CN217474297U - 一种烧结炉电极组件的自洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高温烧结炉技术领域，公开了一种烧结炉电极组件的自洁装置，烧结炉包括炉壳、穿过炉壳并进入烧结炉内的电极组件，自洁装置包括与电极组件相连通的高压气管和设于高压气管进气端的进气阀门组件；通过高压气管向电极组件内喷射高压惰性气体对电极组件内间隙中的灰尘、粉末或其他异物进行清洁；高压气管与电极组件之间通过密封紧固头进行连接，高压气管位于密封紧固头和进气阀门组件之间设有保护阀门组件。本实用新型可根据实际需求不定时的对电极和电极法兰之间间隙中的异物进行清理，并防止外部的异物进入间隙中，可高效防止电极漏电。

Description

一种烧结炉电极组件的自洁装置

技术领域

本实用新型涉及一种烧结炉电极组件的自洁装置，属于高温烧结炉技术领域。

背景技术

烧结炉是在真空和保护性气氛中，对金属、陶瓷或一些难熔金属中间化合物粉末加热烧结，获得具有一定密度及一定机械性能的致密体材料。烧结炉主要有真空气压烧结炉和放电等离子体烧结炉等。其中真空气压烧结炉是将真空、高压、高温烧结结合在一起，广泛应用于粉末冶金领域、真空扩散焊接领域的各种防氧化材料的烧结成型。真空烧结炉的外侧通常有炉壳，内侧有保温筒，在炉壳和保温桶之间穿设有通电电极，通电电极外侧设有炉体电极法兰，电极与炉体电极法兰之间通常留有间隙，在烧结炉的长期工作过程中，间隙中容易进入并堆积灰尘粉末等异物，加上烧结炉的温度较高，极容易造成漏电故障，因此需要设置清洁装置对灰尘粉末等异物进行及时清理。现有技术中有如下专利涉及烧结炉的清理：

1、专利公开号为“CN113048781A”，专利名称为“一种便于清洁的垂直式烧结炉”的发明专利，该烧结炉的顶部设有密封环组，内部设有下电极和上电极，上电极的底部设有压头；烧结炉的旁侧设有下压机构，底部设有清洁机构和排水机构，外部设有水冷机构和气压控制机构，水冷机构的输出端位于烧结炉的内部，气压控制机构的输出端与烧结炉的内部连通。

2、专利公开号为“CN215413237U”，专利名称为“一种便于清洁的金刚石复合材料生产用高压力烧结设备”的实用新型专利，包括烧结炉，烧结炉的内壁放置有固定组件，固定组件被驱动组件贯穿，且固定组件上安装有收集组件，驱动组件贯穿清洁组件，固定组件、清洁组件和驱动组件均为拆卸式结构，且固定组件、清洁组件和驱动组件拆卸后均存放于烧结炉背面的放置组件上。该实用新型不仅能够很轻松的清洁烧结炉的内壁，而且还能够通过收集组件方便的收集清洁出的灰尘，并且通过放置组件可以将拆卸的各个组件进行摆放，方便再次使用。

但上述现有技术均存在如下问题：

1、只能清理烧结炉内的灰尘和异物，不能清理电极和炉体电极法兰的间隙之间的灰尘和异物。

2、上述间隙中的灰尘、粉末或其他异物，需通过将炉壳、电极和炉体电极法兰拆卸下来后，才能进行清理，费时费力，且容易在拆装过程中造成部件的损坏。

3、通常只能在烧结炉停止工作时进行清理工作，不能根据实际需求不定时自动清理。

综上所述，如何设计一种可根据实际工况需求不定时的对电极组件间隙之间的灰尘粉末等异物进行清理的自洁装置，以有效防止电极漏电，是当下亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烧结炉电极组件的自洁装置，以根据实际需求不定时的对电极组件间隙中的异物进行清理，并防止外部的异物进入间隙中，防止电极漏电。

