管式炉用可拆卸旋转加热装置的制作方法

本发明涉及一种加热装置，尤其是一种管式炉用可拆卸旋转加热装置。

背景技术：

在使用管式炉进行热处理时，往往希望被处理物料运动起来，以提高物料热处理的均匀性。现有的旋转加热管式炉往往利用电机直接驱动炉管旋转来实现物料旋转。例如：授权公告号为cn203744714u的中国实用新型专利，其公开了一种多工位可旋转高温管式炉，可实现多工位旋转加热。然而，这类旋转管式炉存在以下两点弊端：1)这类旋转管式炉中的旋转装置往往是集成在炉体上的，无法拆卸，一旦损坏，就需要用户额外购买具有旋转加热功能的管式炉，而不能单独购买旋转装置，这将导致用户使用成本急剧上升。2)这类旋转管式炉炉管往往较为狭长，取放物料时十分不便，并且极易造成污染，使用户体验大打折扣。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种使用方便且维护成本较低的管式炉用可拆卸旋转加热装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：管式炉用可拆卸旋转加热装置，包括外置炉管、气密部件、物料机构、传动机构和驱动机构；

所述气密部件包括设置在外置炉管的进气口上的进气盖和设置在外置炉管的排气口上的排气盖，所述进气盖上设置有与外置炉管的内腔相连通的进气管，所述排气盖上设置有与外置炉管的内腔相连通的排气管；

所述物料机构包括放置在外置炉管内中部有效加热区的物料管底座及可转动地设置在物料管底座上的物料管，所述物料管上设有球形加热仓，物料管的两端上分别设有锥形进气口和传动连接部，所述锥形进气口与进气盖相对应并与球形加热仓相连通；

所述传动机构包括放置在外置炉管内的传动管底座及可转动地设置在传动管底座上的传动管，所述传动管的一端与物料管的传动连接部相连，传动管的另一端上设有驱动连接部，所述驱动连接部由排气盖穿出至外置炉管的外部；

所述驱动机构包括驱动电机和转杆，所述驱动电机通过转杆与传动管的驱动连接部相连。

进一步的是，所述气密部件还包括进气口密封法兰和排气口密封法兰，所述进气口密封法兰通过o型密封圈嵌套在外置炉管的进气口端上并通过蝶形螺栓与进气盖连接，所述排气口密封法兰通过o型密封圈嵌套在外置炉管的排气口端上并通过蝶形螺栓与排气盖连接。

进一步的是，所述进气口密封法兰通过三枚蝶形螺栓与进气盖连接，且进气口密封法兰与进气盖之间设置有o型密封圈；所述排气口密封法兰通过三枚蝶形螺栓与排气盖连接，且排气口密封法兰与排气盖之间设置有o型密封圈。

进一步的是，所述物料管底座上设有物料管挡片组，所述物料管上设有物料管环台，所述物料管环台嵌在物料管挡片组中并与物料管挡片组间隙配合。

进一步的是，所述物料管底座的两端均设有第一勾取凹槽。

进一步的是，所述传动管底座上设有传动管挡片组，所述传动管上设有传动管环台，所述传动管环台嵌在传动管挡片组中并与传动管挡片组间隙配合。

进一步的是，所述传动管底座的两端均设有第二勾取凹槽。

进一步的是，所述物料管的传动连接部为十字形凹槽，所述传动管的一端设有十字形凸台并通过其与物料管的传动连接部配合相连。

进一步的是，所述传动管的驱动连接部为十字形凹槽，所述转杆的一端上设置有十字形连接件并通过其与传动管的驱动连接部配合相连。

进一步的是，所述排气盖上设有电机安装法兰盘，所述驱动电机设置在电机安装法兰盘上；所述转杆的另一端与驱动电机的输出端连接，并通过螺纹插销固定。

本发明的有益效果是：该管式炉用可拆卸旋转加热装置的结构简单、使用方便，其实现了物料在热处理等过程中的旋转运动，利于使物料均匀受热，以提高物料热处理的均匀性；由于物料管是通过物料管底座直接放置在外置炉管内的，且传动管通过传动管底座直接放置在外置炉管内，因此易于在管式炉内安装和拆卸，不仅与现有的大部分管式炉都具有良好的兼容性，而且维修十分方便，一旦损坏，单独购买相应零部件进行更换即可，大大降低了设备的维护和采购成本；此外，其物料机构便于在狭长的炉管内进行移动，取放物料十分方便，降低了造成污染的风险，有效提高了试验和生产效率。

