恒溫鼓風(fēng)干燥箱是實驗室常用的、應(yīng)用**廣泛的設(shè)備之一。尤其是在材料專業(yè)實驗室，可以說
 
80% 以上的實驗都需要鼓風(fēng)干燥箱的烘干、熱處理
 
［1－2］
和加溫處理 。恒溫鼓風(fēng)干燥箱也可以進行適當(dāng)?shù)母脑煲赃_到各行業(yè)的實際應(yīng)用，比如加裝自動稱
［3］;
重系統(tǒng)以實時動態(tài)監(jiān)測物料質(zhì)量的變化 改裝溫
［4］;
度控制系統(tǒng)提高溫度控制精度 利用工業(yè)控制計
 
算機、多功能接口板、鉑電阻溫度變送器、固體繼電器及執(zhí)行部件( 干燥箱) 構(gòu)成的簡單工業(yè)控制系統(tǒng)，
［5］;
實現(xiàn)對電熱干燥箱溫度的控制 還可將鼓風(fēng)干燥
［6］，
 
箱用于骨標(biāo)本制作過程中 這些大大提高了恒溫干燥箱的應(yīng)用*域。筆者所在的無機非金屬材料實驗室不僅在干燥物料方面大量使用鼓風(fēng)干燥箱，而
 
且還用于材料制備、合成方面作為加溫設(shè)備來進行化學(xué)反應(yīng)合成實驗。例如進行水熱合成反應(yīng)時將有機內(nèi)襯與鋼外襯組合的小型反應(yīng)釜置于恒溫鼓風(fēng)干
 


 
應(yīng)釜內(nèi)的物料隨著反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)運而轉(zhuǎn)動，達到物料動態(tài)反應(yīng)的目的。大量實驗表明改造后的設(shè)備完全可以應(yīng)用于動態(tài)水熱合成實驗，這種改造方法增加了恒溫鼓風(fēng)干燥箱的應(yīng)用范圍和功能，為干燥箱的
 
應(yīng)用提供了新的思路。
 
1 改造思路及配件
 
shou先在恒溫鼓風(fēng)干燥箱腔體內(nèi)加裝一可以轉(zhuǎn)動的主軸，將小型反應(yīng)釜裝在主軸上，將主軸與電動機相連，這樣在實驗過程中電動機帶動主軸及小型反應(yīng)釜轉(zhuǎn)動，物料隨小型反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)動態(tài)反應(yīng)合成實驗。具體改造時的裝配件及規(guī)格如下所述。
 
1． 1 電動機
 
電動機分為單相電動機和三相電動機，由于三相電動機運行狀態(tài)相對平穩(wěn)，并且輸出力矩大、效率高，而且實驗室可以提供三相電，因此決定采用三相電動機來為主軸提供轉(zhuǎn)動能量。改裝時安裝溫嶺市銘速機電廠生產(chǎn)的 Y 型三相異步電動機( 見圖 1) 。額定功率 750W，額定轉(zhuǎn)速為 2825 r / min。該電動機
 
效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動小、運行安全可靠。
 
1． 2 蝸輪減速機
 
從上述電動機的參數(shù)可以看出，電動機額定轉(zhuǎn)速達到 2825 r / min，這個速度遠遠超出了設(shè)備安全運行及實際實驗的需要，因此為了降低實際運轉(zhuǎn)時主軸的轉(zhuǎn)速，在電動機上需要連接一個減速器。減
 
速器一般有齒輪減速器和蝸桿減速器。本設(shè)備的改造采用蝸輪蝸桿減速器，生產(chǎn)廠商為杭州蕭達減速機有限公司，型號為 D 型蝸輪蝸桿減速機( 見圖 1) 。設(shè)備參數(shù)為: 速比為 60 ∶ 1，模數(shù)為 2，功率為 0. 6KW，中心距 73mm。蝸輪蝸桿減速機的安裝降低了主軸在運行時的轉(zhuǎn)速，保證了主軸安裝小型反應(yīng)釜后實驗設(shè)備的安全運行。
 
