一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，该装置包括底座、挤压杆、挤压活塞和圆柱体型腔，其中：所述底座置于圆柱体型腔下方，对圆柱体型腔起到支撑和对其下端封闭的作用；所述挤压杆能在圆柱体型腔内自由滑动，其下端连接挤压活塞；对所述挤压杆的上端施加外力时，挤压杆带动与其相连的挤压活塞向下运动，对型腔内的成型试样散料进行施压，形成所需规格的成型试样。本实用新型可以满足实验室内对各种松散材料压制成型，制作出符合标准直径尺寸和长度的试样。
【专利说明】一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及实验室用的一种制作试样的装置，具体涉及一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置。
【背景技术】
[0002]耐火材料不同于一般的建筑材料，它是为高温技术服务的基础材料，必须具有在高温苛刻条件下使用而不易损坏的性能，耐火材料在使用过程中，会受到各种破坏作用，如高温下承受炉体及物料的荷重，操作过程中的外界应力、高温流体的冲刷及侵蚀等，因此，必须要求耐火材料具备抵抗高温条件下发生的物理、化学、机械等作用的能力，要求耐火材料具有能适应于各种条件的性质。耐火材料在正式投入使用前，需在实验室里根据实验要求制备出相应的试样，然后对这些性质进行测试。常用的试样制备方法是，在制成品上通过手动或机械切割的方式制试样，然后再通过对切下的样品进行仔细的表面处理方可使用，但是这种试样制备方式存在一定的缺陷，往往由于操作不当使制得的样品尺寸不合格，切割过程中设备振动造成样品表面出现裂纹或整体样品断裂等缺陷，使样品报废，为了避免这种缺陷，本实用新型提出了一种新的试样制备方式，直接设计一种满足所需样品尺寸要求的成型模具，直接压制出符合尺寸要求的试样，经烧结后不需要进行复杂的处理就可直接使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种操作简单，经济适用，能够在实验室快捷方便地制作出耐火材料成型试样的装置，该装置能够用来将松散的颗粒或粉末状物质压制成圆柱体。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0005]一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，该装置包括底座、挤压杆、挤压活塞和圆柱体型腔，其中:所述底座置于圆柱体型腔下方，对圆柱体型腔起到支撑和对其下端封闭的作用；所述圆柱体型腔由两个带凸耳的空腔半圆柱体组成，两个空腔半圆柱体通过凸耳上设置的螺栓孔可拆卸连接。所述挤压杆能在圆柱体型腔内自由滑动，其下端连接挤压活塞；所述挤压杆的下端设置外螺纹结构，挤压活塞的上端面设有与挤压杆的外螺纹相配合的内螺纹，二者通过螺纹连接。对所述挤压杆的上端施加外力时，挤压杆带动与其相连的挤压活塞向下运动，对型腔内的成型试样散料进行施压，形成所需规格的成型试样。
[0006]所需制备的试样直径尺寸决定圆柱体型腔孔径尺寸，圆柱体型腔内径设计为50mm±0.5mm (按国家标准要求,试样直径不大于50mm±0.5mm)。
[0007]所述圆柱体型腔内还可以设有与圆柱体型腔等高的圆筒，圆筒的内径按所需制备的成型试样的直径设计。所述圆柱体型腔内的圆筒，其由两个半圆筒组成，两个半圆筒之间可拆卸连接。
[0008]当需要制备大尺寸试样时，将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔内，此时选择的挤压活塞其外径按圆柱体型腔内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆柱体型腔内径的实际尺寸小0.2mm)ο
[0009]当需要制备小尺寸试样时，将所述圆筒放入圆柱体型腔内，再将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔中的圆筒内，此时选择的挤压活塞其外径按所述圆筒的内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆筒内径的实际尺寸小0.2mm)0
[0010]所述底座、挤压活塞、圆柱体型腔和圆柱体型腔内圆筒的材质均具有较高的洛氏硬度，硬度值满足HRC ^ 60，以确保压制耐火材料时表面不被损坏。
[0011]所述底座、挤压活塞、圆柱体型腔和圆柱体型腔内圆筒的表面应光洁，其表面粗糙度值满足Ra ( 0.8mm,以确保压制出的试样表面光滑。
[0012]压制样品时，整个装置竖直放置，向腔内装填实验材料，当达到所需的高度后，将连接好挤压活塞的挤压杆放入，然后施加外力，挤压杆向下运动，型腔内的散料被压紧压实，形成所需长度尺寸的成型试样。本实用新型可以满足实验室内对各种松散材料压制成型，制作出符合标准直径尺寸和长度的试样。
