一种玻璃球自动定量匀速投料装置的制作方法

本实用新型涉及玻璃纤维制造技术领域，具体涉及一种玻璃球自动定量匀速投料装置。

背景技术：

目前一般采用二步法生产玻璃纤维类产品，主要以玻璃球为原料，首先将玻璃球投入到熔化炉内，采用电加热或燃气加热方法将玻璃球在熔化炉内熔化形成玻璃液，然后将熔融的玻璃液经过漏板分成玻璃纤维一次丝，然后再对一次丝进一步加工生产。

现有技术中，加球方式主要有人工加球和自动加球两种，由于人工加球效率比较低，加球量不好把握，难以做到定量匀速加球，已逐渐被淘汰。传统的玻璃纤维自动加球装置是由熔化炉内玻璃液面高度检测仪、液面高度信号反馈处理器、自动加球机储球斗、控制加球电机和玻璃球流动球道组成。以上自动加球装置普遍存在加球定量控制不准确、不能匀速加球的问题，维护起来费时费力，难以真正实现自动加球，且这种电极探针式结构测量误差大、故障率高，容易出现卡球或玻璃液与探针粘黏拉丝不断开无法反馈信号等现象，由于卡球或探针粘黏就会造成熔化炉供球间断，使熔化炉内融化的玻璃液面降低后不能正常补充玻璃球，这样熔化炉内玻璃液面低于设定的正常高度，对玻璃液面温度的均匀性造成影响，就会造成拉出的玻璃原丝单纤维直径粗细不均，严重影响玻璃纤维标号、强度等质量指标，卡球严重时会造成熔化炉损坏影响生产。以上两种方式由于不能做到定量匀速加球，使得每次将玻璃球投入到熔化炉中进行补料时，对熔化炉内温度和玻璃液面高度的波动影响较大，熔化炉内温度和玻璃液面高度波动较大时则会破坏一次丝纤维直径的一致性和稳定性。可见，玻璃球投料的匀速、定量就显得非常重要。

因此，研发一种能够定量匀速送球且能够避免发生卡球的玻璃球自动投料装置是非常有必要的。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种玻璃球自动定量匀速投料装置，该投料装置能够实现自动定量匀速加球，结构简单、易于控制且故障率低，便于维护，能够很好地保证作业的稳定性，解决了加球定量不准导致的熔化炉内温度和玻璃液面高度波动幅度大的问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种玻璃球自动定量匀速投料装置，其包括机架、设置在所述机架上的底部带有出料口的储球仓、用于取球和出球的控制转轮、用于驱动所述控制转轮的驱动装置、以及出球导向板；所述控制转轮呈圆柱体状，其外周面上设置有多个用于容置玻璃球的球孔，所述控制转轮设置在所述储球仓的出料口处；所述驱动装置设置在所述机架上并与所述控制转轮传动连接；所述出球导向板倾斜设置在所述控制转轮的下方。

作为本实用新型优选的实施方式，多个所述球孔螺旋分布于所述控制转轮的外周面上。

作为本实用新型优选的实施方式，本实用新型还包括有容错装置；所述容错装置包括容错板和弹簧，所述容错板水平设置在所述控制转轮与所述储球仓的出料口之间，且所述容错板的一端伸入所述控制转轮与所述储球仓的出料口之间的间隙中；所述弹簧设置在所述容错板的两侧，所述弹簧的一端与所述机架连接、另一端与所述容错板连接，以使所述容错板在外力作用下可沿着远离或靠近所述储球仓的方向前后活动。

作为本实用新型优选的实施方式，所述驱动装置包括调速电机和变频器，所述调速电机设置在机架上且调速电机的输出轴与所述控制转轮传动连接；所述变频器设置在所述机架或储球仓上，所述变频器与所述调速电机电连接。

