專利名稱：自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于航空鈦合金整體框、梁、大型整體壁板等工件在制造過程中為提高工件剛度所填充石蠟的熔化及保溫裝置，屬于石蠟熔化及保溫技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在航空鈦合金整體框、梁及大型整體壁板制造過程中，為解決鈦合金薄壁件加工中容易出現(xiàn)的讓刀、變形、振動(dòng)等問題，需要對(duì)鈦合金框類弱剛度件進(jìn)行填充石蠟來提高剛度，使得鈦合金弱剛度框類件的高效、高質(zhì)加工成為可能。目前，在機(jī)械制造行業(yè)，缺乏石蠟熔化及溫度控制的專用設(shè)備，石蠟熔化主要依靠傳統(tǒng)法加熱，對(duì)熔化后的液體石蠟的溫度只是依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)操作來控制，石蠟溫度受外界環(huán)境影響較大，這種石蠟熔化方式的安全系數(shù)較低，降低了現(xiàn)場(chǎng)加工的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有石蠟熔化及保溫技術(shù)存在的不足，提供一種用于弱剛性零件加工過程中所填充石蠟的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，該裝置能實(shí)現(xiàn)對(duì)石蠟溫度的自動(dòng)控制，具有高的保溫性能，使石蠟溫度一直控制在生產(chǎn)工藝需求的范圍之內(nèi)。本發(fā)明的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置采用以下技術(shù)解決方案該自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，包括箱體、石蠟容器、加熱系統(tǒng)和攪拌機(jī)構(gòu)，箱體的上端安裝有箱體蓋，箱體蓋具有真空保溫層，箱體蓋上設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)；箱體內(nèi)設(shè)置有石蠟容器，石蠟容器與箱體之間設(shè)有加熱層和保溫層，保溫層包裹在加熱層的外側(cè)，加熱層中充有導(dǎo)熱油；箱體的上部設(shè)有與加熱層連通的進(jìn)油管，箱體的下部設(shè)有與加熱層連通的排油口，箱體的下部還設(shè)有與石蠟容器連通的石蠟流出口 ；加熱系統(tǒng)包括電熱絲、石蠟熱電偶、石蠟溫度控制器、導(dǎo)熱油熱電偶和導(dǎo)熱油溫度控制器，用于檢測(cè)熔化石蠟溫度的石蠟熱電偶設(shè)置在石蠟容器內(nèi)，石蠟熱電偶與石蠟溫度控制器連接，電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶均安裝在加熱層內(nèi)，電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶均與導(dǎo)熱油溫度控制器連接。所述箱體安裝在一個(gè)帶有腳輪的底架上，以便于箱體移動(dòng)。所述攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌手柄和攪拌桿，攪拌手柄安裝在箱體蓋上，攪拌桿與攪拌手柄連接，攪拌桿的末端設(shè)有對(duì)稱葉片。所述箱體蓋上設(shè)有視窗，以觀測(cè)石蠟熔化情況。所述箱體的外側(cè)設(shè)有觀察加熱層內(nèi)導(dǎo)熱油的油位顯示管。所述箱體上安裝有與加熱層連通的壓力表和安全閥。加熱過程中，通過轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)對(duì)石蠟進(jìn)行攪拌，使石蠟熔化速度提高的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)石蠟材料系統(tǒng)組分的組織分布均勻；箱體上的保溫層將石蠟容器和加熱系統(tǒng)包圍，減小環(huán)境溫度對(duì)裝置的影響；通過溫度控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)熱油溫度和石蠟溫度的控制。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)石蠟溫度的自動(dòng)控制，具有高保溫性，工作中可以使石蠟溫度一直控制在生產(chǎn)工藝需求的范圍之內(nèi)，減小了環(huán)境因素對(duì)石蠟溫度的影響，增加了操作過
3程的安全性能，提高了生產(chǎn)效率，減小了人力勞動(dòng)，很好的滿足了石蠟填充弱剛性零件加工過程中對(duì)石蠟的熔化及保溫性能。


