大型真空仓装置的制作方法

1.本发明涉及真空设备领域，尤其是一种大型真空仓装置。


背景技术：

2.在3d打印等加工制造过中，高温状态下的零件一旦接触到氧气并与之发生反应，就会对其机械性能产生影响。因此，需要在一个无氧且充满惰性气体的密闭空间进行。现有技术中的真空仓装置多为小型真空仓，但是打印大型零件所需要的大型真空仓装置中进行。本文的大型真空仓装置主要是指容积在300立方米以上的真空仓装置。而大型真空仓装置并非小型真空仓装置的简单放大，其在制造、运输和密封都存在较大的问题。在制造方面，大型真空仓装置制造难度更大，体积过大，且不易整体运输，在密封方面，大型真空仓相较于小型真空仓密封难度也更大。尤其是大型真空仓装置需要设置大型仓门以供材料和大型零件的输送，但是在打印中途若出现问题，需要暂停打印进入处理，一旦开启大型仓门进出就会使得外界氧气进入真空仓，易造成正在打印的零件氧化报废。
3.此外，大型真空仓装置同样需要更大的仓门实现大型零件的运输，仓门大则重量更重，在仓门与仓体之间通常设置有密封件，若仓门与仓体之间相对摩擦容易造成密封件损坏而导致密封不良，外界空气进入真空仓内部，造成零件氧化。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种大型真空仓装置，有效防止仓门与仓体摩擦导致的密封失效。
5.本发明公开的大型真空仓装置，包括仓体，所述仓体内具有主仓室，所述仓体设置有连通主仓室的主仓门，所述主仓门与仓体之间设置有密封件，所述仓体对应主仓门的两侧设置压板，所述压板与仓体之间形成u形滑槽，所述主仓门的两侧位于u形滑槽内，所述主仓门的两侧的宽度小于u形滑槽的宽度，所述主仓门连接有用于升降主仓门的升降机构，所述主仓门与仓体之间设置有第一弹性件，所述压板上设置有用于压紧主仓门的压紧机构。
6.优选地，所述第一弹性件安装于主仓门上，所述第一弹性件朝向仓体的端面设置有第一滑板，所述仓体对应第一滑板的滑行轨迹设置有平滑面。
7.优选地，所述主仓门和压板的压紧机构之间设置有第二弹性件，所述第一弹性件的刚性小于第二弹性件的刚度。
8.优选地，所述第一弹性件和第二弹性件均为弹簧缸，所述主仓门设置有贯穿的弹簧缸安装腔，所述第一弹性件安装于弹簧缸安装腔内侧，所述第二弹性件安装于弹簧缸安装腔的外侧，且第一弹性件与第二弹性件位于同一轴线上。
9.优选地，所述压紧机构包括减速电机和蜗轮丝杆传动机，每侧的压板分别设置有减速电机以及至少两台蜗轮丝杆传动机，位于同侧压板上的蜗轮丝杆传动机上下排列并且相邻的蜗轮丝杆传动机通过联轴器相互传动连接，所述减速电机与蜗轮丝杆传动机传动连接。
10.优选地，所述仓体还设置有过渡仓，所述过渡仓的内侧通过内仓门与主仓室相连通，所述过渡仓的外侧设置有连通外界的外仓门，所述内仓门和外仓门的面积均小于主仓门的面积。
11.优选地，所述主仓室内设置有仓内轨道，所述主仓门下方设置有可移除的活动轨道。
12.优选地，所述内仓门和外仓门均设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括手柄、转轴、中门栓、上门栓和下门栓，所述手柄和中门栓均安装于转轴上，所述上门栓和下门栓均依次通过短连杆以及长连杆与中门栓相连接。
13.优选地，所述内仓门和外仓门均通过铰链机构与仓体相连接，所述铰链机构包括推力球轴承和调心球轴承，所述推力球轴承通过推力轴承座安装于内仓门以及外仓门的中部，所述调心球轴承通过调心轴承座安装于内仓门以及外仓门的上下两端。
