非金屬材料高溫鉆孔試驗的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種非金屬材料高溫鉆孔試驗機，包括機架、加熱裝置、鉆孔裝置和自動取樣裝置，所述機架一端安裝有所述加熱裝置，另一端對應(yīng)安裝有所述鉆孔裝置，所述鉆孔裝置的下方與加熱裝置的加熱爐爐口對應(yīng)處安裝固定有取樣裝置，本實用新型試樣在加熱裝置中模擬試樣在實際使用工況下經(jīng)受的高溫溫度并保溫一定時間，然后通過取樣機構(gòu)立即自動將試樣和試樣夾具取出，沖擊鉆開始工作并在一定荷載下對試樣進行鉆孔，并通過數(shù)據(jù)記錄器自動記錄鉆孔深度及所用時間，鉆孔深度與時間的比值和修正系數(shù)的積便是試樣高溫鉆孔強度的度量；可以對試樣高溫鉆孔強度的判斷做出數(shù)據(jù)化定量分析，能準確反映試樣高溫鉆孔強度的特性。
【專利說明】非金屬材料高溫鉆孔試驗機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種非金屬材料高溫物理性質(zhì)測試儀，特別涉及一種用于冶煉爐放出高溫液體的堵口材料的開孔強度測試的非金屬材料高溫鉆孔試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]冶煉爐如煉鐵高爐、鐵合金冶煉爐，都需要用不定形耐火材料來封堵放出高溫液體金屬和爐渣的孔口，在放出高溫液體金屬和爐渣的時候用鉆孔機鉆孔打開封堵材料。封堵材料既要滿足開口機的開孔能力要求，又要滿足放出高溫液體金屬和爐渣對封堵材料的物理沖刷與化學(xué)侵蝕的要求。這種易鉆孔性能與耐高溫液體沖刷侵蝕性能是一對很大的矛盾。在封堵材料生產(chǎn)中，往往容易造成滿足了耐高溫液體沖刷侵蝕性能，但是滿足不了容易鉆孔的性能，這時就需要花費大量的人力和物力來開通封堵孔口 ；滿足了容易鉆孔的性能，但是又很容易滿足不了耐高溫液體沖刷侵蝕性能，這時就容易造成爐內(nèi)高溫液體噴出而形成安全事故，同時嚴重影響生產(chǎn)。因此，需要花費大量的時間和費用，通過大量的實驗室試驗和冶煉爐上的使用試驗來找到這對矛盾的解決方案。目前，國內(nèi)外還沒有一種有效的裝置和方法來精確測量封堵材料在不同的高溫下的開孔強度，經(jīng)過高溫處理后冷卻下來的封堵材料進行耐壓強度和抗折強度測試，或者在高溫狀態(tài)下的抗折強度測試，或者經(jīng)高溫處理后冷卻下來再用電鉆進行試探性的鉆孔試驗，都不能體現(xiàn)出封堵材料實際工況下的鉆孔強度。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的為了解決封堵材料經(jīng)歷高溫環(huán)境后鉆孔強度性能的測試問題，本實用新型提出一種非金屬材料高溫鉆孔試驗機，用于冶煉爐放出高溫液體的堵口材料的開孔強度測試。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種非金屬材料高溫鉆孔試驗機，包括機架、加熱裝置、鉆孔裝置和自動取樣裝置，所述機架一端安裝有所述加熱裝置，另一端對應(yīng)安裝有所述鉆孔裝置，所述鉆孔裝置的下方與加熱裝置的加熱爐爐口對應(yīng)處安裝固定有取樣裝置。
[0005]在上述結(jié)構(gòu)中，所述的加熱裝置包括加熱爐、爐門和爐門升降機構(gòu)，所述加熱爐的一側(cè)設(shè)有爐口，爐口上匹配安裝有爐門，所述爐門通過所述爐門升降機構(gòu)實現(xiàn)開閉；所述加熱爐的爐膛內(nèi)設(shè)有測溫?zé)犭娕己桶l(fā)熱體。
[0006]進一步地，所述的加熱爐爐體內(nèi)設(shè)有爐襯，所述爐襯由耐火材料制成。
[0007]進一步地，所述的爐門升降機構(gòu)包括爐門升降推桿和連接桿，所述爐門和爐門升降推桿通過連接桿連接。
[0008]進一步地，所述的爐門升降推桿為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿。
[0009]在上述結(jié)構(gòu)中，所述的鉆孔裝置包括豎向設(shè)置的沖擊鉆、加荷機構(gòu)、冷卻套、鉆頭、T形支架、導(dǎo)向筒和數(shù)據(jù)記錄器，所述沖擊鉆下端固定連接所述鉆頭，其上端外側(cè)套裝有導(dǎo)向筒，且該沖擊鉆上安裝有行程開關(guān)，所述冷卻套套裝在鉆頭上端，所述數(shù)據(jù)記錄器與沖擊鉆固定連接，所述T形支架固定在機架上；所述加荷機構(gòu)含有加荷砝碼、拉緊繩、滑輪和拉緊桿，所述拉緊繩一端連接加荷砝碼，另一端繞過滑輪固定在拉桿上，所述加荷砝碼通過拉緊繩和拉桿拉緊懸吊在沖擊鉆上方，所述滑輪固定在T形支架的上端，拉桿固定在T形支架下部，所述拉桿為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿。
