耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与制造设备，将现有的整体旋风筒进行合理分隔，包括旋风子、筒体两个主要组件，每个组件均采用机械制造，具有稳定的尺寸一致性，可以直接进行组合。旋风子采用机械压制，叶片的曲率与倾斜角度可以完全保持平行，从而保证优异的导流效果；叶片与两侧的筒壁直接连接，无需大圆角过渡连接，既保证了导风孔的流量面积，而且保证烧制时不会因内应力产生开裂，极大地提高了成品率。筒体采用机械旋压制造，筒体的壁厚均匀一致，截面圆度质量好。通过改变模具，即可以灵活生产出多种直径的旋风筒，最大可以生产500～800mm的大直径旋风筒。
【专利说明】 耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保设备领域，尤其是一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备。
【背景技术】
[0002]陶瓷旋风分离器利用陶瓷材料本身的耐高温特性，广泛应用于处理高温烟气的气固分离。旋风分离器通常由若干旋风筒并联组成阵列，如图1所示，每一个旋风筒包括筒部13、筒口旋风部12与中央排气管11三部分结构。现有技术中的旋风筒多为整体结构，旋风筒筒部13细长而且很深，壁厚较薄，旋风部12有4?8片布置于外周筒部13与中央排气管11之间的叶片14组成，结构复杂，因此普遍采用手工制作，效率很低，熟练工人一天仅能生产不到10套旋风筒。手工制造质量很差，对高温烟气起导流作用的叶片14倾斜角度难以保证，难以起到良好的导流作用，影响了烟气分离的效果；手工制作时叶片14与两侧筒壁的相连处需要使用大量泥料抹出圆角进行连接，不仅影响导风孔的流道面积，而且局部不均匀的壁厚极容易在烧制时产生内应力，产生开裂。由于手工生产大尺寸的旋风筒变形大，难度成倍增加，因而现有的旋风筒尺寸通常仅有直径小于360_的少量几种规格，难以制造更大尺寸的旋风筒。
【发明内容】
[0003]本 申请人:针对上述现有旋风分离器的旋风筒采用手工生产，生产效率低，质量难以得到保证，尺寸受到限制等缺点，提供一种结构合理的耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备，从而可以高效优质地大规模生产旋风筒。
[0004]本发明所采用的技术方案如下:
一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法，旋风筒至少包括旋风子、筒体两个主要组件；所述旋风子包括上排气管、上外筒体、以及介于两者之间的若干片相互平行的旋流导向叶片；所述筒体包括直筒段与锥筒段，直筒段的外径与旋风子上外筒体的外径一致；所述旋风子、筒体两个组件各自独立制造；
所述旋风子采用模具在压力机上进行压制成型，将粉体泥料原料放入模具，上模下降压制出泥胚，下模模芯将泥胚顶出下模模套，利用夹持机构夹持泥胚外周后，模芯下降实现脱模；将旋风子泥胚与直管泥胚连接形成排气管后，进行烧制；
所述筒体采用旋压成型，将块状湿泥料原料放入筒体模具中，筒体模具旋转，利用刮刀挤压泥料形成泥胚；将筒体模具取出进行烘干，然后利用顶料台实现泥胚的脱模，最后对筒体泥胚进行烧制。
[0005]一种根据上述制造方法的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，包括制造所述旋风子的液压设备与模具，与制造所述筒体的旋转设备与模具。作为上述技术方案的进一步改进:
制造所述旋风子的设备的上模安装在压机压头上，下模外模固定在压机工作面上，模芯位于外模内部，模芯安装在顶板上，所述顶板由顶料油缸控制可上下运动。
[0006]所述制造旋风子的设备还包括抱料箍，所述抱料箍分为左右两个弧形的圆箍，位于外模的顶面上方，可以向两侧移动分开或合拢。
[0007]制造所述筒体的设备的机身一侧设置有竖直的立杆，水平臂一端安装在立杆上，以立杆为导向上下运动并可以以立杆为中轴旋转；刮刀的尾端安装在水平臂的伸出悬臂上，可以沿着水平臂左右移动；回转座设置在机身一侧，回转座上方设置有可以缓速回转的模座，筒体模具置入模座内。
[0008]刮刀的前端具有与筒体中剖面内壁对应的直边段与斜边段。
[0009]回转座设置在机身一侧低于地面的凹坑内。
[0010]制造所述筒体的设备还包括用于脱模的独立的顶料台，所述顶料台顶部的圆台直径与筒体模具底部开口直径为间隙配合。
[0011]本发明的有益效果如下:
本发明将现有的整体旋风筒进行合理分隔，包括旋风子、筒体两个主要组件，每个组件均采用机械制造，具有稳定的尺寸一致性，可以直接进行组合；一方面合理分隔是机械制造的基础，同时机械制造才能保证其尺寸一致性与精度，从而可以相互组合。
[0012]旋风子采用机械压制，叶片的曲率与倾斜角度可以完全保持平行，从而保证优异的导流效果；叶片与两侧的筒壁直接连接，无需大圆角过渡连接，既保证了导风孔的流量面积，而且保证烧制时不会因内应力产生开裂，极大地提高了成品率。筒体采用机械旋压制造，筒体的壁厚均匀一致，截面圆度质量好。通过改变模具，即可以灵活生产出多种直径的旋风筒，最大可以生产500?800_的大直径旋风筒。
