石英板生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，屬于石英連熔生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，由上到下依次設(shè)置連熔爐、導(dǎo)引裝置及拉板機(jī)，連熔爐包括爐體、爐蓋，爐體內(nèi)設(shè)有坩堝，坩堝外側(cè)設(shè)有主加熱裝置，坩堝中心設(shè)有芯桿，芯桿底端連接料臺(tái)，芯桿上端連接爐蓋，坩堝由上坩堝及下坩堝組成，上坩堝與下坩堝平滑連接，且下坩堝直徑小于上坩堝直徑，上坩堝內(nèi)設(shè)有輔加熱裝置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，物料受熱均勻，降低能耗，減少制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，適于大厚度石英板的生產(chǎn)。
【專利說明】石英板生產(chǎn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，屬于石英連熔生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]石英玻璃具有良好的物理、化學(xué)性能，如耐高溫、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好、絕緣性能好等，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要新材料?，F(xiàn)有高純度石英玻璃板是采用連熔爐進(jìn)行生產(chǎn)，通過拉板機(jī)拉制成型。連熔爐加熱裝置多采用外加熱，即在坩堝外圓周上設(shè)置加熱裝置，通過輻射傳熱對坩堝進(jìn)行加熱，使坩堝內(nèi)的石英粉熔融成液態(tài)，進(jìn)而拉制成型?，F(xiàn)有的加熱裝置由于沿縱向設(shè)置，而坩堝沿縱向的直徑一致，因此坩堝的受熱較為均勻，而石英粉由加料管進(jìn)入坩堝后，需進(jìn)行預(yù)熱、熔融及排氣成型過程，為保持流體的流動(dòng)性，要求熔融區(qū)的溫度較高。并且，現(xiàn)有的加熱方式對坩堝內(nèi)部物料的加熱不足，容易造成內(nèi)部熔化不均勻，特別對于大厚度石英板，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有拉板機(jī)的每組壓輥對應(yīng)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，壓輥與電機(jī)軸同軸設(shè)置。這種方式的不足在于，電機(jī)使用量多，成本高，能耗大，石英板下行過程不平穩(wěn)，容易發(fā)生折彎。石英玻璃板的生產(chǎn)效率與壓輥的速度密切相關(guān)，傳統(tǒng)的電機(jī)難以根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)節(jié)壓輥速率，
影響生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，物料受熱均勻，降低能耗，減少制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，適于大厚度石英板的生產(chǎn)。
[0005]本實(shí)用新型所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，由上到下依次設(shè)置連熔爐、導(dǎo)引裝置及拉板機(jī)，連熔爐包括爐體、爐蓋，爐體內(nèi)設(shè)有坩堝，坩堝外側(cè)設(shè)有主加熱裝置，坩堝中心設(shè)有芯桿，芯桿底端連接料臺(tái)，芯桿上端連接爐蓋，坩堝由上坩堝及下坩堝組成，上坩堝與下坩堝平滑連接，且下坩堝直徑小于上坩堝直徑，上坩堝內(nèi)設(shè)有輔加熱裝置；拉板機(jī)包括架體，架體中間設(shè)有壓輥裝置、壓緊裝置，壓輥裝置包括上下兩層分別成對設(shè)置的上壓輥、下壓輥，上壓輥、下壓輥轉(zhuǎn)軸兩端分別連接小齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合，同層的兩大齒輪相互嚙合，其中上層的一大齒輪與從動(dòng)齒輪哨合，下層的一大齒輪與主動(dòng)齒輪哨合，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪分別與傳動(dòng)齒輪哨合，主動(dòng)齒輪與輸出軸上的輸出齒輪哨合，輸出軸與傳動(dòng)箱相連，傳動(dòng)箱一側(cè)輸入軸通過同步帶與變頻電機(jī)相連，變頻電機(jī)通過線纜連接控制柜。