[0013]本实用新型的优点是:
[0014]1、本实用新型制作加工容易，可根据试样的要求制作出所需尺寸的型腔体直径和长度。
[0015]2、本实用新型结构简单，操作方便，简单适用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型`耐压试样压制装置结构示意图。
[0017]图2为图1中底座结构示意图。
[0018]图3为图2中A-A面剖视图。
[0019]图4为图1中挤压杆装置结构示意图。
[0020]图5为图1中空腔半圆柱体结构示意图。
[0021]图6为图5中B-B面剖视图。
[0022]图7为半圆筒示意图。
[0023]图8为图7中C-C面剖视图。
[0024]图中:1_底座；2_挤压杆；3_紧固件；4-圆柱体型腔；5_挤压活塞；6_成型试样；7-半圆筒。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图及实施例详述本实用新型。
[0026]如图1-8所示，本实用新型用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置包括底座
1、挤压杆2、挤压活塞5和圆柱体型腔4，所述底座I置于圆柱体型腔4下方；所述圆柱体型腔4由两个带凸耳的空腔半圆柱体组成，两个空腔半圆柱体的凸耳上设有四个螺栓孔，通过四组紧固件(螺栓螺母)3将两个空腔半圆柱体紧固在一起。所述挤压杆2能在圆柱体型腔4内自由滑动，其下端连接挤压活塞5 ;挤压杆2的下端为外螺纹结构，挤压活塞5设有与挤压杆2的外螺纹相配合的内螺纹，二者通过螺纹可拆卸连接。对所述挤压杆2的上端施加外力时，挤压杆2带动与其相连的挤压活塞5向下运动，对型腔内的成型试样散料进行施压,形成所需规格的成型试样6。
[0027]所需制备的试样直径尺寸决定圆柱体型腔4孔径尺寸，圆柱体型腔4内径设计为50mm±0.5mm (按国家标准要求,试样直径不大于50mm±0.5mm)。
[0028]所述圆柱体型腔4内还可以设有与圆柱体型腔4等高的圆筒，圆筒的外径比圆柱体型腔4内孔径略小，圆筒的内径按所需制备的成型试样6的直径设计。所述圆柱体型腔4内的圆筒，其由两个半圆筒7组成，两个半圆筒7之间可拆卸连接。需要时将其对接后放置在圆柱体型腔4内，其作用是调节圆柱体型腔4结构的内孔径尺寸，制作不同直径尺寸的试样。
[0029]当需要制备大尺寸试样时，不放置圆筒，直接将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔4内，此时选择的挤压活塞5其外径按圆柱体型腔内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆柱体型腔内径的实际尺寸小0.2mm)0
[0030]当需要制备小尺寸试样时，将所述圆筒放入圆柱体型腔4内，再将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔中的圆筒内，此时选择的挤压活塞5其外径按所述圆筒的内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆筒内径的实际尺寸小0.2mm)0
[0031]所述底座1、挤压活塞5、圆柱体型腔4和圆柱体型腔内圆筒的材质均具有较高的洛氏硬度，硬度值满足HRC ^ 60，以确保压制耐火材料时表面不被损坏。
[0032]所述底座1 、挤压活塞5、圆柱体型腔4和圆柱体型腔内圆筒的表面应光洁，其表面粗糙度值满足Ra ( 0.8mm,以确保压制出的试样表面光滑。
[0033]压制样品时，整个装置竖直放置，向型腔内或圆筒内装填实验材料，当达到所需的高度后，将连接好挤压活塞5的挤压杆2放入，然后施加外力，挤压杆2向下运动，型腔内或圆筒内的散料被压紧压实，形成所需长度尺寸的成型试样6。本发明可以满足实验室内对各种松散材料压制成型，制作出符合标准直径尺寸和长度的试样。
[0034]实施例1
[0035]如图1-6所示，用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置包括底座1、挤压杆2、挤压活塞5、紧固件3、带凸耳的两个空腔半圆柱体。待制作的试样为直径50mm±0.5mm,长为50mm±0.5mm的圆柱体,实施步骤如下:
[0036]1、选择满足要求的材料加工底座1、挤压杆2、挤压活塞5、带凸耳的两个空腔半圆柱体，通过热处理等工艺，使其硬度满足HRC ^ 60，将空腔半圆柱体内孔径加工成50mm，挤压活塞外径尺寸则需加工成48.8mm，表面粗糙度满足Ra=0.8mm。
