本发明涉及耐火材料技术领域的一种实验设备，特别是涉及一种耐火材料热震试验装置用自动升降翻转机构。
背景技术：
耐火材料的抗热震稳定性试验是模拟耐火材料在高温环境中因为温度变化而发生损坏的试验，是用来评价耐火材料性能的重要指标。目前，耐火材料热震稳定性检验标准是耐火材料抗热震性试验方法gb/t30873-2014。试验原理是在规定的试验温度和冷却介质条件下，一定形状和尺寸的试样在经受极热急冷的温度突变后，根据其破损程度来确定耐火材料的抗热震性。其试验过程为将干燥后的耐火砖装在试样夹持器上，送入加热到一定温度的加热炉中保温20min进行急热，然后迅速将试样受热端浸入冷水急冷3min，取出试样晾干后，即可将试样再送入加热炉内，反复进行上述急冷急热过程，直至试验进行到试样受热端破损一半或达到约定的次数时停止。
目前，常规的耐火材料抗热震性试验设备存在一定的技术缺陷，如普遍采用人工通过试样夹持器实现试样入炉、出炉、入水、出水操作，费力、费时和危险；通过丝杠、升降机实现试样的上升和下降，速度慢、时间久；而试样的翻转机构也存在速度慢、传动不稳定的缺点。这样的传动机构导致试样急热后不能迅速入水急冷，试样热量损失大，严重影响试验结果，与试验标准要求不符。
技术实现要素：
为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种耐火材料热震试验装置用自动升降翻转机构，采用升降机和活塞 链条方式实现试样的快速升降，做到试样加热后能快速浸入水中；利用翻转齿轮、翻转齿条和试样夹持器上的偏心轴结构控制标型砖试样的翻转，通过托举板上的挡板调节使试样端面保持朝上入/出炉或试样端面朝下入/出水。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种耐火材料热震试验装置用自动升降翻转机构，包括自动升降系统和自动翻转系统，其特征在于，所述自动升降系统由活塞升降机、顶杆、动滑轮链轮、链条、控制器a、定位控制器b、定位控制器c和定位控制器d组成，其中活塞升降机固定在加热炉外侧的机架上，其通过顶杆与动滑轮链轮连接，链条一端固定在机架上，另一端穿过动滑轮链轮与自动翻转系统连接；所述定位控制器a、定位控制器b、定位控制器c和定位控制器d分别设置在加热炉外侧的机架上；
所述自动翻转系统由托举板、挡板、夹持器、翻转齿轮和翻转齿条组成，其中挡板设置在托举板上，托举板与自动升降系统的链条连接，偏心轴穿过夹持器上设有的偏心孔与托举板连接，翻转齿轮为两个设置在夹持器的两侧，翻转齿条为两个分别固定设置在位于加热炉炉门中心线上的加热炉底座机架上并与翻转齿轮啮合。
所述翻转齿条的两端分别有一段无齿部分。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)试样自动升降系统采用的升降机为“活塞-动滑轮链轮-链条”式组合结构，试样的上下移动速度和行程是普通升降机构的2倍，可以快速将加热后的试样浸入水冷槽中，符合试验标准“急冷”的需要；
2)试样自动翻转系统采用试样夹持器背面的偏心转动轴、试样夹持器两侧的翻转齿轮、机架上的翻转齿条等部分构成的组合机构，可以实现试样在上下移动过程中自动翻转、保持试样端面朝上入炉/出炉和试样端面朝下入水/出水，不需要额外的试样翻转驱动机构；
3)试样自动升降-翻转机构能够通过定位控制系统实现全自动化，无需人工干预/操作。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意主视图；
图2是本发明的结构原理示意右视图(去掉摄像机，加热炉剖切)；
图3是本发明的立体结构原理示意主视图。
图中：1-加热炉2-发热体3-标型砖试样4-夹持器5-偏心轴6-活塞升降机7-水冷槽10-炉门11-炉门开关齿条12-炉门定位控制器13-炉门开关齿轮14-托举板15-定位控制器a16-定位控制器b17-定位控制器c18-定位控制器d19-机架20-翻转齿条21-翻转齿轮22-摄像机23-顶杆24-动滑轮链轮25-链条26-挡板
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1-图3所示，本发明涉及的一种耐火材料热震试验装置用自动升降翻转机构，包括自动升降系统和自动翻转系统，所述自动升降系统由活塞升降机6、顶杆23、动滑轮链轮24、链条25、控制器a15、定位控制器b16、定位控制器c17和定位控制器d18组成，其中活塞升降机6固定在加热炉1外侧的机架19上，其通过顶杆23与动滑轮链轮24连接，链条25一端固定在机架19上，另一端穿过动滑轮链轮24与自动翻转系统连接；所述定位控制器a15、定位控制器b16、定位控制器c17和定位控制器d18分别设置在加热炉1外侧的机架19上，以准确控制标型砖试样3的升降位置与开始升降或翻转的时间；