[0010]在上述結(jié)構(gòu)中，所述的鉆孔裝置包括水平設(shè)置的沖擊鉆、加荷機構(gòu)、冷卻套、鉆頭、導(dǎo)向筒和數(shù)據(jù)記錄器，所述導(dǎo)向筒固定在機架上，所述導(dǎo)向筒內(nèi)匹配安裝所述沖擊鉆底座，所述沖擊鉆底座上表面上固定有所述沖擊鉆，該沖擊鉆上安裝有行程開關(guān)，其鉆頭夾頭處安裝有鉆頭，所述冷卻套套裝在鉆頭靠近沖擊鉆的一端，所述數(shù)據(jù)記錄器與沖擊鉆固定連接；所述加荷機構(gòu)含有加荷砝碼、拉緊繩和滑輪，所述拉緊繩一端連接加荷砝碼另一端繞過滑輪固定在沖擊鉆底座上。
[0011]在上述所述的鉆孔裝置中，所述的鉆頭為中空鉆頭。
[0012]在上述結(jié)構(gòu)中，所述的取樣裝置包括驅(qū)動機構(gòu)和取樣托板，所述取樣托板上與沖擊鉆對應(yīng)處安裝有試樣夾具，所述加熱裝置的加熱爐的爐膛的試樣通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動該取樣托板和試樣夾具取出；所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動器和滑塊，所述滑塊固定在取樣托板底部一端，且設(shè)在與之匹配的滑槽內(nèi)，所述驅(qū)動器一端固定在機架上，另一端固定連接所述滑塊；所述驅(qū)動器為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿，或為與滑塊配合的絲杠。
[0013]在上述結(jié)構(gòu)中，非金屬材料高溫鉆孔試驗機還包括除塵裝置，所述除塵裝置包括抽風(fēng)機和除塵管，所述除塵管一端設(shè)置在鉆頭一側(cè)，另一端與抽風(fēng)機的抽風(fēng)口連通。
[0014]本實用新型的有益效是果:
[0015]1、本實用新型非金屬材料高溫鉆孔試驗機，試樣在加熱裝置中模擬試樣在實際使用工況下經(jīng)受的高溫溫度并保溫一定時間，然后通過取樣機構(gòu)立即自動將試樣和試樣夾具取出，然后沖擊鉆開始工作并在一定荷載下對試樣進行鉆孔，并通過數(shù)據(jù)記錄器自動記錄鉆孔深度及所用時間，鉆孔深度與時間的比值和修正系數(shù)的積便是試樣高溫鉆孔強度的度量，可以對試樣高溫鉆孔強度的判斷做出數(shù)據(jù)化定量分析，能準確反映試樣高溫鉆孔強度的特性。
[0016]2、本實用新型非金屬材料高溫鉆孔試驗機，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，易于制造實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的沖擊鉆水平放置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1、機架，2、爐門升降機構(gòu)，3、加熱爐，4、爐襯，5、爐膛，6、發(fā)熱體，7、測溫?zé)犭娕迹?、爐門，9、試樣，10、匣體，11、取樣托板，12、驅(qū)動器，13、鉆孔裝置，14、鉆頭，15、加荷機構(gòu)，16、沖擊鉆，17、試樣夾具，18、導(dǎo)向筒，19、數(shù)據(jù)記錄器，20、冷卻套，21、滑輪，22、拉緊桿，23、拉緊繩，24、T形支架，25、加荷砝碼，26、滑塊，27、沖擊鉆底座。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖機【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0022]實施例1:參見圖1、圖2包括機架1、加熱裝置、鉆孔裝置13和自動取樣裝置，所述機架I 一端安裝有所述加熱裝置，另一端對應(yīng)安裝有所述鉆孔裝置(13)，所述鉆孔裝置13的下方與加熱裝置的加熱爐3爐口對應(yīng)處安裝固定有取樣裝置。
[0023]所述的加熱裝置包括加熱爐3、爐門8和爐門升降機構(gòu)2，所述加熱爐3的一側(cè)設(shè)有爐口，爐口上匹配安裝有爐門8，所述爐門8通過所述爐門升降機構(gòu)2實現(xiàn)開閉；所述加熱爐3的爐膛5內(nèi)設(shè)有測溫?zé)犭娕?和發(fā)熱體6。
[0024]所述的加熱爐3爐體內(nèi)設(shè)有爐襯4，所述爐襯4由耐火材料制成。
[0025]所述的爐門升降機構(gòu)2包括爐門升降推桿和連接桿，所述爐門8和爐門升降推桿2通過連接桿連接，所述爐門8通過該升級機構(gòu)2實現(xiàn)打開和閉合。
