一種用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，該裝置包括底座、擠壓桿、擠壓活塞和圓柱體型腔，其中：所述底座置于圓柱體型腔下方，對圓柱體型腔起到支撐和對其下端封閉的作用；所述擠壓桿能在圓柱體型腔內自由滑動，其下端連接擠壓活塞；對所述擠壓桿的上端施加外力時，擠壓桿帶動與其相連的擠壓活塞向下運動，對型腔內的成型試樣散料進行施壓，形成所需規格的成型試樣。本實用新型可以滿足實驗室內對各種松散材料壓制成型，制作出符合標準直徑尺寸和長度的試樣。
【專利說明】一種用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及實驗室用的一種制作試樣的裝置，具體涉及一種用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置。
【背景技術】
[0002]耐火材料不同于一般的建筑材料，它是為高溫技術服務的基礎材料，必須具有在高溫苛刻條件下使用而不易損壞的性能，耐火材料在使用過程中，會受到各種破壞作用，如高溫下承受爐體及物料的荷重，操作過程中的外界應力、高溫流體的沖刷及侵蝕等，因此，必須要求耐火材料具備抵抗高溫條件下發生的物理、化學、機械等作用的能力，要求耐火材料具有能適應于各種條件的性質。耐火材料在正式投入使用前，需在實驗室里根據實驗要求制備出相應的試樣，然后對這些性質進行測試。常用的試樣制備方法是，在制成品上通過手動或機械切割的方式制試樣，然后再通過對切下的樣品進行仔細的表面處理方可使用，但是這種試樣制備方式存在一定的缺陷，往往由于操作不當使制得的樣品尺寸不合格，切割過程中設備振動造成樣品表面出現裂紋或整體樣品斷裂等缺陷，使樣品報廢，為了避免這種缺陷，本實用新型提出了一種新的試樣制備方式，直接設計一種滿足所需樣品尺寸要求的成型模具，直接壓制出符合尺寸要求的試樣，經燒結后不需要進行復雜的處理就可直接使用。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種操作簡單，經濟適用，能夠在實驗室快捷方便地制作出耐火材料成型試樣的裝置，該裝置能夠用來將松散的顆粒或粉末狀物質壓制成圓柱體。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0005]一種用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，該裝置包括底座、擠壓桿、擠壓活塞和圓柱體型腔，其中:所述底座置于圓柱體型腔下方，對圓柱體型腔起到支撐和對其下端封閉的作用；所述圓柱體型腔由兩個帶凸耳的空腔半圓柱體組成，兩個空腔半圓柱體通過凸耳上設置的螺栓孔可拆卸連接。所述擠壓桿能在圓柱體型腔內自由滑動，其下端連接擠壓活塞；所述擠壓桿的下端設置外螺紋結構，擠壓活塞的上端面設有與擠壓桿的外螺紋相配合的內螺紋，二者通過螺紋連接。對所述擠壓桿的上端施加外力時，擠壓桿帶動與其相連的擠壓活塞向下運動，對型腔內的成型試樣散料進行施壓，形成所需規格的成型試樣。
[0006]所需制備的試樣直徑尺寸決定圓柱體型腔孔徑尺寸，圓柱體型腔內徑設計為50mm±0.5mm (按國家標準要求,試樣直徑不大于50mm±0.5mm)。
[0007]所述圓柱體型腔內還可以設有與圓柱體型腔等高的圓筒，圓筒的內徑按所需制備的成型試樣的直徑設計。所述圓柱體型腔內的圓筒，其由兩個半圓筒組成，兩個半圓筒之間可拆卸連接。
[0008]當需要制備大尺寸試樣時，將成型試樣散料按所需量置于圓柱體型腔內，此時選擇的擠壓活塞其外徑按圓柱體型腔內徑設計(擠壓活塞外徑尺寸比圓柱體型腔內徑的實際尺寸小0.2mm)ο
[0009]當需要制備小尺寸試樣時，將所述圓筒放入圓柱體型腔內，再將成型試樣散料按所需量置于圓柱體型腔中的圓筒內，此時選擇的擠壓活塞其外徑按所述圓筒的內徑設計(擠壓活塞外徑尺寸比圓筒內徑的實際尺寸小0.2mm)0
[0010]所述底座、擠壓活塞、圓柱體型腔和圓柱體型腔內圓筒的材質均具有較高的洛氏硬度，硬度值滿足HRC ^ 60，以確保壓制耐火材料時表面不被損壞。
[0011]所述底座、擠壓活塞、圓柱體型腔和圓柱體型腔內圓筒的表面應光潔，其表面粗糙度值滿足Ra ( 0.8mm,以確保壓制出的試樣表面光滑。
[0012]壓制樣品時，整個裝置豎直放置，向腔內裝填實驗材料，當達到所需的高度后，將連接好擠壓活塞的擠壓桿放入，然后施加外力，擠壓桿向下運動，型腔內的散料被壓緊壓實，形成所需長度尺寸的成型試樣。本實用新型可以滿足實驗室內對各種松散材料壓制成型，制作出符合標準直徑尺寸和長度的試樣。