为达到上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种烧结炉电极组件的自洁装置，烧结炉包括炉壳、穿过炉壳并进入烧结炉内的电极组件，自洁装置包括与电极组件相连通的高压气管和设于高压气管进气端的进气阀门组件；通过高压气管向电极组件内喷射高压惰性气体对电极组件内间隙中的灰尘、粉末或其他异物进行清洁；高压气管与电极组件之间通过密封紧固头进行连接，高压气管位于密封紧固头和进气阀门组件之间设有保护阀门组件。

优选地，密封紧固头包括内连接部和外连接部，内连接部从外向内与电极组件中的电极法兰连通，外连接部套接紧固于高压气管的外周面上。

优选地，电极法兰上设有内螺纹一，内连接部包括内连接杆，内连接杆上设有与内螺纹一相配合的外螺纹一，密封紧固头通过内连接杆螺纹紧固于电极法兰上；外连接部包括外连接杆和可将外连接杆锁紧在高压气管外周面上的锁紧螺母。

优选地，锁紧螺母套接在高压气管外侧，外连接杆包括与锁紧螺母螺纹配合的外螺纹二；外连接杆套接在高压气管上并螺纹锁紧在锁紧螺母内；锁紧螺母内还设有位于外连接杆外端外侧的密封环。

优选地，内连接杆和外连接杆之间还设有用于安装密封紧固头的安装台；安装台与电极法兰之间设有密封垫。

优选地，保护阀门组件包括位于密封紧固头外侧的单向阀，单向阀内包括弹簧结构。

优选地，炉壳外侧设有多个电极组件；高压气管包括主管和连通于主管和各个电极法兰之间的支管，保护阀门组件位于支管上。

优选地，保护阀门组件还包括位于单向阀与主管之间的流量调节阀，以调节各个支管的气流流量并使得每个支管内的气流流量保持一致。

优选地，进气阀门组件包括位于主管进气端的进气总阀，进气总阀的内侧设有减压阀和气动控制阀；减压阀根据炉内压力调节进气总阀处进入的气体压力，气动控制阀在减压阀远离进气总阀的一侧调节主管上气路的通断。

优选地，减压阀和气动控制阀之间还设有气流测试件，通过气流测试件测试并记录高压惰性气体的流量数据，当发生堵塞现象时发出报警信号。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型可通过高压气管向电极组件中喷入高压惰性气体，并利用高压惰性气体对电极组件中电极本体与绝缘体之间、绝缘体与电极法兰之间间隙中的灰尘、粉末或其他异物进行清洁，并防止外部的异物进入间隙中，从而使得电极组件保持清洁，提高电极组件的使用寿命。

2、本实用新型无需将电极组件中电极本体、电极法兰、绝缘体或其他部件拆卸即可完成清洁工作，省时省力。

3、高压气管与电极法兰之间通过密封紧固头进行连接，密封紧固头为双头螺纹紧固结构，连接稳定，密封性好。

4、高压气管在靠近清洁通孔处设有单向阀，可防止炉内高温高压惰性气体外泄，提高烧结炉的安全性能。

5、本实用新型中还包括进气阀门组件和保护阀门组件，不受烧结炉工作状态及时间的限制，可根据实际需求对烧结炉电极组件自动进行间歇式清理或连续式清理等模式的清洁工作，最大程度的避免灰尘粉末等异物堆积，保持电极清洁，避免灰尘粉末等异物堆积；还可调节气体压力及气体流量，并防止气体泄漏。

附图说明

图1为实施例一中烧结炉的结构示意图。

图2为实施例一中烧结炉的左视图。

图3为图2中A-A方向的剖视图。

图4为图3中M处的局部放大图。

图5为图3中N处的局部放大图。

图6为实施例二的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、炉壳；2、电极本体；3、电极法兰；4、清洁通孔；5、密封紧固头；6、连接凸台；7、内连接杆；8、外连接杆；9、锁紧螺母；10、密封环；11、单向阀；12、流量调节阀；13、主管；13a、第一道管；13b、第二道管；13c、进气管一；13d、进气管二；14、支管；15、四通连接头；16、三通连接头；17、进气总阀；18、减压阀；19、气动控制阀；20、安装台；21、密封垫；22、安装法兰；23、气流测试件。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本实用新型做进一步详细描述。以下所指内侧为参照物靠近清洁通孔4的一侧，所指外侧为参照物远离清洁通孔4的一侧。

