一种节能隧道窑焙烧设备的制作方法

1.本发明属于隧道窑焙烧领域，尤其涉及一种节能隧道窑焙烧设备。


背景技术：

2.隧道窑分为直线隧道窑和环形隧道窑。
3.环形隧道窑因为内部焙烧车为环形运动，其驱动结构复杂，焙烧车环形运动产生的阻力较大，且虽然环形隧道窑便于焙烧车的循环往复使用，但环形隧道窑的占地面积较大。
4.直线隧道窑中焙烧车的直线运动所需驱动结构简单且运动阻力较小，但直线隧道窑中的焙烧车不易循环使用。
5.本发明设计一种节能隧道窑焙烧设备解决如上问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中的所述缺陷，本发明公开一种节能隧道窑焙烧设备，它是采用以下技术方案来实现的。
7.一种节能隧道窑焙烧设备，它包括预热窑、焙烧窑、冷却窑、窑车机构、转向机构，其中首尾依次相连的若干窑车机构循环运动于由预热窑、焙烧窑及冷却窑形成的等边三角窑体内；窑体内每个拐角处均安装有将窑车机构从一排轨道向相邻一排轨道抬升转移的转向机构；冷却窑的进窑口处具有便于窑车机构在其被转向机构从焙烧窑转移至冷却窑后进行卸料的卸料槽及向窑车机构中装料的装料槽；窑体内的每个拐角处均具有使得窑车机构在轨道末端停止的结构。
8.所述窑车机构包括焙烧车、挡板、摆轴、缠绕轮、涡簧、转轴、钢丝绳、车轮，其中上下贯通的三角焙烧车上安装有三个与轨道配合的车轮，焙烧车后端的车轮上具有在转向机构对焙烧车完成抬升转移后对转向机构回摆复位不形成干涉的结构；焙烧车内通过与其运动方向垂直的水平摆轴铰接有被机械臂上驱动设备驱动且对焙烧车底部开关的三角挡板，摆轴上具有随时对其自锁且在机械臂上驱动设备驱动时随时解锁的结构；焙烧车上具有对关闭焙烧车底部的挡板锁定的结构；焙烧车前端的容纳槽内安装有缠绕轮，缠绕轮上缠绕有与前方焙烧车连接的钢丝绳；焙烧车内具有对缠绕轮所在转轴复位的涡簧；焙烧车上具有在其未到达轨道末端时对转轴进行锁定且在其到达轨道末端时对转轴进行解锁的结构，此结构在焙烧车被转向机构抬升转向过程中保持对转轴的解锁状态。
9.作为本技术的进一步改进，所述转向机构包括转座、转柱、电机、l座、抬升座、液压缸、抬升架，其中固定于窑体内拐角处的转座内旋转配合有被电机a驱动的环套a，环套a上嵌套旋转有与环套a内旋转有被电机驱动的转柱；转柱上安装有l座，l座上沿竖直方向滑动有被液压缸驱动的抬升座，抬升座上具有从焙烧车底部对焙烧车抬升的抬升架。
10.作为本技术的进一步改进，所述转柱安装有与电机输出轴上的蜗杆b啮合的涡轮b。
11.作为本技术的进一步改进，所述摆轴上安装有与安装在焙烧车外的蜗杆a啮合的涡轮a，蜗杆a一端具有与机械臂上驱动设备配合的六角头。
12.作为本技术的进一步改进，所述焙烧车前端侧壁的两个滑槽c内均沿与摆轴平行的方向水平滑动有与挡板配合的限位杆a并安装有对限位杆a复位的弹簧a，限位杆a末端具有不阻止挡板绕摆轴回摆复位的斜面a；限位杆a的外露端具有手动拉环；每个限位杆a上均固连有l型齿条a，两个运动方向相反的齿条a滑动于焙烧车前端导套内并与导套内的齿轮a啮合。
13.作为本技术的进一步改进，所述焙烧车前端滑槽a中水平滑动有与轨道末端处的顶杆配合的触发杆a；触发杆a上的齿纹与焙烧车侧壁内的齿轮c啮合；焙烧车侧壁内竖直运动有与安装于转轴的限位轮上的限位槽配合的限位杆b并安装有对限位杆b复位的弹簧b；限位杆b上的齿纹与齿轮c所在轴上的齿轮b啮合；焙烧车下端的滑槽b内竖直滑动有与触发杆a上限位槽配合且与转向机构中抬升架配合的限位杆c并安装有对限位杆c复位的弹簧c。
