CN219224434U - 一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及荷软蠕变试验炉技术领域，尤其涉及一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉。包括炉体与固接在炉体上的支架。所述炉体的炉膛为矩形，炉膛的两侧设置有炉门；设有三个以上测试单元，测试单元包括上加压棒、试样、下加压棒、光轴与加荷装置，上加压棒顶端固接在支架上，底端与试样顶部接触，试样底部与下加压棒顶部接触，下加压棒底部与光轴相连，试样位于炉膛内；加荷装置带动光轴上下移动，进而实现给试样加荷或卸去载荷。具有高效、省力、易维修、保温结束能立刻进行卸载操作的优点；能准确测定耐火材料的荷软或压蠕变性能，以提高批量耐火材料产品质量检验和控制能力水平。

Description

一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉

技术领域

本实用新型涉及荷软蠕变试验炉技术领域，尤其涉及一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉。

背景技术

荷软反映耐火材料在荷重情况下变形达到一定程度的温度；蠕变反映耐火材料在恒温、荷重情况下的变形情况，所以荷软和蠕变都是耐火材料使用温度的重要判断依据之一，荷软反映耐火材料在可承受变形下的使用温度；蠕变反映耐火材料在长时间恒定高温和荷重情况下的变形情况。

国际标准ISO3178《耐火制品压蠕变试验方法》、国家标准GB/T5073《耐火制品压蠕变试验方法》等标准，针对耐火材料蠕变率的测试方法及意义做出了明确的论述。具体地说被测样品的高温蠕变率是指承受压应力的制品随着时间变化而发生的等温变形；即指承受有一定载荷的试样在某一恒温环境中，其受力方向的长度值随着时间的变化产生变形率；以现有标准中的一个实例详解：样品为一个外径Φ50mm，内径为Φ12～13mm，高为50mm的圆环，试验温度由具体试样决定，在试样的轴向加上应力，试验时间一般为25、50或100小时。

耐火材料产品是成批量生产和使用的，一批产品中的各单位产品质量特性值是存在差异的，即便这种差异很小，对一批产品的某质量特性进行检验，至少也需要检验几个样品才能对其质量进行比较准确的评价。但是，目前的耐火材料荷软蠕变试验装置，一般一次只能测试一个试样。由于一次测试时间非常长，一批产品往往只能测试一个试样，满足不了对产品质量检验的需要，迫切需要一次能检测多个试样的装置。

现有的荷软蠕变试验炉，一般都是在试验炉上方安置钢块，依靠钢块的重力对试样施加恒定压力，是上加荷方式。这种加荷方式，因钢块在炉子上方，重量大、占用空间大，故取放非常费力，且影响发热体的安装和维修，操作非常不便。如果一次测试一个试样，这种结构尚能满足基本需要，但要一次测试多个试样，操作就会更加不便。

现有的荷软蠕变试验炉，一般都是待试验结束、炉子完全冷却后才卸去载荷，经常会出现试样与垫片粘结在一起不容易分离的情况，对铂金或刚玉垫片或加荷装置的损害均较大，迫切需要试验装置能实现在试样变形达到终点或试验炉保温结束就立刻卸载的操作。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，具有高效、省力、易维修、保温结束能立刻进行卸载操作的优点；能准确测定耐火材料的荷软或压蠕变性能，以提高批量耐火材料产品质量检验和控制能力水平。

进而提高批量耐火材料产品质量检验和控制能力水平。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，包括炉体与固接在炉体上的支架。所述炉体的炉膛为矩形，炉膛的两侧设置有炉门；设有三个以上测试单元，测试单元包括上加压棒、试样、下加压棒、光轴与加荷装置，上加压棒顶端固接在支架上，底端与试样顶部接触，试样底部与下加压棒顶部接触，下加压棒底部与光轴相连，试样位于炉膛内；加荷装置带动光轴上下移动，进而实现给试样加荷或卸去载荷。

进一步地，所述炉膛两侧安装有两排发热体，试样位于两排发热体中间，炉膛顶部设有多个热电偶。

进一步地，还包括上承力横梁，上承力横梁固接在支架上，上加压棒顶端固接在上承力横梁上。

进一步地，上加压棒为空心圆柱体，试样设有中心孔，试样的顶部与底部设有垫片，试样、垫片以及上、下加压棒轴线相同。

进一步地，还包括差动管和位移传感器，差动管插在试样中心孔和上加压棒的中心孔内，上端与位移传感器相连。

进一步地，还包括试样受力均匀调整器与轴承；光轴安装在轴承上，轴承安装在支架上；下加压棒通过试样受力均匀调整器与光轴相连。

进一步地，还包括数字测力器，数字测力器安装在光轴顶部。

进一步地，所述轴承采用直线轴承。

进一步地，加荷装置包括动滑轮、定滑轮组、钢丝绳、重砣与电动绞车；动滑轮安装在光轴底部，钢丝绳绕过动滑轮、定滑轮组与重砣相连，重砣与电动绞车相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型设有三个以上测试单元，一炉次可测试至少3个试样，比原来每炉次只能测试1个试样效率提高3倍以上；