附图说明

图1是本发明的实施结构示意图；

图2是本发明内部结构的三维轴侧图；

图3是本发明中物料管与传动管相连接部位的结构示意图；

图4是驱动电机与转杆相连接部位的结构示意图；

图中标记为：外置炉管100、进气盖110、进气管111、排气盖120、排气管121、电机安装法兰盘122、进气口密封法兰130、排气口密封法兰140、蝶形螺栓150、物料管底座210、物料管挡片组211、第一勾取凹槽212、物料管220、球形加热仓221、锥形进气口222、传动连接部223、物料管环台224、传动管底座310、传动管挡片组311、第二勾取凹槽312、传动管320、驱动连接部321、传动管环台322、十字形凸台323、驱动电机410、转杆420、螺纹插销421、十字形连接件430。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

结合图1和图2所示，管式炉用可拆卸旋转加热装置，包括外置炉管100、气密部件、物料机构、传动机构和驱动机构；

气密部件包括设置在外置炉管100的进气口上的进气盖110和设置在外置炉管100的排气口上的排气盖120，进气盖110上设置有与外置炉管100的内腔相连通的进气管111，排气盖120上设置有与外置炉管100的内腔相连通的排气管121；

物料机构包括放置在外置炉管100内中部有效加热区的物料管底座210及可转动地设置在物料管底座210上的物料管220，物料管220上设有球形加热仓221，物料管220的两端上分别设有锥形进气口222和传动连接部223，锥形进气口222与进气盖110相对应并与球形加热仓221相连通；

传动机构包括放置在外置炉管100内的传动管底座310及可转动地设置在传动管底座310上的传动管320，传动管320的一端与物料管220的传动连接部223相连，传动管320的另一端上设有驱动连接部321，驱动连接部321由排气盖120穿出至外置炉管100的外部；

驱动机构包括驱动电机410和转杆420，驱动电机410通过转杆420与传动管320的驱动连接部321相连。

该管式炉用可拆卸旋转加热装置主要用于进行热处理、高温化学合成等试验生产的管式炉中，用来承载物料并能使物料按照设定程序运动。

其中，外置炉管100一般与现有的管式炉所配备的炉管相同。该装置通过气密部件进行密封，以将外置炉管100内部与外部环境隔离；通过进气盖110和排气盖120将外置炉管100的两端密封以实现真空，并通过进气管111和排气管121实现气氛加热；进气管111主要用于外置炉管100内充气，排气管121主要用于排气；在进气管111和排气管121上通常均设有螺纹连接部，以便与其他管路连接；排气管121上通常连接有真空泵、真空计等。

为了进一步提高该装置的气密性，再如图1所示，该气密部件还包括进气口密封法兰130和排气口密封法兰140，进气口密封法兰130通过o型密封圈嵌套在外置炉管100的进气口端上并通过蝶形螺栓150与进气盖110连接，排气口密封法兰140通过o型密封圈嵌套在外置炉管100的排气口端上并通过蝶形螺栓150与排气盖120连接。

优选的，进气口密封法兰130通过三枚蝶形螺栓150与进气盖110连接，且进气口密封法兰130与进气盖110之间设置有o型密封圈；排气口密封法兰140通过三枚蝶形螺栓150与排气盖120连接，且排气口密封法兰140与排气盖120之间设置有o型密封圈。为了使连接稳固，进气盖110上的三枚蝶形螺栓150通常以进气盖110的轴心线为中心呈环形阵列分布；同时，排气盖120上的三枚蝶形螺栓150通常以排气盖120的轴心线为中心呈环形阵列分布。

物料机构主要用于装载物料并能够使物料做旋转运动，其通常放置于外置炉管100内的有效加热区内，以对物料进行有效的热处理；物料管底座210为物料机构的载体，其底部通常设置为弧形结构，优选设置为与外置炉管100内壁相匹配的弧形，以便安装设置；物料一般装在物料管220上的球形加热仓221内，球形加热仓221通常为一个，也可根据需要设置多个以实现多组物料同时处理；物料在球形加热仓221内做旋转运动，可使其均匀受热；物料管220端部上所设的锥形进气口222用于进气，锥形进气口222呈喇叭形结构，其大口端与进气盖110相对应，以使所需的热处理气体更加有效地导入球形加热仓221中；物料管220另一端上的传动连接部223用于与传动管320进行连接，传动连接部223的结构可以为多种，例如：一字型缺口、三角形缺口、矩形缺口等等，优选为十字形凹槽；物料管220在物料管底座210上的可转动设置方式可以为多种，例如：通过轴承设置在物料管底座210上、通过滑套与物料管底座210可转动地配合等。