[0006]通過將連熔爐的坩堝設(shè)置為上坩堝與下坩堝，上坩堝對應(yīng)預(yù)熱區(qū)，下坩堝對應(yīng)熔融區(qū)及排氣區(qū)，通過設(shè)置不同的直徑，使不同區(qū)域內(nèi)的物料量不同，由于減少了下坩堝內(nèi)的物料量，在主加熱裝置加熱功率不變的條件下，保證熔融區(qū)的較高溫度，通過設(shè)置輔加熱裝置進(jìn)行間隔加熱，使物料的內(nèi)部加熱更為均勻，避免氣泡、氣線的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，在停爐階段，通過輔加熱裝置，使?fàn)t體上部的石英粉熔化流出，避免石英粘附在坩堝內(nèi)壁上。拉板機(jī)通過主動(dòng)齒輪、傳動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、大齒輪、小齒輪組成的齒輪組傳遞動(dòng)力，將同一變頻電機(jī)通過傳動(dòng)箱輸出至輸出軸的動(dòng)力傳遞至壓輥上，使成對的兩壓輥反向旋轉(zhuǎn)，從而使石英板下行，保證了壓輥旋轉(zhuǎn)的同步性，節(jié)約了能耗，方便了對壓輥位置的調(diào)節(jié)。通過控制柜對變頻電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對石英玻璃板出板速率的連續(xù)調(diào)節(jié)，使出板速率能夠根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，便利了生產(chǎn)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，降低了能耗，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0007]上坩堝比下坩堝直徑大30mm?50mm ;上坩堝與下坩堝高度比為1:1 ;輔加熱裝置包括輔電極及輔加熱棒，輔電極安裝在爐體上部，輔加熱棒沿上坩堝周向均布，輔加熱棒可采用鎢棒，布置數(shù)量為4?6根；輔加熱棒位于芯桿與上坩堝內(nèi)壁之間的1/3?1/2處，輔加熱棒的位置距離中心芯桿較近，以提高物料內(nèi)部的溫度，使整體溫度均勻。
[0008]所述的輸入軸與輸出軸相互垂直設(shè)置，兩者通過渦輪蝸桿副連接，通過傳動(dòng)箱改變動(dòng)力輸出角度，利于變頻電機(jī)的空間布置。
[0009]所述的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪模數(shù)相同，保證上下層的壓輥轉(zhuǎn)速一致。
[0010]所述的壓緊裝置包括對稱設(shè)置在架體上下層及兩側(cè)的八組配重塊，配重塊通過吊桿安裝在壓桿端部，壓桿遠(yuǎn)離配重塊的一端設(shè)有折彎部，折彎部的端部鉸接在架體上，折彎部的底部通過連接板與小齒輪的軸承組件固定連接，配重塊向下壓迫壓桿，壓桿通過連接板將壓力傳遞至小齒輪的轉(zhuǎn)軸上，進(jìn)而傳遞至上壓輥或下壓輥上，成對的上壓輥或下壓輥將石央板夾持在中間。
[0011]所述的壓桿端部設(shè)有向上凸出的若干擋塊，吊桿安裝在相鄰的兩擋塊之間，通過設(shè)置多個(gè)擋塊，可以懸掛多個(gè)配重單元，并且可調(diào)節(jié)配重單元的懸掛位置，從而調(diào)節(jié)上壓輥或下壓輥的壓力。
[0012]所述的架體臺(tái)面下方設(shè)有剪切裝置，剪切裝置通過線纜連接控制柜，通過剪切裝置自動(dòng)將石英板切斷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)。
[0013]所述的料臺(tái)由上到下依次由方形部、第一錐形部、第二錐形部組成，第一錐形部錐面斜率小于第二錐形部錐面斜率，相應(yīng)的坩堝底部設(shè)有條形出口，通過設(shè)置第一錐形部及第二錐形部，使原有熔融的石英料流沿單個(gè)錐面流下變?yōu)檠貎蓚€(gè)不同角度的錐面分階段流下，料流在第一錐形部初步收縮，內(nèi)部充分填充，在第二錐形部快速冷卻收縮成型，既滿足了結(jié)合強(qiáng)度要求，又使內(nèi)部填料充分，保證大厚度石英板的質(zhì)量穩(wěn)定。