[0013]本发明的各组件采用模具制造，尺寸精度高，制作效率高，批量量产后，每小时即可以生产出20?30件旋风筒，大大降低了劳动力要求，降低了制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为旋风筒的结构图。
[0015]图2为本发明的旋风筒分解示意图。
[0016]图3为本发明的旋风子的立体图。
[0017]图4为本发明制造旋风子的上模立体图。
[0018]图5为本发明制造旋风子的设备主视图。
[0019]图6同图5，为脱模状态示意图。
[0020]图7为本发明制造筒体的设备主视图。
[0021]图8为本发明筒体的脱模示意图。
[0022]图中:1、旋风子；2、筒体；3、直管；11、排气管；12、旋风部；13、筒部；14、叶片；15、上排气管；16、上外筒体；17、直筒段；18、锥筒段;101、压头;102、上模;103、模芯;104、夕卜模；105、顶板;106、顶料油缸;107、压料油缸;108、抱料箍;109、凸齿;201、水平臂；202、刮刀；203、筒体模具；204、模座；205、回转座；206、立杆；207、机身；208、起吊电机；209、地面；210、顶料台；211、圆台。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0024]如图2所示，本发明所述的耐高温陶瓷旋风导向器的旋风筒包括旋风子1、筒体2两个主要组件，以及直管3等其他组件，每个组件结构各自独立制造与烧制，装配旋风分离器时形成整体旋风筒。其中，参见图3，旋风子I包括作为内筒的上排气管15、作为外筒的上外筒体16、以及介于内外筒之间的若干片平行旋流导向叶片14，内外筒体高度与叶片14的高度大致相当。筒体2包括直筒段17与锥筒段18，直筒段17的内外径与旋风子I上外筒体16的内外径一致，组装烧制后形成一体的筒部13。直管3的内外径与旋风子I上排气管15的内外径一致，组装烧制后形成一体的排气管11。在旋风子I与筒体2或直管3的连接端面，设置有止口(图中未示出)以方便两者的定位与连接。
[0025]图5为生产图3所不的旋风子I的设备不意图。该设备为液压设备,上模102安装在压头101上，压头101由压料油缸107控制，下模外模104固定在压机工作面上，模芯103位于外模104内部，模芯103安装在可以上下运动的顶板105上，顶板105由顶料油缸106控制。抱料箍108分为左右两个弧形的圆箍，位于外模104的顶面上方，可以向两侧移动分开为两瓣或者向中央合拢。参见图4，上模102与模芯103均设置有配合的凸齿109，合模后凸齿109的直面相接触，相邻凸齿109的斜面之间成型出叶片14。
[0026]实际压制时，上下模分开，模芯103落入外模104内部，在下模模腔内放入定量的粉末形态的陶瓷泥料，压料油缸107动作，压头101将上模102压入下模的外模104内，上模102与模芯103的凸齿109相互配合，凸齿109的斜面之间成型出叶片14，外模104与上模102之间成型出上外筒体16，外模104与模芯103之间成型出上排气管15，进行适当的保压后，模腔内的陶瓷泥料被压制制成旋风子I。参见图6，上模102向上脱模，旋风子I被保留在外模104内部，然后顶料油缸106推动顶板105向上运动，固定在顶板105上的模芯103与旋风子I同时向上运动离开外模104。左右抱料箍108自两侧向中部合拢，接触旋风子I外周后将旋风子I的泥胚夹持，然后顶板105向下运动，模芯103向下离开旋风子I复位落入外模104内。将接料板插入旋风子I下部，放松抱料箍108，即可将泥胚整体取出。
[0027]如图7所示，本发明的筒体2采用专用旋压设备制造，为了便于工作，机身207上部位于地面209上方，上部机身207 —侧设置有竖直的立杆206，水平臂201 —端安装在立杆206上，以立杆206为导向在电机驱动下上下运动并可以以立杆206为中轴旋转；刮刀202的尾端也安装在水平臂201的伸出悬臂上，可以沿着水平臂201左右移动；刮刀202的前端具有与筒体2中剖面内壁对应的直边段与斜边段。下部机身207位于地面209以下，机身207 —侧设置有一个低于地面209的凹坑，回转座205设置在凹坑内，上方设置有模座204，模座204在电机驱动下，可以缓速回转，工作时筒体模具203置入模座204内。机身207顶部设置有起吊电机208，通过吊索将筒体模具203吊入吊出。如图8所示，顶料台210为独立设备，其顶部的圆台211直径与筒体模具203底部开口直径为间隙配合。
