一种外循环式木材碳化窑的制作方法

本发明涉及木材碳化技术领域，尤其涉及一种外循环式木材碳化窑。

背景技术：

木材碳化又称木材高温热处理，是以水蒸气、惰性气体、油、水等为导热介质，在160～250℃温度下，对木材进行短期热解处理的一种环保型木材物理保护技术。高温下对木材的处理可以使得木材组分发生物理变化和化学变化，从而可以改善木材的尺寸稳定性、耐久性和颜色。

经检索，中国专利公开号为cn210453102u给出了一种外循环式木材碳化窑，包括方形支撑框架、外循环加热系统、控制器和温度传感器，在方形支撑框架的上侧壁、下底板、左侧壁、右侧壁和后侧壁的外侧均设置一保温层，在方形支撑框架的上侧壁的保温层上设置一与方形支撑框架内部相贯通的第一进风管，在方形支撑框架的下底板上设置有若干相贯通的第一出风口，在方形支撑框架的右侧壁的保温层上设置一与第一出风口相贯通的第一出风管，外循环加热系统包括风机、加热筒和碳化硅加热管。

上述通过外置的碳化硅加热管与木材隔离，从而解决了木屑与碳化硅加热管接触导致火灾的问题，此技术问题较为简单，加热管与木材隔离的技术方案即使是非本领域技术人员也能想到。但现有技术中木材在碳化之前需要对其表面进行抛光作业，而抛光设备与碳化设备度独立存在，增加了人工搬运成本。

为此，我们提出一种外循环式木材碳化窑来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明意在提供一种外循环式木材碳化窑。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种外循环式木材碳化窑，包括本体与木材，所述本体的正面开设有抛光槽、背面开设有碳化腔与加载腔，且抛光槽位于碳化腔的靠上位置，所述碳化腔的内顶面与内侧面分别开设有第一连通口与第二连通口，所述本体开设有两个连通碳化腔与加载腔的通槽，所述本体的背面设有与碳化腔、加载腔铰接的第一开关门、第二开关门；所述抛光槽内设有用于运输及抛光木材的抛光装置，所述碳化腔与加载腔内分别置有第一托板与第二托板，所述第二托板的上端重叠放置有多对垫板，每对所述垫板相对一侧均固定有齿条，所述第一托板与第二托板的下端共同设有一升一降驱动装置，两个所述通槽之间设有连接槽，所述碳化腔、加载腔、连接槽内共同设有加载装置，所述加载腔内设有作用于通槽的封堵装置。

优选地，所述抛光装置包括开设在抛光槽内顶面的设备槽和连通抛光槽与碳化腔、用于木材通过的第一穿料槽，所述第一穿料槽内壁开设有滑动槽，且滑动槽与设备槽连通；所述抛光槽内安装有用于输送木材的输送带，所述设备槽内滑动连接有升降块，所述升降块内螺纹连接有第一螺纹杆，所述设备槽的内顶面嵌设有用于驱动第一螺纹杆的第二电机，所述升降块的下端开设有转动槽，所述转动槽内转动连接有抛光辊，所述转动槽的一侧内壁嵌设有用于驱动抛光辊的第一电机，所述设备槽的内壁转动连接有导向轮，所述滑动槽内滑动连接有封堵板，所述封堵板内开设有与第一穿料槽形状尺寸相同的第二穿料槽，所述升降块靠近导向轮的一侧固定连接有牵引线，所述牵引线的另一端绕过导向轮并与封堵板的上端固定。

优选地，所述抛光辊为中空结构，所述抛光辊的外表面均布有吸尘孔，所述抛光辊远离第一电机的一端转动连接有吸尘管，所述吸尘管的另一端贯穿升降块并通过波纹管连接有吸尘器，且吸尘器嵌设在设备槽的内顶面。