作为本实用新型优选的实施方式，所述控制转轮的两侧上均设置有轴承，所述调速电机的输出轴端部与所述控制转轮的轴承传动连接。

作为本实用新型优选的实施方式，所述球孔的孔径为所述控制转轮的长度的1/5～1/3。

作为本实用新型优选的实施方式，所述球孔的孔径为23～27mm、孔深为23～27mm；所述球孔的孔径和孔深均为25mm。

作为本实用新型优选的实施方式，所述容错板与所述控制转轮之间具有间隙，该间隙宽度为3～5mm。

作为本实用新型优选的实施方式，本实用新型还包括有送球滑槽，所述送球滑槽的一端与所述出球导向板连接、另一端与熔化炉的进料口连接。

作为本实用新型优选的实施方式，所述出球导向板的倾斜角度为20～45°。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的玻璃球投料装置通过在控制转轮上螺旋设置有球孔，使得储球仓内的玻璃球随着控制转轮的转动利用自重落入球孔中，通过调整控制转轮的转速便可控制玻璃球的投料量，保证玻璃球一个一个地投料，由此实现自动、定量、匀速的玻璃球投料，能够将对熔化炉内温度和玻璃液面高低的影响降到最小，从而保证了拉丝的一致性和稳定性，结构简单、造价低，易于控制、稳定可靠，工作效率高、故障率低，便于维护，能够很好地保证作业的稳定性，有效解决了现有技术中自动加球机存在的难以做到定量匀速加球的问题。另外，本实用新型通过设置容错装置，使得异形球也能够很好地进行投料，可防止异形玻璃球卡在控制转轮与储球仓出料口之间的缝隙中从而导致的电机损坏，有效避免了卡球现象的出现，进一步确保加球匀速定量、及时准确，使拉丝作业更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型所述的玻璃球自动定量匀速投料装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述的玻璃球自动定量匀速投料装置另一角度的立体结构示意图；

图3为本实用新型所述的控制转轮和容错板的局部剖视图；

图4为本实用新型所述的控制转轮与调速电机的结构示意图；

图5为本实用新型所述的设置有送球滑槽的投料装置的结构示意图；

附图标号说明：1、机架；2、储球仓；3、控制转轮；4、球孔；5、出球导向板；6、容错板；7、弹簧；8、调速电机；9、变频器；10、轴承；11、送球滑槽；12、熔化炉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～图2所示，为本实用新型所述的一种玻璃球自动定量匀速投料装置，其包括起到支撑和承托作用的机架1、设置在机架1上的底部带有出料口的储球仓2、用于取球和出球的控制转轮3、用于驱动控制转轮3的驱动装置、以及将从控制转轮3中出来的玻璃球传送至熔化炉12的出球导向板5。

具体地，机架1是由槽钢或方钢或钢管制成的长方形框架，用于安装储球仓2、控制转轮3、驱动电机和出球导向板5，起到支撑和承托作用。储球仓2安装在机架1的上层位置上，储球仓2是由钢板支撑的框体，储球仓2具有储球腔，储球腔的上部形成敞口，储球仓2的下部为一不规则的倒四棱台结构，且在其底端形成一出料口。

具体地，控制转轮3可转动地设置在储球仓2的出料口处，控制转轮3贴合于储球仓2的出料口处但两者之间并不相互干涉；控制转轮3与储球仓2的出料口之间具有间隙，该间隙宽度为3～5mm。优选地，如图4所示，控制转轮3呈圆柱体状，其外周面上设置有多个用于容置玻璃球的球孔4，储球仓2内的玻璃球在自重作用下经过出料口并落入球孔4中，随着控制转轮3的转动，当带有玻璃球的球孔4转动至底部时同样利用自重落下，从而完成取球和出球，由此仅需通过调整控制转轮3的转速，便可实现匀速的玻璃球投料。进一步地，多个球孔4螺旋分布于控制转轮3的外周面上，即多个球孔4以控制转轮3的轴线为轴线螺旋设置在控制转轮3的外周面上，通过螺旋分布的设计使得每次只有一个球孔4进行取球，避免同一位置同时多个玻璃球出料，这样再与控制转轮3的转速结合便可控制玻璃球的投料量，保证玻璃球一个一个地投料，由此实现自动、定量、匀速的玻璃球投料，能够很好地保证作业的稳定性，有效解决了现有技术中自动加球机存在的难以做到定量匀速加球的问题。优选地，球孔4的孔径为控制转轮3的长度的1/5～1/3。由于现有用于生产玻璃纤维的玻璃球的直径一般为18～23mm，为了保证每次取球只有一颗玻璃球落入球孔4中，每个球孔4的孔径为23～27mm、孔深为23～27mm，使得投料量更为准确；进一步优选地，球孔4的孔径和孔深均为25mm，控制转轮3的长度和直径均优选为100mm。本实用新型可通过调整控制转轮3的低转速以及更换不同规格的控制转轮3来调整投料量，例如，当玻璃球的直径为23mm时，选用螺旋设置有六个球孔4、球孔4的孔深和孔径均为25mm的控制转轮3，调整控制转轮3的转速为2～3r/min，这样每转可投料六个玻璃球，每分钟可投料12～18个玻璃球。优选地，控制转轮3通过在实心的圆柱体的外周面上均匀开设多个螺旋布设的球孔4制作而成的。

