何 飛 張楚鑫

(廣東健誠高科玻璃制品股份有限公司 廣東 潮州 515658)

日用玻璃陶瓷屬于小件型制品，有盤、碗、杯等日用器皿，制品必須達(dá)到衛(wèi)生和實(shí)用。在原料的選用中，要考慮到制品的透光度、顏色、外觀光滑度，也應(yīng)顧及衛(wèi)生和抗熱震性等要求。日用玻璃陶瓷是由美國康寧公司率先研發(fā)成功并產(chǎn)業(yè)化，在中國大陸的近十年來，也有快速的發(fā)展，也增添了不少新的品種和器型。在產(chǎn)業(yè)化中，企業(yè)普遍采用冷頂熔煉爐，即是立式爐體，爐頂部開口并從開口處投料，爐中間及下部配備加熱裝置，爐底部導(dǎo)出輸料管道。在生產(chǎn)中，多種材料計(jì)量混合后均勻不斷地從爐頂投入，隨著中、下部材料被加熱后成漿狀并輸出，材料在爐內(nèi)自然沉降，形成材料的上加入下輸出。采用冷頂熔煉爐，生產(chǎn)效率高，適用于連續(xù)式生產(chǎn)。由于爐內(nèi)上層始終保持著冷料層，可防止材料中的氟在加熱過程向外揮發(fā)躲逸，在環(huán)保和節(jié)約等方面也有好處。熔煉爐上冷料的均勻連續(xù)投入，與爐內(nèi)熔煉和輸出必須保持匹配。熔煉爐上的投料裝置有多種形式，有些依靠簡(jiǎn)單的機(jī)械或人工進(jìn)行操作，會(huì)存在投料不均勻、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境欠佳等問題。特別是容量幾十噸以上的熔煉爐，投料量較大，研究并配置適合的投料裝置，在生產(chǎn)發(fā)展方面具有意義和作用。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 目的要求

主要目的是提出一種方便投料且工作可靠的玻璃配合料自動(dòng)投料裝置，旨在實(shí)現(xiàn)前后和圓周運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定地將粉料投放窯爐頂部各個(gè)區(qū)域，促進(jìn)形成均勻平整的生料層，提高電熔爐生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，提出的一種玻璃配合料自動(dòng)投料裝置，包括設(shè)置于底部的底座，底座頂面安裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤頂面與旋轉(zhuǎn)架底面相連，設(shè)置于底座頂面的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)并使旋轉(zhuǎn)架相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)架內(nèi)部水平滑動(dòng)相連有移動(dòng)架，旋轉(zhuǎn)架內(nèi)部設(shè)有齒輪與設(shè)置于移動(dòng)架底面的傳動(dòng)齒條嚙合傳動(dòng)，旋轉(zhuǎn)架內(nèi)部設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)架內(nèi)部端設(shè)有動(dòng)力輪且另一端設(shè)有傳動(dòng)輪，動(dòng)力輪和傳動(dòng)輪通過傳送皮帶相連，移動(dòng)架頂面設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪，傳送皮帶上方設(shè)有儲(chǔ)料倉，儲(chǔ)料倉內(nèi)物料經(jīng)底部開口落入傳送皮帶表面并輸送轉(zhuǎn)移至電熔爐內(nèi)。

