CN207197692U - 一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于真空熔炼炉技术领域，具体地说是一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置。包括移动装置、真空气动球阀、测温管、取样器、热电偶、测温取样杆、框架及气动开闭装置，其中框架与真空熔炼炉连接，测温管的一端通过真空气动球阀与真空熔炼炉的内腔连通，测温取样杆的一端穿过测温管的另一端置于测温管内、并且与置于测温管内的取样器和/或热电偶连接，测温取样杆的另一端与框架滑动连接，移动装置设置于框架上、并且与测温取样杆传动连接，气动开闭装置设置于真空气动球阀上、且与测温管连接。本实用新型可实现连续测温或取样，测温和取样功能集于一身，温度测量准确，取样方便。
Description
技术领域
本实用新型属于真空熔炼炉技术领域，具体地说是一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置。
背景技术
真空熔炼炉用于生产高温合金、精密合金、功能合金等材料，广泛应用于科研与生产，随着材料性能要求越来越高，对生产过程进行严格控制，包括冶炼过程中的温度监控，出钢温度测量，冶炼过程取样分析，对真空熔炼炉的性能要求越来越高。目前，真空熔炼炉的测温一般采用一次性快速测温热电偶，不能实现连续测温。至于取样装置，只在大型真空熔炼炉上得到应用，例如国外某公司大型真空熔炼炉采用旋转吊臂式测温和取样装置，结构复杂，操作困难。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，以解决真空熔炼炉不能实现连续测温及取样的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，包括移动装置、真空气动球阀、测温管、取样器、热电偶、测温取样杆、框架及气动开闭装置，其中框架与真空熔炼炉连接，所述测温管的一端通过真空气动球阀与真空熔炼炉的内腔连通，所述测温取样杆的一端穿过所述的测温管的另一端置于测温管内、并且与置于所述测温管内的取样器和/或热电偶连接，所述测温取样杆的另一端与所述框架滑动连接，所述移动装置设置于所述框架上、并且与所述测温取样杆传动连接，所述气动开闭装置设置于所述真空气动球阀上、且与所述测温管连接。
所述移动装置包括电机、减速机、链条、固定装置及导向涨紧轮，其中电机安装在所述框架的一端、并且输出端与所述减速机的输入轴连接，所述减速机的输出轴通过链条与所述导向涨紧轮传动连接，所述导向涨紧轮设置于所述框架的另一端，所述链条通过固定装置与所述测温取样杆连接。
所述测温管包括密封法兰、管体及密封导向管，其中密封法兰和密封导向管分别设置于所述管体的两端，所述密封法兰与所述真空气动球阀密封连接，所述密封导向管与所述测温取样杆滑动配合、并且通过密封圈密封，所述气动开闭装置与所述密封法兰连接，所述真空气动球阀与所述测温管形成密闭的装卸工作腔，所述装卸工作腔与真空泵连接。
所述测温取样杆包括绝缘法兰、连接法兰、杆体、热电偶插座及取样器连接件，其中杆体为中空结构，其一端通过连接法兰与所述移动装置连接，所述连接法兰的外侧设有绝缘法兰，所述杆体的另一端内外侧分别设有热电偶插座和取样器连接件。
所述气动开闭装置包括气缸和气缸安装板，其中气缸安装板与所述真空气动球阀连接，所述气缸安装在气缸安装板上、并且气缸杆与所述测温管连接。
所述气缸为两个、并且分别位于所述真空气动球阀的两侧。
所述框架包括电机安装板、支撑框架、直线导轨、轴承座及直线轴承，其中电机安装板设置于所述支撑框架的一端，所述支撑框架上设有直线导轨，所述轴承座通过直线轴承与所述直线导轨连接，所述轴承座与所述测温取样杆连接。
所述取样器采用刚玉、碳化硅、氮化硼、石墨或铸铁材质。
所述测温管和测温取样杆采用不锈钢管。
所述真空气动球阀和框架均设置于所述真空熔炼炉的炉盖上、并且所述真空气动球阀与所述炉盖上的测温法兰连接。
本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型可实现连续测温或取样，测温和取样功能集于一身，温度测量准确，取样方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型中移动装置的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是本实用新型中测温管的结构示意图；
图6是本实用新型中测温杆的结构示意图；
图7是本实用新型中框架的结构示意图；
图8是图7的右视图；
图9是本实用新型中气动开闭装置的结构示意图；
图10是本实用新型中热电偶的结构示意图；
图11是本实用新型中取样器的结构示意图之一；
图12是图11的俯视图；
图13是本实用新型中取样器的结构示意图之二；
图14是图13的俯视图；
图15是本实用新型进行测温作业的状态示意图；
图16是本实用新型进行取样作业的状态示意图。