1． 3 變頻器
 
通過增加蝸輪減速機大大降低了主軸的運轉(zhuǎn)速
 
度，但單純通過蝸輪蝸桿減速機并不能達到實際實驗件的要求，考慮到實驗設(shè)備的安全運行，以及不同實驗需要采用不同轉(zhuǎn)速條件考察物料間的反應(yīng)差異。設(shè)備在改造時安裝了變頻器來調(diào)整電動機的頻率，達到控制整個系統(tǒng)運行轉(zhuǎn)速的目的。變頻器頻率范圍在 0 ～ 50Hz 之間調(diào)整。
 
1． 4 主軸
 
主軸采用不銹鋼制作而成，直徑為 50mm 的實心管。主軸上焊接 10 個帶螺紋的接頭，接頭長為
 
3cm，為了達到主軸扭矩平衡，10 個接頭采用對稱焊接( 具體構(gòu)造見圖 1) 。為了不影響聚四氟乙烯反應(yīng)釜間的相互干擾碰撞，每對接頭相鄰呈 90 度旋轉(zhuǎn)焊接。實際實驗進行時通過調(diào)整變頻器頻率，主軸實際轉(zhuǎn)速可在 1 ～ 20 r / min 內(nèi)調(diào)整。
 
1． 5 鏈條
 
本設(shè)備改造選用鏈條傳動，一共有兩條鏈條，兼具有減速功能。一條連接蝸輪蝸桿減速機與電動機，另一條連接蝸輪蝸桿減速機與主軸。
 
1． 6 支架
 
將上述各件采用螺絲固定在支架上，支架采用
 
2mm 厚的角鋼焊接而成。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( 1 電動機，2 蝸輪減速機，3 變頻器，4 主軸，5 鏈條，6 支
 
架，7 小型反應(yīng)釜)
 
圖 1 改造后的鼓風(fēng)干燥箱結(jié)構(gòu)
 
普通恒溫鼓風(fēng)干燥箱在安裝電動機、蝸輪減速機、變頻器及主軸后，與配套的小型反應(yīng)釜結(jié)合，實現(xiàn)了在水熱合成過程中反應(yīng)釜內(nèi)部物料的動態(tài)反應(yīng)，可以在很多實驗中替代動態(tài)水熱反應(yīng)釜用于動態(tài)水熱合成實驗。經(jīng)過本科生及研究生的多次使用后，發(fā)現(xiàn)改裝后的鼓風(fēng)干燥箱與聚四氟乙烯內(nèi)襯和不銹鋼外襯組合反應(yīng)釜相配套使用，完全可以用于動態(tài)水熱合成實驗。相比較帶攪拌槳的動態(tài)反應(yīng)釜而言，該設(shè)備在同一時間可以進行不同原料配合比下的實驗，這樣節(jié)省了大量的實驗時間，使用時簡單方便，受到廣大師生的一致好評。由于實驗量較大，實驗室進行了第二個烘箱的改裝，改裝后的烘箱及結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，基本改裝方法與**個相同。但
 
第二個烘箱改裝時將蝸輪蝸桿減速機與三相異步電動機直連，通過一條鏈傳動帶動主軸運轉(zhuǎn)。相比**個烘箱的改裝，第二個烘箱改裝后結(jié)構(gòu)更合理，系統(tǒng)運行更穩(wěn)定，而且從外觀上看整個設(shè)備更整齊。 
2 結(jié)語
 
本設(shè)備對普通鼓風(fēng)干燥箱進行改造，增加了主軸和電機等配件后，與小型反應(yīng)釜組合使用，可以替代動態(tài)水熱反應(yīng)釜用于動態(tài)水熱合成實驗。相比較單一動態(tài)水熱反應(yīng)釜，改裝后的鼓風(fēng)干燥箱可以在同一條件下進行多批次系列實驗，節(jié)省了大量的實
驗時間。經(jīng)本科教學(xué)和科學(xué)研究大量實驗后證明，改造后的設(shè)備安全可靠，節(jié)約實驗時間，簡單實用，對本科生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)的完成起到了重要的
 
作用。