[0028]实际工作时，根据筒体2的尺寸规格选择合适筒体模具203以及对应的刮刀202，将筒体模具203置入模座204内，将块状湿泥料直接放置在筒体模具203内；启动回转电机，带动模座204与筒体模具203缓速旋转，在转动过程中，逐步调整水平臂201在立杆206的高度位置，以及刮刀202在水平臂201的左右位置，使刮刀202逐步下降并靠近模具内壁，在刮刀202作用下，内壁泥料被逐步挤压到模具内壁上，并压紧密实，最终刮刀202与筒体模具203之间的间隙恰为所需要制造的筒体2的壁厚，制得壁厚均匀一致的筒体2。然后停止回转电机，上升刮刀202并移开水平臂201，起吊电机208驱动吊索将筒体模具203吊出模座204并放置在烧制窑的烘干流水线上。经过烘干后，由于筒体模具203采用石膏制作，收缩率很小，而筒体2由湿泥料烘干为半干泥料，收缩率较大，因此筒体2外壁与筒体模具203内壁之间，自然形成间隙。如图8所示，此时将筒体模具203放置在顶料台210上，筒体2的底部锥口与顶料台210的顶部圆台211相接触，筒体模具203下落，筒体2与筒体模具203自然分离。
[0029]本发明的直管3泥胚内外径为固定值，因此可以直接采用挤压成型，效率高，圆度好。进行组装时，先将直管3泥胚连接至旋风子I泥胚的上排气管15端面，并采用专用陶瓷泥胚粘结剂进行粘结后烧制，即可以形成机械强度优、密封性能好的完整组件。
[0030]以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
【权利要求】
1.一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法，其特征在于: —所述旋风筒至少包括旋风子(I)、筒体(2 )两个主要组件；所述旋风子(I)包括上排气管(15)、上外筒体(16)、以及介于两者之间的若干片相互平行的旋流导向叶片(14);所述筒体(2)包括直筒段(17)与锥筒段(18)，直筒段(17)的外径与旋风子(I)上外筒体(16)的外径一致；所述旋风子(I)、筒体(2)两个组件各自独立制造； —所述旋风子(I)采用模具在压力机上进行压制成型，将粉体泥料原料放入模具，上模下降压制出泥胚，下模模芯将泥胚顶出下模模套，利用夹持机构夹持泥胚外周后，模芯下降实现脱模；将旋风子泥胚与直管泥胚连接形成排气管后，进行烧制； —所述筒体(2)采用旋压成型，将块状湿泥料原料放入筒体模具中，筒体模具旋转，利用刮刀挤压泥料形成泥胚；将筒体模具取出进行烘干，然后利用顶料台实现泥胚的脱模，最后对筒体泥胚进行烧制。
2.一种根据权利要求1所述制造方法的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:包括制造所述旋风子(I)的液压设备与模具，与制造所述筒体(2)的旋转设备与模具。
3.按照权利要求2所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:制造所述旋风子(I)的设备的上模(102)安装在压机压头(101)上，下模外模(104)固定在压机工作面上，模芯(103)位于外模(104)内部，模芯(103)安装在顶板(105)上，所述顶板(105)由顶料油缸(106)控制可上下运动。
4.按照权利要求3所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:所述制造旋风子(I)的设备还包括抱料箍(108)，所述抱料箍(108)分为左右两个弧形的圆箍，位于外模(104)的顶面上方，可以向两侧移动分开或合拢。
5.按照权利要求3所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:上模(102)与模芯(103)均设置有配合的凸齿(109)，合模后凸齿(109)的直面相接触，相邻凸齿(109)的斜面之间成型出叶片(14)。
6.按照权利要求2所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:制造所述筒体(2 )的设备的机身(207 ) 一侧设置有竖直的立杆(206 )，水平臂(201) —端安装在立杆(206 )上，以立杆(206)为导向上下运动并可以以立杆(206)为中轴旋转；刮刀(202)的尾端安装在水平臂(201)的伸出悬臂上，可以沿着水平臂(201)左右移动；回转座(205 )设置在机身(207 ) 一侧，回转座(205 )上方设置有可以缓速回转的模座(204 )，筒体模具(203 )置入模座(204)内。
7.按照权利要求6所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:刮刀(202)的前端具有与筒体(2)中剖面内壁对应的直边段与斜边段。
8.按照权利要求6所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:回转座(205)设置在机身(207) —侧低于地面(209)的凹坑内。
9.按照权利要求6所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于:制造所述筒体(2)的设备还包括用于脱模的独立的顶料台(210)，所述顶料台(210)顶部的圆台(211)直径与筒体模具(203 )底部开口直径为间隙配合。
【文档编号】B28B21/22GK103786256SQ201410074524
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】史宽强 申请人:宜兴市宸昊科技有限公司