14.作为本技术的进一步改进，所述预热窑、焙烧窑及冷却窑的轨道的末端均具有与焙烧车上前端车轮配合的止步杆；焙烧车的前后端均安装有在其被转向机构转移过程中与拉长钢丝绳配合的定滑轮。
15.作为本技术的进一步改进，所述焙烧车上后面靠近转向机构的轮子安装于轮座上，轮座竖直滑动于焙烧车下端的滑槽d内，滑槽d内具有对轮座复位的弹簧d；轮座下端具有与转向机构中绕转柱回摆复位的抬升架配合的斜面b；焙烧车下端的滑槽e内竖直滑动有与转向机构中抬升架配合的触发杆d并安装有对触发杆d复位的弹簧e；触发杆d上齿纹与焙烧车侧壁内的齿轮d啮合，与齿轮d啮合的限位杆d同轮座侧壁的限位槽配合。
16.相对于传统的隧道窑焙烧设备，本发明具有传动环形隧道窑中焙烧车可循环使用及传统直线隧道窑中焙烧车驱动结构简单和运动阻力较小的优点。本发明通过成等边三角形分布的三个窑体转角处的转向机构对任意相邻两个窑体之间的焙烧车进行运动方向的调转，从而实现本发明在具有直线隧道窑优点的同时兼具环形隧道窑的优点。本发明由于焙烧车因卸料散失少部分热量，所以依然保持大部分热量的焙烧车在重新装料后会对新料进行有效的预热，达到节能目的。本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
17.图1是本发明及其俯视剖面示意图。
18.图2是转向机构与相邻两窑中窑车机构配合示意图。
19.图3是抬升架、限位杆c、触发杆a及顶杆配合剖面示意图。
20.图4是抬升架、触发杆d及轮座配合剖面示意图。
21.图5是每个窑中任意相邻两个窑车机构配合剖面示意图。
22.图6是转向机构示意图。
23.图7是转向机构两个视角的剖面示意图。
24.图8是窑车机构两个视角的示意图。
25.图9是窑车机构剖面示意图。
26.图10是窑车机构中触发杆a与缠绕轮配合三个局部剖面示意图。
27.图11是挡板与两个限位杆a配合两个视角的剖面示意图。
28.图12是摆轴驱动示意图。
29.图13是限位杆d与轮座配合两个视角的剖面示意图。
30.图14是焙烧车示意图。
31.图15是窑车机构与冷却窑中装料槽及卸料槽配合剖面示意图。
32.图中标号名称：1、预热窑；2、焙烧窑；3、冷却窑；4、卸料槽；5、装料槽；6、轨道；7、止步杆；8、顶杆；9、窑车机构；10、焙烧车；11、滑槽a；12、滑槽b；13、滑槽c；14、容纳槽；15、滑槽d；16、滑槽e；17、挡板；18、摆轴；19、涡轮a；20、蜗杆a；21、六角头；22、限位杆a；23、斜面a；24、弹簧a；25、齿条a；26、导套；27、齿轮a；28、缠绕轮；29、涡簧；30、转轴；31、限位轮；32、限位杆b；33、弹簧b；34、齿轮b；35、齿轮c；36、触发杆a；37、限位杆c；38、弹簧c；39、钢丝绳；40、车轮；41、轮座；42、斜面b；43、导向块；44、导向槽；45、弹簧d；46、限位杆d；47、齿轮d；48、触发杆d；49、弹簧e；50、转向机构；51、转座；52、转柱；53、涡轮b；54、蜗杆b；55、电机；56、l座；58、梯形导槽；59、抬升座；60、梯形导块；62、液压缸；64、抬升架；65、定滑轮。