[0026]所述的爐門升降推桿為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿。
[0027]所述的鉆孔裝置13包括豎向設(shè)置的沖擊鉆16、加荷機構(gòu)15、冷卻套20、T形支架24、鉆頭14、導(dǎo)向筒18和數(shù)據(jù)記錄器19，所述沖擊鉆16下端固定連接所述鉆頭14，其上端外側(cè)套裝有導(dǎo)向筒18，且該沖擊鉆16上安裝有行程開關(guān)，所述冷卻套20套裝在鉆頭14上端，所述數(shù)據(jù)記錄器19與沖擊鉆16固定連接，所述書籍記錄器19可以準確記錄沖擊鉆16的鉆孔深度機所用的時間，能準確反映試樣高溫鉆孔強度的特性；所述加荷機構(gòu)15含有加荷砝碼25、拉緊繩23、滑輪21和拉緊桿22，所述拉緊繩23 —端連接加荷砝碼25，另一端繞過滑輪21固定在拉桿22上，所述加荷砝碼25通過拉緊繩23和拉桿22拉緊懸吊在沖擊鉆16上方，所述滑輪21固定在T形支架24上端，拉桿22固定在T形支架24下端，所述拉桿22為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿；所述加荷機構(gòu)可以對沖擊鉆16施加壓力，加大沖擊鉆沖孔的能力。
[0028]為了方便冷卻套20通氣對鉆頭14冷卻，所述的鉆頭14為中空鉆頭。
[0029]所述的取樣裝置包括驅(qū)動機構(gòu)和取樣托板11，所述取樣托板11上與沖擊鉆14對應(yīng)處安裝有試樣夾具17，所述加熱裝置的加熱爐3的爐膛5的試樣9通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動該取樣托板11和試樣夾具17取出；所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動器12和滑塊26，所述滑塊26固定在取樣托板11底部一端，且設(shè)在與之匹配的滑槽內(nèi)，所述驅(qū)動器12 —端固定在機架I上，另一端固定連接所述滑塊26 ;所述驅(qū)動器26為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿，或為與滑塊26配合的絲杠。
[0030]實施例2:參見圖3,實施例二與實施例一基本相同，圖中相同標號代表的意義相同，相同之處不重述，不同之處在于:本實用新型非金屬材料高溫鉆孔試驗機的鉆孔裝置13包括水平設(shè)置的沖擊鉆16、加荷機構(gòu)15、冷卻套20、鉆頭14、導(dǎo)向筒18和數(shù)據(jù)記錄器19，所述導(dǎo)向筒18固定在機架I上，所述導(dǎo)向筒18內(nèi)匹配安裝所述沖擊鉆底座27，所述沖擊鉆底座27上表面上固定有所述沖擊鉆16，該沖擊鉆16上安裝有行程開關(guān)，其鉆頭夾頭處安裝有鉆頭14，所述冷卻套20套裝在鉆頭14靠近沖擊鉆16的一端，所述數(shù)據(jù)記錄器19與沖擊鉆16固定連接；所述加荷機構(gòu)15含有加荷砝碼25、拉緊繩23和滑輪21，所述拉緊繩23一端連接加荷砝碼25另一端繞過滑輪21固定在沖擊鉆底座27上。
[0031]實施例3:圖未畫出，實施例三與實施例一基本相同，圖中相同標號代表的意義相同，相同之處不重述，不同之處在于:本實用新型非金屬材料高溫鉆孔試驗機還包括除塵裝置，所述除塵裝置包括抽風(fēng)機和除塵管，所述除塵管一端設(shè)置在鉆頭一側(cè)，另一端與抽風(fēng)機的抽風(fēng)口連通。
[0032]本實用新型的工作過程:首先將一定形狀的非金屬材料試樣9放入對應(yīng)形狀的匣體10中，試樣連同匣體10 —起放入加熱爐3的爐膛5中加熱至一定溫度并保溫一定時間后，通過取樣機構(gòu)迅速取出裝有試樣9的匣體10，并將其固定在試樣夾具17中，使用裝有鉆頭14的沖擊鉆16沿直線移動對試樣9進行鉆孔，沖擊鉆16工作時具有一定沖擊力及轉(zhuǎn)速，同時與鉆孔裝置相連有自動記錄鉆孔深度與時間的數(shù)據(jù)記錄器19，鉆孔產(chǎn)生的揚塵由除塵裝置抽風(fēng)凈化。
【權(quán)利要求】
