申请/专利权人：共享智能铸造产业创新中心有限公司

申请日：2018-12-05

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN109556359B

主分类号：F26B9/06

分类号：F26B9/06;F26B3/347;F26B25/00;F26B25/02;F26B25/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2019.04.26#实质审查的生效;2019.04.02#公开

摘要：本发明涉及一种微波加热干燥设备，包括升降机构以及微波烘干机构，用于盛装物料且顶部为开口结构的工作箱，以及用于将工作箱输送至升降机构的输送辊道，微波烘干机构具有微波发生器、微波罩和连接微波发生器与微波罩的微波导管，微波罩的下部为微波出口；输送辊道设置在升降机构上，并能够跟随升降机构进行上下运动；升降机构设置在微波罩的下方，其用于将装载有物料的工作箱顶升，以使工作箱顶部的开口与微波出口接触，并且工作箱顶部的开口与微波出口之间设置有防止微波泄漏的第一密封结构。该微波加热干燥设备妥善解决了微波固化过程中的微波泄漏问题，同时提高了设备的利用率和加热干燥效率。本发明还公开了一种微波加热干燥方法。

主权项：1.一种微波加热干燥设备，包括升降机构（3）以及微波烘干机构，其特征在于，还包括用于盛装物料且顶部为开口结构的工作箱（7），用于将所述工作箱（7）输送至所述升降机构（3）的输送辊道（5），用于检测微波泄漏量的微波测漏仪，以及与所述微波测漏仪相连且用于控制所述微波加热干燥设备启停的第一控制器，其中，所述微波烘干机构具有微波发生器（12）、微波罩（8）和连接所述微波发生器（12）与所述微波罩（8）的微波导管（11），所述微波罩（8）的下部为微波出口；所述输送辊道（5）设置在所述升降机构（3）上，并能够跟随所述升降机构（3）进行上下运动；所述升降机构（3）设置在所述微波罩（8）的下方，其用于将装载有物料的所述工作箱（7）顶升，以使所述工作箱（7）顶部的开口与所述微波出口接触，并且所述工作箱（7）顶部的开口与所述微波出口之间设置有防止微波泄漏的第一密封结构；在所述微波测漏仪所检测到的微波泄漏量超过停机预设值时，所述第一控制器控制所述微波加热干燥设备停机；所述工作箱（7）的底板与侧板之间为分体式结构，所述工作箱（7）内设置有与所述工作箱（7）的内腔形状适配的浮动板（22），且所述浮动板（22）用于承载待固化的物料，所述工作箱（7）的侧板与底板所形成的接合缝处布设有弹性屏蔽网（17），在所述浮动板（22）的压力作用下，所述弹性屏蔽网（17）产生形变并将所述浮动板（22）与所述工作箱（7）之间的缝隙密封。

全文数据：一种微波加热干燥设备及微波加热干燥方法技术领域本发明涉及微波烘干设备技术领域，特别涉及一种微波加热干燥设备及微波加热干燥方法。背景技术砂型是在铸造生产中用原砂、粘结剂及其他辅料做成的铸件型腔，随着3D打印技术的逐步成熟，目前越来越多的砂型已经开设采用3D打印成型。热固性酚醛树脂因其成本低、材料环保、性能优越等特点近年来已开始规模化应用，但与呋喃树脂能够自硬化不同，热固性酚醛树脂需要加热才能固化，因此，经过3D打印成型的砂型需要进入加热设备进行固化。与传统的天然气烘干相比，微波加热烘干具有效率高、烘干过程中粉尘和杂质少、对环境友好等优点，因此微波加热在加热干燥中得到了越来越广泛的应用。目前的微波加热干燥设备中，通常固定设置有一个固化腔，固化腔的顶部设置有一台微波烘干设备，固化腔的底部设置有一升降底座，成型后的砂型将被安放在升降底座上，由该升降底座带动进入固化腔中进行微波烘干固化。然而，目前的微波加热干燥设备中微波泄漏的问题依然没有得到妥善的解决，而且如何能够将成型后的砂型直接从成型设备的出口运输至微波烘干机构，以便实现一台微波烘干机构同时与多台砂型成型设备配合，提高微波加热干燥设备的工作效率也一直是本领域技术人员所急切需要解决的。发明内容本发明的目的之一是提供一种微波加热干燥设备，以便能够一方面提高微波加热干燥设备的生产效率，另一方面有效减小微波的泄漏量。本发明的另一目的还在于提供一种采用上述微波加热干燥设备而实现的微波加热干燥方法。为达到上述目的，本发明提供的微波加热干燥设备，包括升降机构以及微波烘干机构，除此之外，该微波加热干燥设备还包括用于盛装物料且顶部为开口结构的工作箱，以及用于将所述工作箱输送至所述升降机构的输送辊道，其中，所述微波烘干机构具有微波发生器、微波罩和连接所述微波发生器与所述微波罩的微波导管，所述微波罩的下部为微波出口；所述输送辊道设置在所述升降机构上，并能够跟随所述升降机构进行上下运动；所述升降机构设置在所述微波罩的下方，其用于将装载有物料的所述工作箱顶升，以使所述工作箱顶部的开口与所述微波出口接触，并且所述工作箱顶部的开口与所述微波出口之间设置有防止微波泄漏的第一密封结构。