一种水平旋转台真空罐

技术领域

本发明涉及真空罐领域，更具体的说，尤其涉及一种水平旋转台真空罐。

背景技术

现有真空罐的一般罐体结构都是由轧制金属弯卷制成，前端盖采用带有‘O’型环密封环的罐门实现真空罐的开闭，后端盖采用弧形钢板并焊接在罐体上实现密封，真空实验所需要的观测端口、抽气端口等等端口均开设在筒状的罐体上。在真空实验前，将被测对象置入真空罐罐内，通过抽气端口连接的气泵之类的抽气装置抽出真空罐罐内的空气，真空罐罐内环境达到预定的真空度后，完成封口工序，再做下一步的真空实验。

一般情况下，考虑到真空罐整体的耐压性，端盖采用弧形钢板，罐体采用圆形的外壳，使罐外大气压力形成向心的合力，各个方向受力均匀，没有薄弱点。在面对不同的被测对象和不同的实验要求时，就需要定制不同尺寸的真空罐。但由于一些实验的特殊性，此类型的真空罐子远不能满足需求。

在真空罐中进行加载实验时，被测对象需要承受竖直向下的加载力。此外，在被测对象需要进行真空磨损试验时，还需要设计摩损工况。若采用上述的真空罐进行此类试验，其主要缺陷如下：

第一、真空罐的大多数功能端口开设在罐体上，在实验功能需求较多的情况下，采用的真空罐尺寸较大，实际有效的空间占有率低，真空罐的空间利用率低；

第二、将轴竖直放置的真空罐，加载端口就需要开设在弧形端盖上，导致孤形端口的密封要求提高或直接降低了真空管密封性，并破坏了原有的耐压性；

第三、将轴水平放置的真空罐，加载端口同样开设在罐体上，进一步增大了真空罐的尺寸，增加了对摩损工况设计的难度和要求；

第四、真空罐罐内外还需要安装各种测量器件、测试对象和平台等物件，真空管整体成圆弧状，不利于安装和搬运，安装精度低。

发明内容

本发明的目的在于解决现有真空罐密封性能差、空间利用率低以及加载实验可靠性不足的问题，提出了一种水平旋转台真空罐，能够进行加载试验，提高真空罐使用时的可靠性。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种水平旋转台真空罐，包括真空罐罐体、真空罐罐盖、水平旋转台、轴承和磁流体密封轴，所述真空罐罐盖整体呈圆盘状，真空罐罐盖上设置有加载端口、观察窗口和信号输入端口；所述真空罐罐体整体呈圆筒状，真空罐罐体侧面设置有抽气端口和信号输出端口，真空罐罐体的底面中心开设有一个圆形通孔；真空罐罐盖通过螺栓固定安装在真空罐罐体上方，真空罐罐盖和在真空罐罐体密封连接；所述水平旋转台放置在真空罐罐体内部，水平旋转台用于承载试验物件；水平旋转台底部设置有旋转轴，旋转轴穿过真空罐罐体地面上的圆形通孔且旋转轴通过轴承安装在真空罐罐体的底面通孔上；旋转轴的下端连接磁流体密封轴的输出轴，磁流体密封轴的外壳上端固定在真空罐罐体的底部。

在实验过程中，通过所述真空罐罐体的抽气端口来连接外部的抽气装置，通过所述真空罐罐盖的信号输入端口和所述真空罐罐体的信号输出端口来连接外部的电缆设备，通过所述真空罐罐盖的观察窗口来观察实际的实验现象；在加载实验过程中，加载力通过所述真空罐罐盖上的加载端口中的加载机构施加在试验物件上；在旋转加载实验过程中，对所述磁流体密封轴的输入端施加驱动力，所述磁流体密封轴的输出端传递力矩给所述水平旋转台的旋转轴，从而使所述水平旋转台做旋转运动。

进一步的，所述真空罐罐盖上的加载端口设置有四个，四个加载端口绕真空罐罐盖的轴线均匀分布。

进一步的，所述真空罐罐盖的信号输入端口通过固定在信号输入端口上的盲板密封。

进一步的，所述真空罐罐体的侧面底部设置了多个安装凸台，所述安装凸台上开设有竖直设置的圆形安装孔，真空罐罐体通过安装凸台固定在外部机架上。安装凸台方便所述真空罐罐体的定位和安装。安装凸台设置有五个且环绕真空罐罐体的侧面均匀分布。

进一步的，所述真空罐罐体上开设有两个信号输出端口。通过两个信号输出端口满足更多的信号采集需求。

进一步的，所述真空罐罐体上的信号输出端口通过盲板封住，盲板通过螺丝固定在信号输出端口上。在需要进行电信号输出的实验中，需要移除盲板。

进一步的，所述真空罐罐体的底部圆形通孔中固定有圆柱状凸台，圆柱状凸台与真空罐罐体的底面一体成型，水平旋转台的旋转轴通过轴承安装在圆柱状凸台的上端，圆柱状凸台内部设有空心圆孔，水平旋转台的旋转轴穿过空心圆孔连接磁流体密封轴的输出端，磁流体密封轴的外壳固定在圆柱状凸台的下方。