具体实施方式
33.附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
34.如图1所示，它包括预热窑1、焙烧窑2、冷却窑3、窑车机构9、转向机构50，其中如图1所示，首尾依次相连的若干窑车机构9循环运动于由预热窑1、焙烧窑2及冷却窑3形成的等边三角窑体内；窑体内每个拐角处均安装有将窑车机构9从一排轨道6向相邻一排轨道6抬升转移的转向机构50；如图1、15所示，冷却窑3的进窑口处具有便于窑车机构9在其被转向机构50从焙烧窑2转移至冷却窑3后进行卸料的卸料槽4及向窑车机构9中装料的装料槽5；如图1、3所示，窑体内的每个拐角处均具有使得窑车机构9在轨道6末端停止的结构。
35.如图8、9所示，所述窑车机构9包括焙烧车10、挡板17、摆轴18、缠绕轮28、涡簧29、转轴30、钢丝绳39、车轮40，其中如图8、14所示，上下贯通的三角焙烧车10上安装有三个与轨道6配合的车轮40。如图4、13所示，焙烧车10后端的车轮40上具有在转向机构50对焙烧车10完成抬升转移后对转向机构50回摆复位不形成干涉的结构；如图8、9所示，焙烧车10内通过与其运动方向垂直的水平摆轴18铰接有被机械臂上驱动设备驱动且对焙烧车10底部开关的三角挡板17，摆轴18上具有随时对其自锁且在机械臂上驱动设备驱动时随时解锁的结构；如图11所示，焙烧车10上具有对关闭焙烧车10底部的挡板17锁定的结构；如图9、10、14所示，焙烧车10前端的容纳槽14内安装有缠绕轮28，缠绕轮28上缠绕有与前方焙烧车10连接的钢丝绳39；焙烧车10内具有对缠绕轮28所在转轴30复位的涡簧29；如图3、10所示，焙烧车10上具有在其未到达轨道6末端时对转轴30进行锁定且在其到达轨道6末端时对转轴30进行解锁的结构，此结构在焙烧车10被转向机构50抬升转向过程中保持对转轴30的解锁状态。
36.如图6、7所示，所述转向机构50包括转座51、转柱52、电机55、l座56、抬升座59、液压缸62、抬升架64，其中如图1、7所示，固定于窑体内拐角处的转座51内旋转配合有被电机55a驱动的环套a，环套a上嵌套旋转有与环套a内旋转有被电机55驱动的转柱52；转柱52上安装有l座56，l座56上沿竖直方向滑动有被液压缸62驱动的抬升座59，抬升座59上具有从焙烧车10底部对焙烧车10抬升的抬升架64。
37.如图6、7所示，所述转柱52安装有与电机55输出轴上的蜗杆b54啮合的涡轮b53。
38.如图8、9、12所示，所述摆轴18上安装有与安装在焙烧车10外的蜗杆a20啮合的涡轮a19，蜗杆a20一端具有与机械臂上驱动设备配合的六角头21。
39.如图11、14所示，所述焙烧车10前端侧壁的两个滑槽c13内均沿与摆轴18平行的方向水平滑动有与挡板17配合的限位杆a22并安装有对限位杆a22复位的弹簧a24，限位杆a22末端具有不阻止挡板17绕摆轴18回摆复位的斜面a23；限位杆a22的外露端具有手动拉环；每个限位杆a22上均固连有l型齿条a25，两个运动方向相反的齿条a25滑动于焙烧车10前端导套26内并与导套26内的齿轮a27啮合。