优选的，所述第一密封结构包括端面密封和侧围密封，其中，所述微波罩的内部设置有钢丝密封刷和弹性屏蔽网，所述工作箱的顶部外围设置有抵紧件，在所述升降机构的顶升作用下，所述工作箱的顶部端面与所述钢丝密封刷压紧并构成所述端面密封；所述抵紧件与所述弹性屏蔽网挤紧并构成所述侧围密封。优选的，所述抵紧件设置有用于与所述弹性屏蔽网挤紧接触的楔形挤紧面。优选的，还包括位于所述微波罩内，并沿所述微波罩的周向环绕设置的微波吸收管，所述微波吸收管内循环流动有能够吸收微波的液体，且所述微波吸收管靠近所述第一密封结构设置，以吸收由所述第一密封结构处所泄漏的微波。优选的，所述工作箱内设置有与所述工作箱的内腔形状适配的浮动板，且所述浮动板用于承载待固化的物料，所述工作箱的侧板与底板所形成的接合缝处布设有弹性屏蔽网，在所述浮动板的压力作用下，所述弹性屏蔽网产生形变并将所述浮动板与所述工作箱之间的缝隙密封。优选的，所述微波罩内还设置有一个或多个金属材质的微波分散条，所述微波分散条的两端分别连接在所述微波罩相对的两个侧面上，且所述微波分散条的横截面为锥状，所述微波分散条的尖端朝向所述微波罩的顶部设置。优选的，所述微波罩的内腔由分隔板分隔为多个微波反馈腔，每一个所述微波反馈腔内设置有一个或多个所述微波分散条，所述微波罩与所述微波导管通过功率分配器相连，所述功率分配器的一端为与所述微波导管相连的总管，另一端为与所述微波反馈腔一一对应的分支管，任意一分支管均连接在所述微波罩的顶部，并与自身对应的所述微波反馈腔连通。优选的，每一个所述分支管均通过喇叭状馈口与所述微波罩的顶部相连。优选的，还包括微波罩支架，所述微波罩位于所述微波罩支架内，且所述微波罩的顶部固定连接在所述微波罩支架的顶部。优选的，所述微波导管用于与所述微波发生器相连的一端设置有防止微波回流的环形器，用于与所述微波罩相连的一端设置有用于降低微波反射量的螺钉调配器。优选的，还包括风机以及与所述风机相连的排气管路，所述排气管路通入所述微波罩内，以将微波烘干过程中所述微波罩内所产生的气体排走，所述微波罩上还开设有进风孔，以保证所述微波罩内的气压平衡。优选的，所述微波发生器所产生的微波为915MHz微波。优选的，所述升降机构包括支撑架、举升电机、减速器以及丝杠举升机，其中，所述支撑架呈矩形，所述举升电机固定设置在所述支撑架的顶部；所述丝杠举升机包括四个，且四个所述丝杠举升机分别固定设置在所述支撑架顶部上的四角部位；所述减速器包括一级减速器和二级减速器，所述一级减速器和所述二级减速器均为双输出轴减速器，所述一级减速器位于所述支撑架顶部的中心，所述二级减速器对称分布在所述一级减速器的两侧，所述一级减速器的输入轴与所述举升电机的输出轴相连，所述一级减速器的两个输出轴分别与两个所述二级减速器的输入轴相连，任意一所述二级减速器的两个输出轴分别与两个所述丝杠举升机相连。优选的，还包括通过螺栓连接在所述支撑架底部的支脚，所述支脚上还设置有调节所述支撑架高度的高度调节孔。优选的，所述输送辊道包括辊道动力机构和辊道机构，其中，所述辊道机构包括辊道构架和转动设置在所述辊道构架两侧上的输送辊本体，所述辊道构架固定设置在所述丝杠举升机上，且每一个所述输送辊本体的外端均设置有输入链轮；所述辊道动力机构包括动力支撑构架、动力电机、动力减速器及动力输出轴，所述动力支撑构架固定安装在所述辊道构架的底部，所述动力电机与所述动力减速器相连，所述动力减速器的输出轴与所述动力输出轴相连，所述动力输出轴的两端分别设置有第一输出链轮和第二输出链轮，所述第一输出链轮用于为所述辊道构架一侧的所述输送辊本体的输入链轮提供动力，所述第二输出链轮用于为所述辊道构架另外一侧的所述输送辊本体的输入链轮提供动力。优选的，所述辊道构架上还设置有举升到位传感器、下降到位传感器以及前进到位传感器，以使所述工作箱与所述微波罩实现精确定位。优选的，所述辊道构架的入口端还设置有用于调整所述工作箱进入所述输送辊道方向的导向轮，所述辊道构架的终止端还设置有防止所述工作箱掉落的阻挡杆。优选的，还包括用于检测微波泄漏量的微波测漏仪，以及与所述微波测漏仪相连且用于控制所述微波加热干燥设备启停的第一控制器，在所述微波测漏仪所检测到的微波泄漏量超过停机预设值时，所述第一控制器控制所述微波加热干燥设备停机。优选的，还包括与所述控制器相连的微波泄漏提醒装置，且在所述微波泄漏仪所检测到的微波泄漏量超过提醒预设值时，所述第一控制器控制所述微波泄漏提醒装置进行提醒，其中，所述提醒预设值小于所述停机预设值。优选的，还包括用于控制所述微波固化设备启停或报警的第二控制器，所述微波导管用于与所述微波罩相连的一端还设置有双定向耦合器，所述双定向耦合器用于检测微波的反射功率值，且在所述反射功率值达到预设反射功率值时，所述第二控制器控制所述微波固化设备停机或者报警。