本發(fā)明涉及熱電偶加工方法及熱電偶，尤其是涉及一種橡膠行業(yè)密煉機(jī)用耐磨熱電偶加工方法及具有用該方法加工的耐磨熱電偶。

背景技術(shù)：

橡膠煉制過程時間相對較短，在煉膠過程中需要嚴(yán)格的控制密煉機(jī)的溫度，如果煉膠過程溫度過高，會加快橡膠的熱氧老化，使硫化膠是物理機(jī)械性能下降，即出現(xiàn)過煉現(xiàn)象，同時還會使膠料發(fā)生焦燒現(xiàn)象，煉膠溫度也不能太低，否則會出現(xiàn)膠料壓散現(xiàn)象，因此需要用熱電偶對密煉機(jī)進(jìn)行實時的溫度監(jiān)控。

同時由于橡膠煉制過程中會在密煉機(jī)內(nèi)產(chǎn)生超高的壓力和剪切力，這種超高的的壓力和剪切力會充斥著整個密煉機(jī)的內(nèi)部空間，同時也作用于置于密煉機(jī)內(nèi)的熱電偶。因此需要熱電偶要具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。

熱電偶一般分為絕緣式熱電偶和接殼式熱電偶，其都具有保護(hù)套管和熱電偶絲，熱電偶絲置于保護(hù)套管內(nèi)用于進(jìn)行溫度測量，保護(hù)套管用于固定和保護(hù)熱電偶絲的作用?，F(xiàn)有技術(shù)中用于橡膠行業(yè)密煉機(jī)內(nèi)的熱電偶的保護(hù)套管一般分為兩種類型。一種是熱電偶的保護(hù)套管分為兩體結(jié)構(gòu)，即保護(hù)管和耐磨頭，保護(hù)管采用長的金屬管，耐磨頭采用較短的金屬圓柱材料進(jìn)行加工和外表面光滑和耐磨處理制成，并將保護(hù)管和耐磨頭通過焊接固定在一起，熱電偶絲置于保護(hù)管和耐磨頭內(nèi)以進(jìn)行溫度測量。這種熱電偶由于保護(hù)管和耐磨頭采用焊接連接，其容易因為焊接處存在內(nèi)部缺陷而導(dǎo)致金屬疲勞從而引起熱電偶的強(qiáng)度不夠產(chǎn)生斷裂，同時還需要對焊接處進(jìn)行光滑處理等步驟增加的生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性。另一種熱電偶的保護(hù)套管為一體結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)過程是將一較長的金屬棒料進(jìn)行整體鉆孔，加工出細(xì)長的內(nèi)孔，之后進(jìn)行表面的光滑和耐磨處理，熱電偶絲置于保護(hù)套管上的內(nèi)孔用于進(jìn)行溫度測量。這種熱電偶的保護(hù)套管雖然可以具有較高的強(qiáng)度，但是其還具有以下缺點：1、由于需要在細(xì)的棒料上深鉆孔，加工工藝復(fù)雜，加工成本高，2、在細(xì)長棒料上鉆孔，由于鉆孔深度較大，在加工過程中容易造成鉆偏等問題影響熱電偶的質(zhì)量或增加次品率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種橡膠行業(yè)密煉機(jī)用耐磨熱電偶的加工方法，其不僅消除了熱電偶保護(hù)套管采用分體式結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高的問題，同時也消除了采用整體鉆孔加工復(fù)雜且容易鉆偏等問題。同時也提供了一種具有較高的強(qiáng)度，較高的耐磨性，且具有較快的反應(yīng)時間熱電偶。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種耐磨熱電偶加工方法，包括以下步驟：(1)坯料選?。焊鶕?jù)熱電偶保護(hù)套管長度設(shè)計要求和熱電偶絲規(guī)格選取金屬管；(2)縮徑處理：通過熱鍛方法將選取的所述金屬管的一端進(jìn)行縮徑處理，使得所述金屬管的熱鍛端密閉并形成致密的端頭，從而獲得一端為悶頭的金屬管；(3)機(jī)加工處理：所述機(jī)加工處理包括對所述一端為悶頭的金屬管的悶頭端的光滑處理和悶頭端鉆孔處理，使得所述一端為悶頭的金屬管具有光滑的端頭和具有與所述金屬管內(nèi)孔同軸的悶頭端通孔；(4)熱電偶絲焊接：將熱電偶絲穿入所述具有悶頭端通孔的金屬管的內(nèi)孔中，并將所述熱電偶絲的測溫端焊接在所述悶頭端通孔內(nèi)形成封閉端頭；