优选地，所述设备槽与滑动槽之间设有夹层，所述夹层上端设有与牵引线接触的半圆凸起。

优选地，所述一升一降驱动装置包括两个平行设置的第一转动杆与导向杆，所述第一转动杆的一端与碳化腔的内壁转动连接，另一端贯穿碳化腔与加载腔之间夹层并与之密封转动连接，所述加载腔的内壁嵌设有用于驱动第一转动杆的第四电机，所述导向杆的两端分别与碳化腔、加载腔相距较远的内壁固定连接，且导向杆密封贯穿碳化腔与加载腔之间夹层；所述第一转动杆由两个固定连接的第二转动杆与第三转动杆构成，且第一转动杆位于碳化腔内、第三转动杆位于加载腔内，所述第二转动杆由相互固定连接第二螺纹杆与第三螺纹杆构成，所述第三转动杆由相互固定连接的第四螺纹杆与第五螺纹杆构成，所述第二螺纹杆与第三螺纹杆螺纹旋向相反但螺距相同，所述第四螺纹杆与第五螺纹杆的螺纹旋向相反但螺距相同，所述第二螺纹杆与第五螺纹杆的螺纹旋向相同但第二螺纹杆的螺距大于第五螺纹杆的螺距，所述第三螺纹杆与第四螺纹杆的螺纹旋向相同但第三螺纹杆的螺距大于第四螺纹杆的螺距，所述第二转动杆与第三转动杆上分别对称套设有两个移动板，所述第一托板、第二托板与两个移动板之间连接有x形件。

优选地，所述x形件由两个中部相互铰接的连杆构成，两个所述连杆的下端分别与两个移动板铰接，两个所述连杆的上端分别铰接有限位块，所述第一托板与第二托板的下端均开设有与限位块滑动连接的限位槽。

优选地，所述加载装置包括分别靠近碳化腔、加载腔内壁设置的吸附板与推板，所述本体内嵌设有用于伸缩吸附板的第一气缸和用于伸缩推板的第二气缸，所述垫板采用具有铁磁性材料做成，所述连接槽的上下内壁转动连接有相互啮合的第一齿轮与第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮均与齿条啮合，所述连接槽的内顶面嵌设有用于驱动第一齿轮的第三电机。

优选地，所述封堵装置包括挡板和设置在加载腔内壁用于伸缩挡板的第三气缸，所述加载腔内壁固定连接有用于挡板导向的导轨。

优选地，所述挡板的宽度大于两个通槽之间的最大间距。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过抛光装置来一一运输及抛光木材，木材在抛光结束后进入碳化腔内，后通过一升一降驱动装置使第一托板下降、第二托板上升，至位于最上方的垫板位置正对于两个通槽为止，后通过加载装置将此对垫板推拖至已抛光木材的上方以备下个木材放置，循环多次使碳化腔内存储足量的木材，通过封堵装置封闭通槽，第一穿料口被封堵板封堵，后使用外置的加热设备在第一连通口与第二连通口、碳化腔内形成循环加热；

本发明将抛光设备以及碳化设备有机结合在一起，将木材抛光后进入碳化腔内，并与垫板配合形成多层，以便后续碳化，节约搬运木材的成本以及车间占用面积。

附图说明

图1为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑正面左侧观察的结构示意图；

图2为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑背面右侧观察的结构示意图；

图3为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑背面左侧观察的结构示意图；

图4为图3中去除本体后的结构示意图；

图5为图2中去除本体后的结构示意图；

图6为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑侧面剖视的结构示意图；

图7为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑抛光辊正面剖视的结构示意图；

图8为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑两个通槽处剖视的结构示意图；

图9为本发明提出的一种外循环式木材碳化窑转动杆的结构示意图。

图中：1本体、11抛光槽、111设备槽、112第一穿料槽、1121滑动槽、12碳化腔、121第一连通口、122第二连通口、13加载腔、14通槽、15第一开关门、16第二开关门、2输送带、21升降块、22抛光辊、221吸尘孔、222吸尘管、223波纹管、224吸尘器、23第一电机、24第二电机、25第一螺纹杆、26导向轮、27封堵板、271第二穿料槽、28牵引线、29半圆凸起、31第一转动杆、311第二转动杆、312第三转动杆、32导向杆、33x形件、34移动板、35第一托板、41第二托板、42垫板、43齿条、51吸附板、52第一气缸、53推板、54第二气缸、61第三气缸、62挡板、63导轨、71连接槽、72第三电机、73第一齿轮、74第二齿轮。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-9，一种外循环式木材碳化窑，包括包括本体1与木材，本体1的正面开设有抛光槽11、背面开设有碳化腔12与加载腔13，且抛光槽11位于碳化腔12的靠上位置，以便木材在抛光后进入碳化腔12内，碳化腔12的内顶面与内侧面分别开设有第一连通口121与第二连通口122，第一连通口121、第二连通口122与外界加热设备进行连接，本体1开设有两个连通碳化腔12与加载腔13的通槽14，本体1的背面设有与碳化腔12、加载腔13铰接的第一开关门15、第二开关门16，通过第一开关门15可取出已碳化的木材，通过第二开关门16可添加垫板42；