实施例一

本实施例如图1-5所示，一种烧结炉电极组件的自洁装置，其中烧结炉包括炉壳1、穿过炉壳1并进入烧结炉内的电极组件，电极组件包括电极本体2、设于电极本体2外侧的绝缘体和设于绝缘体外侧的电极法兰3，绝缘体用于防止电极本体2漏电，通过电极本体2向烧结炉内供电；电极法兰3与绝缘体之间、电极本体2与绝缘体之间均有间隙，在烧结炉的长期使用过程中，间隙中容易积累灰尘、粉末或其他异物，因此需要对间隙中的异物进行清理。

自洁装置包括高压气管和设于高压气管进气端的进气阀门组件，通过高压气管向电极组件内喷射高压惰性气体对电极组件间隙中的灰尘、粉末或其他异物进行清洁；其中高压气管包括主管13和连通于主管13和各个电极法兰3之间的支管14；8个电极2和电极法兰3以两两成对的方式设置于主管13的两侧，主管13与电极法兰3之间通过支管14连通；本实施例中共包括连通于主气道上的4根主管13，靠近进气端的三组电极法兰3中每一组电极法兰3的连通支管14与主管13之间通过四通连接头15进行连通，远离进气端的一组电极法兰3的连通支管14与主管13之间通过三通连接头16进行连通。

如图1和图2所示，进气阀门组件包括位于主管13进气端的进气总阀17，本实施例中的进气总阀17为手动球阀，通过进气总阀17控制整个自洁装置中气路的开闭；进气总阀17的内侧设有减压阀18，减压阀18可根据炉内压力调节进气总阀17处进入的气体压力，通常进气总阀17处进入的气体为高压惰性气体，需通过减压阀18对高压惰性气体的气压进行调节，以使的进入支管14内的气体压力与烧结炉炉内压力相适应；减压阀18的内侧设有气动控制阀19，气动控制阀19在减压阀18远离进气总阀17的一侧调节主管13上气路的通断，气控同轴阀通过压缩空气来控制开闭，使用寿命长，并且同轴阀阀芯为空心，与普通阀门相比，具有控制高流量高压力的优点；若采用直动式电磁阀控制形式，则需使用高压专用电磁阀，但高压电磁阀的体积大、成本高，而且电磁线圈功率大，长时间工作易过热造成电磁线圈烧坏，气控同轴阀可避免此问题；并且同轴阀里面是空心的，气流流量大；减压阀18和气动控制阀19之间还设有气流测试件23，气流测试件23主要用于测量气体流量，通过气流测试件23可实时记录高压惰性气体的流量数据，通过流量数据可以判断电极组件内是否堵塞，当流量为0或偏小时，则说明电极组件内发生了堵塞现象，此时气流测试件23系统即会发出报警信号。

在实际使用中，通过进气端向主管13内提供高压惰性气体，高压惰性气体流经减压阀18、气流测试件23和气动控制阀19并依次流入各个支管14内，再通过支管14流向电极法兰3。

如图3-5所示，电极法兰3上设有连通至电极本体2内的清洁通孔4，本实施例中清洁通孔4的孔径为3mm-8mm，优选为5mm，本领域技术人员也可根据实际需求设置其他孔径大小或形状的清洁通孔4；高压气管中支管14通过清洁通孔4与电极法兰3连通并向电极组件的间隙中喷射高压惰性气体，通过高压惰性气体赶出间隙内的灰尘、粉末等异物，同时可防止电极法兰3外侧的异物进入电极2内。