更具体地，如图4所示，控制转轮3的两侧上均设置有轴承10，驱动电机的输出轴端部与控制转轮3一端的轴承10传动连接。驱动装置设置在机架1上并与控制转轮3传动连接，具体的连接关系如下：驱动装置包括调速电机8和变频器9，调速电机8设置在机架1上且调速电机8的输出轴与控制转轮3一端的轴承10传动连接；变频器9设置在机架1或储球仓2上，变频器9与调速电机8电连接，通过变频器9可对调速电机8的转速进行调整。出球导向板5倾斜设置在控制转轮3的下方；优选地，出球导向板5的倾斜角度为20～45°。

在玻璃球的生产过程中，玻璃球之间会发生粘连从而产生长度比正常玻璃球直径大的异形球，当异形球落入球孔4中时，由于异形球超出的球孔4的长度大于控制转轮3与储球仓2的出料口之间的间隙或由于碎渣落入球孔4导致正常玻璃球突出的部分高度大于控制转轮3与储球仓2的出料口之间的间隙时，会使异形球或正常玻璃球卡紧于该间隙中，造成卡球现象，从而容易造成调速电机8损坏。为了解决以上问题，本实用新型还包括有可供异形球通过的容错装置。具体地，如图1～图3所示，该容错装置包括容错板6和弹簧7，容错板6水平设置在控制转轮3与储球仓2的出料口之间，且容错板6的一端伸入控制转轮3与储球仓2的出料口之间的间隙中，同时容错板6与控制转轮3之间具有间隙，使两者之间并不相互干涉；优选地，该间隙宽度为3～5mm。弹簧7设置在容错板6的两侧，弹簧7的一端与机架1连接、另一端与容错板6连接，以使容错板6在外力作用下可沿着远离或靠近储球仓2的方向前后活动。当正常玻璃球落入球孔4中时，由于玻璃球完全置于球孔4中，并不会干扰的控制转轮3的正常转动，容错装置保持在原始位置上；当异形球落入球孔4中或球孔4存在碎渣时，球体超出球孔4的部分在经过容错板6与控制转轮3之间的间隙时，会对容错板6产生挤压作用，将容错板6向往远离储球仓2的方向推离，使得异形球能够顺利通过容错板6与控制转轮3之间的间隙，当外力撤销时容错板6在弹簧7的回弹力下复位。由此可见，本实用新型通过容错装置的设置使得异形球也能够很好地进行投料，可防止异形玻璃球卡在控制转轮3与储球仓2出料口之间的缝隙中从而导致的电机损坏，有效避免了卡球现象的出现，进一步确保加球匀速定量、及时准确，使拉丝作业更加稳定，且结构简单、造价低。

进一步地，如图5所示，本实用新型还包括有送球滑槽11，送球滑槽11的一端与出球导向板5连接、另一端与熔化炉12的进料口连接，通过送球滑槽11可将玻璃球顺利送至熔化炉12的进料口处，减少玻璃球投料带给熔化炉12玻璃液面的影响。

本实用新型的工作过程如下：根据熔化炉12的拉丝作业速度，选用合适规格的控制转轮3，装配好后启动调速电机8，通过变频器9对调速电机8的转速进行调整，然后往储球仓2中加入玻璃球，玻璃球在自重作用下落入控制转轮3的球孔4中，由于同一位置只有一个球孔4，使得玻璃球按照一颗一颗有序地进行投料，由此实现自动、定量、匀速的投料；当异形球落入球孔4中时，球体超出球孔4的部分在经过容错板6与控制转轮3之间的间隙时会对容错板6产生挤压作用，将容错板6向往远离储球仓2的方向推离，使得异形球能够顺利通过容错板6与控制转轮3之间的间隙，当外力撤销时容错板6在弹簧7的回弹力下复位，由此实现防止卡球现象的产生。

由以上技术方案可见，本实用新型的玻璃球投料装置通过在控制转轮3上螺旋设置有球孔4，使得储球仓2内的玻璃球随着控制转轮3的转动利用自重落入球孔4中，通过调整控制转轮3的转速便可控制玻璃球的投料量，保证玻璃球一个一个地投料，由此实现自动、定量、匀速的玻璃球投料，能够将对熔化炉内温度和玻璃液面高低的影响降到最小，从而保证了拉丝的一致性和稳定性，结构简单、造价低，易于控制、稳定可靠，工作效率高、故障率低，便于维护，能够很好地保证作业的稳定性，有效解决了现有技术中自动加球机存在的难以做到定量匀速加球的问题。另外，本实用新型通过设置容错装置，使得异形球也能够很好地进行投料，可防止异形玻璃球卡在控制转轮3与储球仓2出料口之间的缝隙中从而导致的电机损坏，有效避免了卡球现象的出现，进一步确保加球匀速定量、及时准确，使拉丝作业更加稳定。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。