技术简介:
本专利针对传统高温蠕变试验后金属材料降温效率低的问题,创新设计驱动开合组件,通过丝杠与连接杆联动实现上下加热炉体分离,使金属材料暴露于空气中加速降温,显著提升试验效率。
关键词:电加热炉,快速降温
1.本实用新型涉及高温蠕变试验设备技术领域,具体的说是一种用于高温蠕变试验的电加热炉。
背景技术:2.高温蠕变能有效地预示材料在高温下长期使用时的应变趋势和断裂寿命,是材料的重要力学性能之一。现有技术中通过高温蠕变试验机对十字形的金属材料进行高温蠕变试验,通过夹持拉伸组件将十字形的金属材料夹持固定在电加热炉内以便于金属材料在夹持拉伸组价和电加热炉的作用下进行高温蠕变试验。当高温蠕变试验完成后,需要工人打开电加热炉并将金属试验取下。但是,刚进行完成高温蠕变试验的电加热炉和金属试验均处于高温的状态,只有经过较长时间等待电加热炉冷却后才能将电机热炉打开以便于金属材料进行自然冷却。等待金属材料降温冷却后,工人才能将金属材料从夹持拉伸组件中取下。电加热炉和金属材料均需要较长的降温冷却时间,增加了对金属材料高温蠕变试验的时间,降低了高温蠕变试验的效率。
技术实现要素:3.为了解决上述电机热炉和金属材料降温时间较长的不足,本实用新型旨在提供一种用于高温蠕变试验的电加热炉,能够加快高温蠕变试验完成后电加热炉和金属材料的降温,节省了高温蠕变试验的时间,提高了高温蠕变试验的效率。
4.为了实现上述目的,本实用新型采用的具体方案为一种用于高温蠕变试验的电加热炉:包括电加热炉本体和用于驱动电加热炉本体开合的驱动开合组件;
5.电加热炉本体包括上加热炉体和与上加热炉体密封安装配合的下加热炉体,下加热炉体的上端面开设有沿下加热炉体周向分布的密封凹槽,上加热炉体的下端面设有供密封凹槽密封配合安装的密封安装圈;上加热炉体的上端面中部开设有供夹持固定金属材料上端的上夹持拉伸件穿过的上穿孔,下加热炉体的下端面中部开设有供夹持固定金属材料下端的下夹持拉伸件穿过的下穿孔;上加热炉体周面的底部和下加热炉体周面的顶部分别开设有弧口相对的弧形槽口,弧形槽口随上加热炉体和下加热炉体对接而合围成供夹持固定金属材料中部的水平夹持拉伸件穿过的中穿孔;
6.驱动开合组件包括设置在电加热炉本体一侧的立杆、丝杠以及用于驱动丝杠转动的电机;立杆上滑动设置有两根连接杆,其中一根连接杆与上加热炉体连接,另一根与下加热炉体连接;连接杆上分别设有朝向相反方向分布的内螺纹,丝杠上设有分别供与对应连接杆螺接配合以使连接杆随丝杠的转动朝向相反方向移动的外螺纹。
7.作为本实用新型一种用于高温蠕变试验的电加热炉的进一步优化:电机的壳体固定在立杆的中部,电机的输出轴沿水平方向分布并连接有驱动锥齿轮;丝杠中部设置有供与驱动锥齿轮啮合配合的传动锥齿轮。
8.作为本实用新型一种用于高温蠕变试验的电加热炉的进一步优化:上穿孔和下穿
孔上均设有高温密封圈,中穿孔的两个弧形槽口上均固定贴合有高温密封条。
9.作为本实用新型一种用于高温蠕变试验的电加热炉的进一步优化:上加热炉体和下加热炉体均为圆柱形,上穿孔开设在上加热炉体圆心的位置,下穿孔开设在下加热炉体圆心的位置。
10.作为本实用新型一种用于高温蠕变试验的电加热炉的进一步优化:连接杆上均设有供连接杆与立杆滑动配合安装的套筒。
11.作为本实用新型一种用于高温蠕变试验的电加热炉的进一步优化:立杆上设有用于稳固立杆的支撑杆,支撑杆的一端与立杆的一端固定连接,另一端固定在底座上。
12.有益效果
13.本实用新型中的电加热炉本体包括上加热炉体和与上加热炉体密封配合的下加热炉体,上加热炉体的上端面中部开设有供夹持固定金属材料上端的上夹持拉伸件穿过的上穿孔,下加热炉体的下端面中部开设有供夹持拉伸金属材料下端的下夹持拉伸件穿过的下穿孔。上加热炉体周面的底部和下加热炉体周面的顶部对称开设有弧口相对的弧形槽口,弧形槽口随上加热炉体和下加热炉体对接闭合形成供夹持拉伸金属材料左右两端的水平夹持拉伸件穿过的中穿孔。上穿孔、下穿孔以及中穿孔的设置能够使上加热炉体和下加热炉体在驱动开合组件的驱动下分别沿对应的上、下夹持拉伸件移动,以使金属材料的上端、下端以及左右两端均暴露于空气中而实现快速降温冷却。
