一种垂直搅拌器的换齿轮装置及方法与流程

本发明涉及一种玻璃生产领域，尤其涉及的是一种垂直搅拌器的换齿轮装置及方法。

背景技术：

垂直搅拌器是浮法玻璃生产的专用设备之一，主要用于卡脖内提高浮法玻璃熔化均匀性。垂直搅拌器是对玻璃液进行强制均化的专用设备，通过搅拌叶片的机械搅拌来消除或降低自然均化不能克服的缺陷，保证进入成型区玻璃液的热均匀性和化学均匀性，从而生产出光学性能和表面质量优良的浮法玻璃。

垂直搅拌系统，主要由六部分所组成，即垂直搅拌器部分，冷却循环部分，起吊行走部分，水包支架和升降系统部分，爬梯操作平台，传动系统部分。其中，传动系统的稳定性对整体设备的运用起着具足轻重的作用。在浮法玻璃生产工艺中，会定期对传动系统的齿轮进行更换，以保证整体搅拌系统运行的精度和稳定性。传统性的齿轮更换存在如下弊端：(1)纯人工操作，更换时间长，一般需要4-6小时，造成玻璃质量的严重缺陷，造成巨大的经济损失，对于1200t的浮法玻璃生产线来说，在更换传动系统期间不合格玻璃产量达到300t左右。(2)由于更换时间长必须将搅拌杆从1000℃左右的熔窑中抽出，以防止长时间停转造成搅拌杆上玻璃液的固化，在搅拌杆抽出过程中无形中增加了更换人员的危险系数；(3)更换过程环境温度高，需要安排的轮换人员多，且在高温环境下作业极易造成人员的自身伤害，烫伤、呼吸系统损坏的例子的也不在少数。(4)更换后易人为造成搅拌杆旋转方向错误，如不能及时发现带来的经济损失更加难以估量。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的换齿轮方式，更换人员安全性低的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种垂直搅拌器的换齿轮装置，包括齿轮副互换部、旋转部；所述齿轮副互换部包括至少两组能够升降和转动的齿轮副组件、连接架，所有的所述齿轮副组件的两端通过连接架连接在一起，所述齿轮副组件平行设置，所述齿轮副组件包括与熔窑内搅拌杆顶端啮合的齿轮；所述旋转部包括支撑架、旋转轴、驱动件，所述支撑架位于熔窑两侧，所述旋转轴穿过两端的连接架的中部并伸出，所述旋转轴伸出的两端能够转动的连接在支撑架上，所述旋转轴与连接架固定连接，所述驱动件连接旋转轴；所述齿轮副互换部还包括至少四个升降转动组件，所述齿轮副组件的两端分别连接升降转动组件，所述升降转动组件安装连接架的侧面。

本发明通过将需要更换的齿轮副组件通过升降转动组件升起，升起后与熔窑内搅拌杆顶端的齿轮脱离，脱离后，旋转部中的驱动件开始工作，通过驱动旋转轴旋转，可以带动整体的齿轮副互换部进行缓慢旋转，旋转一定角度后至新的一组齿轮副组件位于搅拌杆顶端的齿轮的上方，停止转动，通过升降转动组件将新的一组齿轮副组件下降后与搅拌轴顶端的齿轮啮合，实现更换完成；更换过程全部由机械完成，还可以与现有的控制系统，通过控制电机转速、启动和停止，实现了自动化更换的模式；更换过程时间极短，给玻璃生产企业带来了巨大的经济效益；脱离了人工的工作，有效保障了人工的人身安全，同时保障了生产企业的安全生产管理体制；完全避免了生产一线工人的误操作所带来的机械损伤及难以估量的经济损伤。

优选的，所述升降转动组件包括气缸、直线轴承组件，所述气缸与所述直线轴承组件均安装在连接架的侧面，所述气缸的伸缩端连接直线轴承组件，所述齿轮副组件与直线轴承组件连接。

优选的，所述升降转动组件还包括第一连接板、第二连接板，所述气缸安装在第一连接板上，所述第一连接板与连接架的侧面固定连接，所述直线轴承组件安装在第二连接板上。

所述第二连接板与连接架的侧面不连接或能够拆卸的连接，当齿轮需要上升或下降时，第二连接板与连接架松开，当齿轮与搅拌杆顶端齿轮啮合时，可以将第二连接板与连接架连接，增加装置的稳定性。

