[發(fā)明專利]一種螺桿式空氣壓縮機(jī)站吸氣的改進(jìn)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410703572.6
• 申請(qǐng)日: 2015-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN104596863A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡文軍;牛偉;王彤偉;陳勇梅;敬華;高洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號(hào): G01N3/18
• 分類號(hào): G01N3/18
• 代理公司: 中國(guó)工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料高溫力學(xué)性能研究領(lǐng)域，具體涉及一種多功能一體化結(jié)構(gòu)金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

利用材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行材料高溫力學(xué)性能研究一般是在材料試驗(yàn)上加裝一高溫爐，試樣置于高溫爐內(nèi)并通過試樣延長(zhǎng)桿與試驗(yàn)機(jī)兩端的夾頭相連，當(dāng)溫度滿足試驗(yàn)要求時(shí)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，利用高溫引伸計(jì)測(cè)量變形，可以計(jì)算獲得材料的彈性模量等參數(shù)。為了獲得更高溫度下金屬材料的拉伸性能，一般采用真空環(huán)境下的高溫拉伸試驗(yàn)，將試樣與延長(zhǎng)桿相連并將延長(zhǎng)桿部分的一置于真空箱中，另一部分與材料試驗(yàn)機(jī)的夾頭連接，當(dāng)溫度滿足試驗(yàn)要求時(shí)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，利用試驗(yàn)機(jī)橫粱測(cè)量變形，不能獲得彈性模量的準(zhǔn)確參數(shù)，其他材料參數(shù)需要進(jìn)行修正。

部分材料的高溫實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境具有特定的要求，如大多數(shù)金屬在空氣中進(jìn)行高溫實(shí)驗(yàn)都將產(chǎn)生較嚴(yán)重的氧化，氧化后的材料性能與原始材料具有較大的差別，而某些材料在高溫下氧化甚至?xí)a(chǎn)生有毒氣體，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員和環(huán)境造成較大傷害，因此這類實(shí)驗(yàn)對(duì)氣氛保護(hù)具有明確需求。還有部分研究工作，需要測(cè)量材料在特殊氣氛甚至混合氣氛下的高溫力學(xué)性能，以滿足特定工程需求。但目前的金屬材料高溫拉伸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不能提供符合特定要求的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境提供裝置未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)中金屬材料高溫拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)不能提供符合特定要求的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)材料發(fā)生高溫氧化甚至釋放有毒氣體的不足或多組份氣體環(huán)境下金屬材料高溫拉伸試驗(yàn)的要求，本發(fā)明提供了多功能一體化結(jié)構(gòu)的金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不僅能夠方便地進(jìn)行常規(guī)空氣中的高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，也能提供特定實(shí)驗(yàn)保護(hù)氣氛或多組份氣體環(huán)境下的金屬材料拉伸試驗(yàn)，滿足特殊材料對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境氣氛的要求，也能進(jìn)行真空環(huán)境下金屬材料彈性模量的測(cè)試，其材料性能參數(shù)不需進(jìn)行修正。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在常規(guī)材料實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增設(shè)一套氣氛保護(hù)或真空保護(hù)、加熱一體化結(jié)構(gòu)裝置，整個(gè)系統(tǒng)由加載系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、氣氛保護(hù)（配氣）或真空保護(hù)一體化裝置組成。氣氛保護(hù)或真空保護(hù)、加熱一體化裝置包括與之相連接的二級(jí)抽真空系統(tǒng)和保護(hù)氣氛或多組分配氣氛氣系統(tǒng)、保護(hù)氣體（含混合氣氛）進(jìn)氣管路系統(tǒng)、廢氣排放口及管路、廢氣過濾裝置、冷卻液體進(jìn)口及管路系統(tǒng)、冷卻液體出口及管路系統(tǒng)、試驗(yàn)機(jī)拉伸夾頭無摩擦密封結(jié)構(gòu)、電纜穿墻密封結(jié)構(gòu)、引伸計(jì)釋放密封結(jié)構(gòu)、觀察窗密封結(jié)構(gòu)、強(qiáng)制冷卻結(jié)構(gòu)、密封箱內(nèi)的照明燈、引伸計(jì)X軸和Y軸方向調(diào)節(jié)及外部釋放機(jī)構(gòu)。加熱系統(tǒng)包括三段式獨(dú)立控制加熱爐、監(jiān)測(cè)爐膛溫度的鎧裝熱電偶、測(cè)量試件溫度的熱電偶絲，加熱爐電源與加熱控制系統(tǒng)的輸出端相連。

本發(fā)明將整個(gè)加熱爐、試件、引伸計(jì)、試樣延長(zhǎng)桿及試驗(yàn)機(jī)拉伸夾頭置于氣氛保護(hù)或真空保護(hù)一體化裝置中，一體化裝置箱體由金屬板焊接組成半圓柱形結(jié)構(gòu)，箱體前面為可拆卸的門及觀察窗。箱門和箱體的連接可采用螺栓連接方式，也可采用合頁扣等其他連接方式，箱門和箱體之間用耐高溫橡膠墊隔開。加熱爐與箱體采用局部焊接支撐方式聯(lián)成一體，箱體采用獨(dú)立支撐方式置于試樣機(jī)機(jī)架內(nèi)，試驗(yàn)機(jī)夾頭與箱體采用無摩擦密封結(jié)構(gòu)相連；加熱爐與試樣延長(zhǎng)桿之間采用半密封方式進(jìn)行局部密封，加熱爐局部位置進(jìn)行減薄和開槽設(shè)計(jì)，用于安裝高溫引伸計(jì)。

本發(fā)明在一體化裝置箱體的底部設(shè)置一個(gè)進(jìn)氣口，頂部設(shè)置一個(gè)廢氣排放口。廢氣排放口與管道相連，將廢氣導(dǎo)引到安全區(qū)域，進(jìn)入過濾裝置進(jìn)行過濾和吸收。真空保護(hù)箱內(nèi)的保護(hù)氣體減少了試件在高溫時(shí)與氧氣發(fā)生反應(yīng)的可能性，同時(shí)即使有少量殘留的氧氣與試件接觸，反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體，也可從廢氣排放口排出。

本發(fā)明在一體化裝置箱體上下分別設(shè)置有多路冷卻水進(jìn)出口，用于冷卻試驗(yàn)機(jī)夾頭、引伸計(jì)以及向一體化裝置箱內(nèi)的強(qiáng)制冷卻管路通入冷卻水。

本發(fā)明在一體化裝置箱體內(nèi)安裝測(cè)量拉伸變形的引伸計(jì)，用于測(cè)量材料在高溫或氣氛環(huán)境下的拉伸變形。引伸計(jì)的冷卻水軟管設(shè)計(jì)有加強(qiáng)保護(hù)套，并采用獨(dú)立的支撐結(jié)構(gòu)和特殊的安裝方式，引伸計(jì)可以在支撐結(jié)構(gòu)上進(jìn)行上下和前后自由調(diào)節(jié)。

本發(fā)明在一體化裝置箱體上設(shè)計(jì)有穿墻電纜密封結(jié)構(gòu)，所有進(jìn)出箱內(nèi)的電纜均設(shè)有穿墻電纜密封結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明在一體化裝置箱體上設(shè)計(jì)有引伸計(jì)手動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)，保證拉伸試驗(yàn)在接近引伸計(jì)量程時(shí)，釋放引伸計(jì)。

本發(fā)明在一體化裝置箱體的內(nèi)加熱爐上下各設(shè)計(jì)有半密封結(jié)構(gòu)，半密封塊為泡沫石棉或耐火磚。