高溫高壓振蕩燒結爐

一、結構特點：

1、該設備能夠在高溫燒結過程中，通過控制系統實現燒結壓力的大小和頻率變化，使燒結壓力反復加卸載，從而實現振動燒結。

2、設備在加壓燒結時具備自動加壓、自動穩壓及保壓功能，進口壓力調節器性能可靠，配有伺服控制閥可調節加壓速度，并具有壓力波動極小的優點，位移變化顯示精度可達0.02mm ，數字信號輸出，抗干擾性強的特點。

3、控制柜采用平板彩色觸摸屏+PLC（配置多程序溫度控制模塊）控制方式，顯示界面清晰明了。電器元件采用施耐德、德力西品牌，長期使用質量可靠。

控溫精度高，操作方便。

二、技術參數

1、額定功率：30KW，三相，380V

2、溫度：2000℃

3、大工件尺寸：Ф60×30mm

4、有效工作區：φ150×150mm

5、靜態恒定壓強：0-30MPa（PID智能調節）

6、靜態壓強控制精度：±0.01MPa

7、振蕩動態壓強：0-3MPa（PID智能調節）

8、振蕩工作頻率：0-10Hz（PID智能調節）

9、振幅：0-10mm（PID智能調節）

10、壓頭位移：0-100mm

11、位移速度：0.01-20mm/s

12、升溫速率：0-25℃/min（PID智能調節）

13、冷態極限真空度：5×10-3Pa

14、壓升率：2Pa/h

15、測溫方式：鎢錸熱電偶+紅外測溫儀

16、儀表控溫精度：±1℃

17、充氣壓力：≤0.05MPa（可充氮氣、氬氣及混合氣體）

18、輪輻式壓力測壓—按預制曲線準確控壓

三、結構說明

1、爐身：為立式側面開爐門結構，殼體采用雙層水夾層結構，內壁為SUS304不銹鋼拋光處理，外壁為不銹鋼啞光處理，采用兩個不銹鋼方法蘭組焊成筒型結構，法蘭平面開有密封槽，采用“0”圈真空密封，并設水冷裝置（防止因溫度過高“0”圈老化），爐門與爐身采用絞鏈及活絡螺栓緊固，爐門上設有兩個電極孔、一個觀察窗及屏蔽，爐身上設有四個電極孔、一個熱電偶測溫孔、一個紅外儀孔和一個抽氣孔等。爐身頂部設有水冷不銹鋼上壓頭（可調節高度）、高精度位移傳感器、CKD電磁閥及排氣管路，爐身底部設有水冷不銹鋼下壓頭（可調節高度）、高精度位移傳感器、CKD電磁閥及充氣管路，可以充入氮氣和氬氣。

2、發熱元件及隔熱屏：采用等靜壓石墨制作成圓筒型發熱體，1/3布置在爐門上，2/3布置在爐身內，在均溫區外部環形對稱分布。保溫材料從里到位依次為石墨筒、軟碳氈、不銹鋼外殼，具有隔熱效果好，耐熱沖擊性好，便于快速加熱，整個加熱區可以作為一個結構完備的部件被拆卸出來，便于維護和修理。上下壓頭采用高強度石墨塊。

3、爐架：由上下橫梁Ф80mm雙立柱箱體等組成，作為上下壓頭支座。

4、電液伺服控制系統：

4.1設備功能及工作原理

（1）該設備的功能及主要性能參數

• 針對20T雙向振動加載熱壓爐功能需求；
• 載荷范圍：法向力的測量范圍均可達0至200KN；
• 加載頻率：0至10Hz，可調；

通過對實際電爐設備功能需求進行分析可知：上下壓頭電液伺服作動器直線往復運動，二者同時做相對加載。因此，為了能夠提取真實的力信號，本系統采用力閉環控制，位移輔助閉環控制，規范操作程序。加載力參數和頻率同步可調。