14.本实用新型中的驱动开合组件包括立杆、丝杠以及用于驱动丝杠转动的电机。立杆上滑动设置有两根连接杆,其中一根连接杆与上加热炉体连接,另一根连接杆与下加热炉体连接。丝杠上设有供两根连接杆朝向相反方向移动的外螺纹。上加热炉体和下加热炉体随对应侧连接杆在丝杠上的移动而打开,随着电机热炉本体的打开使得金属材料暴露于空气中进行降温冷却,极大的缩短了金属材料与电加热炉本体的降温时间。
15.优选的,上穿孔和下穿孔上均设有能够增加密封性的高温密封圈,中穿孔上设有的两个弧形槽口上均固定贴合有能够防止温度流失的高温密封条。
附图说明
16.图1为本实用新型打开状态下的主视结构示意图;
17.图2为本实用新型对接闭合状态下的主视结构示意图;
18.图3为电加热炉的左视结构示意图;
19.图4为上加热炉体的主视结构示意图;
20.图5为下加热炉体的主视结构示意图;
21.附图标记:1、驱动开合组件,101、立杆,102、丝杠,103、连接杆,104、驱动锥齿轮,105、传动锥齿轮,106、电机,107、套筒,2、上夹持拉伸件,3、上穿孔,4、上加热炉体,5、密封安装圈,6、金属材料,7、水平夹持拉伸件,8、密封凹槽,9、下加热炉体,10、下夹持拉伸件,11、下穿孔,12、底座,13、中穿孔,14、高温密封条。
具体实施方式
22.如图1所示,本实用新型的一种用于高温蠕变试验的电加热炉,包括用于加热十字形的金属材料6的电加热炉本体和用于驱动电加热炉本体开合的驱动开合组件1。电加热炉
本体随驱动组件1的驱动而闭合,电加热炉本体闭合后对金属材料6进行高温蠕变试验。电机热炉本体随驱动开合组件1的驱动而分离,分离后的金属材料6暴露于空气中能够极大的缩短金属材料6的降温冷却时间。
23.如图1所示,电加热炉本体包括上加热炉体4和位于上加热炉体4下方并与上加热炉体4密封安装配合的下加热炉体9。如图5所示,下加热炉体9上端面上开设有沿下加热炉体9周向分布的密封凹槽8,密封凹槽8由内至外开设在下加热炉体9的内壁上并形成与上加热炉体4密封配合的内密封台阶,内密封台阶的宽度小于下加热炉体9的壁厚,且密封凹槽8上设有用于加强电加热炉本体保温的高温密封圈。如图4所示,上加热炉体4下端面上开设有供与密封凹槽8密封配合的密封安装圈5,密封安装圈5的外周形成与下加热炉体9外壁密封配合的外密封台阶,外密封台阶为由外至内开设在上加热炉体4的外壁上所形成。
24.如图1及图2所示,上加热炉体4和下加热炉体9的形状均为圆柱形,上加热炉体4上端面的中部开设有上穿孔3,上穿孔3与上加热炉体4的圆心重合,且上穿孔3上设有用于加强上加热炉体4保温的高温密封圈。上穿孔3供夹持固定十字形金属材料6上端的上夹持拉伸件2穿过,上夹持拉伸件2的下端穿过上穿孔3夹持固定金属材料6的上端。上夹持拉伸件2的上端位于上加热炉体4的上方并与位于电加热炉本体上方的上移动支杆连接,上夹持拉伸件2随上移动支杆的上移对金属材料6的上端形成拉伸而进行高温蠕变试验。
25.下加热炉体9的下端面中部开设有下穿孔11,下穿孔11与下加热炉体9的圆心重合,下穿孔11上设有用于防止下加热炉体9内温度散出的高温密封圈。下穿孔11供夹持固定金属材料6下端的下夹持拉伸件10穿过,下夹持拉伸件10的上端穿过下穿孔11夹持固定金属材料6的下端。下夹持拉伸件10的下端位于下加热炉体9下方并与位于电加热炉本体下方的下移动支杆连接,下夹持拉伸件10随下移动支杆的下移对金属材料6的下端形成拉伸而进行高温蠕变试验。
26.如图2及图3所示,上加热炉体4和下加热炉体9左右两侧周面的底部分别开设有弧口朝向相对方向分布的弧形槽口,位于上加热炉体4上的为上弧形槽口,位于下加热炉体9上的为下弧形槽口,上弧形槽口和下弧形槽口上分别贴合固定设置有用于增加电加热炉本体保温的高温密封条14。上弧形槽口与下弧形槽口分别随对应的上加热炉体4上的密封安装圈5和下加热炉体9上的密封凹槽8对接而合围成中穿孔13,两个中穿孔13分别供夹持固定金属材料6左右两端的水平夹持拉伸件7穿过(十字形金属材料6的左右两端以及对应的水平夹持拉伸件7在实际运用中应在此图位置的基础上顺时针旋转90度,图中金属材料6的左右两端的位置是为了更加清楚的显示出十字形金属材料6的状态)。水平夹持拉伸件7的一端分别穿过对应侧的中穿孔13并夹持固定对应侧的金属材料6的一端,水平夹持拉伸件7的另一端分别连接设置在对应侧位置的左、右移动支杆,水平夹持拉伸件7随左、右移动支杆朝向相反方向的移动分别拉伸对应的金属材料6的左右两端而进行高温蠕变试验。