進(jìn)一步地，所述機(jī)加工處理還包括對所述一端為悶頭的金屬管的內(nèi)外壁進(jìn)行光滑表面處理；

進(jìn)一步地，還包括對所述金屬管悶頭端表面進(jìn)行噴涂耐磨層處理；

進(jìn)一步地，所述噴涂耐磨層處理為采用超音速火焰噴涂方法噴涂碳化鎢合金涂層；

一種采用本發(fā)明所述的耐磨熱電偶加工方法加工的耐磨熱電偶，包括保護(hù)套管、熱電偶絲和兩孔陶瓷管，所述熱電偶絲穿入所述兩孔陶瓷管中并置于所述保護(hù)套管內(nèi)，所述保護(hù)套管是由一端通過熱鍛縮徑處理的金屬管制成的一端密閉的悶頭管，所述悶頭管的悶頭端外形為光滑過渡曲面，所述悶頭端具有與所述金屬管的內(nèi)孔同軸的悶頭端通孔，所述熱電偶絲的測溫端穿入所述悶頭端通孔并與所述悶頭端通孔的內(nèi)壁焊接形成封閉端頭；

進(jìn)一步地，所述光滑過渡曲面包括圓錐面、所述圓錐面與所述保護(hù)套管的外壁連接處的第一圓弧面以及所述圓錐面的錐尖處的第二圓弧面；

進(jìn)一步地，所述保護(hù)套管的悶頭端表面噴涂有碳化鎢合金涂層；

進(jìn)一步地，所述保護(hù)套管為合金鋼；

進(jìn)一步地，所述兩孔陶瓷管和所述保護(hù)套管之間還注有al2o3。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的橡膠行業(yè)密煉機(jī)用耐磨熱電偶，具有以下有益效果：1、耐磨熱電偶的保護(hù)套管是通過對厚壁金屬管的一端進(jìn)行熱短縮經(jīng)以形成用于放置熱電偶絲的悶頭管，該方法使得保護(hù)套管具有較高的強(qiáng)度，避免了保護(hù)套管采用分體結(jié)構(gòu)焊接容易損壞的缺點；2、通過熱端縮徑處理，保護(hù)套管的熱鍛端的結(jié)構(gòu)更加致密，增強(qiáng)了保護(hù)套管耐磨端的耐磨強(qiáng)度；3、保護(hù)套管熱鍛端機(jī)加工成光滑過渡曲面，可以減小保護(hù)套管耐磨端受到密煉機(jī)內(nèi)壓力和剪切力的沖擊，提高熱電偶的使用壽命；4、保護(hù)套管耐磨端加工成光滑過渡曲面，可以減小熱鍛端的壁厚，提高保護(hù)套管內(nèi)熱電偶絲的響應(yīng)時間；5、保護(hù)套管的熱鍛端采用超音速火焰噴涂方法噴涂碳化鎢合金涂層，進(jìn)一步增強(qiáng)了保護(hù)套管的耐磨強(qiáng)度，提高了熱電偶的使用壽命；6、保護(hù)套管采用合金鋼制成，可以進(jìn)一步提高保護(hù)套管的強(qiáng)度和耐磨性，提高熱電偶的使用壽命；7、熱電偶絲的測溫端與保護(hù)套管殼體焊接，使得熱電偶具有較快的響應(yīng)時間，提高了熱電偶的響應(yīng)靈敏度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明耐磨熱電偶一種實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1中a處的局部放大示意圖。