1.2 自動(dòng)投料裝置

自動(dòng)投料裝置示意圖見圖1。圖1的標(biāo)號(hào)及部件說明見表1。

表1 自動(dòng)投料裝置標(biāo)號(hào)及部件說明

續(xù)表1

圖1 自動(dòng)投料示意圖

1.3 自動(dòng)投料裝置的結(jié)構(gòu)部件設(shè)置及相互作用

自動(dòng)投料裝置，包括設(shè)置于底部的底座1，底座1頂面安裝有轉(zhuǎn)盤2，轉(zhuǎn)盤2頂面與旋轉(zhuǎn)架3底面相連，設(shè)置于底座1頂面的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2旋轉(zhuǎn)并使旋轉(zhuǎn)架3相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，漩轉(zhuǎn)架3內(nèi)部水平滑動(dòng)相連有移動(dòng)架5，轉(zhuǎn)架3內(nèi)部設(shè)有齒輪6與設(shè)置于移動(dòng)架5底面的傳動(dòng)齒條7嚙合傳動(dòng)，旋轉(zhuǎn)架3內(nèi)部設(shè)有第二震動(dòng)電機(jī)8驅(qū)動(dòng)齒輪7旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)架5內(nèi)部一端設(shè)有動(dòng)力輪9且另一端設(shè)有傳動(dòng)輪10，動(dòng)力輪9和傳動(dòng)輪10通過傳送皮帶11相連，移動(dòng)架5頂面設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)12驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪9，傳送皮帶11上方設(shè)有儲(chǔ)料倉13，儲(chǔ)料倉13內(nèi)物料經(jīng)底部開口落入傳送皮帶11表面并輸送轉(zhuǎn)移至電熔爐14內(nèi)。儲(chǔ)料倉13包括漏斗狀結(jié)構(gòu)的外殼131，外殼131內(nèi)壁面通過彈簧螺栓132相連有內(nèi)襯133，儲(chǔ)料斗下方設(shè)有傾斜設(shè)置的導(dǎo)料斗15，外殼131為不銹鋼材質(zhì)，而內(nèi)村133為聚氨酯橡膠。為了使得儲(chǔ)料倉13內(nèi)的物料能夠方便地向下移動(dòng)，外殼131下部外表面對(duì)稱設(shè)有第一震動(dòng)電機(jī)16和第二動(dòng)電機(jī)17，導(dǎo)料斗15左側(cè)相連有第三震動(dòng)電機(jī)151。導(dǎo)料斗15輸送面與水平面的夾角為160～175°。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4與轉(zhuǎn)盤2、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)8與齒輪6、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)12與動(dòng)力輪9之間以齒輪嚙合傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相連以及實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。

為了能夠?qū)魉推?1表面物料可靠清除，移動(dòng)架5右側(cè)底部設(shè)有刮條18與傳送皮帶11外表面刮擦接觸。轉(zhuǎn)盤2在180°范國內(nèi)進(jìn)行往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)架5的前部和后部分別設(shè)有第一定位輥19和第二定位輥20與傳動(dòng)齒條7傳動(dòng)和限位。旋轉(zhuǎn)架3和移動(dòng)架5為框架結(jié)構(gòu)。

2 工作原理及優(yōu)點(diǎn)

將充分混合的配合料預(yù)先放置于儲(chǔ)料倉13內(nèi)，當(dāng)紅外檢測(cè)儀檢測(cè)到電熔爐14內(nèi)的玻璃液面低于預(yù)設(shè)定高度時(shí)，則會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)投料裝置，通過第一震動(dòng)電機(jī)16和第二震動(dòng)電機(jī)17共同產(chǎn)生振動(dòng)，從而使得儲(chǔ)料倉13內(nèi)的物料經(jīng)過儲(chǔ)料倉13底部開口而向下移動(dòng)至導(dǎo)料斗15頂面，通過第三震動(dòng)電機(jī)151產(chǎn)生振動(dòng)而使物料沿導(dǎo)料斗15傾斜頂面而滑落至傳送皮帶11表面，為位于傳送皮帶11表面的物料能夠向前傳輸并通過重力而落入至電熔爐14內(nèi)。另外齒輪6嚙合傳動(dòng)而使移動(dòng)架5相對(duì)旋轉(zhuǎn)架3進(jìn)行前后直線移動(dòng)，而轉(zhuǎn)盤2驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架3而使旋轉(zhuǎn)架3相對(duì)底座1進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而最終使物料送至電熔爐14爐頂?shù)娜魏螀^(qū)域。

儲(chǔ)料倉為不銹鋼材質(zhì)的外殼和聚氨酯橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯組成，并通過采用彈簧螺絲相連，既能降低物料對(duì)倉壁粘附，也可保持更好震動(dòng)效果，改善配合料的流動(dòng)性。另外齒輪嚙合傳動(dòng)而使移動(dòng)架相對(duì)旋轉(zhuǎn)架進(jìn)行前后直線移動(dòng)，而轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架而使旋轉(zhuǎn)架相對(duì)底座進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而最終使物料送至電熔爐爐頂?shù)娜魏螀^(qū)域。特殊設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)前后和圓周運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定地將粉料投放窯爐頂部的各個(gè)區(qū)域，促進(jìn)形成均勻平整的生料層，提高電熔爐生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

本自動(dòng)投料裝置經(jīng)在大噸位熔煉爐上使用，效果良好。能提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，投料能達(dá)到分布均勻，形成冷料層、滿足熔煉的要求。研究結(jié)果達(dá)到預(yù)期要求，在日用玻璃陶瓷產(chǎn)業(yè)化方面起到促進(jìn)使用，也可為玻璃和玻璃陶瓷的冷頂熔煉爐技術(shù)改造和改進(jìn)提供參考。