[0013]本實用新型的優點是:
[0014]1、本實用新型制作加工容易，可根據試樣的要求制作出所需尺寸的型腔體直徑和長度。
[0015]2、本實用新型結構簡單，操作方便，簡單適用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型`耐壓試樣壓制裝置結構示意圖。
[0017]圖2為圖1中底座結構示意圖。
[0018]圖3為圖2中A-A面剖視圖。
[0019]圖4為圖1中擠壓桿裝置結構示意圖。
[0020]圖5為圖1中空腔半圓柱體結構示意圖。
[0021]圖6為圖5中B-B面剖視圖。
[0022]圖7為半圓筒示意圖。
[0023]圖8為圖7中C-C面剖視圖。
[0024]圖中:1_底座；2_擠壓桿；3_緊固件；4-圓柱體型腔；5_擠壓活塞；6_成型試樣；7-半圓筒。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖及實施例詳述本實用新型。
[0026]如圖1-8所示，本實用新型用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置包括底座
1、擠壓桿2、擠壓活塞5和圓柱體型腔4，所述底座I置于圓柱體型腔4下方；所述圓柱體型腔4由兩個帶凸耳的空腔半圓柱體組成，兩個空腔半圓柱體的凸耳上設有四個螺栓孔，通過四組緊固件(螺栓螺母)3將兩個空腔半圓柱體緊固在一起。所述擠壓桿2能在圓柱體型腔4內自由滑動，其下端連接擠壓活塞5 ;擠壓桿2的下端為外螺紋結構，擠壓活塞5設有與擠壓桿2的外螺紋相配合的內螺紋，二者通過螺紋可拆卸連接。對所述擠壓桿2的上端施加外力時，擠壓桿2帶動與其相連的擠壓活塞5向下運動，對型腔內的成型試樣散料進行施壓,形成所需規格的成型試樣6。
[0027]所需制備的試樣直徑尺寸決定圓柱體型腔4孔徑尺寸，圓柱體型腔4內徑設計為50mm±0.5mm (按國家標準要求,試樣直徑不大于50mm±0.5mm)。
[0028]所述圓柱體型腔4內還可以設有與圓柱體型腔4等高的圓筒，圓筒的外徑比圓柱體型腔4內孔徑略小，圓筒的內徑按所需制備的成型試樣6的直徑設計。所述圓柱體型腔4內的圓筒，其由兩個半圓筒7組成，兩個半圓筒7之間可拆卸連接。需要時將其對接后放置在圓柱體型腔4內，其作用是調節圓柱體型腔4結構的內孔徑尺寸，制作不同直徑尺寸的試樣。
[0029]當需要制備大尺寸試樣時，不放置圓筒，直接將成型試樣散料按所需量置于圓柱體型腔4內，此時選擇的擠壓活塞5其外徑按圓柱體型腔內徑設計(擠壓活塞外徑尺寸比圓柱體型腔內徑的實際尺寸小0.2mm)0
[0030]當需要制備小尺寸試樣時，將所述圓筒放入圓柱體型腔4內，再將成型試樣散料按所需量置于圓柱體型腔中的圓筒內，此時選擇的擠壓活塞5其外徑按所述圓筒的內徑設計(擠壓活塞外徑尺寸比圓筒內徑的實際尺寸小0.2mm)0
[0031]所述底座1、擠壓活塞5、圓柱體型腔4和圓柱體型腔內圓筒的材質均具有較高的洛氏硬度，硬度值滿足HRC ^ 60，以確保壓制耐火材料時表面不被損壞。
[0032]所述底座1 、擠壓活塞5、圓柱體型腔4和圓柱體型腔內圓筒的表面應光潔，其表面粗糙度值滿足Ra ( 0.8mm,以確保壓制出的試樣表面光滑。
[0033]壓制樣品時，整個裝置豎直放置，向型腔內或圓筒內裝填實驗材料，當達到所需的高度后，將連接好擠壓活塞5的擠壓桿2放入，然后施加外力，擠壓桿2向下運動，型腔內或圓筒內的散料被壓緊壓實，形成所需長度尺寸的成型試樣6。本發明可以滿足實驗室內對各種松散材料壓制成型，制作出符合標準直徑尺寸和長度的試樣。
[0034]實施例1
[0035]如圖1-6所示，用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置包括底座1、擠壓桿2、擠壓活塞5、緊固件3、帶凸耳的兩個空腔半圓柱體。待制作的試樣為直徑50mm±0.5mm,長為50mm±0.5mm的圓柱體,實施步驟如下:
[0036]1、選擇滿足要求的材料加工底座1、擠壓桿2、擠壓活塞5、帶凸耳的兩個空腔半圓柱體，通過熱處理等工藝，使其硬度滿足HRC ^ 60，將空腔半圓柱體內孔徑加工成50mm，擠壓活塞外徑尺寸則需加工成48.8mm，表面粗糙度滿足Ra=0.8mm。
[0037]2、用四組螺栓螺母，將步驟I中加工好的兩個帶凸耳的空腔半圓柱體緊緊固定在一起，組裝成一個完整的圓柱體型腔4結構；