圖中：1、保護(hù)套管，11、金屬管的內(nèi)孔，2、熱電偶絲，21、熱電偶絲測溫端，3、兩孔陶瓷管，4、悶頭端，41、悶頭端通孔，42、圓錐面，43，第二圓弧面，44、第一圓弧面，5、玻璃纖維管。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實施例1

一種耐磨熱電偶加工方法，包括以下步驟：

(1)坯料選?。焊鶕?jù)熱電偶保護(hù)套管長度設(shè)計要求和熱電偶絲規(guī)格選取金屬管；

在該步驟中，根據(jù)熱電偶保護(hù)套管的長度設(shè)計要求和熱電偶絲的規(guī)格選取具有一定長度和內(nèi)外徑尺寸的金屬管，金屬管可以是不銹鋼、合金鋼等材料制成的金屬厚壁管，金屬管的壁厚應(yīng)當(dāng)保證在熱鍛處理過程中金屬管的內(nèi)徑可以縮小并消除，優(yōu)選地，金屬管的壁厚與外徑之比為1/3～1/4，可以保證熱鍛縮徑過程中金屬管的內(nèi)徑完全消除并在金屬管的端部形成致密的端頭。優(yōu)選地，金屬管采用合金鋼，因為合金鋼本身具有較高的強(qiáng)度，通過本方法對合金鋼金屬管加工獲得的保護(hù)套管可以具有更高的耐磨性。

(2)縮徑處理：通過熱鍛方法將選取的所述金屬管的一端進(jìn)行縮徑處理，使得所述金屬管的熱鍛端密閉并形成致密的端頭，從而獲得一端為悶頭的金屬管；

在該步驟中，對選取的金屬管的一端進(jìn)行熱鍛處理，熱鍛處理使得金屬管的一端的內(nèi)孔徑縮小直至消除形成悶頭管，金屬管的悶頭端經(jīng)過熱鍛處理形成，其具有更高的致密性和更高的強(qiáng)度，提高了耐磨性能和抗沖擊力，從而可以提高保護(hù)管的使用壽命。

(3)機(jī)加工處理：所述機(jī)加工處理包括對所述一端為悶頭的金屬管的悶頭端的光滑處理和悶頭端鉆孔處理，使得所述一端為悶頭的金屬管具有光滑的端頭和具有與所述金屬管內(nèi)孔同軸的悶頭端通孔；

在步驟2中通過熱鍛縮徑處理獲得的一端為悶頭的金屬管，其悶頭端表面粗超，無法使用，因此需要對其進(jìn)行光滑處理以減小保護(hù)管端頭表面與待測液體的阻力，提高保護(hù)管的使用壽命。同時，在金屬管的悶頭端上加工有與金屬管內(nèi)徑同軸的悶頭端通孔，將熱電偶絲的測溫端穿入悶頭端通孔中以便于與金屬管的管壁焊接，實現(xiàn)熱電偶的快速響應(yīng)。

(4)熱電偶絲焊接：將熱電偶絲穿入所述具有悶頭端通孔的金屬管的內(nèi)孔中，并將所述熱電偶絲的測溫端焊接在所述悶頭端通孔內(nèi)形成封閉端頭。

在該步驟中，將套有兩孔陶瓷管的熱電偶絲穿入具有悶頭端通孔的金屬管的內(nèi)孔中，熱電偶絲的測溫端從悶頭端通孔中探出，并焊接在悶頭端通孔中形成封閉的端頭，優(yōu)選地，采用氬弧焊將測溫端焊接在悶頭端通孔中。之后還可以包括對焊接部分的拋光處理，使得焊接部分與悶頭端光滑連接，焊接端頭形成光滑的圓弧形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，在步驟3機(jī)加工處理過程中，為了便于將套有兩孔陶瓷管的熱電偶絲置于金屬管內(nèi)孔徑中和熱電偶的表面光滑，還可以包括對金屬管的內(nèi)外徑的表面進(jìn)行光滑處理。