抛光槽11内设有用于运输及抛光木材的抛光装置，碳化腔12与加载腔13内分别置有第一托板35与第二托板41，第二托板41的上端重叠放置有多对垫板42，第一托板35则用来承载木材与垫板42的，每对垫板42相对一侧均固定有齿条43，第一托板35与第二托板41的下端共同设有一升一降驱动装置，两个通槽14之间设有连接槽71，碳化腔12、加载腔13、连接槽71内共同设有加载装置，加载腔13内设有作用于通槽14的封堵装置。

本发明的基本构思如下：

通过抛光装置来一一运输及抛光木材，木材在抛光结束后进入碳化腔12内，后通过一升一降驱动装置使第一托板35下降、第二托板41上升，至位于最上方的垫板42位置正对于两个通槽14为止，后通过加载装置将此对垫板42推拖至已抛光木材的上方以备下个木材放置，循环多次使碳化腔12内存储足量的木材，通过封堵装置封闭通槽14，第一穿料口112被封堵板27封堵，后使用外置的加热设备在第一连通口121与第二连通口122、碳化腔12内形成循环加热，第一开关门15与第二开关门16处于关闭状态；加热设备以及其他碳化所需要的结构组件在此不作赘述。

下面具体说明多个装置的工作原理：

具体的，抛光装置包括开设在抛光槽11内顶面的设备槽111和连通抛光槽11与碳化腔12、用于木材通过的第一穿料槽112，第一穿料槽112内壁开设有滑动槽1121，且滑动槽1121与设备槽111连通；

抛光槽11内安装有用于输送木材的输送带2，此为现有技术，设备槽111内滑动连接有升降块21，升降块21内螺纹连接有第一螺纹杆25，设备槽111的内顶面嵌设有用于驱动第一螺纹杆25的第二电机24，升降块21的下端开设有转动槽，转动槽内转动连接有抛光辊22，转动槽的一侧内壁嵌设有用于驱动抛光辊22的第一电机23，设备槽111的内壁转动连接有导向轮26，滑动槽1121内滑动连接有封堵板27，封堵板27内开设有与第一穿料槽112形状尺寸相同的第二穿料槽271，升降块21靠近导向轮26的一侧固定连接有牵引线28，牵引线28的另一端绕过导向轮26并与封堵板27的上端固定，下降后的升降块21通过牵引线28带动封堵板27上升。

在抛光木材之前，参照图6，升降块21处于设备槽111内，封堵板27封堵第一穿料槽112，第一穿料槽112与第二穿料槽271错位；

在需要抛光木材时，第二电机24驱动第一螺纹杆25带动升降块21下降至抛光辊22与传送至输送带2上的木材接触，升降块21通过牵引线28带动封堵板27上升，使第二穿料槽271与第一穿料槽112连通，木材在传动过程中被抛光辊22不断抛光，抛光后的木材通过第一穿料槽112、第二穿料槽271后进入碳化腔12内。

参照图7，抛光辊22为中空结构，抛光辊22的外表面均布有吸尘孔221，抛光辊22远离第一电机23的一端转动连接有吸尘管222，吸尘管222的另一端贯穿升降块21并通过波纹管223连接有吸尘器224，且吸尘器224嵌设在设备槽111的内顶面。

在抛光过程中，因抛光产生的木屑，依次通过吸尘孔221、抛光辊22内腔、吸尘管222、波纹管223并被吸尘器224吸入，需要说明的是，波纹管223的设置正是为了适应位置发生变化的升降块21。