[0038]3、將底座I放置在水平工作臺上，將步驟2的組裝件放在底座的上方；
[0039]4、根據所需樣品的長度要求，計算所需的松散物料的質量，混合均勻后將其導入圓柱體型腔內，用料桿將物料上端撥平，切勿用力下壓；
[0040]5、將擠壓活塞5與擠壓桿2連接好后放置在型腔內，對擠壓桿由上向下垂直施加外力，外力的大小可根據外力控制系統進行控制和調整，制作滿足上述尺寸要求的圓柱體試棒。
[0041]實施例2
[0042]與實施例1的不同之處在于本實施例采用了圓筒。[0043]如圖1-8所示，用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置主要構成包括底座1、擠壓桿2、擠壓活塞5、緊固件3、帶凸耳的兩個空腔半圓柱體、兩個半圓筒7。待制作的試樣為直徑36mm±0.3，長為36±0.3mm的圓柱體，實施步驟如下:
[0044]1、選擇滿足硬度要求的材料加工底座1、擠壓桿2、擠壓活塞5、帶凸耳的兩個空腔半圓柱體，半圓筒7,空腔半圓柱體內孔徑為50mm,半圓筒7外徑尺寸可加工成49.9mm,內徑尺寸為36mm，擠壓活塞5外徑尺寸為35.8mm，表面粗糙度滿足Ra=0.8mm。
[0045]2、用四組緊固件3 (螺栓螺母)，將步驟I中加工好的兩個帶凸耳的空腔半圓柱體緊緊固定在一起，組裝成一個完整的圓柱體型腔4結構；
[0046]3、將底座I放置在水平工作臺上，將步驟2的組裝件放在底座的上方；
[0047]4、將兩個半圓筒7對接成圓筒后放入步驟2中的裝配好的圓柱體型腔4中；
[0048]5、根據所需樣品的長度要求，計算所需的松散物料的質量，混合均勻后將其導入圓柱體型腔4內的圓筒中，用料桿將物料上端撥平，切勿用力下壓；
[0049]6、將擠壓活塞5與擠壓桿2連接好后放置在圓筒中，對擠壓桿由上向下垂直施加外力，外力的大小可根據外力控制系統進行控制和調整，便制作出直徑滿足上述要求的圓柱體。
【權利要求】
1.一種用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:該裝置包括底座、擠壓桿、擠壓活塞和圓柱體型腔，其中:所述底座置于圓柱體型腔下方，對圓柱體型腔起到支撐和對其下端封閉的作用；所述擠壓桿能在圓柱體型腔內自由滑動，其下端連接擠壓活塞；對所述擠壓桿的上端施加外力時，擠壓桿帶動與其相連的擠壓活塞向下運動，對型腔內的成型試樣散料進行施壓，形成所需規格的成型試樣。
2.按照權利要求1所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所述擠壓桿的下端設置外螺紋結構，擠壓活塞的上端面設有與擠壓桿的外螺紋相配合的內螺紋，二者通過螺紋連接。
3.按照權利要求1所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所需制備的試樣直徑尺寸決定圓柱體型腔孔徑尺寸，圓柱體型腔內徑按國家標準要求設計為 50mm + 0.5mm。
4.按照權利要求1或3所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所述成型試樣散料按所需量置于圓柱體型腔內，所述擠壓活塞的外徑按圓柱體型腔內徑設計。
5.按照權利要求1所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所述圓柱體型腔內設有與圓柱體型腔等高的圓筒，圓筒的內徑按所需制備的成型試樣的直徑設計。
6.按照權利要求5所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所述成型試樣散料按所需量置于圓柱體型腔中的圓筒內，所述擠壓活塞的外徑按所述圓筒的內徑設計。
7.按照權利要求1所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所述圓柱體型腔由兩個帶凸耳的空腔半圓柱體組成，兩個空腔半圓柱體通過凸耳上設置的螺栓孔可拆卸連接。
8.按照權利要求5所述的用來制作耐火材料耐壓強度成型試樣的裝置，其特征在于:所述圓柱體型腔內的圓筒，其由兩個半圓筒組成，兩個半圓筒之間可拆卸連接。
【文檔編號】G01N1/36GK203551366SQ201320752301
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】查向東, 馬穎澈, 張龍, 舒磊, 高明, 劉奎 申請人:中國科學院金屬研究所