14.优选地，所述仓体包括顶板、底板、第一侧板、第二侧板、后端板和仓门端板，所述顶板、底板、第一侧板、第二侧板、后端板和仓门端板围成仓体，所述主仓门设置于仓门端板侧，所述过渡仓设置于第一侧板内，所述内仓门和外仓门分别连接于第一侧板的内侧和外侧。
15.本发明的有益效果是：本技术的大型真空仓装置在设置主仓门，主仓门沿两侧的u形滑槽实现仓门的开闭，通过在主仓门升降过程中，第一弹性件将主仓门与仓体之间推开一定的间隙，从而防止主仓门与仓体的摩擦造成密封件磨损或者损坏，进而提高真空仓装置的密闭性。
附图说明
16.图1是本发明的大型真空仓装置的主视图；
17.图2是图1的a-a剖视图；
18.图3是图1的b向视图；
19.图4是图2的c-c剖视图；
20.图5是图1中i处的放大图；
21.图6是图2中ii处的放大图；
22.图7是图2中iii处的放大图；
23.图8是图2中iv处的放大图；
24.图9是图4中v处的放大图；
25.图10是弹簧缸的示意图。
26.附图标记：仓体1；主仓室2；仓内轨道3；内仓门4；过渡仓5；外仓门6；手柄7；中门栓8；转轴9；运件小车10；上门栓11；短连杆12；长连杆13；推力球轴承14；推力轴承座15；调心球轴承16；调心轴承座17；窥视窗18；支架19；电葫芦20；主仓门21；减速电机22；蜗轮丝杆传动机23；u形缺口24；压板25；压盖26；第二弹性件27；顶盖28；第一弹性件29；第一滑板30；限位底板31；仓外轨道32；活动轨道33；第二滑板34；仓门间隙35；密封件36；钢滑板37；3d打印机轨道38；下门栓39；顶板1-1；后端板1-2；第一侧板1-3；底板1-4；第二侧板1-5；仓门端板1-6；缸体27-1；弹簧27-2；导向杆27-3。
具体实施方式
27.下面对本发明进一步说明。
28.如图1-4所示，本发明公开的大型真空仓装置，包括仓体1，所述仓体1内具有主仓室2，所述仓体1设置有连通主仓室2的主仓门21，所述仓体1还设置有过渡仓5，所述过渡仓5的内侧通过内仓门4与主仓室2相连通，所述过渡仓5的外侧设置有连通外界的外仓门6，所述内仓门4和外仓门6的面积均小于主仓门21的面积。
29.以3d打印大型零件为例，其主仓室2内设置有3d打印机轨道38，在3d打印前，先打开主仓门21，将材料或者工具等所需的物品通过主仓门21送入大型真空仓装置内，主仓门21具有较大的面积可以满足打印工具、材料及零件的进出。然后将主仓门21、内仓门4和外仓门6全部关闭，把主仓室2内的空气抽成近似真空状态，充入氩气，检测含氧量是否满足要求；如果达不到要求，多次循环抽真空充氩气直到满足要求为止。3d打印机开始打印，如果打印过程中，3d打印机设备出了故障，需要人工进入排除；则维护人员穿上防护服，背上氧气瓶，打开外仓门6；进入过渡仓5后，关闭外仓门6，然后再打开内仓门4，进入主仓室2后，关闭内仓门4；设备故障排除后，出去时与进入时的顺序相反，可以大幅降低进入主仓室2的氧气量；排除故障后，3d打印机继续打印。打印完成后，开启主仓门21，将打印好的零件运出仓外。3d打印过程中，如果人工检修完成出来后，检测过渡仓5的氧含量，当氧含量超标后，单独把过渡仓5抽成真空，充氩气；多次重复，直到氧含量达标。
30.鉴于主仓门21重量体积较大，主仓门21采用升降式结构。如本技术的实施例中，所述仓体1对应主仓门21的两侧设置压板25，所述压板25与仓体1之间形成u形滑槽，所述主仓门21的两侧位于u形滑槽内，所述主仓门21的两侧的宽度小于u形滑槽的宽度，所述主仓门21连接有用于升降主仓门21的升降机构，所述主仓门21与仓体1之间设置有第一弹性件29，所述压板25上设置有用于压紧主仓门21的压紧机构。主仓门21在升降机构的带动下，在u形滑槽内上下滑动，实现了主仓门21的开启和关闭。