本发明中所公开的微波加热干燥方法，采用上述任意一项中所公开的微波加热干燥设备，并且该微波加热干燥方法包括加热固化，其中，所述加热固化包括：将盛装在所述工作箱内的物料分n个加热阶段进行微波加热，其中，n≥2，每一个所述加热阶段中均包括多个加热脉冲，在同一个所述加热阶段中，任意一个所述加热脉冲的加热功率均相等，Pi代表第i个加热阶段中的加热脉冲的加热功率，则有Pi+1＜Pi，其中，i≤n-1。优选的，在同一个加热阶段中，任意一个所述加热脉冲的加热时间均相等。优选的，Ti代表第i个加热阶段中的加热脉冲的加热时间，则有Ti+1＝Ti，其中，i≤n-1。优选的，任意两个所述加热阶段中所包含的所述加热脉冲的数量相等或不等。优选的，任意两个所述加热阶段中，相邻两个所述加热脉冲的间隔时间相等或不等。本发明中所公开的微波加热干燥设备中，通过可移动的工作箱盛装成型的物料，并且盛装有物料的工作箱被输送辊道输送至升降机构，工作箱的形状与微波罩的形状适配，在升降机构的顶升作用下，工作箱顶部的开口与微波罩底部的微波出口接触，微波发生器产生的微波经过微波导管后进入微波罩，并从微波罩底部的微波出口射出，进而进入到工作箱内对物料进行加热固化；与此同时，工作箱顶部的开口与微波出口之间设置有防止微波泄漏的第一密封结构，通过该第一密封结构可以有效避免微波从工作箱与微波罩相接触的位置泄漏。通过工作箱和输送辊道的配合，使得从成型设备如3D打印机输出的物料可以通过转运的方式移动至升降机构，然后在升降机构的作用下实现工作箱与微波罩之间的密封配合，这就使得一台微波烘干机构可以对应多台成型设备，提高了设备的利用率和加热干燥效率，同时工作箱顶部开口与微波罩的微波出口之间的第一密封结构可以有效防止微波泄漏，妥善解决了微波固化过程中的微波泄漏问题。附图说明图1为本发明实施例中所公开的微波加热干燥设备一种角度的结构示意图；图2为本发明实施例中所公开的微波加热干燥设备另一种角度的结构示意图；图3为图1中A部分的局部剖视示意图；图4为本发明实施例中所公开的微波加热干燥设备的倒置结构示意图；图5为本发明实施例中所公开的微波烘干机构的整体结构示意图；图6为本发明实施例中所公开的微波烘干机构的仰视结构示意图；图7为本发明实施例中所公开的工作箱的剖视示意图；图8为本发明实施例中所公开的升降机构与输送辊道的组合示意图；图9为本发明实施例中所公开的支撑架的结构示意图；图10为本发明实施例中所公开的升降机构的动力系统的机构示意图；图11为本发明实施例中所公开的辊道动力机构的结构示意图；图12为本发明实施例中所公开的辊道机构的结构示意图；图13为图12中B部分的局部剖视示意图。其中，1为支撑架，2为微波罩支架，3为升降机构，4为风机，5为输送辊道，6为排气管路，7为工作箱，8为微波罩，9为喇叭状馈口，10为微波吸收管，11为微波导管，12为微波发生器，13为环形器，14为减速器，15为举升电机，16为钢丝密封刷，17为弹性屏蔽网，18为分支管，19为螺钉调配器，20为分隔板，21为微波分散条，22为浮动板，23为动力电机，24为支脚，25为丝杠举升机安装部，26为减速器安装部，27为举升电机安装部，28为丝杠举升机，29为联轴器，30为动力减速器，31为动力输出轴，32为第一输出链轮，33为第二输出链轮，34为阻挡杆，35为链轮罩，36为横杆，37为连接杆，38为导向轮，39为轴盖板，40为输入链轮，41为挡圈，42为球轴承，43为轴承套，44为输送辊本体，45为辊子轴。具体实施方式本发明的核心是提供一种微波加热干燥设备，以便能够一方面提高微波加热干燥设备的生产效率，另一方面有效减小微波的泄漏量。本发明的另一核心是提供一种采用上述微波加热干燥设备而实现的微波加热干燥方法。本发明中所公开的微波加热干燥设备，包括升降机构3以及微波烘干机构，除此之外，该微波加热干燥设备还包括工作箱7和输送辊道5，工作箱7用于盛装物料，并且其顶部为开口结构，微波烘干机构具有微波发生器12、微波罩8以及连接微波发生器12与微波罩8的微波导管11，微波罩8的下部为微波出口，并且微波出口与工作箱7顶部的形状适配，如图1、2以及图5和图6中所示，输送辊道5设置在升降机构3上，且输送辊道5能够跟随升降机构3进行上下运动，升降机构3设置在微波罩8的下方，升降机构3用于将装载有物料的工作箱7顶升，以便使工作箱7的顶部开口与微波出口接触，并且工作箱7的顶部的开口与微波出口之间设置有用于防止微波泄露的第一密封结构。需要进行说明的是，上述实施例中的物料类型为可以被微波加热固化的任何物料，本发明中对此不作限制，在本发明实施例中，以砂型作为物料的具体实例来对方案进行说明。上述实施例中所公开的微波加热干燥设备，通过可移动的工作箱7盛装成型的砂型，并且盛装有砂型的工作箱7被输送辊道5输送至升降机构3，工作箱7的形状与微波罩8的形状适配，在升降机构3的顶升作用下，工作箱7顶部的开口与微波罩8底部的微波出口接触，微波发生器12产生的微波经过微波导管11后进入微波罩8，并从微波罩8底部的微波出口射出，进而进入到工作箱7内对砂型进行加热固化；与此同时，工作箱7顶部的开口与微波出口之间设置有防止微波泄漏的第一密封结构，通过该第一密封结构可以有效避免微波从工作箱7与微波罩8相接触的位置泄漏。