為了進(jìn)一步地增加該方法制得的熱電偶的耐磨性能，本發(fā)明方法還可以包括對保護(hù)套管的悶頭端進(jìn)行表面噴涂耐磨層處理，悶頭端噴涂耐磨層的長度可以根據(jù)熱電偶插入密煉機(jī)的長度進(jìn)行確定，優(yōu)選地，噴涂耐磨層處理采用超音速火焰噴涂方法對悶頭端噴涂碳化鎢合金涂層，通過超音速火焰噴涂碳化鎢涂層可以使得熱電偶保護(hù)套管的硬度顯著的增加(一般硬度可達(dá)到hv1200左右)，增強(qiáng)了耐磨強(qiáng)度，提高了熱電偶的使用壽命。本發(fā)明的噴涂耐磨層處理還可以采用電鍍涂層或堆焊層等方式以增加悶頭端的耐磨強(qiáng)度，提高使用壽命。

實施例2

如圖1和圖2所示為本發(fā)明的耐磨熱電偶的一種實施例的結(jié)構(gòu)圖，包括保護(hù)套管1、熱電偶絲2和兩孔陶瓷管3，熱電偶絲2穿入兩孔陶瓷管3中并置于保護(hù)套管1內(nèi)，熱電偶絲2的另一端從保護(hù)套管1中伸出用于將測溫端21測得的溫度輸出。保護(hù)套管1是由一根金屬管一端經(jīng)過熱鍛縮徑處理的制成的一端密閉的悶頭管，保護(hù)套管1的悶頭端4外形為光滑過度曲面，在悶頭端4上加工有與金屬管的內(nèi)孔11同軸的悶頭端通孔41，套有玻璃纖維管5的熱電偶絲2的測溫端21穿入悶頭端通孔41中并與悶頭端通孔41的內(nèi)壁焊接形成密閉端頭，優(yōu)選地，采用氬弧焊將測溫端21與悶頭端通孔41的內(nèi)壁焊接。

金屬管材質(zhì)可以采用304不銹鋼制成，由于304不銹鋼具有較高的強(qiáng)度和較低的價格，使得熱電偶的保護(hù)套管1具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，并且可以具有較低的加工成本。優(yōu)選地，保護(hù)套管1采用合金鋼制成，合金鋼具有比304不銹鋼更高的強(qiáng)度，可以使得熱電偶具有更高的強(qiáng)度和耐磨性能，可以延長熱電偶的使用壽命。金屬管材質(zhì)不限于304不銹鋼和合金鋼，任何能夠進(jìn)行熱鍛處理且具有較好的強(qiáng)度的材質(zhì)都可以。

悶頭端4的外形可以是半圓球面，其可以減小熱電偶與待測溫液體之間的摩擦，提高保護(hù)套管1使用壽命。優(yōu)選地，如圖2所示，悶頭端4的外形為圓錐面42，圓錐面42與保護(hù)套管1的外壁連接處為圓弧過渡的第一圓弧面44，第一圓弧面44分別與圓錐面42和保護(hù)套管1的外壁相切，圓錐面42的錐尖處為光滑的第二圓弧面43，由于采用圓錐面，并且通過第一圓弧面和第二圓弧面的光滑過渡，可以進(jìn)一步減小悶頭端4對待測液體的阻力，延長熱電偶的使用壽命。

進(jìn)一步地，保護(hù)套管1的悶頭端4表面噴涂有碳化鎢合金耐磨層，使得保護(hù)套管1的悶頭端4具有更高的耐磨性能，當(dāng)保護(hù)套管1的悶頭端4插入密煉機(jī)內(nèi)，可以長時間的承受密煉機(jī)內(nèi)的膠料的沖擊，提高了熱電偶的使用壽命。

進(jìn)一步地，兩孔陶瓷管3和保護(hù)套管1之間注入防潮介質(zhì)，防潮介質(zhì)選用al2o3，使得熱電偶絲2在使用過程中保持干燥，保證了熱電偶的測量精度同時延長了熱電偶的是使用壽命。

進(jìn)一步地，熱電偶絲2的從保護(hù)套管1伸出的一端套有玻璃纖維管5，玻璃纖維管5可以防止熱電偶絲2在使用過程中受到折損，同時玻璃纖維管5還具有一定的耐溫性能，可以防止熱電偶的損壞。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。