设备槽111与滑动槽1121之间设有夹层，夹层上端设有与牵引线28接触的半圆凸起29。

此处的目的是，为了避免此夹层上端的锐边与牵引线28接触发生较大程度的磨损，半圆凸起29可减小磨损，延长牵引线28的使用寿命。

具体的，一升一降驱动装置包括两个平行设置的第一转动杆31与导向杆32，对移动板34进行纤维，第一转动杆31的一端与碳化腔12的内壁转动连接，另一端贯穿碳化腔12与加载腔13之间夹层并与之密封转动连接，加载腔13的内壁嵌设有用于驱动第一转动杆31的第四电机，导向杆32的两端分别与碳化腔12、加载腔13相距较远的内壁固定连接，且导向杆32密封贯穿碳化腔12与加载腔13之间夹层；

第一转动杆31由两个固定连接的第二转动杆311与第三转动杆312构成，且第一转动杆311位于碳化腔12内、第三转动杆312位于加载腔13内，第二转动杆311由相互固定连接第二螺纹杆与第三螺纹杆构成，第三转动杆312由相互固定连接的第四螺纹杆与第五螺纹杆构成，第二螺纹杆与第三螺纹杆螺纹旋向相反但螺距相同，第四螺纹杆与第五螺纹杆的螺纹旋向相反但螺距相同，第二螺纹杆与第五螺纹杆的螺纹旋向相同但第二螺纹杆的螺距大于第五螺纹杆的螺距，第三螺纹杆与第四螺纹杆的螺纹旋向相同但第三螺纹杆的螺距大于第四螺纹杆的螺距，使位于碳化腔12内的两个移动板34与位于加载腔13内的两个移动板34沿相反反向移动，且使位于碳化腔12内的两个移动板34的移动距离大于与位于加载腔13内的两个移动板34的移动距离，第二转动杆311与第三转动杆312上分别对称套设有两个移动板34，第一托板35、第二托板41与两个移动板34之间连接有x形件33，通过x形件33来带动第一托板35与第二托板41运动。

x形件33由两个中部相互铰接的连杆构成，两个连杆的下端分别与两个移动板34铰接，两个连杆的上端分别铰接有限位块，第一托板35与第二托板41的下端均开设有与限位块滑动连接的限位槽，x形件33可传递力矩。

已抛光的木材在进入碳化腔12后，落至在第一托板35的上端，通过一升一降驱动装置带动第一托板35下降、第二托板41上升，且第一托板35的下降距离等于木材加垫板42的厚度和，第二托板41的上升距离等于垫板42的厚度，使在垫板42进入碳化腔12后，下一个已抛光木材落入，具体如下：

由于第二、三、四、五螺纹杆旋向螺距的设置，使得第四电机驱动转动杆后，参照图9，第二转动杆311上的两个移动板34相背运动，第三转动杆312上的两个移动板34相对运动，通过x形件33带动第一托板35下降、第二托板41上升。

加载装置包括分别靠近碳化腔12、加载腔13内壁设置的吸附板51与推板53，本体1内嵌设有用于伸缩吸附板51的第一气缸52和用于伸缩推板53的第二气缸54，垫板42采用具有铁磁性材料做成，吸附板51其内部具有电磁装置，本发明中的垫板42的铁磁性不受高温（背景技术中提到的温度）影响，参照图8，连接槽71的上下内壁转动连接有相互啮合的第一齿轮73与第二齿轮74，且第一齿轮73与第二齿轮74均与齿条43啮合，第一齿轮73与第二齿轮74转动方向相反，两个齿条43的移动方向相同，连接槽71的内顶面嵌设有用于驱动第一齿轮73的第三电机72。

垫板42在上升至通槽14的位置后，第二气缸54通过推板53推动此对垫板42进入通槽14内，此时的两个齿条43分别与第一齿轮73与第二齿轮74啮合，第三电机72通过驱动第一齿轮73，通过啮合第二齿轮74便可同步带动两个垫板42进入碳化腔12内，第一气缸52可伸出吸附板51对垫板42牵引，并落至在已抛光木材的上端。

封堵装置包括挡板62和设置在加载腔13内壁用于伸缩挡板62的第三气缸61，加载腔13内壁固定连接有用于挡板62导向的导轨63，挡板62运动更为稳定。挡板62的横向宽度大于两个通槽14之间的最大间距，另外，挡板62的纵向宽度大于通槽14的纵向宽度。

在碳化腔12内已经容纳足够多的木材后，通过封堵装置将通槽14进行封堵，具体如下，第三气缸61伸出挡板62使其位置处于两个通槽14处。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。