如图4和图5所示，电极法兰3外侧设有连接凸台6，清洁通孔4延伸至连接凸台6中，支管14与清洁通孔4之间通过密封紧固头5进行稳固连接；密封紧固头5为双头连通结构，具体包括与连接凸台6连通的内连接部和与支管14连通的外连接部；内连接部从外向内连接并紧固于连接凸台6的清洁通孔4内，连接凸台6设有内螺纹一，内连接部包括内连接杆7，内连接杆7上设有与内螺纹一相配合的外螺纹一，密封紧固头5通过内连接杆7螺纹紧固于连接凸台6处的清洁通孔4内；外连接部套接紧固于支管14的外周面上，外连接部包括外连接杆8和可将外连接杆8锁紧在支管14外周面上的锁紧螺母9，锁紧螺母9套接在支管14外侧，锁紧螺母9包括内螺纹二，外连接杆8包括与锁紧螺母9中的内螺纹二螺纹配合的外螺纹二，外连接杆8套接在支管14上并螺纹锁紧在锁紧螺母9内；锁紧螺母9内还设有位于外连接杆8外端外侧的密封环10，密封环10为锥形密封铁环结构，当锁紧螺母9在外连接杆8上拧紧时，锁紧螺母9可夹紧密封环10并通过密封环10进行紧固密封；在内连接杆7和外连接杆8之间还设有用于安装密封紧固头5的安装台20；安装台20和连接凸台6之间设有密封垫21，本实施例中的密封垫21为铜密封垫结构，当内连接杆7安装至清洁通孔4内后，通过密封垫21进行密封，防止气体泄漏。

密封紧固头5的安装步骤如下：先将内连接杆7拧紧至连接凸台6内的清洁通孔4中；再将锁紧螺母9套在支管14上，并将外连接杆8套在支管14上并进一步套入锁紧螺母9内；此时使用扳手一夹紧安装台20，再使用扳手二夹紧并拧动锁紧螺母9并将锁紧螺母9与外连接杆8锁紧在支管14的外周面上；以此完成密封紧固头5的安装，并将支管14与电极法兰3中的清洁通孔4连通。

高压气管位于密封紧固头5和进气阀门组件之间设有保护阀门组件，具体为保护阀门组件设于密封紧固头5与四通连接头15或三通连接头16之间的支管14上；保护阀门组件包括位于密封紧固头5外侧的单向阀11，单向阀11内包括弹簧结构，弹簧单向阀11可在任意方向进行安装，不受重力因素的影响，可高度匹配于烧结炉的实际工况需求；通过此处单向阀11的设置，可保证支管14只能向烧结炉内进气，而烧结炉内的高温气体不会从支管14内回流，可防止高温气体泄漏，提高整个系统的安全性能，尤其可避免因管道损坏时，高温气体不可控的流出而造成重大事故。

保护阀门组件还包括位于单向阀11与主管13之间的流量调节阀12，通过流量调节阀12可调节各个支管14的气流流量并使得每个支管14内的气流流量基本保持一致；由于本实施例中设有多个电极2及多根支管14，靠近进气端的支管14的流量通常较大，远离进气端的远端支管14中的流量通常较低，通过流量调节阀12可使得远端和近端的支管14中的气流流量基本一致，提高工作的稳定性和安全性。

使用时，打开进气总阀17并通入高压惰性气体，高压惰性气体通过减压阀18进行气压调节，再通过气动控制阀19和主管13通入各支管14和电极法兰3中；在此过程中，气体通过流量调节阀12对气流流量进行调节使得各支管14中的气流流量基本保持一致，再通过单向阀11进入清洁通孔4中，进一步的，气体从清洁通孔4中喷入间隙中并对异物进行清理。