通过工作箱7和输送辊道5的配合，使得从成型设备如3D打印机输出的砂型可以通过转运的方式移动至升降机构3，然后在升降机构3的作用下实现工作箱7与微波罩8之间的密封配合，这就使得一台微波烘干机构可以对应多台成型设备，提高了设备的利用率和加热干燥效率，同时工作箱7顶部开口与微波罩8的微波出口之间的第一密封结构可以有效防止微波泄漏，妥善解决了微波固化过程中的微波泄漏问题。能够实现微波密封的结构并不局限于一种，在本实施例中，第一密封结构具体包括端面密封和侧围密封，请参考图1和图3，微波罩8的内部设置有钢丝密封刷16和弹性屏蔽网17，工作箱7的顶部外围设置有抵紧件，在升降机构3的顶升作用下，工作箱7的顶部端面与弹性屏蔽网17压紧并构成上述端面密封，抵紧件与钢丝密封刷16挤紧并构成上述侧围密封。端面密封和侧围密封形成了针对于微波的双重密封结构，这就大大降低了微波泄漏量，提高了设备的安全性能。进一步的，为了保证工作箱7顺利与微波罩8的微波出口对接，本实施例中所公开的微波加热干燥设备中，抵紧件上设置有用于与钢丝密封刷16挤紧接触的楔形挤紧面，如图3中所示，该楔形挤紧面的小端与工作箱7的顶端平齐，在工作箱7被升降机构3顶升时，楔形挤紧面还能够对工作箱7进行导向，使工作箱7顺利与微波罩8的出口对接，在工作箱7移动到位后，楔形挤紧面与钢丝密封刷16挤紧构成侧围密封，钢丝密封刷16应当采用能够屏蔽微波的钨丝、铜丝或者钢丝制成。即使设置了第一密封结构，也不能确保工作箱7与微波罩8的对接位置处绝对不会有微波泄漏，为了尽量减少泄漏的微波对人体或周围环境造成危害，本实施例中作了进一步优化，具体的，微波罩8内还设置有微波吸收管10，该微波吸收管10位于微波罩8内，并且环绕微波罩8内壁一周，该微波吸收管10内循环流动有能够吸收微波的液体，当然，为了能够及时吸收泄漏的微波，微波吸收管10应当靠近第一密封结构设置，以便将从第一密封结构出泄漏的微波及时吸收。容易理解的是，微波吸收管10本身应当允许微波透射，以便位于微波吸收管10内的液体将微波吸收，允许微波透射的微波吸收管10的材质可有多种选择，例如PVC管、橡胶管、陶瓷管等，能够吸收微波的液体可以为水或者水的其他溶液，从材料获取的便利性以及成本方面考虑，本实施例中推荐微波吸收管10内通过充入液态水来进行微波吸收。更进一步的，为了避免微波吸收管10将微波罩内的正常工作的微波吸收，微波吸收管10与微波罩内部对应的位置应当设置有微波反射壁，微波反射壁由微波反射材料制成，如图3中所示。若工作箱7的底板与工作箱7的侧板为一体式成型结构，则工作箱7的底部不会存在微波泄漏的问题，但是一些情况下，例如为了卸料或者安装的方便，工作箱7的底板与侧板之间可能会设计为分体式结构，而这种结构的工作箱7的底部若不进行防微波泄漏处理，就会有微波泄漏，因此本实施例中所公开的微波加热干燥设备中，工作箱7内设置有与工作箱7内的内腔形状适配的浮动板22，当然，浮动板22与工作箱7一致，都应当采用金属材质例如钢板，浮动板22用于承载待固化的砂型，在砂型成型过程中如3D打印进行时浮动板22会随着砂型的增大逐渐下移，最终移动到底部与工作箱7的底板相接触，本实施例中在工作箱7的侧板与底板所形成的接合缝位置设置有弹性屏蔽网17，如图7中所示，在浮动板22的压力作用下，弹性屏蔽网17产生形变并将浮动板22与工作箱7之间的缝隙密封，从而防止微波从工作箱7的底部泄漏。该位置的弹性屏蔽网17与工作箱7顶部的弹性屏蔽网17的材质一致。为了进一步优化方案，还可以在工作箱7底板上设置方便弹性屏蔽网17安装的卡槽，弹性屏蔽网17固定设置在卡槽内。由于微波罩8位于升降机构3和输送辊道5的上方，因此微波罩8的安装稳定性需要重点考虑，本实施例中，还设置有微波罩支架2，如图1-4中所示，微波罩支架2为由型材焊接形成的支架，微波罩8位于该微波罩支架2的内部，并且微波罩8的顶部固定连接在微波罩支架2的顶部。微波从微波罩8的出口位置进入到工作箱7内对砂型进行固化，本发明实施例中所公开的微波加热干燥设备，能够满足3吨以上的大尺寸工作箱7的加热干燥要求，这种类型的砂型的厚度通常会达到500mm以上，甚至能够达到700mm，因此需要采用大功率微波烘干机构来进行烘干，若使微波罩8的微波出口为单腔结构，就容易出现微波分布不均匀的问题，微波出口正下方的微波量过多，会导致砂型出现过烧现象，而微波出口两边的微波分布又比较少，这会导致微波出口两边的砂型出现加热不足的现象。本实施例中所公开的方案对此进行了优化，如图5和图6中所示，微波罩8的内腔有分隔板20分隔称为多个微波反馈腔，微波罩8与微波导管11通过功率分配器相连，功率分配器的一端为与微波导管11相连的总管，另一端为与微波反馈腔一一对应的分支管18，每一个分支管18均连接在微波罩8的顶部，并且与自身所对应的微波反馈腔连通。