CN100519007C - 回转式高温烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转式高温烧结装置，包括炉管和位于炉管外面的加热装置，还包括一根安装在炉管正上方的传动轴，所述传动轴与传动机构相连接，传动轴的两端各固定一个主动带轮，所述炉管的两端各固定一个从动带轮，所述主动带轮与从动带轮之间通过传动吊装带相连接，所述炉管悬吊在传动吊装带上。传动吊装带除传动外，还起到悬吊炉管的作用，为炉管提供了一个柔性的支撑，当炉管两端存在不同轴的现象时，这种柔性支撑不会在炉管上产生附加弯矩。双侧带传动可以大大降低炉管所承受的扭矩，同时能够自动消除因不同步而施加在炉管上的破坏性扭矩，由于最大限度地消除了施加在炉管上的扭矩和弯矩，因此本发明的炉管不易折断和损坏。

Description

回转式高温烧结装置

技术领域

本发明涉及一种高温烧结炉，特别是一种炉管可以转动的回转式高温烧结炉。

背景技术

高温烧结炉用于对陶瓷、粉末冶金等制品的高温烧结，其工作温度可以达到1650℃，对于薄壁大口径陶瓷管制品、高温度敏感性烧结制品的高温烧结，以及烧结温度带狭窄、高温度均匀性烧结制品(如粉末冶金等)的高温烧结，其烧结工艺要求烧结设备的烧结工作区在较大的容积与跨度上具备稳定的温度场及极高的温度均匀性，才能获得高品质的制成品。为满足这一使用要求，烧结设备必须采用薄壁回转型圆管式炉膛。

对于这种回转型炉管而言，待烧结的制品位于炉管内，而加热装置则位于炉管的外面，因此炉管所承受的温度要高于其烧结制品的烧结温度，即高于1650℃，就现有的炉管材料(刚玉制品)而言，这个温度已接近其材料本身的高温蠕变温度，而烧结过程一般又需要在30小时以上，在如此恶劣的条件下使用，炉管材料的各项性能指标特别是抗折强度比常温状态急剧下降。这种非金属的炉管没有经过机械加工，其两端的同轴度无法保证，且炉管材料不能进行弹性变形，这样炉管转动时由传动系统施加在炉管上的扭矩和弯矩极易造成炉管的折断损坏，使烧结过程无法完成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构更合理的炉管可以转动的回转式高温烧结装置，以克服现有技术中炉管易折断损坏的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种回转式高温烧结装置，包括炉管和位于炉管外面的加热装置，还包括一根安装在炉管正上方的传动轴，所述传动轴与传动机构相连接，传动轴的两端各固定一个主动带轮，所述炉管的两端各固定一个从动带轮，所述主动带轮与从动带轮之间通过传动吊装带相连接，所述炉管悬吊在传动吊装带上。

本发明在炉管的两端都设置了带轮，传动轴以带传动的方式驱动炉管转动，与单侧传动相比，这种双侧传动可以大大降低炉管所承受的扭矩；当两侧的传动不同步时，传动吊装带与带轮之间可以发生相对滑动，能够自动消除因不同步而施加在炉管上的破坏性扭矩；传动吊装带除传动外，还起到悬吊炉管的作用，为炉管提供了一个柔性的支撑，当炉管两端存在不同轴的现象时，这种柔性支撑不会在炉管上产生附加弯矩。而如果采用轴承座等形式的刚性支撑，当炉管两端存在不同轴的现象时，刚性支撑会在炉管上产生附加弯矩，致使炉管折断。

作为对上述技术方案的改进，所述两个从动带轮之间常温下的距离比两个主动带轮之间的距离短A/2，其中A为所述炉管从常温升到工作温度时的伸长量。当炉管达到工作温度时，炉管伸长，使两个从动带轮之间的距离比两个主动带轮之间的距离长A/2。这样炉管伸缩时，主动从动带轮之间的偏矩不会超过A/4，从而使传动吊装带的偏角最小。炉管工作时，传动吊装带对炉管的作用力有一轴向分力，该轴向分力使炉管产生轴向压应力，这种轴向压应力可以帮助提高炉管的抗弯强度。

作为上述技术方案的一种优选方案，还包括两个套在炉管两端的炉管端套，所述炉管端套与炉管之间固定连接，所述从动带轮固定在炉管端套上。采用炉管端套后，可以使炉管的管壁不必太厚，以提高炉管的传热性能；适当增加炉管端套的壁厚更便于与从动带轮相连接；同时，可使薄壁炉管处于炉内均匀稳定的温度场中工作，而将温度梯度较大的区域过渡到热稳定性更好的炉管端套上。

更优地，所述两个炉管端套之间还固定有加强筋，所述加强筋紧贴在炉管的外表面上。加强筋可以提高炉管的强度，同时又不致于对炉管的传热性能造成太大影响。几根加强筋沿轴向紧贴在炉管的外面，连同两个炉管端套形成一个笼式结构，当炉管受热膨胀时，直径变大，而加强筋会对炉管施加径向压力，对于抗压不抗拉的炉管材料而言，这种径向压力也可以提高炉管的强度，帮助避免炉管在附加弯矩的作用下折断损坏。