优选的，再如图1和图2所示，物料管底座210上设有物料管挡片组211，物料管220上设有物料管环台224，物料管环台224嵌在物料管挡片组211中并与物料管挡片组211间隙配合。物料管220通过物料管环台224与物料管挡片组211配合，能够限制其在物料管底座210上前后移动的同时而不影响其转动。物料管220上通常间隔设置有两个物料管环台224，并分别与物料管底座210上所设的两个物料管挡片组211配合。

为了便于将物料机构从狭长的外置炉管100内取出或装入，再如图1所示，在物料管底座210的两端均设有第一勾取凹槽212。通过开设的第一勾取凹槽212，便于使用铁钩等工具与之配合，以将物料机构从外置炉管100中勾出或装入，以进一步方便取放物料。

传动机构主要用于将驱动机构的动力传递给物料管220，以带着物料管220转动，使物料随之旋转均匀受热；传动管底座310为传动机构的载体，其底部通常设置为弧形结构，优选设置为与外置炉管100内壁相匹配的弧形，以便安装设置；传动管320与传动连接部223相连的端部通常与传动连接部223相匹配，优选为十字形凸台323，通过十字形凸台323与十字形凹槽结构的传动连接部223构成十字连接；传动管320另一端上的驱动连接部321用于与转杆420进行连接，驱动连接部321的结构可以为多种，例如：一字型缺口、三角形缺口、矩形缺口等等，优选为十字形凹槽；传动管320在传动管底座310上的可转动设置方式可以为多种，例如：通过轴承设置在传动管底座310上、通过滑套与传动管底座310可转动地配合等。

优选的，再如图1和图2所示，传动管底座310上设有传动管挡片组311，传动管320上设有传动管环台322，传动管环台322嵌在传动管挡片组311中并与传动管挡片组311间隙配合。传动管320通过传动管环台322与传动管底座310配合，能够限制其在传动管底座310上前后移动的同时而不影响其转动。传动管320上通常间隔设置有两个传动管环台322，并分别与传动管底座310上所设的两个传动管挡片组311配合。

为了便于将传动机构从狭长的外置炉管100内取出或装入，再如图1所示，在传动管底座310的两端均设有第二勾取凹槽312。通过开设的第二勾取凹槽312，便于使用铁钩等工具与之配合，以将传动机构从外置炉管100中勾出或装入。

驱动机构主要用于驱动物料管220旋转，实现热处理过程中物料的旋转加热。驱动电机410为驱动机构的驱动部件，其优选为真空步进电机；转杆420用于将驱动电机410的驱动端与传动管320传动连接起来；为了便于连接，再如图2所示，在转杆420的一端上设置有十字形连接件430并通过其与传动管320的驱动连接部321配合相连，形成十字连接结构。为避免十字形连接件430在旋转过程中脱落，通常利用螺纹挡盖将之固定在排气盖120上以限制其前后移动的同时而不影响其转动。十字形连接件430一般与转杆420螺纹连接在一起。

优选的，结合图1和图4所示，排气盖120上设有电机安装法兰盘122，驱动电机410设置在电机安装法兰盘122上；转杆420的另一端与驱动电机410的输出端连接，并通过螺纹插销421固定。驱动电机410通常通过内六角螺栓与电机安装法兰盘122连接在一起。

该装置的使用操作方式如下：先将驱动电机410的输出端与转杆420连接并通过螺纹插销421固定，然后将安装好转杆420的驱动电机410通过内六角螺栓固定电机安装法兰盘122上，再然后将十字形连接件430安装到转杆420上，并通过螺纹挡盖将十字形连接件430固定在排气盖120上；接着，将安装好上述部件的排气盖120通过蝶形螺栓150和o型密封圈密封固定在安装好排气口密封法兰140的外置炉管100的排气端上；再接着，将传动管320安装到传动管底座310上，并调整好传动管320上驱动连接部321的缺口位置，使之能卡在十字形连接件430上，随后通过铁钩将装配好的传动机构从外置炉管100的进气端放进外置炉管100中，并确保传动管320上驱动连接部321与十字形连接件430连接好；再接着，将待处理物料放置于物料管220的球形加热仓221中，并将物料管220放置在物料管底座210上，并调整好物料管220上传动连接部223的缺口位置，使之卡在十字形凸台323上，随后通过铁钩将安装好的物料机构从外置炉管100的进气端放进外置炉管100中，并确保物料管220的传动连接部223与传动管320的十字形凸台323连接好；再接着，将进气盖110通过蝶形螺栓150和o型密封圈密封固定在安装有进气口密封法兰130的外置炉管100的进气端上；最后，在该装置的进气管111和排气管121上分别连接上气体源和真空泵，对物料进行热处理；热处理完毕并冷却后，用铁钩勾住物料管底座210的第一勾取凹槽212将物料取出。