进一步的，所述水平旋转台的旋转轴上套装有密封圈，密封圈的下表面和外侧面与圆柱状凸台过盈配合，密封圈的上表面与轴承过盈配合，密封圈的内侧面与旋转轴过盈配合。

进一步的，所述磁流体密封轴的外壳与圆柱状凸台的底面密封连接。

进一步的，所述真空罐罐盖上绕真空罐罐盖的轴线均匀设置了四个吊环。吊环方便所述真空罐罐盖的搬运。

本发明的有益效果在于：

1)本发明采用真空罐罐盖为圆盘状，相对于传统的圆弧状真空罐罐盖，制造更加简单，真空罐端盖上开孔的密封性要求更低；

2)本发明在真空罐罐盖上设置了加载端口、观察窗口和信号输入端口，在真空罐罐体上设置了抽气端口和信号输出端口，结构简单、紧凑，装配方便，空间利用率高；

3)本发明在真空罐罐体中加入了水平旋转台，为试验物件在水平旋转台上进行的加载磨损实验提供了直接接触的磨损平台；

4)本发明采用了磁流体密封轴传递旋转力矩给水平旋转台的旋转轴，实现了力矩在真空和常压环境之间的传递，做到了真空罐罐体中心底部圆孔处的真空密封；

5)本发明通过信号输入端口和信号输出端口传递真空罐中的实验信息，有利于实时监控真空罐中的实验，提高了真空罐使用时的可靠性。

附图说明

图1是本发明一种水平旋转台真空罐的整体结构示意图。

图2是本发明一种水平旋转台真空罐的内部结构剖视图。

图3是本发明真空罐罐体的结构示意图。

图4是本发明真空罐罐盖的结构示意图。

图中，1-真空罐罐体、101-安装凸台、102-信号输出端口、103-圆柱状凸台、104-抽气端口、2-真空罐罐盖、201-吊环、202-观察窗口、203-信号输入端口、204-加载端口、205-加载机构、3-盲板、4-磁流体密封轴、5-水平旋转台、6-轴承。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

上面术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～4所示，一种水平旋转台真空罐，包括真空罐罐体1、真空罐罐盖2、水平旋转台5、轴承6和磁流体密封轴4，所述真空罐罐盖2整体呈圆盘状，真空罐罐盖2上设置有加载端口204、观察窗口202和信号输入端口203，加载机构205安装在加载端口上；所述真空罐罐体1整体呈圆筒状，真空罐罐体1侧面设置有抽气端口104和信号输出端口102，真空罐罐体1的底面中心开设有一个圆形通孔；真空罐罐盖2通过螺栓固定安装在真空罐罐体1上方，真空罐罐盖2和在真空罐罐体1密封连接；所述水平旋转台5放置在真空罐罐体1内部，水平旋转台5用于承载试验物件；水平旋转台5底部设置有旋转轴，旋转轴穿过真空罐罐体1地面上的圆形通孔且旋转轴通过轴承6安装在真空罐罐体1的底面通孔上；旋转轴的下端连接磁流体密封轴4的输出轴，磁流体密封轴4的外壳上端固定在真空罐罐体1的底部。

在实验过程中，通过真空罐罐体1的抽气端口104来连接外部的抽气装置，通过真空罐罐盖2的信号输入端口203和真空罐罐体1的信号输出端口102来连接外部的电缆设备，通过真空罐罐盖2的观察窗口202来观察实际的实验现象；在加载实验过程中，加载力通过真空罐罐盖2上的加载端口204中的加载机构205施加在试验物件上；在旋转加载实验过程中，对磁流体密封轴4的输入端施加驱动力，磁流体密封轴4的输出端传递力矩给水平旋转台5的旋转轴，从而使水平旋转台5做旋转运动。

所述真空罐罐盖2上的加载端口204设置有四个，四个加载端口204绕真空罐罐盖2的轴线均匀分布。

所述真空罐罐盖2的信号输入端口203通过固定在信号输入端口203上的盲板3密封。在需要电信号输入的实验中，移除所述盲板3。

所述真空罐罐体1的侧面底部设置了多个安装凸台101，所述安装凸台101上开设有竖直设置的圆形安装孔，真空罐罐体1通过安装凸台101固定在外部机架上。安装凸台101方便所述真空罐罐体1的定位和安装。安装凸台101设置有五个且环绕真空罐罐体1的侧面均匀分布。

所述真空罐罐体1上开设有两个信号输出端口102。所述真空罐罐体1上的信号输出端口102通过盲板3封住，盲板3通过螺丝固定在信号输出端口102上。

所述真空罐罐体1的底部圆形通孔中固定有圆柱状凸台103，圆柱状凸台103与真空罐罐体1的底面一体成型，水平旋转台5的旋转轴通过轴承6安装在圆柱状凸台103的上端，圆柱状凸台103内部设有空心圆孔，水平旋转台5的旋转轴穿过空心圆孔连接磁流体密封轴4的输出端，磁流体密封轴4的外壳固定在圆柱状凸台103的下方。

所述水平旋转台5的旋转轴上套装有密封圈，密封圈的下表面和外侧面与圆柱状凸台103过盈配合，密封圈的上表面与轴承6过盈配合，密封圈的内侧面与旋转轴过盈配合。

所述磁流体密封轴4的外壳与圆柱状凸台103的底面密封连接。所述真空罐罐盖2上绕真空罐罐盖2的轴线均匀设置了四个吊环201。吊环201方便所述真空罐罐盖2的搬运。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。