升降机构可以采用电葫芦、卷扬机滚珠丝杠或齿轮齿条等结构，如图所示的实施例中，升降机构采用设置于支架19上的电葫芦20。当主仓门21关闭到位后，采用压紧机构将主仓门21压紧在仓体1上，通过两者之间的密封件36实现密封。密封件36可以采用橡胶密封条等常规的密封结构，安装于仓体1或者主仓门21上均可。由于主仓门21与仓体1之间设置有密封件36，因此在主仓门21上、下运动过程中，密封件36会受到摩擦，容易造成密封件36损坏。为此，本技术在主仓门21与仓体1之间设置有第一弹性件29，第一弹性件29可以将主仓门21推向压板25，在主仓门21和仓体1间形成了仓门间隙35，该间隙避免了主仓门21上、下运动时把仓体1上的密封件36损坏。
31.由于主仓门21要上下滑动，为防止第一弹性件29影响主仓门21的滑动，如图6所示，所述第一弹性件29安装于主仓门21上，所述第一弹性件29朝向仓体1的端面设置有第一滑板30，所述仓体1对应第一滑板30的滑行轨迹设置有平滑面。通过第一弹性件29端部的第一滑板30与仓体1上的平滑面相配合，保证第一弹性件29在主仓门21与仓体1之间形成间隙的同时，主仓门21能够顺畅地上下移动。类似地，可以在主仓门21朝向压板25的一侧设置第二滑板34，压板25上设置相应的平滑面。第二滑板34可以保证主仓门21朝与压板25之间的相对运动。第一滑板30和第二滑板34均优选采用自润滑滑板，有效降低滑动阻力。第一弹性件29的刚性不宜过大，在保证主仓门21与仓体1之间形成间隙的同时，主仓门21与压板25之间最好也具有一定间隙，从而降低主仓门21上下滑动的阻力。如图6和7所示，仓体1上的平
滑面可以由钢滑板37的表面形成。
32.压紧机构在压紧主仓门21时，行程过大容易损坏其自身、主仓门21以及仓体1，而行程不足则容易使主仓门21密封不严，为此，本技术在所述主仓门21和压板25的压紧机构之间设置有第二弹性件27，所述第一弹性件29的刚性小于第二弹性件27的刚度。第二弹性件27具有相对较大的刚度，可以在压紧过程中，克服第一弹性件29的弹性力压紧主仓门21，同时因为第二弹性件27可以补偿压紧机构的行程，避免某些压紧机构行程过大造成设备损坏或行程不足未锁紧主仓门21出现漏气的情况发生。
33.第一弹性件29和第二弹性件27可以采用螺旋弹簧、气弹簧、碟形弹簧等等，在本技术的优选实施例中第一弹性件29和第二弹性件27均为弹簧缸，所述主仓门21设置有贯穿的弹簧缸安装腔，所述第一弹性件29安装于弹簧缸安装腔内侧，所述第二弹性件27安装于弹簧缸安装腔的外侧，且第一弹性件29与第二弹性件27位于同一轴线上。弹簧缸由缸体27-1、弹簧27-2和导向杆27-3等组成。弹簧27-2和导向杆27-3均装在缸体27-1内，缸体27-1端把合有盖体，把导向杆27-3压紧在缸体27-1内。弹簧缸相较于普通铜弹簧具有更高的稳定性和抗侧向性能。因为第一弹性件29的刚性要小于第二弹性件27的刚度，因此第一弹性件29采用小弹簧缸，而第二弹性件27则采用大弹簧缸。具体安装时，压盖26和顶盖28分别把合在大、小弹簧缸上，先把小弹簧缸装进主仓门21内，然后再装入大弹簧缸，大弹簧缸的缸体27-1压住顶盖28，并把压盖26把合在主仓门21上；在小弹簧缸的缸体27-1的另一端安装自润滑滑板作为第一滑板30。
34.压紧机构具体可以采用气缸、液压缸等结构，在本技术的优选实施例中，所述压紧机构包括减速电机22和蜗轮丝杆传动机23，每侧的压板25分别设置有减速电机22以及至少两台蜗轮丝杆传动机23，位于同侧压板25上的蜗轮丝杆传动机23上下排列并且相邻的蜗轮丝杆传动机23通过联轴器相互传动连接，所述减速电机22与蜗轮丝杆传动机23传动连接。蜗轮丝杆传动机23又名升降机，通过减速电机22进行驱动，具有较高的行程精度，可以满足压紧需求。将同侧的蜗轮丝杆传动机23通过联轴器相互传动连接，并利用同一减速电机22进行驱动，可以使其行程保持一致，进而均匀且稳定地压紧主仓门21。