实施例二

如图6所示，本实施例与实施例一的区别在于，为了满足烧结炉系统中其他部件的安装要求，防止高压管道对其他部件的安装造成干涉，如为了避免对烧结炉中如图6所示的安装法兰22或其他部件的安装造成干涉，将气体主流道分成沿烧结炉中部径向向两侧电极法兰3处供气的两道，与之相应的，将主管14分成设于流道一上的第一道管13a和设于流道二上的第二道管13b，第一道管13a和第二道管13b分别与支管14相连通并向支管14中供气；在第一道管13a与进气端之间还连通有进气管一13c，通过进气管一13c向第一道管13a中供气；在进气管一13c侧部还连通有与第二道管13b连通的进气管二13d，通过进气管一13c和进气管二13d共同向第二道管13b内供气；当有三条管道连通时，可采用三通连接头16进行连接，当有四条管道连通时，可采用四通连接头15进行连接。本领域技术人员还可根据烧结炉的实际工况需求和部件安装要求来布置所需的主管13和支管14，本实施例中的管道布置方式只是其中一个示例。

以上实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实用新型的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种烧结炉电极组件的自洁装置，所述烧结炉包括炉壳（1）、穿过炉壳（1）并进入烧结炉内的电极组件，其特征在于，所述自洁装置包括与电极组件相连通的高压气管和设于高压气管进气端的进气阀门组件；通过高压气管向电极组件内喷射高压惰性气体对电极组件内间隙中的灰尘、粉末进行清洁；所述高压气管与电极组件之间通过密封紧固头（5）进行连接，高压气管位于密封紧固头（5）和进气阀门组件之间设有保护阀门组件。

2.根据权利要求1所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，所述密封紧固头（5）包括内连接部和外连接部，内连接部从外向内与电极组件中的电极法兰（3）连通，外连接部套接紧固于高压气管的外周面上。

3.根据权利要求2所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，电极法兰（3）上设有内螺纹一，内连接部包括内连接杆（7），内连接杆（7）上设有与内螺纹一相配合的外螺纹一，密封紧固头（5）通过内连接杆（7）螺纹紧固于电极法兰（3）上；外连接部包括外连接杆（8）和可将外连接杆（8）锁紧在高压气管外周面上的锁紧螺母（9）。

4.根据权利要求3所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，锁紧螺母（9）套接在高压气管外侧，外连接杆（8）包括与锁紧螺母（9）螺纹配合的外螺纹二；外连接杆（8）套接在高压气管上并螺纹锁紧在锁紧螺母（9）内；锁紧螺母（9）内还设有位于外连接杆（8）外端外侧的密封环（10）。

5.根据权利要求4所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，所述内连接杆（7）和外连接杆（8）之间还设有用于安装密封紧固头（5）的安装台（20）；安装台（20）与电极法兰（3）之间设有密封垫（21）。

6.根据权利要求5所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，保护阀门组件包括位于密封紧固头（5）外侧的单向阀（11），所述单向阀（11）内包括弹簧结构。

7.根据权利要求6所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，炉壳（1）外侧设有多个电极组件；所述高压气管包括主管（13）和连通于主管（13）和各个电极法兰（3）之间的支管（14），所述保护阀门组件位于支管（14）上。

8.根据权利要求7所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，保护阀门组件还包括位于单向阀（11）与主管（13）之间的流量调节阀（12），以调节各个支管（14）的气流流量并使得每个支管（14）内的气流流量保持一致。

9.根据权利要求8所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，进气阀门组件包括位于主管（13）进气端的进气总阀（17），所述进气总阀（17）的内侧设有减压阀（18）和气动控制阀（19）；所述减压阀（18）根据炉内压力调节进气总阀（17）处进入的气体压力，气动控制阀（19）在减压阀（18）远离进气总阀（17）的一侧调节主管（13）上气路的通断。

10.根据权利要求9所述烧结炉电极组件的自洁装置，其特征在于，所述减压阀（18）和气动控制阀（19）之间还设有气流测试件（27），通过气流测试件（27）测试并记录高压惰性气体的流量数据，当发生堵塞现象时发出报警信号。

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