专利名称：制造大尺寸石英玻璃异型管的综合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石英制品生产技术领域，特别涉及制造大尺寸石英玻璃异 型管的装置。
技术背景目前国内石英玻璃产品均采用立式炉熔化-吹制法成型。在这种生产工艺 中，是将可熔化的石英料填入一个垂直的金属炉中，石英料的中心预埋一根电 极棒，然后通电加热到石英的熔点之上，使电极棒周围尽可能多地变成熔融石 英，其形状类似一个两端开口的袋子。傳制一定的时间后,迅速倾倒出炉，用 夹具移送到金属模具中，在熔石英软化点之上依靠气体的压力吹制成所需要的 形状。用此种工艺不能制造大直径、异型的石英玻璃管，并且由该工艺制得的 "毛坯"，需要进一步磨削加工，切削量大，且加工后的内表面粗糙，玻璃的机 械应力大,冷加工周期长、成本较高。这类产品应用在电除尘设备中，因表面粗 糙，易积尘、结垢且不容易清洁，容易造成设备的电击穿。实用新型的内容为了解决已有技术不能制造大尺寸石英玻璃异型管的问题，提出如下技术方案。 .制造大尺寸石英玻璃异型管的综合装置，其特殊之处是它包括炉体部分， 安装在移动平台上的加料装置、多功能机械手装置和电极加热装置；炉体部分包括水平安装、可以旋转的炉体、在炉体两端安有炉盖，在炉体 外表面安装齿圈和滚环，齿圈与电动机通过变速机构带动的主动齿轮相啮合，滚环与基础上的托轮相配合；在炉体的两端各安装移动平台，它由平板、其下面的轮子和上面的支承架组成，支承架上有连接轴和定位销，轮子沿导轨移动；加料装置由安装在支承环内、并可以在支承环内转动、其前端上面敞口的加料管组成，支承环通过连接板和^:承架上的连接轴绞接、安装在移动平台上，加料管的后端安有操纵手柄；多功能机械手装置包括通过支承架上的连接轴安装在移动平台上的倒u型框架、与倒U型框架成一体的、其上有滑道的立柱，由丝杠带动沿立柱升降 的移动板，在移动板上有通过轴安装的滑转盘,在滑转盘上沿直径方向安装两 对带有凹槽的夹轮，在两对夹轮形成的凹槽内安装多功能机械手臂，多功能机 械手臂的前端安装刮料板；为了显示多功能机械手臂的高度和倾斜状态，在立柱上标有升降刻度，在 移动板上标有旋转刻度，在滑转盘上设有指针。电极加热装置由电极支架、电极定位块、电极固定杆、电极和炉体内的发 热体组成，电极支架呈L型、其底板上幵有垂直于炉体轴线的水平长孔，通过 该长孔将电极支架安装在移动平台上，在电极支架的立板上开有竖直长孔，电 极定位块通过该长孔安装在电极支架上，电极定位块上有与电极固定杆相配合 的销孔，电极安装在电极固定杆的上端。本实用新型由于采用了以上设计，具有如下优点1. 本实用新型填补了制造大尺寸石英玻璃异型管的空白，能够熔制直径 100 650mm的石英玻璃直管、锥形管、渐縮渐扩管等，并且能够实现定量控制 成型石英粉料的锥角和管径。2. 本实用新型通过合理组合，将加料机构、多功能机械手机构和电极机构 集成于一个移动平台上。当某一个机构不工作吋，可将其放倒或移走，让位于 其他机构，需要工作的机构则竖起，实现各自独立工作，互不干扰。
图l是石英玻璃异型管熔制状态下的装置示意图，为了清晰起见，其中未表 示多功能机械手装置，图2是图1所示装置的左视图，图3是石英玻璃异型管加 料状态下的装置局部放大图，为了清晰起见，其中未表达多功能机械手装置和 电极，图4是石英玻璃异型管成型状态下的装置局部放大图，为了清晰起见， 其中未表达电极。
具体实施方式