图中：1为移动装置，101为电机，102为减速机，103为链条，104为固定装置，105为导向涨紧轮，2为真空气动球阀，3为测温管，301为密封法兰，302为管体，303为密封导向管，4为取样器，5为热电偶，6为测温取样杆，601为绝缘法兰，602为连接法兰，603为杆体，604为热电偶插座，605为取样器连接件，7为框架，701为电机安装板，702为支撑框架，703为直线导轨，704为轴承座，8为气动开闭装置，801为气缸，802为气缸安装板，100为真空熔炼炉，200为取样装置，300为坩埚。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
如图1-2所示，本实用新型提供的一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，包括移动装置1、真空气动球阀2、测温管3、取样器4、热电偶5、测温取样杆6、框架7及气动开闭装置8，其中框架7与真空熔炼炉连接，测温管3的一端通过真空气动球阀2与真空熔炼炉的内腔连通，测温取样杆6的一端穿过所述的测温管3的另一端置于测温管3内、并且与置于测温管3内的取样器4和/或热电偶5连接，测温取样杆6的另一端与框架7滑动连接，移动装置1设置于框架7上、并且与测温取样杆6传动连接，气动开闭装置8设置于真空气动球阀2上、且与测温管3连接。
进一步地，真空气动球阀2和框架7均设置于真空熔炼炉的炉盖上、并且真空气动球阀2与炉盖上的测温法兰连接。
如图3-4所示，移动装置1包括电机101、减速机102、链条103、固定装置104及导向涨紧轮105，其中电机101安装在框架7的一端、并且输出端与减速机102的输入轴连接，减速机102的输出轴通过链条103与导向涨紧轮105传动连接，导向涨紧轮105设置于框架7的另一端，链条103通过固定装置104与测温取样杆6连接。
如图5所示，测温管3包括密封法兰301、管体302及密封导向管303，其中密封法兰301和密封导向管303分别设置于管体302的两端，密封法兰301与真空气动球阀2密封连接，密封导向管303与测温取样杆6滑动配合、并且通过密封圈密封，气动开闭装置8与密封法兰301连接。真空气动球阀2与测温管3形成密闭的装卸工作腔，所述装卸工作腔与真空泵连接。
进一步地，测温管3采用不锈钢管。
如图6所示，测温取样杆6包括绝缘法兰601、连接法兰602、杆体603、热电偶插座604及取样器连接件605，其中杆体603为中空结构，其一端通过连接法兰602与移动装置1连接，连接法兰602的外侧设有绝缘法兰601，杆体603的另一端内外侧分别设有热电偶插座604和取样器连接件605。
进一步地，测温取样杆6采用不锈钢管。
如图7-8所示，框架7包括电机安装板701、支撑框架702、直线导轨703、轴承座704及直线轴承，其中电机安装板701设置于支撑框架702的一端，支撑框架702上设有直线导轨703，轴承座704通过直线轴承与直线导轨703连接，轴承座704与测温取样杆6连接。
如图9所示，气动开闭装置8包括气缸801和气缸安装板802，其中气缸安装板802与真空气动球阀2连接，气缸801安装在气缸安装板802上、并且气缸杆与测温管3连接。
进一步地，气缸801为两个、并且分别位于真空气动球阀2的两侧。
如图10所示，热电偶5为插接式热电偶，采用特种保护管材质，有氮化硼、氮化硅、金属陶瓷等。热电偶5的一端为测温端，另一端为插接头，实现连续测温并方便快速插拔更换。
如图11-12所示，取样器4的一种结构形式，采用直管式结构，直管的侧壁上设有进液口。该种结构适用于高温钢液的取样，为一次性使用。
如图13-14所示，取样器4的另一种结构形式，采用勺型结构。该结构适用于低温钢液的取样，可重复使用。
进一步地，取样器4采用刚玉、碳化硅、氮化硼、石墨或铸铁材质。
本实用新型的工作原理是：
如图15-16所示，本实用新型提供的多功能连续测温及取样装装置200安装在真空熔炼炉100的炉盖上，坩埚300置于真空熔炼炉100的中部。热电偶5通过插接件与测温取样杆6的一端连接，补偿导线从测温取样杆6的另一端引出；当取样时，取样器4连接到测温取样杆6的测温端，测温管3与真空气动球阀2形成密闭的装卸工作腔，密闭的装卸工作腔的开闭由气动开闭装置8的气缸801驱动，测温取样杆6的上下移动由移动装置1的电机101驱动。框架7安装在真空熔炼炉100的炉盖上，真空气动球阀2与真空熔炼炉100的炉盖上测温法兰连接，密闭的装卸工作腔与真空泵连接。通过真空气动球阀2将真空熔炼炉100与装卸工作腔隔离，实现连续测温和取样，装卸工作腔的开闭是由气缸801完成。
如图15所示，本实用新型的测温工作过程为：
1)启动气缸801使缸杆伸出，打开装卸工作腔，安装热电偶5后关闭气缸801，使缸杆收回，进而使装卸工作腔密封，关闭真空气动球阀2。
2)真空熔炼炉送电，坩埚内的物料熔化。
3)启动真空泵，给密闭的装卸工作腔抽真空，达到真空度后，关闭真空泵。
4)打开真空气动球阀2，启动电机101，测温取样杆6伸进真空炉内，热电偶5的三分之一插入钢液中，开始测温。
5)测温结束，启动电机101，测温取样杆6向上移动到位后。关闭真空气动球阀2，等待下次测温。