更优地，所述两个炉管端套的外端还固定有配重盘。配重盘可以平衡炉管端套附加在炉管上的弯矩，从而消除炉管所承受的附加弯矩。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明回转式高温烧结装置的主视图。

图2表示了炉管的长度变化引起传动吊装带偏角的变化。

图3是图1的左视图。

具体实施方式

本发明的一种回转式高温烧结装置如图1、图3所示，圆筒形炉管1的外面设有由电热元件8构成的加热装置，待烧结的制品放置在炉管1的内部，炉管1的两端由炉塞2封堵。传动轴7位于炉管1的正上方，传动轴7由两个轴承座6安装在支架10上，传动轴7的一端固定有链轮9，电机直联型摆线针轮减速机14通过链传动与链轮9相连接，从而带动传动轴7转动。炉管1的两端设有两个炉管端套12，炉管端套12套在炉管1的外面并通过高温粘接剂与炉管1固定连接。炉管端套12的壁厚可以厚一些，每个炉管端套12上固定一个从动带轮3，传动轴7的两端各固定一个主动带轮5，主动带轮5与从动带轮3之间通过传动吊装带4相连接，炉管1悬吊在两端的传动吊装带4上，其重量完全由传动吊装带4承担。传动吊装带4不但可以带动炉管1转动，还为炉管1提供了一个柔性的支撑，当炉管1两端存在不同轴的现象时，这种柔性支撑不会在炉管1上产生附加弯矩。与单侧传动相比，这种双侧传动可以大大降低炉管1所承受的扭矩；当两侧的传动不同步时，传动吊装带4与带轮之间可以发生相对滑动，能够自动消除因不同步而施加在炉管1上的破坏性扭矩。为了平衡炉管端套12附加在炉管1上的弯矩，在两个炉管端套12的外端还固定有配重盘13。

两个炉管端套12之间还固定有加强筋11，加强筋11与炉管1、炉管端套12一样都是由刚玉材料制成，加强筋11与炉管1的轴线相平行并紧贴在炉管1的外表面上，加强筋11的两端通过高温粘接剂与两个炉管端套12的端面相连接。几根加强筋11沿轴向粘贴在炉管1的外面，连同两个炉管端套12形成一个笼式结构，当炉管1受热膨胀时直径变大，而加强筋11会限制炉管1的径向变形，对炉管1施加径向压力，对于抗压不抗拉的炉管材料而言，这种径向压力可以提高炉管的强度，避免炉管在附加弯矩的作用下折断损坏。加强筋11的数量应当合理，既可以提高炉管1的强度，同时又不致于对炉管1的传热性能造成太大影响。

当炉管1由常温加热到工作温度时，炉管会伸长，这样就会引起主动从动带轮3、5之间的相对位置发生偏移，为了不限制炉管热胀冷缩自由，同时控制传动吊装带4的偏角在允许的工作范围内，一方面应当合理设计传动轴7与炉管1的间距，另一方面可以使两个从动带轮3之间在常温下的距离比两个主动带轮5之间的距离短A/2，其中A为炉管1从常温升到工作温度时的伸长量。如图2所示，常温下传动吊装带4偏向内侧，当炉管1达到工作温度时，炉管伸长A，两个从动带轮之间的距离比两个主动带轮之间的距离长A/2，传动吊装带偏向外侧4’的位置，此时传动吊装带对炉管的作用力有一轴向分力，该轴向分力使炉管产生轴向压应力，这种轴向压应力可以提高炉管的抗弯强度。并且炉管伸缩时，主动从动带轮3、5之间的偏矩不会超过A/4，从而使传动吊装带4的偏角最小。

Claims (5)

1.一种回转式高温烧结装置，包括炉管(1)和位于炉管外面的加热装置，其特征是：还包括一根安装在炉管(1)正上方的传动轴(7)，所述传动轴(7)与传动机构相连接，传动轴(7)的两端各固定一个主动带轮(5)，所述炉管(1)的两端各固定一个从动带轮(3)，所述主动带轮(5)与从动带轮(3)之间通过传动吊装带(4)相连接，所述炉管(1)悬吊在传动吊装带(4)上。

2.根据权利要求1所述的回转式高温烧结装置，其特征是：所述两个从动带轮(3)之间常温下的距离比两个主动带轮(5)之间的距离短A/2，其中A为所述炉管(1)从常温升到工作温度时的伸长量。

3.根据权利要求1所述的回转式高温烧结装置，其特征是：还包括两个套在炉管(1)两端的炉管端套(12)，所述炉管端套(12)与炉管(1)之间固定连接，所述从动带轮(3)固定在炉管端套(12)上。

4.根据权利要求3所述的回转式高温烧结装置，其特征是：所述两个炉管端套(12)之间还固定有加强筋(11)，所述加强筋(11)紧贴在炉管(1)的外表面上并同时与炉管(1)固定连接。

5.根据权利要求3所述的回转式高温烧结装置，其特征是：所述两个炉管端套(12)的外端还固定有配重盘(13)。

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