蠕变试验切换试样时，因炉门开启导致加热炉内热量流失，一方面导致能源浪费，另一方面导致加热炉内温度降低，新式样置入后需要进一步加热一段时间才能再开始蠕变加载试验，进一步导致能源浪费并延长试验时间。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，用于节约能源，提高蠕变试验效率。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为：一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，包括机架、支撑柱以及加载柱，支撑柱的上沿形成试样位，在试样位的外周设有加热炉，加热炉上下两端敞口且加热炉可升降设置在机架上，试样位可由加热炉上升而暴露于加热炉外部，在加热炉的下端敞口处设有可开合的隔热门，在机架上设有用于驱动隔热门开合的驱动机构。

优选的，加热炉的下端设有沿水平方向分布的线轨，隔热门的上沿设有与线轨滑动配合的滑槽。

优选的，驱动机构包括转动设置在加热炉底部并传动连接的主动齿轮和驱动齿轮，主动齿轮与沿竖向固定于机架上的第一齿条啮合连接，驱动齿轮与设置在隔热门上沿的第二齿条啮合连接。

优选的，加热炉上转动设有供主动齿轮配合安装的主动轴和供驱动齿轮配合安装的驱动轴，主动轴上设有第一中间锥齿轮，驱动轴上设有第二中间锥齿轮，第一中间锥齿轮和第二中间锥齿轮啮合连接。

优选的，加热炉上设有第二电机，第二电机输出轴上连接有第二丝杠，第二丝杠与固定在隔热门上的第二丝母配合安装。

优选的，机架上设有接近开关，加热炉上设有供接近开关配合的检点，接近开关与第二电机的控制电路信号连接。

本实用新型中的加热炉为周向封闭且上下两端开口的筒状，且加热炉可升降设置在设备的机架上。在加热蠕变试验中，如同现有技术一样，通过加载柱和支撑柱对试样进行加载，并由加载柱和支撑柱封堵加热炉上下敞口，避免热量过多散发流失。在更换试样时，可驱动加热炉上升，使加热炉的上部敞口仍由加载柱封堵，而下部敞口设置专用的隔热门进行封堵，避免传统对开式加热炉因试样更换导致的热量流失，利于节约能源，提高试验效率。

本实用新型在通过隔热门封堵加热炉下部敞口后，隔离加热炉中的热量，使试验人员取放试样位上的试样的过程更加安全，避免加热炉保温材料等结构脱落并由加热炉下部敞口脱出后伤人。

在本实用新型的优选实施方式中，隔热门随加热炉的升降自动开启，提高了本实用新型的便利程度，使本实用新型更加适于推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为为图1中A-A向剖视图；

图3为图1中加热炉生升起后的状态示意图；

图4为图3中B-B向剖视图；

图5为本实用新型实施例2的结构示意图；

图6为图5中的加热炉升起后的状态示意图；

图中标记：1、导向板，2、第一丝杠，3、第一丝母，4、导向柱，5、试样位，6、支撑柱，7、第一电机，8、机架，9、隔热门，10、滑槽，11、线轨，12、L形支撑板，13、主动齿轮，14、第一齿条，15、加热炉，16、加载柱，17、驱动轴，18、驱动齿轮，19、第二齿条，20、第二中间锥齿轮，21、第一中间锥齿轮，22、轴座，23、主动轴，24、接近开关，25、第二电机，26、第二丝杠，27、第二丝母，28、缺口。

具体实施方式

如图1及图5所示，本实用新型的主体结构与常规蠕变试验机相似，均包括机架8、加载柱16、支撑柱6以及加热炉15。支撑柱6和加载柱16均沿竖向分布，其中的支撑柱6固定在机架8的底部，其上端面形成供试样放置的试样位5。加载柱16滑动设置在机架8的顶部(图中未示出)，在机架8的顶部还设有加载机构，加载机构为液压系统或砝码系统对加载柱16实施向下的加载力，加载力通过加载柱16的下端面施加于试样位5中的试样上，使试样产生蠕变。在机架8上部还设有用于检测加载中的加载柱16的位移传感器，通过位移传感器所测数据表征试样蠕变数据。

与常规蠕变试验机不同的是，本实用新型的加热炉15为周向分布的筒状，其沿竖向分布，上下两端分别敞口以供加载柱16和支撑柱6伸入。在加热炉15左侧的上下两端分别设有导向板1，在两个导向板1之间的位置设有第一丝母3。两个导向板1上分别设有直线轴承(图中未示出)，两个直线轴承均沿竖向分布且两个直线轴承的内孔在竖向上的投影重合。两个直线轴承配合安装在同一根导向柱4上，使加热炉15可在外力驱动下沿竖向方向升降。第一丝母3中配合安装有竖向分布的第一丝杠2，第一丝杠2传动连接于设置在机架8底部位置的第一电机7中。通过第一电机7输出轴的正反向转动即通过第一丝杠2和第一丝母3的配合驱动加热炉15升降。

如图1及图5所示，在正常的加热蠕变试验中，由加载柱16和支撑柱6分别封堵加热炉15上下两端的敞口，避免热量流失。而在试验完成试验，向试样位5中更新试样时，将加热炉15和加载柱16整体升起使试样位5暴露于加热炉15外部，即可方便的由试样位5中装取试样。