（2）工作原理

啟動液壓油源，伺服閥控制高壓液壓油作用在作動器的環形面，通過力傳感器及連桿將力傳遞至燒結的工件上。為了較好實現同步加載力精度控制，上線壓頭分別采用力傳感器獲取。

高溫高壓振蕩燒結爐

4.2  設備組成

本系統由液壓油源、電液伺服作動器及測力系統和控制系統等幾個部分組成。

（1）液壓油源：

液壓泵采用德國REXROTH變量柱塞泵，為了保證系統長期穩定可靠運行，過濾器選用德國MAHLE，采用二級過濾(過濾精度3微米)，伺服閥選用美國MOOG高響應G761系列。由于系統高壓運行產生的熱能，減小設備體積，設冷卻循環過濾系統。

（2）電液伺服作動器：

采用間隙密封環設計，摩擦力特別低，*的加工精度，極小的導向間隙具有以下優點

2.1優異的響應特性

2.2極低的磨損

2.3極快的活塞速度

2.4極低的啟動轉矩

2.5高疲勞強度

2.6長久的使用壽命

2.7經濟性高

（3）測力系統：

選用美國INTERFACE力傳感器，技術參數如下：

5、真空系統：壹臺TK-200油擴散泵配冷阱（防止油蒸氣進入爐膛）、Ф200氣動高真空擋板閥、Ф50氣動蝶閥、充放氣閥、真空壓力表等組成，真空管道與泵采用金屬波紋軟管快速接頭聯接（減緩震動），真空度的測量由數顯復合真空計執行。

6、控制系統：由加熱和液壓二部分組成，共用一套工控機控制。

電爐控制系統：

主電路由可控硅調功器、PLC（配置多程序溫度控制模塊）、一臺工控機（CPU為英特爾雙核處理器，主頻≥1.6G，WINDOWS 操作系統，硬盤500G，配USB數據輸出接口，同時留有RS485通訊接口）、一臺19英寸LED顯示器，具備智能控制功能，具有手動、自動、自調諧、自適應，曲線設定及儲存、升溫自動控制。

液壓控制系統：

采用美國DELTA伺服控制器，對加載力和頻率精確調控。

1. 伺服控制器（1套）：根據接收到的模擬信號和測量得到的伺服缸壓力信號產生控制指令，通過伺服放大器驅動伺服閥動作，獲得高頻率高精度輸出壓力。
2. A/D適配器：用于把模擬信號轉換為數字信號后，供計算機采集，因為需要實時采集動態信號，因此對采集頻率有較高的要求。采集通道滿足所有信號采集的需要，并預留2條備用通道。
3. D/A適配器：用于把計算機產生的數字信號轉換為模擬信號，供控制用。
4. 大功率多輸出直流穩壓電源：系統中的多路傳感器，放大器、伺服控制器需要5V、10V、12V、24V不同的直流恒壓源，要求該電源穩壓效果好、抗干擾能力強、功率大等性能，以便保證測量結果的準確性。同時結合控制柜的結構要求，需要定制電源。
5. 控制系統開發環境：采用LabView平臺上進行二次開發，獲得高速度、高精度、穩定性高的測控功能。
6. 由于此系統采集和控制通道多，采樣頻率高，對計算機資源消耗較大，因此配置較高的工控機。
7. 執行元件：本測試系統平臺均采用計算機控制，所以包括各驅動裝置的電器控制均需要從計算機到電器之間的執行元件，包括數字開關和繼電器。
8. 故障記錄、實時保護系統：需要建立一套*的自動保護系統，實現無人看守工作。本測試系統采用計算機實時控制和多點、多信號采集、實時信號處理等綜合手段，實現以上目的。

計算機集成監控環境：為了實現以上的全部功能，并且具有異常報警、24小時無人看守、計算機全自動控制等功能，計算機數字化記錄，實現人機友好環境，對實驗的穩定性、重復性、經濟性等均有好處。控制面板上裝有數顯電壓、電流表等器件。自動采集溫度、真空度等曲線，對各個工藝參數（溫度、真空度、壓力、位移等）實現動態顯示，方便用戶根據歷史曲線分析生產工藝。控制系統上設有過流、超溫及斷水等分類報警功能，電器元件采用施耐德、歐姆龍等品牌，產品品質有保證。電控柜按威圖標準制作，所有的控制元件集中到一個電控柜內。

7、水冷系統：由各種閥、不銹鋼管道相關裝置組成，具有斷水聲、光報警自動切斷加熱電源功能。

8、變壓器及聯接電纜：選用與使用功率相匹配的干式變壓器及電纜。