[0014]條形出口與料臺(tái)間隙配合，條形出口長度大于料臺(tái)長度O?1mm，長度方向不留或僅留很小的間隙，使石英玻璃板的收縮成型主要從厚度方向進(jìn)行，保證質(zhì)量；第二錐形部高度為第一錐形部高度的1/3?1/2，第二錐形部主要起快速收縮的作用，避免較長的時(shí)間的冷卻造成結(jié)合強(qiáng)度降低，因此高度不宜過大；第一錐形部與芯桿軸向夾角為30°?60°，第二錐形部與芯桿軸向夾角為50°?80°，兩者夾角差可在20°?30°之間；條形出口寬度大于30mm,用于生產(chǎn)30mm以上的大厚度石英板。
[0015]所述的導(dǎo)引裝置包括設(shè)置在石英板前后面的正向?qū)л伡霸O(shè)置在石英板側(cè)面的側(cè)向?qū)л?，正向?qū)л?、?cè)向?qū)л伨惭b在支撐架上。通過正向?qū)л?、?cè)向?qū)л伿故屙樌麪砍?，與正向?qū)л仭?cè)向?qū)л佅噙B的桿上設(shè)有配重裝置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0017]本石英板生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，通過設(shè)置上坩堝、下坩堝及輔加熱裝置，滿足坩堝各個(gè)區(qū)域的溫度要求，使物料加熱均勻，避免產(chǎn)生氣泡、氣線，提高產(chǎn)品質(zhì)量；通過設(shè)置料臺(tái)的第一錐形部及第二錐形部，使大厚度石英板的結(jié)合強(qiáng)度好，質(zhì)量穩(wěn)定，適于大厚度石英板的生產(chǎn)；拉板機(jī)減少制造成本，降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對石英玻璃板出板速率的連續(xù)調(diào)節(jié)，方便生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是料臺(tái)與坩堝配合示意圖；
[0020]圖3是料臺(tái)俯視圖；
[0021]圖4是拉板機(jī)側(cè)視圖；
[0022]圖5是壓桿及上壓輥、下壓輥安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1、爐體；2、保溫層；3、料臺(tái)；4、主加熱裝置；5、輔加熱裝置；6、爐蓋；7、力口料管；8、螺母；9、芯桿；10、坩堝；11、正向?qū)л仯?2、側(cè)向?qū)л仯?3、支撐架；14、石英板；15、上壓輥；16、下壓輥；17、壓桿；18、吊桿；19、配重塊；20、剪切裝置；21、架體；22、輸入軸；23、傳動(dòng)箱；24、同步帶；25、變頻電機(jī)；26、控制柜；27、輸出軸；28、輸出齒輪；29、主動(dòng)齒輪；30、傳動(dòng)齒輪；31、從動(dòng)齒輪；32、大齒輪；33、條形出口 ；34、擋塊；35、小齒輪；36、軸承組件；37、連接板；101、上坩堝；102、下坩堝；301、方形部；302、第一錐形部；303、第二錐形部。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步說明
[0025]如圖1所示，本石英板生產(chǎn)系統(tǒng)由上到下依次設(shè)置連熔爐、導(dǎo)引裝置及拉板機(jī)，連熔爐包括爐體1、爐蓋6，爐體I內(nèi)設(shè)有坩堝10，坩堝10外側(cè)設(shè)有主加熱裝置4，坩堝10中心設(shè)有芯桿9，芯桿9底端連接料臺(tái)3，芯桿9上端連接爐蓋6，芯桿9上端部連接螺母8，通過螺母8調(diào)節(jié)芯桿高度，爐蓋6上設(shè)有均布的加料管7。坩堝10由上坩堝101及下坩堝102組成，上坩堝101與下坩堝102平滑連接，且下坩堝102直徑小于上坩堝101直徑，其差值可取30mm?50mm，兩者的高度比為1:1。上坩堝101內(nèi)還設(shè)有輔加熱裝置5，輔加熱裝置5包括輔電極及輔加熱棒，輔電極安裝在爐體I上部，輔加熱棒沿上坩堝101周向均布，其數(shù)量為4?6根，輔加熱棒位于芯桿9與上坩堝101內(nèi)壁之間的1/3?1/2處，優(yōu)選1/3處，使輔加熱棒的位置距離中心芯桿9較近，以提高物料內(nèi)部的溫度，使整體溫度均勻。