2)本实用新型加荷装置设置在炉体下方，避免加荷装置影响发热体安装和更换，便于日常操作和维护。

3)本实用新型将用重砣直接给试样加荷改为通过重砣和滑轮机构的组合对试样施加恒定载荷，便于一炉测试多个试样时试样的紧密布置，以保证各试样之间的温度一致性。

4)本实用新型通过重砣和滑轮组合给试样加荷，可以减轻重砣的质量或能给试样施加更大的压力，以满足不同耐火材料更广泛的试验条件要求。

5)本实用新型通过电动绞车或其他升降机构实现重砣的升降来给试样施加或卸去载荷，省去了试验人员每次试验时需要加放和取下重砣的操作，不仅省力还安全。

6)本实用新型通过控制电动绞车，可以在试验保温结束或故障停炉的高温下卸去载荷，以防止试样与垫片冷却后之间的粘接，延长垫片使用寿命。

7)本实用新型采用试样均匀受压调整器，可以保证加压棒均匀地给试样受压面施加压力，不会出现加荷偏载情况。

8)本实用新型通过钢直线光轴与轴承的紧密配合，可以保证在试验过程中，不管试样高度如何变化始终沿试样中心线给试样受压面垂直施加压力。

9)本实用新型通过数字测力器对施加给试样的力实施精确控制。

附图说明

图1是本实用新型结构示意主视图；

图2是本实用新型结构示意侧视图。

图中：1-热电偶；2-发热体；3-炉体；4-炉门；5-炉膛；6-动滑轮；7-钢直线光轴；8-轴承；9-数字测力器；10-试样受力均匀调整器；11-刚玉下加压棒；12-刚玉下垫片；13-试样；14-刚玉上垫片；15-刚玉上加压棒；16-钢架；17-上承力横梁；18-刚玉差动管；19-位移传感器；20-微型电动绞车；21-第四定滑轮；22-第三定滑轮；23-加荷钢丝绳；24-重砣升降钢丝绳；25-重砣；26-第二定滑轮；27-第一定滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，包括炉体3与固接在炉体3顶部与底部的钢架16。

炉体3的炉膛5为长方体，炉膛5的两侧对称设置两个炉门4。炉膛5两侧安装有两排发热体2，中心安置一排试样13，顶部设有多个测控温热电偶1。

设有三测试单元，每个测试单元包括数字测力器9、试样受力均匀调整器10、刚玉下加压棒11、刚玉下垫片12、试样13、刚玉上垫片14、刚玉上加压棒15、刚玉差动管18与位移传感器19。数字测力器9、位移传感器19为现有产品。试样受力均匀调整器10为现有技术，CN207423643U公开了“一种耐火材料试验用下加荷装置”公开了其具体结构。

上承力横梁17固接在钢架16顶部，刚玉上加压棒15为空心圆柱体，刚玉上加压棒15轴线竖直，刚玉上加压棒15顶端固接在上承力横梁17上。

试样13设有中心孔，试样13的顶部设有刚玉上垫片14，刚玉上垫片14设有相应的中心孔，试样13底部设有刚玉下垫片12，试样13、垫片以及上刚玉上加压棒15轴线相同。刚玉上加压棒15、刚玉上垫片14、试样13、刚玉下垫片12、刚玉下加压棒11自上而下依次相连。

刚玉差动管18插在试样13中心孔和刚玉上加压棒15的中心孔内，上端与位移传感器19相连。

刚玉上加压棒15、刚玉下加压棒11与刚玉差动管18也可以采用碳化硅等其它耐高温材料制作。

刚玉下加压棒11底端与试样受力均匀调整器10顶端相连，试样受力均匀调整器10底端与钢直线光轴7相连。钢直线光轴7安装在轴承8上，轴承8安装在钢架16上。轴承8采用精密直线轴承。