27.如图1及图2所示,驱动开合组件1包括设置在电加热炉本体左侧的立杆101、设置在立杆101与电加热炉本体间的丝杠102以及用于驱动丝杠102转动的电机106。立杆101固定在底座12上用以保证立杆101随电加热炉本体移动开合时的稳固,立杆101的上、下两端分别滑动设置有连接杆103,位于立杆101上端的连接杆103的右端与上加热炉体4固定连接,位于立杆101下端的连接杆103的右端与下加热炉体9固定连接。两个连接杆103的左端分别设有套筒107,位于立杆101上端的连接杆103的左端固定连接套筒107以供其与立杆
101上端滑动配合,位于立杆101下端的连接杆103的左端固定连接套筒107以供其与立杆101下端滑动配合。底座12上位于立杆101的左侧设置有用于加强立杆101稳固的支撑杆,支撑杆的上端与立杆101的上端固定连接,支撑杆的下端固定在底座12上。
28.电机106的壳体通过支架固定架设在立杆101的中部,电机106的输出轴沿水平方向分布,输出轴的右端连接有沿竖向分布的驱动锥齿轮104,丝杠102的中部设置有沿水平方向分布的传动锥齿轮105,驱动锥齿轮104与传动锥齿轮105啮合配合以驱动丝杠102转动。
29.丝杠102转动设置在底座12上,丝杠102的底部设置有螺纹。底座12上位于丝杠102底部下方对应的位置开设有供丝杠102转动配合的孔洞,孔洞内设置有供丝杠102底部转动配合的螺纹。丝杠102的上、下两端部分别设置有朝向相反方向分布的外螺纹,连接杆103上设有分别与对应端丝杠102上的外螺纹螺接配合的内螺纹。位于丝杠102上端上的连接杆103随丝杠102的转动而带动对应的上加热炉体4上下移动,位于丝杠102下端上的连接杆103随丝杠102的转动而带动对应的下加热炉体9上下移动。当两个连接杆103带动对应的上加热炉体4与下加热炉体9同步朝向相对方向移动时,上加热炉体4和下加热炉体9对接闭合以使金属材料6进行高温蠕变试验。当高温蠕变试验完成后,两个连接杆103带动对应的上加热炉体4与下加热炉体9同步朝向相反方向移动,随着电加热炉本体产生分离金属材料6暴露于空气中,金属材料6暴露于空气中能够加快金属材料6的降温冷却。
30.本实用新型的具体实施方式如下:首先,工人拉动穿设在上加热炉体4上上穿孔3内的上夹持拉伸件2对十字形金属材料6的上端进行夹持固定,然后拉动穿设在下加热炉体9上下穿孔11内的下夹持拉伸件10夹持固定金属材料6的下端,再分别拉动水平夹持拉伸件7并夹持固定金属材料6的左、右两端。其次,启动电机106,两个连接杆103随丝杠102的转动同步朝向相对方向移动。此时,位于丝杠102上端的连接杆103带动上加热炉体4沿上夹持拉伸件2向下移动,位于丝杠102下端的连接杆103带动下加热炉体9沿下夹持拉伸件10向上移动,直至上加热炉体4和下加热炉体9上的中穿孔13对接闭合时停止。当上加热炉体4上的密封安装圈5和下加热炉体9上的密封凹槽8完成密封对接闭合时(由图1所示状态移至图2所示状态),十字形的金属材料6完全处于电加热炉本体内,将电加热炉本体通电对金属材料6的高温蠕变试验。
31.最后,当对金属材料6的高温蠕变试验完成后,启动电机106。两个连接杆103随丝杠102的转动而带动对应的上加热炉体4和下加热炉体9分别朝向相反方向移动,此时,上加热炉体4和下加热炉体9分离并分别沿对应的上夹持拉伸件2与下夹持拉伸件10移动,直至金属材料6完全处于电加热炉本体之外为止(由图2所示状态移至图1所示状态)。如此循环往复实现对金属材料6的高温蠕变试验,并通过驱动开合组件1驱动电加热炉本体分离而使金属材料6暴露于空气中以加快金属材料6与电加热炉本体的降温冷却。