由微波发生器12产生的微波经过微波导管11后，被功率分配器的分支管18均匀分配，并分别进入各个微波反馈腔内对工作箱7内的砂型进行加热，通过结构改进使得微波可以均匀分散至各个位置，从而保证工作箱7内的砂型被均匀加热；更进一步的，一个或者多个微波反馈腔内还可通过设置一个或多个金属材质的微波分散条21来进一步分散微波，如图6中所示，微波分散条的横截面呈锥形，本发明实施例中的微波分散条21具体是通过金属板围合形成的三棱柱结构，微波分散条21的一条棱边朝上，与该棱边相对的棱柱侧面朝向微波出口设置，微波分散条21的作用在于将微波尽量均匀分散至微波反馈腔的两边，从而进一步提高微波加热的均匀性；该种微波分散条通过固定式结构实现了对微波的打散，相比于目前的转动打散微波方式而言，由于不涉及动力输入轴的穿入，因此其不会导致微波泄露。本发明实施例所对应的附图中，微波罩8的内腔被一块分隔板20分隔为两个微波反馈腔，并且每一个微波反馈腔内均设置有一个微波分散条21。请同时参考图5和图6，每一个分支管18均通过喇叭口状的馈口与微波罩8的顶部相连，微波导管11包括沿竖直方向布置的纵向管和分别连接在纵向管的两端且沿水平方向布置的第一横向管和第二横向管，功率分配器设置在第一横向管上，微波发生器12与第二横向管相连。微波导管的弯折处均为90°弧形弯管，为了实现功率分配器与喇叭状馈口9的连接，功率分配器的两个分支管18上均设置有90°圆弧E面波导，如图5和图6中所示。更进一步的，微波导管用于与微波罩相连的一端还设置有螺钉调配器19，微波导管用于与微波发生器相连的一端设置有防止微波回流的环形器13，具体的，螺钉调配器19可采用三螺钉调配器，通过三螺钉调配器调节驻波比驻波比越小，微波入射功率越大，反射功率越小后，微波反馈至两个喇叭状馈口9，然后由喇叭状馈口9将微波反射至微波反馈腔中，微波反馈腔中的微波分散条21可将喇叭状馈口9正下方的微波分散至两边，以保证微波分布的均匀性。微波加热过程中，微波罩8和工作箱7所形成的整体内部可能会有气体产生，为了保持内部具有合适气压，本实施例中所公开的方案进一步设置了风机4以及与风机4相连的排气管路6，排气管路伸入至微波罩内，每一个微波反馈腔均与排气管路6相连，以便通过风机4将烘干过程中微波罩8内所产生的气体排走，同时微波罩上还开设有进风孔，以保证微波罩内的气压平衡，该进风孔的直径较小，在实现通风的同时有效避免微波的泄露，通常情况下，进风孔的直径根据微波频率不同可以选择合适的孔径，如频率为2450Hz时，孔径不大于4mm，频率为915Hz时，孔径不大于10mm。对于本发明实施例中所针对的大尺寸砂型而言，其厚度通常达到500mm以上，甚至达到700mm。为了更好地实现砂型的固化干燥效果，根据大尺寸加热干燥的特点，经过反复研究，选择了波长和穿透性好的915MHZ微波，即微波发生器12所产生的微波为915MHZ微波。本领域技术人员能够理解的是，能够对工作箱7进行升降的升降机构3的实现形式并非局限于一种，例如气缸机构、丝杠机构等均可实现对工作箱7进行升降，然而，由于工作箱7被升降机构3顶升之后，其顶部开口需要与微波罩8的微波出口严密配合，以避免微波的泄漏，因此工作箱7各个位置的同步提升是需要重点关注的问题。为此，本实施例中所公开的升降机构3包括支撑架1、举升电机15、减速器14以及举升丝杠，如图8-13所示，支撑架1具体呈矩形，由型材焊接而成，举升电机15固定设置在支撑架1的顶部，丝杠举升机具体包括四个，四个丝杠举升机分别固定设置在支撑架1顶部上的四角部位，减速器14包括一级减速器和二级减速器，一级减速器和二级减速器均为双输出轴减速器，一级减速器位于支撑架1顶部的中心，二级减速器对称分布在一级减速器的两侧，一级减速器的输入轴与举升电机15的输出轴相连，一级减速器的两个输出轴分别与两个二级减速器的输入轴相连，任意一个二级减速器的两个输出轴分别与两个丝杠举升机相连。更为具体的，支撑架1的顶部四角部分设置有丝杠举升机安装部25，支撑架1的中心位置设置有供一级减速器安装的中间减速器安装部26，中间减速器安装部26的两侧对称设置有两个减速器安装部26，以用于二级减速器的安装，靠近中间减速器安装部26位置设置有举升电机15安装部，举升电机15、丝杠举升机以及减速器14均通过螺栓安装在支撑架1的顶部，从举升电机15的输出轴所输出的动力经过一级减速器，并通过一级减速器传递至二级减速器，最终通过二级减速器将动力传递至位于四角部位的丝杠举升机，实现四角部位的同步举升，保证工作箱7与微波罩8之间的精确配合，需要说明的是，任何需要刚性连接的两个轴之间均可通过联轴器29连接。