所述自动翻转系统由托举板14、挡板26、夹持器4、翻转齿轮21和翻转齿条20组成，其中挡板26设置在托举板14上，托举板14与自动升降系统的链条25连接，偏心轴5穿过夹持器4上设有的偏心孔与托举板14连接，翻转齿轮21为两个设置在夹持器4的两侧，翻转齿条20为两个分别固定设置在位于加热炉1炉门10中心线上的加热炉1底座机架上并与翻转齿轮21啮合。
所述翻转齿条20的两端分别有一段无齿部分，翻转齿轮21运动到此后与翻转齿条20脱开，依靠标型砖试样3自身偏心力和托举板14上的挡板26使标型砖试样3的受热端朝向正上方垂直入/出加热炉1或正下方垂直入/出水冷槽7。
其工作原理，包括以下操作步骤：
1)在夹持器4内装好标型砖试样3并用螺丝固定；
2)炉温升至设定温度并保温一段时间后，触动炉门开关控制器12通过炉门开关齿条11和炉门开关齿轮13打开炉门10，启动活塞升降机按钮，活塞升降机6向上驱动顶杆23和动滑轮链轮24，链条25在动滑轮链轮24转动下带着托举板14和夹持器4把标型砖试样3送入加热炉1，当标型砖试样3顶端进入加热炉1炉内设定深度后触发定位控制器a15使活塞升降机6停止上升；
3)标型砖试样3在加热炉1内加热至规定的时间后，活塞升降机6下降，而托举板14和夹持器4在试样3自身重力作用拉动链条25快速向下运动，当标型转试样3完全离开炉门10后，触动炉门开关控制器12，炉门10关闭；与此同时夹持器4上的翻转齿轮21与固定在加热炉1底座机架上的翻转齿条20接触并啮合，在试样夹持器4上的偏心轴5作用下使标型砖试样3在下降的同时产生翻转运动；
4)标型砖试样3下降并翻转至加热端面朝向水平方向时触发定位控制器c17，升降机构6暂停2秒，摄像机22对标型砖试样3加热端面进行拍照后，活塞升降机6继续下降；
5)夹持器4在偏心轴驱动下继续下降和翻转，当标型砖试样3加热端面接近朝向正下方时，翻转齿轮21与翻转齿条20脱开(到翻转齿条20的无齿部分)，在标型砖试样3偏心力作用和托举板14上的挡板26约束下，标型砖试样3转至加热端面朝向正下方的状态；
6)标型砖试样3保持加热端面朝向正下方的状态继续下降浸入到水冷槽7中，当浸入深度达到规定尺寸后，触发定位控制器d18，活塞升降机6停止下降；
7)标型砖试样3在水冷槽7浸入规定的时间后，活塞升降机按钮启动，活塞升降机6向上驱动顶杆23和动滑轮链轮24，链条25在动滑轮链轮24转动下带着托举板14和夹持器4向上运动，当夹持器4上的翻转齿轮21与固定在加热炉底1座机架上的翻转齿条20接触并啮合后，试样夹持器4上的偏心轴5开始旋转驱动标型砖试样3在上升的同时开始翻转，当标型砖试样3转至加热端朝向水平方向时，触发定位控制器c17，活塞升降机6暂停10秒，摄像机22对标型砖试样3加热端面再次进行拍照后，活塞升降机6启动，带着试样3继续上升；
8)自动升降系统继续上升的同时标型砖试样3继续翻转，当标型砖试样3受热面接近朝向正上方时，夹持器4上的翻转齿轮21与翻转齿条20脱开，在标型砖试样3偏心力作用和托举板14上的挡板26约束下，标型砖试样3转至加热端面朝向正上方的状态，与此同时触发定位控制器b16，活塞升降机6停止；
9)标型转试样3保持加热端面朝上状态自然干燥，当干燥时间达到规定时间后，炉门10打开，自动升降系统将标型砖试样3升入加热炉1进行急热，重复步骤2)-8)的过程，直至标型砖试样3的受热端面破损面积达到一半或达到约定的次数时，停止/结束实验。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种耐火材料热震试验装置用自动升降翻转机构，包括自动升降系统和自动翻转系统，其特征在于，所述自动升降系统由活塞升降机、顶杆、动滑轮链轮、链条、控制器a、定位控制器b、定位控制器c和定位控制器d组成，其中活塞升降机固定在加热炉机架上，其通过顶杆与动滑轮链轮连接，链条一端固定在机架上，另一端穿过动滑轮链轮与自动翻转系统连接；所述定位控制器a、定位控制器b、定位控制器c和定位控制器d分别设置在加热炉机架上；
所述自动翻转系统由托举板、挡板、夹持器、翻转齿轮和翻转齿条组成，其中挡板设置在托举板上，托举板与自动升降系统的链条连接，偏心轴穿过夹持器上设有的偏心孔与托举板连接，翻转齿轮为两个设置在夹持器的两侧，翻转齿条为两个分别固定设置在位于加热炉炉门中心线上的加热炉机架上并与翻转齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的一种耐火材料热震试验装置用自动升降翻转机构，其特征在于，所述翻转齿条的两端分别有一段无齿部分。
技术总结