一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置的制作方法

本实用新型涉及耐火材料性能测试技术领域，尤其涉及一种耐火材料压蠕变和荷重软化温度试验时用的无配重自动加荷装置

背景技术：

耐火材料因其良好的耐高温性能而广泛应用于钢铁、冶金、石油、化工等行业，耐火材料的压蠕变和荷重软化温度是用来表征其耐高温性能的两个重要指标。耐火材料的压蠕变是指试样在恒定的压应力下随着时间而发生的等温形变，荷重软化温度是指耐火材料在规定的升温条件下，试样承受恒定载荷产生规定变形时的温度。这两个表征量的定义均要求有恒定的载荷作用，其检测设备中一个重要组成部分即是加荷装置。

耐火材料领域用于压蠕变和荷重软化温度检验的标准有以下3个：GB/T 5073-2005 《耐火材料压蠕变试验方法》；GB/T 5988-2007《耐火材料荷重软化温度试验方法示差升温法》和YB/T 370-2016《耐火材料荷重软化温度试验方法非示差-升温法》。表1 列出了这3个检验标准关于不同种类耐火材料的检测用试样尺寸及施加荷重。

表1耐火材料压蠕变、荷重软化温度试验标准加荷条件

从表1看出施加的荷重并不大，但需针对不同种类材料调整荷重大小。

目前使用较普遍的荷重软化试验炉和蠕变试验炉是在定滑轮的两端设置一个加荷砣和一组配重砣，通过调节配重砣重量下降和提升加荷砣，实现试样的加荷和卸荷，使用以上装置时，每次试验均需要手动加减配重砣，在检测过程中极为不便，而且荷重加载不均匀。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置，采用螺杆升降装置实现可调重力砣的下降和提升，荷重调整方便、精确，加荷过程平稳，并可保证荷重均匀施加在试样上，从而大大提高了耐火材料试验的准确性。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置，包括升降装置、上加荷组件及下加荷组件；所述上加荷组件由可调重力砣和金属压杆组成，下加荷组件由自上至下依次同轴设置的球形支座、上加压棒和下加压棒组成；金属压杆的底部设平面，球形支座的顶部设平面，2 个平面相配合；上加压棒的下部和下加压棒的上部均置于加热炉内，试样装载在上加压棒与下加压棒之间；上加荷组件由升降装置带动实现竖直升降，并可与升降装置一起水平转动；所述升降装置为螺旋升降装置，由升降机、可转动机架和升降架组成，升降机固定在可转动机架上；升降架可沿升降机的螺杆竖直移动，升降架的一端通过滑动轴套与金属压杆滑动连接；金属压杆顶部设托盘，可调重力砣设置在托盘上。

还包括底座，所述加热炉通过加热炉支架固定在底座上，下加压棒通过下加压棒支座固定在底座上；升降装置通过可转动机架固定在底座一侧的立柱上并可绕立柱轴线水平转动，可转动机架与立柱之间设机架转动锁止机构。

所述可调重力砣由砣片及微调砝码组成，砣片及微调砝码的数量根据加荷量确定。

所述试样的底部可移动地设有下垫片，试样的顶部可移动地设有上垫片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)采用螺杆升降装置实现可调重力砣的下降和提升，其传动路线简捷，传动过程平稳；

2)可调重力砣设置在金属压杆上方，由砣片和微调砝码组成，荷重调整方便、精确；

3)上加荷组件由升降装置带动升降，并可与升降装置一起水平转动，有利于试样装载和荷重调节，操作方便；

4)利用球形支座的自动找正对中功能，可保证荷重均匀施加在试样上，从而大大提高了耐火材料试验的准确性。

附图说明

图1是本实用新型一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置的结构示意图。

图中：1.地脚 2.底座 3.立柱 4.机架转动锁止机构 5.升降架 6.可转动机架 7.升降机 8.升降机的螺杆 9.微调砝码 10.砣片 11.托盘 12.金属压杆 13.滑动轴套 14.球形支座 15.上加压棒 16.加热炉 17.上垫片 18.试样 19.下垫片 20. 下加压棒 21.下加压棒支座

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置，包括升降装置、上加荷组件及下加荷组件；所述上加荷组件由可调重力砣和金属压杆12组成，下加荷组件由自上至下依次同轴设置的球形支座14、上加压棒15和下加压棒20组成；金属压杆12的底部设平面，球形支座14的顶部设平面，2个平面相配合；上加压棒15的下部和下加压棒20的上部均置于加热炉16内，试样18装载在上加压棒15与下加压棒20 之间；上加荷组件由升降装置带动实现竖直升降，并可与升降装置一起水平转动；所述升降装置为螺旋升降装置，由升降机7、可转动机架6和升降架5组成，升降机7固定在可转动机架6上；升降架5可沿升降机的螺杆8竖直移动，升降架5的一端通过滑动轴套 13与金属压杆12滑动连接；金属压杆12顶部设托盘11，可调重力砣设置在托盘11上。

本实用新型所述一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置还包括底座2，所述加热炉 16通过加热炉支架固定在底座2上，下加压棒20通过下加压棒支座21固定在底座2上；升降装置通过可转动机架6固定在底座2一侧的立柱3上并可绕立柱3轴线水平转动，可转动机架6与立柱3之间设机架转动锁止机构4。

所述可调重力砣由砣片10及微调砝码9组成，砣片10及微调砝码9的数量根据加荷量确定。

所述试样18的底部可移动地设有下垫片19，试样18的顶部可移动地设有上垫片17。

采用本实用新型所述一种耐火材料试验用无配重自动加荷装置的加卸荷方法，包括如下步骤：

1)调整荷重：试验前，通过加减砣片10及微调砝码9的数量调整准备施加给试样 18的荷重，使其符合试验规范要求；若与前一次试验所加荷重相同，则该步骤省略；

2)装载试样；在下加压棒20的顶面依次装载下垫片19、试样18、上垫片17、上加压棒15及球形支座14，并使其轴线共线；松开机架转动锁止机构4，调整可转动机架6，使上加荷组件转动到下加荷组件的上方，并使金属压杆12底部压头与球形支座14对正，然后锁紧机架转动锁止机构4；

3)加荷：按下升降机7上的“下降”按钮，升降机的螺杆8转动，通过升降架5带动可调重力砣和金属压杆12整体向下方移动；当金属压杆12压在球形支座14上后，金属压杆12及可调重力砣停止向下移动；升降机的螺杆8继续转动，使升降架5与金属压杆12顶部的托盘11脱开一段距离后停止转动，通过球形支座14的自动对中找正功能，使可调重力砣的重量全部均匀地施加到试样18上；

4)加热：启动加热炉16，按设定升温曲线对试样18进行加热；

5)卸荷：按下升降机7上的“升起”按钮，升降机的螺杆8先带动升降架5上移，然后通过升降架5带动金属压杆12及可调重力砣整体向上移动，将试样18上的荷载卸去，加荷过程结束。

底座2的底部设有地脚1，用于固定及调整底座2的水平度。

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。