40.如图2、3、14所示，所述焙烧车10前端滑槽a11中水平滑动有与轨道6末端处的顶杆8配合的触发杆a36；触发杆a36上的齿纹与焙烧车10侧壁内的齿轮c35啮合；如图3、10所示，焙烧车10侧壁内竖直运动有与安装于转轴30的限位轮31上的限位槽配合的限位杆b32并安装有对限位杆b32复位的弹簧b33；限位杆b32上的齿纹与齿轮c35所在轴上的齿轮b34啮合；焙烧车10下端的滑槽b12内竖直滑动有与触发杆a36上限位槽配合且与转向机构50中抬升架64配合的限位杆c37并安装有对限位杆c37复位的弹簧c38。
41.如图3所示，所述预热窑1、焙烧窑2及冷却窑3的轨道6的末端均具有与焙烧车10上前端车轮40配合的止步杆7；如图2、5所示，焙烧车10的前后端均安装有在其被转向机构50转移过程中与拉长钢丝绳39配合的定滑轮65。
42.如图4、13、14所示，所述焙烧车10上后面靠近转向机构50的轮子安装于轮座41上，轮座41竖直滑动于焙烧车10下端的滑槽d15内，滑槽d15内具有对轮座41复位的弹簧d45；轮座41下端具有与转向机构50中绕转柱52回摆复位的抬升架64配合的斜面b42；焙烧车10下端的滑槽e16内竖直滑动有与转向机构50中抬升架64配合的触发杆d48并安装有对触发杆d48复位的弹簧e49；触发杆d48上齿纹与焙烧车10侧壁内的齿轮d47啮合，与齿轮d47啮合的限位杆d46同轮座41侧壁的限位槽配合。
43.如图13所示，轮座41上对称安装有两个导向块43，两个导向块43分别滑动于滑槽d15内壁的两个导向槽44内。如图7所示，抬升座59上具有梯形导块60，梯形导块60滑动于l座56上的梯形导槽58内。
44.本发明中的电机55采用现有技术。
45.本发明的工作流程：在初始状态，预热窑1、焙烧窑2及冷却窑3中的轨道6上均停留有等数量的窑车机构9，且全部的窑车机构9首尾依次相连。预热窑1与焙烧窑2之间的转向机构50的抬升架64位于预热窑1中末端窑车机构9的下方且未与限位杆c37及触发杆d48相互作用。焙烧窑2与冷却窑3之间的转向机构50的抬升架64位于焙烧窑2中末端窑车机构9的下方且未与限位杆c37及触发杆d48相互作用。冷却窑3与预热窑1之间的转向机构50的抬升架64位于冷却窑3中末端窑车机构9的下方且未与限位杆c37及触发杆d48相互作用。预热窑1、焙烧窑2及冷却窑3中轨道6末端的窑车机构9中的触发杆a36与相应顶杆8相互作用，限位杆c37与相应触发杆a36上的限位槽正好相对，限位杆b32未插入相应限位轮31上的限位槽内，弹簧b33、弹簧c38及涡簧29均处于压缩状态。其他窑车机构9中的触发杆a36未与相应轨道6末端的顶杆8相互作用，限位杆c37不与相应触发杆a36上的限位槽正好相对，限位杆b32插入相应限位轮31上的限位槽内，弹簧b33、弹簧c38及涡簧29均处于压缩状态。每个窑车机构9中轮座41上安装的车轮40均与相应轨道6相抵，弹簧d45处于压缩状态，限位杆d46插入
轮座41上的限位槽内，弹簧e49处于压缩状态。每个窑车机构9中的触发杆d48的下端及限位杆c37的下端均突出于焙烧车10下端。每个窑车机构9中的挡板17均对焙烧车10底部处于关闭状态。