优选的，所述齿轮副组件还包括连接轴，所述连接轴与两端的直线轴承组件连接，所述连接轴上设有间隔设置的多个与熔窑内搅拌杆顶端啮合的齿轮。

优选的，还包括齿轮副驱动组件，齿轮副驱动组件包括第二电机组件、离合器，所述第二电机组件通过离合器与所述连接轴连接。

优选的，所述支撑架包括固定底座、立柱、调节螺栓、轴承座，所述立柱的底部与所述固定底座通过多个调节螺栓连接，所述轴承座连接在所述立柱的顶端，所述旋转轴的两端与所述轴承座连接。

优选的，所述立柱的底部具有平板，平板具有沿立柱轴向设置的多个贯穿孔，所述调节螺栓的底部固定在所述固定底座上，所述调节螺栓的顶部穿过贯穿孔后与螺母连接。

可以通过调节螺栓实现支撑架的高度调节，适应性更强。

优选的，所述驱动件包括第一电机组件、联轴器，所述第一电机组件与所述联轴器连接，所述联轴器与所述旋转轴连接。

优选的，所述齿轮为锥齿轮。

本发明还提供垂直搅拌器的换齿轮方法，采用上述垂直搅拌器的换齿装置，包括以下步骤：通过升降转动组件将已经磨损的齿轮副组件升起，通过驱动件驱动旋转轴带动齿轮副组件进行缓慢旋转，旋转至一组新的齿轮副组件位于熔窑内搅拌杆顶端齿轮的上方，停止转动，通过升降转动组件将新的一组齿轮副组件下降至与搅拌杆顶端齿轮啮合，驱动齿轮副组件做旋转运动，从而实现搅拌杆的旋转运动。

本发明的优点在于：

(1)本发明通过将需要更换的齿轮副组件升起，升起后与熔窑内搅拌杆顶端的齿轮脱离，脱离后，旋转部中的驱动件开始工作，通过驱动旋转轴旋转，可以带动整体的齿轮副互换部进行缓慢旋转，旋转一定角度后至新的一组齿轮副组件位于搅拌杆顶端的齿轮的上方，停止转动，将新的一组齿轮副组件下降后与搅拌轴顶端的齿轮啮合，实现更换完成；更换过程全部由机械完成，还可以与现有的控制系统，通过控制电机转速、启动和停止，实现了自动化更换的模式；更换过程时间极短，给玻璃生产企业带来了巨大的经济效益；脱离了人工的工作，有效保障了人工的人身安全，同时保障了生产企业的安全生产管理体制；完全避免了生产一线工人的误操作所带来的机械损伤及难以估量的经济损伤；

(2)所述第二连接板与连接架的侧面不连接或能够拆卸的连接，当齿轮需要上升或下降时，第二连接板与连接架松开，当齿轮与搅拌杆顶端齿轮啮合时，可以将第二连接板与连接架连接，增加装置的稳定性；

(3)可以通过调节螺栓实现支撑架的高度调节，适应性更强。

附图说明

图1是本发明实施例垂直搅拌器的换齿轮装置的结构示意图；

图2是齿轮副互换部的结构示意图；

图3是图2中a处升降转动组件的放大图；

图4是旋转部的结构示意图；

图5是支撑架的结构示意图；

图中标号：1、齿轮副组件；11、齿轮；12、连接轴；2、连接架；3、支撑架；31、固定底座；32、立柱；33、调节螺栓；34、轴承座；35、螺母；4、旋转轴；5、驱动件；51、第一电机组件；52、联轴器；6、熔窑；7、搅拌杆；8、升降转动组件；81、气缸；82、直线轴承组件；83、第一连接板；84、第二连接板；85、气缸连接板；9、齿轮副驱动组件；91、第二电机组件；92、离合器；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1、图2、图3所示，一种垂直搅拌器的换齿轮装置，包括齿轮副互换部、旋转部；所述齿轮副互换部包括至少两组能够升降和转动的齿轮副组件1、连接架2，所有的所述齿轮副组件1的两端通过连接架2连接在一起，所述齿轮副组件1平行设置，所述齿轮副组件1包括与熔窑6内搅拌杆7顶端啮合的齿轮11；所述旋转部包括支撑架3、旋转轴4、驱动件5，所述支撑架3位于熔窑6两侧，所述旋转轴4穿过两端的连接架2的中部并伸出，所述旋转轴4伸出的两端能够转动的连接在支撑架3上，所述旋转轴4与连接架2固定连接，所述驱动件5连接旋转轴4。

如图2所示，本实施例中，齿轮副组件1为两个，所述连接架2为长方形板，两个齿轮副组件1的两端固定在两个连接架上，齿轮副组件1与连接架2形成矩形的框架结构；所述齿轮副互换部还包括四个升降转动组件8，用于实现旋齿轮副组件1的升降和旋转，每一个齿轮副组件1对应两个升降转动组件8，所述齿轮副组件1的两端分别连接升降转动组件8，所述升降转动组件8安装连接架2的侧面。