[0026]料臺(tái)3由上到下依次由方形部301、第一錐形部302、第二錐形部303組成，第一錐形部302錐面斜率小于第二錐形部303錐面斜率，第一錐形部302與芯桿9軸向夾角為30°?60°，第二錐形部303與芯桿9軸向夾角為50°?80°，兩者夾角差可在20°?30°之間選擇。第二錐形部303高度為第一錐形部302高度的1/3?1/2，以實(shí)現(xiàn)快速收縮。坩堝10底部設(shè)有條形出口 33，條形出口 33與料臺(tái)3間隙配合，條形出口 33長度大于料臺(tái)3長度O?Imm,條形出口 33寬度大于30mm。
[0027]拉板機(jī)包括架體21，架體21中間設(shè)有壓輥裝置、壓緊裝置，壓輥裝置包括上下兩層分別成對設(shè)置的上壓輥15、下壓輥16，上壓輥15、下壓輥16轉(zhuǎn)軸兩端分別連接小齒輪35，小齒輪35與大齒輪32嚙合，同層的兩大齒輪32相互嚙合，其中上層的一大齒輪32與從動(dòng)齒輪31嚙合，下層的一大齒輪32與主動(dòng)齒輪29嚙合，主動(dòng)齒輪29與從動(dòng)齒輪31分別與傳動(dòng)齒輪30嚙合，主動(dòng)齒輪29與從動(dòng)齒輪31具有相同的模數(shù)，以使石英板14下行速度一致。主動(dòng)齒輪29與輸出軸27上的輸出齒輪28嚙合，輸出軸27與傳動(dòng)箱23相連，傳動(dòng)箱23 —側(cè)輸入軸22通過同步帶24與變頻電機(jī)25相連，輸入軸22與輸出軸27相互垂直設(shè)置，兩者通過渦輪蝸桿副連接，變頻電機(jī)25通過線纜連接控制柜26。
[0028]壓緊裝置包括對稱設(shè)置在架體21上下層及兩側(cè)的八組配重塊19，配重塊19通過吊桿18安裝在壓桿17端部，壓桿17端部設(shè)有向上凸出的若干擋塊34，吊桿18安裝在相鄰的兩擋塊34之間，通過設(shè)置多個(gè)擋塊34，可以懸掛多個(gè)配重單元，并且可調(diào)節(jié)配重單元的懸掛位置，從而調(diào)節(jié)上壓輥15或下壓輥16的壓力。壓桿17遠(yuǎn)離配重塊19的一端設(shè)有折彎部，折彎部的折彎角為鈍角，折彎部的端部鉸接在架體21上，折彎部的底部通過連接板37與小齒輪35的軸承組件36固定連接。架體21臺(tái)面下方設(shè)有剪切裝置20，剪切裝置20通過線纜連接控制柜26。
[0029]工作過程:
[0030]石英粉由加料管7進(jìn)入坩堝10內(nèi)，在上坩堝101內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入下坩堝102進(jìn)行熔融排氣，通過主加熱裝置4對坩堝10外圍進(jìn)行加熱，由于下坩堝102直徑小于上坩堝101直徑，因此下坩堝102內(nèi)的物料少于上坩堝101，從而保證了熔融區(qū)的高溫度，同時(shí)，由于下坩堝102的內(nèi)徑小，橫向傳熱速度快，使熔融的料流受熱均勻，避免產(chǎn)生氣泡、氣線。輔加熱裝置5可進(jìn)行間斷加熱，以使上坩堝101內(nèi)物料保持橫向溫度均勻。同時(shí)，在停爐階段，通過輔加熱裝置5，使?fàn)t體I上部的石英粉熔化流出，避免石英粘附在坩堝10內(nèi)壁上。熔融的石英沿料臺(tái)的第一錐形部302流出并初步收縮，由于第一錐形部302錐面斜度較小，保證內(nèi)部的填充，當(dāng)料流留至第二錐形部303時(shí)，沿斜度較大的錐形面快速收縮，兩側(cè)的料流在中間融合。
[0031 ] 收縮成型的石英板14在正向?qū)л?1及側(cè)向?qū)л?2的導(dǎo)引作用下向下運(yùn)行，并進(jìn)入拉板機(jī)，變頻電機(jī)25通過同步帶24帶動(dòng)輸入軸22旋轉(zhuǎn)，輸入軸22通過渦輪蝸桿副帶動(dòng)輸出軸27轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸27上的輸出齒輪28將動(dòng)力傳遞至主動(dòng)齒輪29，主動(dòng)齒輪29依次傳遞至下層的大齒輪32、小齒輪35，使下壓輥16旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)石英板14下行，同時(shí)，主動(dòng)齒輪29向上通過傳動(dòng)齒輪30、從動(dòng)齒輪31將動(dòng)力依次傳