46.当需要使用本发明携带锂云母进行焙烧时，先通过冷却窑3上的装料槽5向下方与其相对的焙烧车10内装填锂云母料，待焙烧车10内填装锂云母料结束后，同步启动三个转向机构50，三个转向机构50同步依次完成对每个轨道6末端的窑车机构9的抬升及向下一个窑体内轨道6上转移的动作，使得全部的窑车机构9在三个转向机构50的转向牵引下同步完成一个窑车机构9车位的移动，装满一个窑车机构9后便同步启动一次三个转向机构50对全部窑车机构9进行一个车位的拉动并使得装满锂云母料的窑车机构9向焙烧窑2靠近一个车位。在三个转向机构50每拉动全部窑车机构9前进一个车位后都要快速完成向其初始状态的复位。
47.转向机构50对轨道6末端的窑车机构9的抬升流程如下：启动液压缸62，液压缸62带动抬升座59相对于l座56竖直向上运动，抬升座59带动抬升架64同步运动。抬升架64先与限位杆c37和触发杆d48相遇并相互作用，限位杆c37在抬升架64的作用下向上插入触发杆a36上的限位槽内并对触发杆a36的位置进行锁定，弹簧c38被进一步压缩，使得限位杆b32保持与限位轮31上限位槽的脱离状态。同时，触发杆d48在抬升架64作用下竖直向上运动，弹簧e49被进一步压缩，触发杆d48通过齿轮d47带动限位杆d46脱离轮座41上的限位槽并解除对轮座41在滑槽d15内的收缩运动限制。
48.当抬升架64与焙烧车10底部相抵时，继续上升的抬升架64开始将整个窑车机构9同步抬起。待窑车机构9被抬起的高度足以绕转柱52越过顶杆8时停止液压缸62运行并启动电机55运行，电机55通过蜗杆b54、涡轮b53、转柱52、l座56、抬升座59和抬升架64带动窑车机构9绕转柱52向相邻窑体的轨道6上方摆动。
49.在转向机构50带动被其抬升的窑车机构9向相邻窑体内的轨道6转向的过程中，被抬升并转向的窑车机构9通过其尾部钢丝绳39拉动其后方的且位于同一轨道6上的全部窑车机构9同步前进。同时，被抬升的窑车机构9前端的缠绕轮28在相应涡簧29复位作用下回转并对钢丝绳39进行回缠。
50.当被抬升的窑车机构9绕转柱52摆动90度左右时，其前方窑车机构9在相应窑体的轨道6上正好前进一个车位距离，其后方的窑车机构9正好前进一个车位，紧跟被抬升的窑车机构9的窑车机构9上的前端车轮40正好与轨道6上的止步杆7相抵并停止运动。紧跟被抬升的窑车机构9的窑车机构9上的触发杆a36与顶杆8相互作用并在顶杆8作用下向滑槽a11内收缩一定幅度，触发杆a36上的限位槽与相应限位杆c37正好相对，限位杆b32完全脱离限位轮31上的限位槽。
51.随着被抬升的窑车机构9在转向机构50的驱动下绕转柱52向下一个窑体内轨道6上方的继续运动，被抬升的窑车机构9前端的缠绕轮28继续对其上钢丝绳39回缠，被抬升的窑车机构9对其后端的钢丝绳39进行拉长并带动紧跟其后的窑车机构9上的缠绕轮28旋转，紧跟被抬升的窑车机构9的窑车机构9的前端的涡簧29被进一步压缩。
52.当被抬升的窑车机构9到达相邻窑体内轨道6的正上方并与卸料槽4及装料槽5相对时，停止电机55运行并反向启动液压缸62，液压缸62通过l座56、抬升座59和抬升架64带动窑车机构9向轨道6上回落。
53.待窑车机构9回落至轨道6上后，其与前方窑车机构9之间的钢丝绳39长度收缩至最短，其前端缠绕轮28同轴的限位轮31上的限位槽正好与相应限位杆b32相对。此时，保持转向机构50的抬升架64与窑车机构9中焙烧车10的底部相抵状态，使得窑车机构9上的触发杆d48收缩于相应滑槽e16内，进而保持限位杆d46未插入轮座41上的限位槽内。然后，启动电机55，电机55通过一系列传动带动抬升架64绕转柱52开始与焙烧车10底部脱离，抬升架64与轮座41下端的斜面b42相互作用使得轮座41带动相应车轮40向滑槽d15内收缩并对抬升架64绕转柱52的脱离不形成阻碍，弹簧d45被进一步压缩。