请参考图9，在支撑架1底部还设置有支脚24，支脚24与地面直接接触，为了进一步实现整个支撑架1高度的调整，本实施例中所公开的微波加热干燥设备中的支脚24上还设置有调节支撑架1高度的高度调节孔，通常情况下，高度调节孔可设置有多个，通过不同的高度调节孔与支撑架1相连，可以实现支撑架1自身离地高度的调节。输送辊道5整体安装在丝杠举升机上，其包括辊道动力机构和辊道机构，辊道动力机构如图12所示，包括辊道构架和转动设置在辊道构架两侧上的输送辊本体44，辊道构架固定设置在丝杠举升机上，并且每一个输送辊本体44的外端均设置有输入链轮40，如图13所示；辊道动力机构如图11所示，其包括动力支撑构架、动力电机23、动力减速器30以及动力输出轴31，动力支撑构架固定安装在辊道构架的顶部，并且动力电机23与动力减速器30相连，动力减速器30的输出轴与动力输出轴31相连，动力输出轴31的两端分别设置有第一输出链轮32和第二输出链轮33，第一输出链轮32用于为辊道构架一侧的输送辊本体44的输入链轮40提供动力，第二输出链轮33用于为辊道构架另外一侧的输送辊本体44的输入链轮40提供动力。请参考图13，输送辊本体44通过连接键安装在辊子轴45上，辊子轴45通过安装在轴承套43内的球轴承42以及挡圈41实现周向和轴向限位，输入链轮40与辊子轴45也为键连接，并且辊子轴45的端部还通过螺栓连接有一用于防止输入链轮40脱出的轴盖板39。更进一步的，辊道构架上还设置有举升到位传感器，下降到位传感器以及工作箱前进到位传感器，以便使工作箱与微波罩实现精确定位。如图12中所示，辊道构架由相对设置的两根横杆36和将两根横杆36连为一体的连接杆37构成，为了提高安全性，靠近横杆36的位置还设置有将链轮罩住的链轮罩35；进一步的，辊道构架的入口端还设置有用于调整工作箱7进入输送辊道5方向的导向轮38，辊道构架的终止端还设置有防止工作箱7掉落的阻挡杆34。微波泄漏会对人体造成伤害，尽管采用多种措施对微波泄漏进行技术屏蔽，但是微波泄漏由于种种因素依然无法完全消除，因此目前的实际生产过程中，工作人员需要间隔一定的时间通过手持式微波测漏仪进行微波泄漏量检测，但是该种方式不仅不能够实时发现微波泄漏，而且容易对工作人员的健康带来威胁。为此，本实施例中所公开的微波加热干燥设备中，还包括用于检测微波泄漏量的微波测漏仪，以及与微波测漏仪相连且用于控制微波加热干燥设备启动的第一控制器，在微波泄漏仪检测到的微波泄漏量超过停机预设值时，第一控制器控制微波加热干燥设备停机。控制器可采用PLC控制器，微波泄漏仪可以与PLC控制器进行串口数据通讯。通过该种方式实现了微波泄漏的实时监测，并且在微波泄漏量达到停机预设值国家标准为5mwcm2时，控制设备停机，以避免大量微波泄漏而对人员以及设备所造成的影响。进一步的优化上述实施例中的技术方案，本实施例中还设置了提醒预设值，提醒预设值应当小于停机预设值，当微波泄漏仪所检测到的微波泄漏量超过提醒预设值时，第一控制器控制微波泄漏提醒装置进行提醒，提醒可通过声光信号实现，当工作人员收到提醒后，可及时对相关密封部位进行检查，必要情况下可对密封件进行更换。该提醒预设值可根据长时间检测该微波加热干燥设备得出的经验值，例如正常情况下该微波加热干燥设备的微波泄露量为小于1mwcm2，则可将提醒预设值设置为稍大于该正常值的其他数值即可，例如1.2mwcm2。更进一步的，本实施例中还包括用于控制微波固化设备启停或者报警的第二控制器，当然，该第二控制器可以与上述实施例中的第一控制器为同一个控制器，也可为不同的控制器，微波导管用于与微波罩相连的一端还设置有双定向耦合器，双定向耦合器用于检测微波的反射功率值，在反射功率值达到预设反射功率值时，控制器控制微波固化设备停机以便检查，或者控制微波固化设备报警，以提醒操作人员检查。除此之外，本发明中还公开了一种采用上述微波加热干燥设备而实现的微波加热干燥方法，该微波加热干燥方法包括加热固化和冷却放置，其中，加热固化包括：将盛装在工作箱7内的砂型分n个加热阶段进行微波加热，其中，n为正整数，且n≥2，每一个加热阶段中均包括多个加热脉冲，同一个加热阶段中每一个加热脉冲的加热功率均相等，Pi代表第i个加热阶段中的加热脉冲的加热功率，则有Pi+1＜Pi，其中，i≤n-1；所述放置冷却包括：关闭所述微波烘干机构，并将所述工作箱7放置8～24小时。该方法的核心在于，在同一个加热阶段中的各个脉冲加热功率相等，而在相邻的两个加热阶段中，在后加热阶段中的加热功率小于在先加热阶段中的加热功率，也就是说采用逐渐降低加热功率的方式进行加热干燥，该种方式的优势在于，初期大功率加热固化可以迅速使处于低温状态的砂型升温，当砂型温度较高后，砂型本身的高温可以迅速向内扩散，保证各个位置的砂子尽快固化，与此同时，逐步降低加热功率以防止过烧；经过实验，该种方式加热干燥效果好，几乎没有过烧，砂型也没有开裂现象，并且相比传统整个加热周期功率不变的方式而言，该种方式可以显著缩短加热干燥周期，提高生产效率。