遞至上層的大齒輪32、小齒輪35，使上壓輥15旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)石英板14下行，石英板14進(jìn)入剪切裝置20后，根據(jù)變頻電機(jī)25的頻率可得知石英板14的下行速度，控制柜26自動(dòng)控制切剪裝置20的間隔動(dòng)作時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，由上到下依次設(shè)置連熔爐、導(dǎo)引裝置及石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，連熔爐包括爐體(1)、爐蓋(6)，爐體⑴內(nèi)設(shè)有坩堝(10)，?甘堝(10)外側(cè)設(shè)有主加熱裝置(4)，坩堝(10)中心設(shè)有芯桿(9)，芯桿(9)底端連接料臺(tái)(3)，芯桿(9)上端連接爐蓋(6)，其特征在于:坩堝(10)由上坩堝(101)及下坩堝(102)組成，上坩堝(101)與下坩堝(102)平滑連接，且下坩堝(102)直徑小于上坩堝(101)直徑，上坩堝(101)內(nèi)設(shè)有輔加熱裝置(5)；石英板生產(chǎn)系統(tǒng)包括架體(21)，架體(21)中間設(shè)有壓輥裝置、壓緊裝置，壓輥裝置包括上下兩層分別成對設(shè)置的上壓輥(15)、下壓輥(16)，上壓輥(15)、下壓輥(16)轉(zhuǎn)軸兩端分別連接小齒輪(35)，小齒輪(35)與大齒輪(32)嚙合，同層的兩大齒輪(32)相互嚙合，其中上層的一大齒輪(32)與從動(dòng)齒輪(31)嚙合，下層的一大齒輪(32)與主動(dòng)齒輪(29)嚙合，主動(dòng)齒輪(29)與從動(dòng)齒輪(31)分別與傳動(dòng)齒輪(30)嚙合，主動(dòng)齒輪(29)與輸出軸(27)上的輸出齒輪(28)嚙合，輸出軸(27)與傳動(dòng)箱(23)相連，傳動(dòng)箱(23) —側(cè)輸入軸(22)通過同步帶(24)與變頻電機(jī)(25)相連，變頻電機(jī)(25)通過線纜連接控制柜(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的輸入軸(22)與輸出軸(27)相互垂直設(shè)置，兩者通過渦輪蝸桿副連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓緊裝置包括對稱設(shè)置在架體(21)上下層及兩側(cè)的八組配重塊(19)，配重塊(19)通過吊桿(18)安裝在壓桿(17)端部，壓桿(17)遠(yuǎn)離配重塊(19)的一端設(shè)有折彎部，折彎部的端部鉸接在架體(21)上，折彎部的底部通過連接板(37)與小齒輪(35)的軸承組件(36)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓桿(17)端部設(shè)有向上凸出的若干擋塊(34)，吊桿(18)安裝在相鄰的兩擋塊(34)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的架體(21)臺(tái)面下方設(shè)有剪切裝置(20)，剪切裝置(20)通過線纜連接控制柜(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的料臺(tái)(3)由上到下依次由方形部(301)、第一錐形部(302)、第二錐形部(303)組成，第一錐形部(302)錐面斜率小于第二錐形部(303)錐面斜率，相應(yīng)的坩堝(10)底部設(shè)有條形出口(33)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英板生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的導(dǎo)引裝置包括設(shè)置在石英板(14)前后面的正向?qū)л?11)及設(shè)置在石英板(14)側(cè)面的側(cè)向?qū)л?12)，正向?qū)л?11)、側(cè)向?qū)л?12)均安裝在支撐架(13)上。
【文檔編號(hào)】C03B20/00GK203922990SQ201420276330
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】許晶, 鮑艷 申請人:山東鄒平嘉鑫粉體科技有限公司