圖1是本發(fā)明的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的后視圖。圖3是圖1的俯視圖。圖中1、箱體蓋，2、箱體，3、油位顯示管，4、腳輪，5、排油口，6、石蠟流出口，7、底架，8、操作控制箱，9、壓力表，10、進(jìn)油管，11、安全閥，12、合頁，13、攪拌手柄，14、攪拌桿， 15、石蠟容器，16、保溫層，17、加熱層，18、第一接線端，19、石蠟熱電偶，20、導(dǎo)熱油熱電偶， 21、第二接線端，22、電源線，23、視窗，對(duì)、密封保溫墊。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置如圖1、圖2和圖3所示，主要包括底架7、 箱體2、石蠟容器15、加熱系統(tǒng)和攪拌機(jī)構(gòu)。箱體2安裝在底架7上，箱體2的上端通過合頁12安裝有箱體蓋1 (參見圖2)，箱體蓋1具有真空層保溫結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有視窗23，以觀測(cè)石蠟熔化情況。底架7的底部安裝有腳輪4，使整個(gè)裝置可以移動(dòng)，滿足多個(gè)機(jī)床上航空薄壁件的石蠟填充工作。箱體2內(nèi)設(shè)置有石蠟容器15，石蠟容器15與箱體2之間設(shè)有加熱層 17和保溫層16，保溫層16包裹在加熱層17的外側(cè)，加熱層17中充有導(dǎo)熱油，保溫層16中設(shè)有密封保溫墊24并填充有珍珠巖。箱體2的上部設(shè)有與加熱層17連通的進(jìn)油管10，箱體2的下部設(shè)有與加熱層17連通的排油口 5。箱體2的外側(cè)設(shè)有加熱層17內(nèi)導(dǎo)熱油的油位顯示管3。箱體2上位于油位顯示管3上方安裝有壓力表9和安全閥11。石蠟容器15 是由高導(dǎo)熱性大直徑焊接管材制作而成的圓筒狀容器，箱體2的下部還設(shè)有與石蠟容器15 連通的石蠟流出口 6，石蠟流出口 6上安裝球閥，以控制液體石蠟流出，輸送到目標(biāo)工件。底架7上固定安裝有操作控制箱8，操作控制箱8上安裝了電源開關(guān)按鈕、緊急停止按鈕、導(dǎo)熱油溫度控制器和石蠟溫度控制器。操作控制箱8中的各電器元件通過電源線 22與外部電源連接。加熱系統(tǒng)包括石蠟熱電偶19、石蠟溫度控制器、電熱絲、導(dǎo)熱油熱電偶20和導(dǎo)熱油溫度控制器。用于檢測(cè)熔化石蠟溫度的石蠟熱電偶19設(shè)置在石蠟容器15內(nèi)，石蠟熱電偶19通過傳輸線與操作控制箱8中的石蠟溫度控制器連接，石蠟溫度控制器通過石蠟熱電偶19測(cè)得熔化的石蠟溫度，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行控制。電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶20均安裝在加熱層17內(nèi)，導(dǎo)熱油熱電偶20通過傳輸線與操作控制箱8內(nèi)的導(dǎo)熱油溫度控制器連接，電熱絲的兩端即第一接線端18和第二接線端19通過傳輸線與操作控制箱8內(nèi)的導(dǎo)熱油溫度控制器連接。電熱絲通電后將溫度傳導(dǎo)給加熱層17內(nèi)的導(dǎo)熱油，通過導(dǎo)熱油將熱量傳給石蠟容器15內(nèi)的石蠟，導(dǎo)熱油溫度控制器通過導(dǎo)熱油熱電偶20測(cè)得導(dǎo)熱油溫度，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行控制。在加熱前，將導(dǎo)熱油通過進(jìn)油管10加入到加熱層17中，觀測(cè)油位顯示管3以確定加入的油量；在加熱過程中，加熱層17內(nèi)的壓力通過壓力表9顯示出來，當(dāng)壓力過大時(shí)安全閥11自動(dòng)工作進(jìn)行減壓，確保安全性；所有工作完成后，可以將導(dǎo)熱油通過排油口 5將油排出。該加熱系統(tǒng)能起到保溫作用，可以減少石蠟熱量的散失，節(jié)約能源。
箱體蓋1上設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)。如圖2所示，該攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌手柄13和攪拌桿 14，攪拌手柄13通過圓錐滾子軸承安裝在箱體蓋1上，攪拌桿14與攪拌手柄13連接在一起，攪拌桿14的末端具有對(duì)稱的葉片結(jié)構(gòu)。在加熱過程中通過旋轉(zhuǎn)攪拌手柄13來帶動(dòng)攪拌桿14轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)石蠟進(jìn)行攪拌，使石蠟熔化速度提高的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)石蠟材料系統(tǒng)組分的組織分布均勻。