进一步的，在同一个加热阶段中，任意一个加热脉冲的加热时间均相等需要进行说明的是，砂型体积的不同，其所需要的总热量不同，因此实际生产过程中需要根据砂型体积的变化，灵活调整加热阶段的数量，以及每个加热阶段中加热脉冲的加热功率、加热时间和脉冲次数。任意相邻两个加热阶段中所包含的加热脉冲的数量可以相等也可以不相等，任意两个加热阶段中，相邻两个加热脉冲的间隔时间可以相等也可以不相等。以2200mm*1500mm*700mm的砂型3D打印工作箱7为例，工作箱7体积V＝2.31m，首先，将3D打印完毕的工作箱7放置在微波固化设备中，开启微波烘干机构开始加热干燥，微波固化工艺如下：第一阶段：功率P1＝90KW，T1＝5min，t1＝1min，m1＝10；第二阶段：功率P2＝60KW，T2＝5min，t2＝1min，m2＝5；第三阶段：功率P3＝30KW，T3＝5min，t3＝1min，m3＝5；按照以上微波固化步骤加热，结束后将工作箱7放置冷却24小时后进行清箱取出合格的砂型，此时工作箱7内砂型温度约50℃左右。其中，T代表加热时间，t代表间歇时间，m代表脉冲循环次数。以上对本发明所提供的微波加热干燥设备及微波加热干燥方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

权利要求：1.一种微波加热干燥设备，包括升降机构3以及微波烘干机构，其特征在于，还包括用于盛装物料且顶部为开口结构的工作箱7，以及用于将所述工作箱7输送至所述升降机构3的输送辊道5，其中，所述微波烘干机构具有微波发生器12、微波罩8和连接所述微波发生器12与所述微波罩8的微波导管11，所述微波罩8的下部为微波出口；所述输送辊道5设置在所述升降机构3上，并能够跟随所述升降机构3进行上下运动；所述升降机构3设置在所述微波罩8的下方，其用于将装载有物料的所述工作箱7顶升，以使所述工作箱7顶部的开口与所述微波出口接触，并且所述工作箱7顶部的开口与所述微波出口之间设置有防止微波泄漏的第一密封结构。2.根据权利要求1所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述第一密封结构包括端面密封和侧围密封，其中，所述微波罩8的内部设置有钢丝密封刷16和弹性屏蔽网17，所述工作箱7的顶部外围设置有抵紧件，在所述升降机构3的顶升作用下，所述工作箱7的顶部端面与所述弹性屏蔽网17压紧并构成所述端面密封；所述抵紧件与所述钢丝密封刷16挤紧并构成所述侧围密封。3.根据权利要求2所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述抵紧件设置有用于与所述钢丝密封刷16挤紧接触的楔形挤紧面。4.根据权利要求2所述的微波加热干燥设备，其特征在于，还包括位于所述微波罩8内，并沿所述微波罩8的周向环绕设置的微波吸收管10，所述微波吸收管10内循环流动有能够吸收微波的液体，且所述微波吸收管10靠近所述第一密封结构设置，以吸收由所述第一密封结构处所泄漏的微波。5.根据权利要求1所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述工作箱7内设置有与所述工作箱7的内腔形状适配的浮动板22，且所述浮动板22用于承载待固化的物料，所述工作箱7的侧板与底板所形成的接合缝处布设有弹性屏蔽网17，在所述浮动板22的压力作用下，所述弹性屏蔽网17产生形变并将所述浮动板22与所述工作箱7之间的缝隙密封。6.根据权利要求1所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述微波罩内还设置有一个或多个金属材质的微波分散条21，所述微波分散条21的两端分别连接在所述微波罩相对的两个侧面上，且所述微波分散条的横截面为锥状，所述微波分散条的尖端朝向所述微波罩的顶部设置。7.根据权利要求6所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述微波罩8的内腔由分隔板20分隔为多个微波反馈腔，每一个所述微波反馈腔内设置有一个或多个所述微波分散条21，所述微波罩8与所述微波导管11通过功率分配器相连，所述功率分配器的一端为与所述微波导管11相连的总管，另一端为与所述微波反馈腔一一对应的分支管18，任意一分支管18均连接在所述微波罩8的顶部，并与自身对应的所述微波反馈腔连通。8.根据权利要求7所述的微波加热干燥设备，其特征在于，每一个所述分支管18均通过喇叭状馈口9与所述微波罩8的顶部相连。9.根据权利要求1所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述微波导管用于与所述微波发生器相连的一端设置有防止微波回流的环形器，用于与所述微波罩相连的一端设置有用于降低微波反射量的螺钉调配器19。10.