如图3所示，所述升降转动组件8包括气缸81、直线轴承组件82、第一连接板83、第二连接板84、气缸连接板85，所述气缸81与所述直线轴承组件82均安装在连接架2的侧面，所述气缸81的伸缩端连接气缸连接板85，气缸连接板85连接直线轴承组件82，所述齿轮副组件1与直线轴承组件82连接。所述气缸81竖直安装，所述直线轴承组件82水平安装，直线轴承组件82包括直线轴承和安装直线轴承的轴承座。

其中，所述气缸81安装在第一连接板83上，所述第一连接板83与连接架2的侧面固定连接，可以通过螺栓螺母组件连接，所述直线轴承组件82安装在第二连接板84上，所述第二连接板84与连接架2的侧面不连接或能够拆卸的连接，当齿轮11需要上升或下降时，第二连接板84与连接架2松开，当齿轮11与搅拌杆7顶端齿轮啮合时，可以将第二连接板84与连接架2连接，增加装置的稳定性。

所述齿轮副组件1包括齿轮11、连接轴12，所述连接轴12与两端的直线轴承组件82连接，所述连接轴12上设有间隔设置的多个与熔窑6内搅拌杆7顶端啮合的齿轮11，所述齿轮11为竖直安装的锥齿轮，对应的搅拌杆7顶端齿轮为水平安装的锥齿轮。

如图1所示，齿轮副互换部还包括用于驱动齿轮副组件1旋转的齿轮副驱动组件9，齿轮副驱动组件9包括第二电机组件91、离合器92，所述第二电机组件91通过离合器92与所述连接轴12连接；第二电机组件91包括电机和减速器，离合器92采用电磁离合器。

参照图1、图2，采用垂直搅拌器的换齿轮装置进行换齿轮的方法，具体包括：

(1)若发现齿轮11磨损情况严重，进行第二电机组件91停转，离合器92断电实现分离；

(2)控制下方的两个升降转动组件8'中的气缸81收缩，气缸81的伸缩杆收缩，带动气缸连接板85、直线轴承组件82、连接轴12、齿轮11及离合器92等上升，实现齿轮11与搅拌杆7的顶部连接齿轮啮合处脱开；

(3)齿轮11脱开后，旋转部开始工作，通过旋转轴4带动整体的齿轮副互换部进行缓慢旋转，旋转180°后(搅拌杆7顶端的齿轮的上方)，停止转动，此时，原先位于下方的升降转动组件8'升至上方，原上方的升降转动组件8”旋转至下方；

(4)通过升降转动组件8”中的气缸81将新的一组齿轮副组件1一起做下降运动，实现齿轮11与搅拌杆7顶端连接齿轮的啮合；

(5)电磁离合器通电处理，使其吸合，吸合完成后，启动第二电机组件91带动齿轮副做旋转运动，从而实现搅拌杆7的旋转运动，实现对熔溶玻璃液的均化处理；

本实施例中更换过程全部由机械完成，还可以与现有的控制系统，通过控制电机转速、启动和停止，实现了自动化更换的模式；更换过程时间极短，给玻璃生产企业带来了巨大的经济效益；脱离了人工的工作，有效保障了人工的人身安全，同时保障了生产企业的安全生产管理体制；完全避免了生产一线工人的误操作所带来的机械损伤及难以估量的经济损伤。

实施例二：

如图4、图5所示，在上述实施例一的基础上，所述支撑架3包括固定底座31、立柱32、调节螺栓33、轴承座34、螺母35，所述立32柱的底部与所述固定底座31通过多个调节螺栓33连接，所述轴承座34连接在所述立柱32的顶端，所述旋转轴4的两端与所述轴承座34连接。

所述固定底座31为平板结构，圆形或方形均可，所述调节螺栓33的底部固定在所述固定底座31上，所述调节螺栓33沿圆周阵列或呈方形阵列，所述立柱32的底部具有平板，平板具有沿立柱32轴向设置的多个贯穿孔，所述调节螺栓33的顶部穿过贯穿孔后与螺母35连接。

可以通过旋拧螺母35，调节立柱32与固定底座31之间的距离，调节螺栓33实现支撑架3的高度调节，适应性更强。

旋转轴4的两端与轴承座34连接。

如图4所示，所述驱动件5包括第一电机组件51、联轴器52，所述第一电机组件51与所述联轴器52连接，所述联轴器52与所述旋转轴4连接，第一电机组件51包括电机和减速器，减速器可以控制旋转过程中的转速，利于控制旋转位置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。