[0037]2、用四组螺栓螺母，将步骤I中加工好的两个带凸耳的空腔半圆柱体紧紧固定在一起，组装成一个完整的圆柱体型腔4结构；
[0038]3、将底座I放置在水平工作台上，将步骤2的组装件放在底座的上方；
[0039]4、根据所需样品的长度要求，计算所需的松散物料的质量，混合均匀后将其导入圆柱体型腔内，用料杆将物料上端拨平，切勿用力下压；
[0040]5、将挤压活塞5与挤压杆2连接好后放置在型腔内，对挤压杆由上向下垂直施加外力，外力的大小可根据外力控制系统进行控制和调整，制作满足上述尺寸要求的圆柱体试棒。
[0041]实施例2
[0042]与实施例1的不同之处在于本实施例采用了圆筒。[0043]如图1-8所示，用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置主要构成包括底座1、挤压杆2、挤压活塞5、紧固件3、带凸耳的两个空腔半圆柱体、两个半圆筒7。待制作的试样为直径36mm±0.3，长为36±0.3mm的圆柱体，实施步骤如下:
[0044]1、选择满足硬度要求的材料加工底座1、挤压杆2、挤压活塞5、带凸耳的两个空腔半圆柱体，半圆筒7,空腔半圆柱体内孔径为50mm,半圆筒7外径尺寸可加工成49.9mm,内径尺寸为36mm，挤压活塞5外径尺寸为35.8mm，表面粗糙度满足Ra=0.8mm。
[0045]2、用四组紧固件3 (螺栓螺母)，将步骤I中加工好的两个带凸耳的空腔半圆柱体紧紧固定在一起，组装成一个完整的圆柱体型腔4结构；
[0046]3、将底座I放置在水平工作台上，将步骤2的组装件放在底座的上方；
[0047]4、将两个半圆筒7对接成圆筒后放入步骤2中的装配好的圆柱体型腔4中；
[0048]5、根据所需样品的长度要求，计算所需的松散物料的质量，混合均匀后将其导入圆柱体型腔4内的圆筒中，用料杆将物料上端拨平，切勿用力下压；
[0049]6、将挤压活塞5与挤压杆2连接好后放置在圆筒中，对挤压杆由上向下垂直施加外力，外力的大小可根据外力控制系统进行控制和调整，便制作出直径满足上述要求的圆柱体。
【权利要求】
1.一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:该装置包括底座、挤压杆、挤压活塞和圆柱体型腔，其中:所述底座置于圆柱体型腔下方，对圆柱体型腔起到支撑和对其下端封闭的作用；所述挤压杆能在圆柱体型腔内自由滑动，其下端连接挤压活塞；对所述挤压杆的上端施加外力时，挤压杆带动与其相连的挤压活塞向下运动，对型腔内的成型试样散料进行施压，形成所需规格的成型试样。
2.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所述挤压杆的下端设置外螺纹结构，挤压活塞的上端面设有与挤压杆的外螺纹相配合的内螺纹，二者通过螺纹连接。
3.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所需制备的试样直径尺寸决定圆柱体型腔孔径尺寸，圆柱体型腔内径按国家标准要求设计为 50mm + 0.5mm。
4.按照权利要求1或3所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所述成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔内，所述挤压活塞的外径按圆柱体型腔内径设计。
5.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所述圆柱体型腔内设有与圆柱体型腔等高的圆筒，圆筒的内径按所需制备的成型试样的直径设计。
6.按照权利要求5所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所述成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔中的圆筒内，所述挤压活塞的外径按所述圆筒的内径设计。
7.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所述圆柱体型腔由两个带凸耳的空腔半圆柱体组成，两个空腔半圆柱体通过凸耳上设置的螺栓孔可拆卸连接。
8.按照权利要求5所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置，其特征在于:所述圆柱体型腔内的圆筒，其由两个半圆筒组成，两个半圆筒之间可拆卸连接。
【文档编号】G01N1/36GK203551366SQ201320752301
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】查向东, 马颖澈, 张龙, 舒磊, 高明, 刘奎 申请人:中国科学院金属研究所