根据权利要求1所述的微波加热干燥设备，其特征在于，还包括风机4以及与所述风机4相连的排气管路6，所述排气管路通入所述微波罩内，以将微波烘干过程中所述微波罩8内所产生的气体排走，所述微波罩上还开设有进风孔，以保证所述微波罩内的气压平衡。11.根据权利要求1所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述升降机构3包括支撑架1、举升电机15、减速器14以及丝杠举升机28，其中，所述支撑架1呈矩形，所述举升电机15固定设置在所述支撑架1的顶部；所述丝杠举升机28包括四个，且四个所述丝杠举升机28分别固定设置在所述支撑架1顶部上的四角部位；所述减速器14包括一级减速器和二级减速器，所述一级减速器和所述二级减速器均为双输出轴减速器，所述一级减速器位于所述支撑架1顶部的中心，所述二级减速器对称分布在所述一级减速器的两侧，所述一级减速器的输入轴与所述举升电机15的输出轴相连，所述一级减速器的两个输出轴分别与两个所述二级减速器的输入轴相连，任意一所述二级减速器的两个输出轴分别与两个所述丝杠举升机28相连。12.根据权利要求11所述的微波加热干燥设备，其特征在于，还包括通过螺栓连接在所述支撑架1底部的支脚24，所述支脚24上还设置有调节所述支撑架1高度的高度调节孔。13.根据权利要求11所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述输送辊道5包括辊道动力机构和辊道机构，其中，所述辊道机构包括辊道构架和转动设置在所述辊道构架两侧上的输送辊本体，所述辊道构架固定设置在所述丝杠举升机28上，且每一个所述输送辊本体的外端均设置有输入链轮40；所述辊道动力机构包括动力支撑构架、动力电机23、动力减速器30及动力输出轴31，所述动力支撑构架固定安装在所述辊道构架的底部，所述动力电机23与所述动力减速器30相连，所述动力减速器30的输出轴与所述动力输出轴31相连，所述动力输出轴31的两端分别设置有第一输出链轮32和第二输出链轮33，所述第一输出链轮32用于为所述辊道构架一侧的所述输送辊本体的输入链轮40提供动力，所述第二输出链轮33用于为所述辊道构架另外一侧的所述输送辊本体的输入链轮40提供动力。14.根据权利要求13所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述辊道构架上还设置有举升到位传感器、下降到位传感器以及前进到位传感器，以使所述工作箱7与所述微波罩8实现精确定位。15.根据权利要求13所述的微波加热干燥设备，其特征在于，所述辊道构架的入口端还设置有用于调整所述工作箱7进入所述输送辊道5方向的导向轮38，所述辊道构架的终止端还设置有防止所述工作箱7掉落的阻挡杆34。16.根据权利要求1-15任意一项所述的微波加热干燥设备，其特征在于，还包括用于检测微波泄漏量的微波测漏仪，以及与所述微波测漏仪相连且用于控制所述微波加热干燥设备启停的第一控制器，在所述微波测漏仪所检测到的微波泄漏量超过停机预设值时，所述第一控制器控制所述微波加热干燥设备停机。17.根据权利要求16所述的微波加热干燥设备，其特征在于，还包括与所述控制器相连的微波泄漏提醒装置，且在所述微波泄漏仪所检测到的微波泄漏量超过提醒预设值时，所述第一控制器控制所述微波泄漏提醒装置进行提醒，其中，所述提醒预设值小于所述停机预设值。18.根据权利要求1-15、17所述的微波加热干燥设备，其特征在于，还包括用于控制所述微波固化设备启停或报警的第二控制器，所述微波导管用于与所述微波罩相连的一端还设置有双定向耦合器，所述双定向耦合器用于检测微波的反射功率值，且在所述反射功率值达到预设反射功率值时，所述第二控制器控制所述微波固化设备停机或者报警。19.一种微波加热干燥方法，其特征在于，采用如权利要求1-18任意一项所述的微波加热干燥设备，且所述微波加热干燥方法包括加热固化，其中，所述加热固化包括：将盛装在所述工作箱7内的物料分n个加热阶段进行微波加热，其中，n≥2，每一个所述加热阶段中均包括多个加热脉冲，在同一个所述加热阶段中，任意一个所述加热脉冲的加热功率均相等，Pi代表第i个加热阶段中的加热脉冲的加热功率，则有Pi+1＜Pi，其中，i≤n-1。20.根据权利要求19所述的微波加热干燥方法，其特征在于，在同一个加热阶段中，任意一个所述加热脉冲的加热时间均相等；和或Ti代表第i个加热阶段中的加热脉冲的加热时间，则有Ti+1＝Ti，其中，i≤n-1；和或任意两个所述加热阶段中所包含的所述加热脉冲的数量相等或不等；和或任意两个所述加热阶段中，相邻两个所述加热脉冲的间隔时间相等或不等。

百度查询： 共享智能铸造产业创新中心有限公司 一种微波加热干燥设备及微波加热干燥方法

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