35.为方便零件的输送，可以在主仓室2内设置仓内轨道3，但是主仓门21关闭时正下方不能有轨道，否则无法密闭，因此，本技术的优选实施例中所述主仓门21下方设置有可移除的活动轨道33。当主仓门21开启，需要输送零件时，将活动轨道33放置在主仓门21下方，利用活动轨道33连接仓内轨道3和仓外轨道32，可以将运件小车10通过轨道送入主仓室2，在打印完成后，将零件从主仓室2运出。当需要关闭主仓门21时，将活动轨道33移入主仓室2内或者外，即可将主仓门21关闭到底。为了保持活动轨道33与仓外轨道32的对接准确稳定，可以将仓外轨道32部分设置于主仓门21下方，相应地在主仓门21底部设置u形缺口24让位，注意u形缺口24并非贯穿结构，其仅仅深入主仓门21部分厚度即可。
36.如图5所示，为了保证内仓门4和外仓门6的保持关闭，所述内仓门4和外仓门6均设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括手柄7、转轴9、中门栓8、上门栓11和下门栓39，所述手柄7和中门栓8均安装于转轴9上，所述上门栓11和下门栓39铰接于内仓门4或外仓门6上，并且所述上门栓11和下门栓39均依次通过短连杆12以及长连杆13与中门栓8相连接。在内仓门4或外仓门6关闭到位后，旋转手柄7，转轴9带动中门栓8转动，从而将中门栓8转入门框的对应位置，中门栓8同时通过长连杆13和短连杆12带动上门栓11和下门栓39旋转，从而将上门
栓11和下门栓39转入门框的对应位置，实现密闭门的锁紧。门栓均可采用楔形结构，保证锁紧力的逐渐加大。
37.不同于主仓门21，内仓门4和外仓门6面积较小，因此，所述内仓门4和外仓门6均可通过铰链机构与仓体1相连接，以方便开闭，就具体安装而言，在本技术的优选实施例中，所述铰链机构包括推力球轴承14和调心球轴承16，所述推力球轴承14通过推力轴承座15安装于内仓门4以及外仓门6的中部，所述调心球轴承16通过调心轴承座17安装于内仓门4以及外仓门6的上下两端。推力球轴承14放置在仓门的中间，承担仓门重量，定位仓门的上、下位置，调心球轴承16布置在仓门的上、下两端，承担仓门的锁紧力，定位仓门的径向位置。上下三个轴承的高度位置可以与前文的三个门栓相对应，使其更好地实现锁紧功能。
38.仓体1的具体结构根据需求设计和制造，由于仓体1的整体体积加大，为了方便仓体1的制造和运输，在本技术的优选实施例中，所述仓体1包括顶板1-1、底板1-4、第一侧板1-3、第二侧板1-5、后端板1-2和仓门端板1-6，所述顶板1-1、底板1-4、第一侧板1-3、第二侧板1-5、后端板1-2和仓门端板1-6围成仓体1，所述主仓门21设置于仓门端板1-6侧，所述过渡仓5设置于第一侧板1-3内，所述内仓门4和外仓门6分别连接于第一侧板1-3的内侧和外侧。顶板1-1、底板1-4、第一侧板1-3、第二侧板1-5、后端板1-2和仓门端板1-6可以分开制造，运输至安装现场再焊成一个整体。第一侧板1-3、第二侧板1-5以及后端板1-2上可以开设窥视窗18，便于观察仓内情况。仓门端板1-6上可以设置限位底板1-431，主仓门21下降到位后通过限位底板1-431进行限位，并且通过限位底板1-431承担其重量。第一侧板1-3设置过渡仓5的位置开孔，并且设置加大厚度的门框，使其内有足够的空间形成过渡仓5，内仓门4和外仓门6即安装于门框内外两侧。