在更新试样的过程中，加热炉15的上部敞口仍由加载柱16封堵，而加热炉15的下部则通过一个隔热门9封堵，避免加热炉15内热量流失。为避免在试样位5中装取样过程中加热炉15中高温伤人，或加热炉15中的高温状态的保温材料或其它物件脱落烫伤试验人员，本实用新型中在加热炉15下端敞口位置设有可开合的隔热门9。隔热门9沿水平方向滑动，实施例1中隔热门9沿图1中的前后方向滑动，实施例2中隔热门9沿图5中的左右方向滑动。在隔热门9上沿间隔设有两条水平且相互平行分布的滑槽10，在加热炉15下端的端面上对应设有与滑槽10滑动配合的线轨11。隔热门9在线轨11滑槽10的配合下，由驱动装置在加热炉15上升的过程中自动关闭，并在试样更换后随加热炉15的下降自动将加热炉15下端敞口打开。以下通过两个实施例重点对于本实用新型中的驱动机构进行详细说明。

实施例1

如图1及图2所示，实施例中的驱动机构包括固定在加热炉15底部外缘位置的L形支撑板12以及设置在L形支撑板12上的主动轴23和驱动轴17。主动轴23和驱动轴17分别转动配合安装在固定于L形支撑板12不同侧的两个轴座22中，其中的主动轴23位于加热炉15的右侧，驱动轴17位于加热炉15的后侧。主动轴23的一端设有第一中间锥齿轮21，另一端设有主动齿轮13，主动齿轮13与沿竖向固定在机架8上并位于加热炉15右侧的第一齿条14啮合连接。驱动轴17的一端设有与第一中间锥齿轮21啮合连接的第二中间锥齿轮20，另一端设有驱动齿轮18，驱动齿轮18穿过开设在L形支撑板12上的缺口28后与设置在隔热门9上沿并平行于滑槽10分布的第二齿条19啮合连接。

在图1及图2所示的初始状态下，由第一电机7驱动加热炉15上升的过程中，所述驱动机构整体上升，主动齿轮13因与第一齿条14的啮合配合而产生顺时针分方向的转动，并带动驱动轴17和第一中间锥齿轮21转动，由第一中间锥齿轮21带动第二中间锥齿轮20、驱动轴17以及驱动齿轮18转动，最终由驱动齿轮18和第二齿条19之间的啮合配合驱动隔热门9将加热炉15下端敞口封堵，达到如图3及图4所示状态，使试样位5暴露并供试验人员更新试样。在图3及图4所示状态下，第一电机7反向转动驱动加热炉15下降过程中，隔热门9以反向运动并再次使加热炉15底部敞口以供支撑柱6插入，启动加载柱16提供载荷即可进行连续的试样蠕变试验。

实施例2

如图5所示，本实施例中的驱动机构为固定在加热炉15右侧的第二电机25。第二电机25输出轴上连接有水平分布的第二丝杠26，第二丝杠26上配合安装有第二丝母27，而第二丝母27与沿左右水平方向滑动的隔热门9的右端固定连接。通过第二电机25的正反向转动，即驱动隔热门9的开闭。

本实施例中，为了使隔热门9在加热炉15上升过程中自动封闭，下降后自动开启，特在机架8上位于加热炉15的左侧设有一接近开关24，将加热炉15上位于上方一块导向板1相背于加热炉15方向延伸并形成供接近开关24配合触发的检点，检点随加热炉15整体上升并移动至接近开关24后即触发接近开关24并产生电信号。接近开关24和第二电机25的控制电路均信号连接至一个控制器上，控制器在接收到接近开关24产生的电信号后即启动第二电机25转动，以控制隔热门9启闭，具体的：

在图5所示状态下，由第一电机7驱动加热炉15上升的过程中，如图6所示的，当位于上方的导向板1上升至接近开关24后，由接近开关24产生电信号至控制器，控制器控制第二电机25启动以使隔热门9封堵加热炉15，第一电机7持续转动直至试样位5充分暴露。在试样更新完毕后，人工控制第一电机7反向转动驱动加热炉15下降，当加热炉15下降至再次如图6所示状态后，接近开关24再次产生电信号至控制器，控制器驱动第二电机25反向转动以开启加热炉15。

Claims (6)

1.一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，包括机架(8)、支撑柱(6)以及加载柱(16)，支撑柱(6)的上沿形成试样位(5)，在试样位(5)的外周设有加热炉(15)，其特征在于：加热炉(15)上下两端敞口且加热炉(15)可升降设置在机架(8)上，试样位(5)可由加热炉(15)上升而暴露于加热炉(15)外部，在加热炉(15)的下端敞口处设有可开合的隔热门(9)，在机架(8)上设有用于驱动隔热门(9)开合的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，其特征在于：加热炉(15)的下端设有沿水平方向分布的线轨(11)，隔热门(9)的上沿设有与线轨(11)滑动配合的滑槽(10)。

3.根据权利要求2所述的一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，其特征在于：驱动机构包括转动设置在加热炉(15)底部并传动连接的主动齿轮(13)和驱动齿轮(18)，主动齿轮(13)与沿竖向固定于机架(8)上的第一齿条(14)啮合连接，驱动齿轮(18)与设置在隔热门(9)上沿的第二齿条(19)啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，其特征在于：加热炉(15)上转动设有供主动齿轮(13)配合安装的主动轴(23)和供驱动齿轮(18)配合安装的驱动轴(17)，主动轴(23)上设有第一中间锥齿轮(21)，驱动轴(17)上设有第二中间锥齿轮(20)，第一中间锥齿轮(21)和第二中间锥齿轮(20)啮合连接。

5.根据权利要求2所述的一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，其特征在于：加热炉(15)上设有第二电机(25)，第二电机(25)输出轴上连接有第二丝杠(26)，第二丝杠(26)与固定在隔热门(9)上的第二丝母(27)配合安装。

6.根据权利要求5所述的一种具有便于装卸试样的封闭式炉体的金属蠕变试验装置，其特征在于：机架(8)上设有接近开关(24)，加热炉(15)上设有供接近开关(24)配合的检点，接近开关(24)与第二电机(25)的控制电路信号连接。

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