1.一種非金屬材料高溫鉆孔試驗機，包括機架(I )、加熱裝置、鉆孔裝置(13)和自動取樣裝置，其特征是:所述機架(1) 一端安裝有所述加熱裝置，另一端對應(yīng)安裝有所述鉆孔裝置(13)，所述鉆孔裝置(13)的下方與加熱裝置的加熱爐(3)爐口對應(yīng)處安裝固定有取樣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的加熱裝置包括加熱爐(3)、爐門(8)和爐門升降機構(gòu)(2)，所述加熱爐(3)的一側(cè)設(shè)有爐口，爐口上匹配安裝有爐門(8)，所述爐門(8)通過所述爐門升降機構(gòu)(2)實現(xiàn)開閉；所述加熱爐(3)的爐膛(5 )內(nèi)設(shè)有測溫?zé)犭娕?7 )和發(fā)熱體(6 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的加熱爐(3)爐體內(nèi)設(shè)有爐襯(4 )，所述爐襯(4 )由耐火材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的爐門升降機構(gòu)(2 )包括爐門升降推桿和連接桿，所述爐門(8 )和爐門升降推桿(2 )通過連接桿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的爐門升降推桿為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的鉆孔裝置(13)包括豎向設(shè)置的沖擊鉆(16)、加荷機構(gòu)(15)、冷卻套(20)、鉆頭(14)、T形支架(24)、導(dǎo)向筒(18)和數(shù)據(jù)記錄器(19)，所述沖擊鉆(16)下端固定連接所述鉆頭(14)，其上端外側(cè)套裝有導(dǎo)向筒(18),且該沖擊鉆(16)上安裝有行程開關(guān)，所述冷卻套(20)套裝在鉆頭(14)上端，所述數(shù)據(jù)記錄器(19)與沖擊鉆(16)固定連接，所述T形支架(24)固定在機架(1)上；所述加荷機構(gòu)(15)含有加荷砝碼(25)、拉緊繩(23)、滑輪(21)和拉緊桿(22)，所述拉緊繩(23)一端連接加荷砝碼(25)另一端繞過滑輪(21)固定在拉桿(22)上，所述加荷砝碼(25)通過拉緊繩(23)和拉桿(22)拉緊懸`吊在沖擊鉆(16)上方，所述滑輪(21)固定在T形支架(24)的上端，拉桿(22)固定在T形支架(24)下部，所述拉桿(22)為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的鉆孔裝置(13)包括水平設(shè)置的沖擊鉆(16)、加荷機構(gòu)(15)、冷卻套(20)、鉆頭(14)、導(dǎo)向筒(18)和數(shù)據(jù)記錄器(19)，所述導(dǎo)向筒(18)固定在機架(1)上，所述導(dǎo)向筒(18)內(nèi)匹配安裝所述沖擊鉆底座(27 )，所述沖擊鉆底座(27 )上表面上固定有所述沖擊鉆(16 )，該沖擊鉆(16 )上安裝有行程開關(guān)，其鉆頭夾頭處安裝有鉆頭(14)，所述冷卻套(20)套裝在鉆頭(14)靠近沖擊鉆(16)的一端，所述數(shù)據(jù)記錄器(19)與沖擊鉆(16)固定連接；所述加荷機構(gòu)(15)含有加荷砝碼(25)、拉緊繩(23)和滑輪(21)，所述拉緊繩(23)—端連接加荷砝碼(25)，另一端繞過滑輪(21)固定在沖擊鉆底座(27)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的鉆頭(14)為中空鉆頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:所述的取樣裝置包括驅(qū)動機構(gòu)和取樣托板(11)，所述取樣托板(11)上與沖擊鉆(14)對應(yīng)處安裝有試樣夾具(17)，所述加熱裝置的加熱爐(3)的爐膛(5)的試樣(9)通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動該取樣托板(11)和試樣夾具(17)取出；所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動器(12)和滑塊(26)，所述滑塊(26)固定在取樣托板(11)底部一端，且設(shè)在與之匹配的滑槽內(nèi)，所述驅(qū)動器(12) —端固定在機架(1)上，另一端固定連接所述滑塊(26 );所述驅(qū)動器(26 )為液壓缸或氣壓缸的活塞桿，或為電推桿，或為與滑塊(26)配合的絲杠。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬材料高溫鉆孔試驗機，其特征是:非金屬材料高溫鉆孔試驗機還包括除塵裝置，所述除塵裝置包括抽風(fēng)機和除塵管，所述除塵管一端設(shè)置在鉆頭一側(cè)，另一端 與抽風(fēng)機的抽風(fēng)口連通。
【文檔編號】G01N3/00GK203502287SQ201320601968
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】伍積明, 李獻明, 黃少平, 楊紅偉, 張德義, 王勁松, 張燦 申請人:鄭州賽沃科技有限公司