在熔化石蠟過程中，操作人員通過調(diào)節(jié)和控制操作箱8上的控制按鈕，對(duì)加熱系統(tǒng)溫度和石蠟溫度進(jìn)行控制。加熱前根據(jù)生產(chǎn)工藝所要求加熱系統(tǒng)和石蠟的溫度，調(diào)節(jié)石蠟溫度控制器，使控制的溫度范圍符合工藝要求。在加熱系統(tǒng)溫度和石蠟的溫度都沒達(dá)到各自控制溫度時(shí)，加熱系統(tǒng)一直加熱，在其中任一溫度達(dá)到控制溫度時(shí)，加熱系統(tǒng)自動(dòng)斷電，當(dāng)由于散熱導(dǎo)致溫度下降到控制溫度之下時(shí)，加熱系統(tǒng)又開始自動(dòng)加熱，如此循環(huán)，致使石蠟溫度一直控制在工藝需求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，包括箱體、石蠟容器、加熱系統(tǒng)和攪拌機(jī)構(gòu)，其特征是箱體的上端安裝有箱體蓋，箱體蓋具有真空保溫層，箱體蓋上設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)；箱體內(nèi)設(shè)置有石蠟容器，石蠟容器與箱體之間設(shè)有加熱層和保溫層，保溫層包裹在加熱層的外側(cè)，加熱層中充有導(dǎo)熱油；箱體的上部設(shè)有與加熱層連通的進(jìn)油管，箱體的下部設(shè)有與加熱層連通的排油口，箱體的下部還設(shè)有與石蠟容器連通的石蠟流出口 ；加熱系統(tǒng)包括電熱絲、石蠟熱電偶、石蠟溫度控制器、導(dǎo)熱油熱電偶和導(dǎo)熱油溫度控制器，用于檢測(cè)熔化石蠟溫度的石蠟熱電偶設(shè)置在石蠟容器內(nèi)，石蠟熱電偶與石蠟溫度控制器連接，電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶均安裝在加熱層內(nèi)，電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶均與導(dǎo)熱油溫度控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，其特征是所述箱體安裝在一個(gè)帶有腳輪的底架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，其特征是所述攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌手柄和攪拌桿，攪拌手柄安裝在箱體蓋上，攪拌桿與攪拌手柄連接，攪拌桿的末端設(shè)有對(duì)稱葉片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，其特征是所述箱體蓋上設(shè)有視窗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，其特征是所述箱體的外側(cè)設(shè)有觀察加熱層內(nèi)導(dǎo)熱油的油位顯示管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，其特征是所述所述箱體上安裝有與加熱層連通的壓力表和安全閥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)控溫石蠟熔化及保溫裝置，包括箱體、石蠟容器、加熱系統(tǒng)和攪拌機(jī)構(gòu)，箱體的上端安裝有箱體蓋，箱體蓋上設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)；箱體內(nèi)設(shè)置有石蠟容器，石蠟容器與箱體之間設(shè)有加熱層和保溫層，加熱層中充有導(dǎo)熱油；箱體的下部設(shè)有石蠟流出口；加熱系統(tǒng)包括電熱絲、石蠟熱電偶、石蠟溫度控制器、導(dǎo)熱油熱電偶和導(dǎo)熱油溫度控制器，石蠟熱電偶設(shè)置在石蠟容器內(nèi)，石蠟熱電偶與石蠟溫度控制器連接，電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶均安裝在加熱層內(nèi)，電熱絲和導(dǎo)熱油熱電偶均與導(dǎo)熱油溫度控制器連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)石蠟溫度的自動(dòng)控制，滿足了石蠟填充弱剛性零件加工過程中對(duì)石蠟的熔化及保溫性能。
文檔編號(hào)B01J19/18GK102211010SQ20111012149
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者周長安, 孫杰, 李劍峰, 葛茂杰, 高彪 申請(qǐng)人:山東大學(xué)