数字测力器9安装在钢直线光轴7顶部，或者不安装，测量后立即移除。

加荷装置包括动滑轮6、第一定滑轮27、第二定滑轮26、第三定滑轮22、第四定滑轮21、加荷钢丝绳23、重砣25、重砣升降钢丝绳24与微型电动绞车20。

微型电动绞车20安装在钢架16顶部，动滑轮6安装在钢直线光轴7底部，加荷钢丝绳23一端与动滑轮6相连，绕过第一定滑轮27、第二定滑轮28、第三定滑轮22与第四定滑轮21，另一端与重砣25相连，重砣25与重砣升降钢丝绳24的一端相连，重砣升降钢丝绳24的另一端与微型电动绞车20相连。

本实用新型工作时，操作步骤如下：

1)将耐火材料制成标准规定形状尺寸的试样13；

2)打开两侧炉门4露出装样区，启动微型电动绞车20，缩短重砣升降钢丝绳24至使试样区露出足够放样高度；

3)将试样13放置在刚玉上加压棒15和刚玉下加压棒11之间，并用刚玉下垫片12、刚玉上垫片14隔开，先放置中间位置的试样13，再依次放置靠两端外侧的试样13，关闭两侧炉门4；

4)操控微型电动绞车20，释放重砣升降钢丝绳24，对加压棒施加一恒定压力(可以是标准规定的压力，也可以是产品规格书要求的压力)；

5)设置升温曲线，启动加热电路，通过发热体2给试验炉加热，记录数据。

本实用新型设有三个以上测试单元，一炉次可测试至少3个试样13，比原来每炉次只能测试1个试样效率提高3倍以上。

本实用新型加荷装置设置在炉体3下方，避免加荷装置影响发热体2安装和更换，便于日常操作和维护。本实用新型将用重砣25直接给试样加荷改为通过重砣25和滑轮机构的组合对试样施加恒定载荷，便于一炉测试多个试样时试样的紧密布置，以保证各试样13之间的温度一致性。本实用新型通过重砣25和滑轮组合给试样加荷，可以减轻重砣25的质量或能给试样施加更大的压力，以满足不同耐火材料更广泛的试验条件要求。本实用新型通过微型电动绞车20或其他升降机构实现重砣的升降来给试样13施加或卸去载荷，省去了试验人员每次试验时需要加放和取下重砣的操作，不仅省力还安全。

本实用新型通过控制微型电动绞车20，可以在试样13保温结束或故障停炉的高温下卸去载荷，以防止试样13与垫片冷却后之间的粘接，延长垫片使用寿命。

本实用新型采用试样均匀受压调整器10，可以保证加压棒均匀地给试样13受压面施加压力，不会出现加荷偏载情况。

本实用新型通过钢直线光轴7与轴承8的紧密配合，可以保证在试验过程中，不管试样13高度如何变化始终沿试样中心线给试样受压面垂直施加压力。本实用新型通过数字测力器9对施加给试样的力实施精确控制。

具有高效、省力、易维修、保温结束能立刻进行卸载操作的优点；能准确测定耐火材料的荷软或压蠕变性能，以提高批量耐火材料产品质量检验和控制能力水平。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，包括炉体与固接在炉体上的支架，其特征在于：所述炉体的炉膛为矩形，炉膛的两侧设置有炉门；设有三个以上测试单元，测试单元包括上加压棒、试样、下加压棒、光轴与加荷装置，上加压棒顶端固接在支架上，底端与试样顶部接触，试样底部与下加压棒顶部接触，下加压棒底部与光轴相连，试样位于炉膛内；加荷装置带动光轴上下移动，进而实现给试样加荷或卸去载荷。

2.根据权利要求1所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：所述炉膛两侧安装有两排发热体，试样位于两排发热体中间，炉膛顶部设有多个热电偶。

3.根据权利要求1所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：还包括上承力横梁，上承力横梁固接在支架上，上加压棒顶端固接在上承力横梁上。

4.根据权利要求1所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：所述上加压棒为空心圆柱体，试样设有中心孔，试样的顶部与底部设有垫片，试样、垫片以及上、下加压棒轴线相同。

5.根据权利要求4所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：还包括差动管和位移传感器，差动管插在试样中心孔和上加压棒的中心孔内，上端与位移传感器相连。

6.根据权利要求1所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：还包括试样受力均匀调整器与轴承；光轴安装在轴承上，轴承安装在支架上；下加压棒通过试样受力均匀调整器与光轴相连。

7.根据权利要求6所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：还包括数字测力器，数字测力器安装在光轴顶部。

8.根据权利要求6所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：所述轴承采用直线轴承。

9.根据权利要求1所述的一种下加荷多试样耐火材料荷软蠕变试验炉，其特征在于：加荷装置包括动滑轮、定滑轮组、钢丝绳、重砣与电动绞车；动滑轮安装在光轴底部，钢丝绳绕过动滑轮、定滑轮组与重砣相连，重砣与电动绞车相连。

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