下面参照附图详细叙述实施例。制造大尺寸石英玻璃异型管的综合装置，它包括炉体部分1、安装在移动 平台2上的加料装置4、多功能机械手装置3和电极加热装置5;-——炉体部分1包括水平安装、可以旋转的炉体1.2，在炉体1.2两端安有炉盖 Ll，在炉体1,2外孝面安装齿圈1.3和两个滚环1.7，齿圈.3与电动机I.4通 过变速机构带动的主动齿轮1.5相啮合，滚环1.7与基础上的托轮L6相配合，炉体1.2在电动机1.4的驱动下旋转。炉体1.2下面有四个托轮1.6,每两个托 轮1.6与一个滚环1.7处于同一平面内、相互滚动，支承滚环17和炉体1.2。在炉体1.2的两端各安装移动平台2，它由平板2.2，其下面的轮子2.3和 上面两个相互平行的支承架2.1组成，支承架2.1上有连接轴2.11和定位销2.12 。轮子2.3可以沿导轨2.4移动。加料装置4由安装在两个支承环4.2内、并可以在支承环4.2内转动、其 前端上面敞口 4.11的加料管4.1组成，支承环4.2通过连接板4.3安装在移动 平台2上的支承架2.1上，加料管4J的后端安有操纵手柄4.4;连接板4.3上 有与支承架2.1上的连接轴2.11相配合的孔和与定位销2.12相配合的孔，两块 连接板4.3置于两个支承架2.1的外侧，通过这两个孔安装在支承架2.1上。多功能机械手装置3包括安装在移动平台2上的支承架2.1上的倒U型框 架3.9、与倒U型框架3.9成一体的带有燕尾槽滑道的立柱3.5，立柱3.5上安 装有丝杠3.4，移动板3.3上安装与丝杠3.4配合的螺母，在丝杠3.4带动下， 移动板3.3沿立柱3.5升降。在移动板3.3上有通过轴3.8安装的滑转盘3.6,在 滑转盘3.6上沿直径方向安装两对带有凹槽的夹轮3.2，在两对夹轮3..2形成的 凹槽内安装多功能机械手臂3.1，多功能机械手臂3.1的前端安装刮料板3.7。 倒U型框架3.9的下部有与支承架2.1上的连接轴2.11相配合的孔，在倒U型 框架3.9的上部有与支承架2.1上的定位销2.12相配合的孔f倒U型框架3.9 置于移动平台2上的两个支承架2.1之间，通过连接轴2.11组装成一体。当多 功能机械手工作吋，将它竖立起来，并用定位销2.i2定位；它不工作时，将定 位销2.12拉出，使它绕连接轴2.11转动90。放倒。滑转盘3.6可以绕轴3.8转 动。在移动板3.3上标有旋转刻度，在滑转盘3.6上设有指针，显示滑转盘3.6 的旋转角度，即多功能机械手臂3.1的倾斜状态；并且在立柱3.5上标有升降 刻度，显示移动板3.3的位置，这样便于调整多功能机械手的高度和倾斜角度。电极加热装置5由电极支架5.5、电极定位块5.4、电极固定杆5.3、电极 5.1和炉体1.2内的发热体5,2组成。电极支架5.5由两块平板构成、呈L型， 其底板上开有垂直于炉体1.2轴线的水平长孔，通过该长孔将电极支架5.5安 装在移动平台2上，在电极支架5.5的立板上开有竖直长孔，电极定位块5.4 通过该长孔安装在电极支架5.5上，电极定位块5.4上有与电极固定杆5.3相配 合的销孔，电极5.1安装在电极固定杆5.3的上端。电极工作时，电极固定杆 5.3与电极定位块5.4上的销孔对接，完成电极的安装，不工作时将电极固定杆 5.3从电极定位块5.4上移出。由于电极支架5.5的底板上开有水平长孔，这样可以调整电极支架5.5相对于移动平台2的横向位置，电极定位块5.4可以沿 电极支架5.5立板上的竖直长孔上下移动并用螺栓紧固。这样便于调整电极的 位置，使其始终处于旋转炉体的轴心。由于电极固定杆5.3与电极定位块5.4 之间通过销孔插接，这样便于电极的安装或拆卸。图3和图4便是电极固定杆 5. 3及电极从电极定位块5. 4的销孔中移出后的状态图。多功能机械手装置和加料装置都通过连接轴安装在移动平台的支承架上， 可以绕连接轴旋转。当某一装置工作时，可以将其竖立起来，不工作吋将其放 倒。电极和电极固定杆插接在电极定位块内，不工作时，将其取出移走。这样， 三个装置都安装在同一移动平台上，结构紧凑，并且各自独立工作，互不干扰。本实用新型工作原理为首先向炉内加料，参见图3。加料前，将炉体1.2两侧的移动平台2移开，距 离炉体l. 2—定距离，使加料机构4由平卧状态变为直立状态。启动驱动电机l. 4 使炉体l. 2的转速达到合适值，将石英粉料手动或机动投入加料管4. l内，然后 推动移动平台2，将加^j"管4 l送入旋转的炉体l. 