54.当抬升架64脱离限位杆c37时，限位杆c37在弹簧c38复位作用下瞬间脱离触发杆a36上的限位槽，限位杆b32在弹簧b33作用下瞬间插入限位轮31上的限位槽内，同时，限位杆b32通过齿轮b34、齿轮c35带动触发杆a36向滑槽a11外运动一定距离，触发杆a36上限位槽与限位杆c37相错。
55.当抬升架64脱离触发杆d48时，抬升架64依然处于将车轮40抵压于滑槽d15内的状态，而触发杆d48在弹簧e49作用下通过齿轮d47带动限位杆d46与轮座41侧壁相抵。
56.当抬升架64脱离轮座41及轮座41上的车轮40时，轮座41在弹簧d45复位作用下带动车轮40瞬间与轨道6相抵并完成复位，触发杆d48在弹簧e49复位作用下通过齿轮d47带动限位杆d46瞬间插入轮座41上的限位槽内并完成对轮座41的限位。
57.当转向机构50的抬升架64完全脱离轮座41及轮座41上的车轮40时，启动液压缸62，液压缸62通过一系列传动带动抬升架64继续向下运动至其初始高度。当抬升架64绕转柱52回摆至初始位置时停止电机55运行。
58.至此，转向机构50对窑车机构9的抬升转移流程结束。
59.当窑车机构9在转向机构50驱动下到达卸料槽4的上方及装料槽5的下方时，先通过机械臂拉动窑车机构9上的一个限位杆a22，限位杆a22通过两个齿条a25与齿轮a27带动另一个限位杆a22同步运动并同时解除对挡板17绕摆轴18的下摆限制，两个弹簧a24被进一步压缩。然后，通过机械臂上的驱动设备与蜗杆a20上六角头21相互作用带动蜗杆a20旋转，蜗杆a20通过涡轮a19和摆动带动挡板17下摆并对焙烧车10底部打开，焙烧车10内的经过焙烧处理的锂云母料自动进入卸料槽4内完成卸料。
60.在挡板17绕摆轴18下摆越过两个限位杆a22后，撤去限位杆a22上的作用力，两个限位杆a22在弹簧a24复位作用下瞬间复位。
61.在焙烧车10完成卸料后，再次通过机械臂上的驱动设备旋动蜗杆a20，蜗杆a20通过涡轮和摆轴18带动挡板17复位并对焙烧车10底部进行关闭。然后，通过装料槽5向焙烧车10内继续装料。在挡板17关闭过程中，挡板17与两个限位杆a22上的斜面a23相互作用下并使得两个限位杆a22对挡板17的关闭动作不形成阻碍。当挡板17绕摆轴18上摆完成复位时，两个限位杆a22在弹簧a24复位作用下瞬间复位并对挡板17的关闭状态形成锁定。
62.由于焙烧车10因卸料散失少部分热量，所以依然保持大部分热量的焙烧车10在重新装料后会对新料进行有效的预热，达到节能目的。
63.综上所述，本发明的有益效果为：本发明具有传动环形隧道窑中焙烧车10可循环使用及传统直线隧道窑中焙烧车10驱动结构简单和运动阻力较小的优点。本发明通过成等边三角形分布的三个窑体转角处的转向机构50对任意相邻两个窑体之间的焙烧车10进行运动方向的调转，从而实现本发明在具有直线隧道窑优点的同时兼具环形隧道窑的优点。
64.本发明由于焙烧车10因卸料散失少部分热量，所以依然保持大部分热量的焙烧车10在重新装料后会对新料进行有效的预热，达到节能目的。