如图16所示，本实用新型的取样工作过程为：
1)启动气缸801，缸杆伸出，打开装卸工作腔，安装取样器4，关闭气缸801，缸杆收回，密封装卸工作腔，关闭真空气动球阀2。
2)真空熔炼炉送电，坩埚内的物料熔化。
3)启动真空泵，给密闭的装卸工作腔抽真空，达到真空度后，关闭真空泵。
4)打开真空气动球阀2，启动电机101，测温取样杆6伸进真空炉内，取样器4伸进钢液，钢液充满取样4后，启动电机101，测温取样杆6向上移动到位后。关闭真空气动球阀2，取下取样器，待样品冷却后，去除试样。
本实用新型可实现连续测温和取样，测温和取样功能集于一身，温度测量准确，取样方便。
以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，包括移动装置(1)、真空气动球阀(2)、测温管(3)、取样器(4)、热电偶(5)、测温取样杆(6)、框架(7)及气动开闭装置(8)，其中框架(7)与真空熔炼炉连接，所述测温管(3)的一端通过真空气动球阀(2)与真空熔炼炉的内腔连通，所述测温取样杆(6)的一端穿过所述的测温管(3)的另一端置于测温管(3)内、并且与置于所述测温管(3)内的取样器(4)和/或热电偶(5)连接，所述测温取样杆(6)的另一端与所述框架(7)滑动连接，所述移动装置(1)设置于所述框架(7)上、并且与所述测温取样杆(6)传动连接，所述气动开闭装置(8)设置于所述真空气动球阀(2)上、且与所述测温管(3)连接。
2.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述移动装置(1)包括电机(101)、减速机(102)、链条(103)、固定装置(104)及导向涨紧轮(105)，其中电机(101)安装在所述框架(7)的一端、并且输出端与所述减速机(102)的输入轴连接，所述减速机(102)的输出轴通过链条(103)与所述导向涨紧轮(105)传动连接，所述导向涨紧轮(105)设置于所述框架(7)的另一端，所述链条(103)通过固定装置(104)与所述测温取样杆(6)连接。
3.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述测温管(3)包括密封法兰(301)、管体(302)及密封导向管(303)，其中密封法兰(301)和密封导向管(303)分别设置于所述管体(302)的两端，所述密封法兰(301)与所述真空气动球阀(2)密封连接，所述密封导向管(303)与所述测温取样杆(6)滑动配合、并且通过密封圈密封，所述气动开闭装置(8)与所述密封法兰(301)连接，所述真空气动球阀(2)与所述测温管(3)形成密闭的装卸工作腔，所述装卸工作腔与真空泵连接。
4.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述测温取样杆(6)包括绝缘法兰(601)、连接法兰(602)、杆体(603)、热电偶插座(604)及取样器连接件(605)，其中杆体(603)为中空结构，其一端通过连接法兰(602)与所述移动装置(1)连接，所述连接法兰(602)的外侧设有绝缘法兰(601)，所述杆体(603)的另一端内外侧分别设有热电偶插座(604)和取样器连接件(605)。
5.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述气动开闭装置(8)包括气缸(801)和气缸安装板(802)，其中气缸安装板(802)与所述真空气动球阀(2)连接，所述气缸(801)安装在气缸安装板(802)上、并且气缸杆与所述测温管(3)连接。
6.根据权利要求5所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述气缸(801)为两个、并且分别位于所述真空气动球阀(2)的两侧。
7.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述框架(7)包括电机安装板(701)、支撑框架(702)、直线导轨(703)、轴承座(704)及直线轴承，其中电机安装板(701)设置于所述支撑框架(702)的一端，所述支撑框架(702)上设有直线导轨(703)，所述轴承座(704)通过直线轴承与所述直线导轨(703)连接，所述轴承座(704)与所述测温取样杆(6)连接。
8.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述取样器(4)采用刚玉、碳化硅、氮化硼、石墨或铸铁材质。
9.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述测温管(3)和测温取样杆(6)采用不锈钢管。
10.根据权利要求1所述的真空熔炼炉用多功能连续测温及取样装置，其特征在于，所述真空气动球阀(2)和框架(7)均设置于所述真空熔炼炉的炉盖上、并且所述真空气动球阀(2)与所述炉盖上的测温法兰连接。
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