2内，操纵手柄4. 4使加^l^管4. 1 转动180°，将石英粉料倾倒入炉体1.2内，直至合适的量，石英粉.料在离心力 作用下被固定在炉体l. 2的内表面。其次是利用多功能机械手装置做型，参见图4。多功能机械手臂3. l可以沿 滑转盘3. 6上的两对夹轮3. 2形成的凹槽往复运动，通过转动滑转盘3. 6可调节 多功能机械手臂3. l往复运动的角度，驱动丝杠3.4可使移动板3.3升降、进而 调节滑转盘3. 6和多功能机械手臂3. l的高度，因而多功能机械手臂3. l可实现 多轨迹运行，能够在做型过程中控制旋转炉体l. 2内石英粉料的内径或锥角大 小，也就控制了熔制产品的形状和管径；现以生产锥形管为例，说明其操作过 程.-在炉体1.2处于旋转状态将石英粉^j^装于炉内，多功能机械手臂3. l沿两对 夹轮3. 2形成的凹槽探入炉体1. 2内，调整滑转盘3. 6的角度和高度于合适位置， 拉动多功能机械手臂3. 1,使其沿滑转盘3. 6上的两对夹轮3. 2形成的凹槽运动， 这时刮料板3. 7即可将石英粉料沿轴向迁移，实现做型之目的。重复上述步骤， 直至炉体l. 2内石英粉料的锥角和直径达到工艺要求。最后是熔制工序，参见图l。炉体1.2内的石英粉料依照前述步骤装入和做 型后，将两端的电极5和发热体2按图1所示装好，将炉盖1.1贴近炉体1.2端口 放置，上述工作就绪后，按预定工艺通电熔制，熔制结束后适当冷却，随即将炉体1.2吊起，拆下炉盖l. 1，将产品倾倒出并保温退火。该装置能够一次熔制出内曲面尺寸精确、表面光滑、无需冷加工的大直径 石英玻璃异型管。制得的产品应用在电除尘设备中不易积尘，不结垢，便于清
权利要求1、制造大尺寸石英玻璃异型管的综合装置，其特征是它包括炉体部分、安装在移动平台上的加料装置、多功能机械手装置和电极加热装置；炉体部分包括水平安装、可以旋转的炉体、在炉体两端安有炉盖，在炉体外表面安装齿圈和滚环，齿圈与电动机通过变速机构带动的主动齿轮相啮合，滚环与基础上的托轮相配合；在炉体的两端各安装移动平台，它由平板、其下面的轮子和上面的支承架组成，支承架上有连接轴和定位销，轮子沿导轨移动；加料装置由安装在支承环内、并可以在支承环内转动、其前端上面敞口的加料管组成，支承环通过连接板和支承架上的连接轴绞接、安装在移动平台上，加料管的后端安有操纵手柄；多功能机械手装置包括通过支承架上的连接轴安装在移动平台上的倒U型框架、与倒U型框架成一体的、其上有滑道的立柱，由丝杠带动沿立柱升降的移动板，在移动板上有通过轴安装的滑转盘，在滑转盘上沿直径方向安装两对带有凹槽的夹轮，在两对夹轮形成的凹槽内安装多功能机械手臂，多功能机械手臂的前端安装刮料板；电极加热装置由电极支架、电极定位块、电极固定杆、电极和炉体内的发热体组成，电极支架呈L型、其底板上开有垂直于炉体轴线的水平长孔，通过该长孔将电极支架安装在移动平台上，在电极支架的立板上开有竖直长孔，电极定位块通过该长孔安装在电极支架上，电极定位块上有与电极固定杆相配合的销孔，电极安装在电极固定杆的上端。
专利摘要本实用新型公开了一种制造大尺寸石英玻璃异型管的综合装置，它解决了原有设备不能制造大直径石英玻璃异型管的问题。它包括炉体部分和安装在移动平台上的加料装置、多功能机械手装置和电极加热装置。这三个装置各自独立工作，互不干扰。加料装置可实现分层定量加料，多功能机械手装置可多轨迹运行，将炉内的粉料预制成多种形状，对其内径和锥角进行定量控制，进而控制产品的形状和内径。在该装置中可以实现加料、成型和熔制三个工序，完成大尺寸石英玻璃异型管的制造。制得的产品应用在电除尘设备中不易积尘，不结垢，便于清洁。
文档编号C03B20/00GK201121162SQ200720015218
公开日2008年9月24日 申请日期2007年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者张士波, 张士轩 申请人:张士轩;张士波