一種高效玻璃軟化爐的制作方法

本發明涉及軟化爐，尤其是一種高效玻璃軟化爐。

背景技術：

工藝玻璃品批量生產在完成玻棒切割后需要進行軟化定型，而玻璃棒需要高達1000度的溫度才能使其軟化。本公司之前使用的工藝玻璃軟化爐（參考申請號為“2016200525818”的專利）在生產過程中需要人工將玻璃半成品放置到玻璃軟化爐上腔中，然后通過爐內的升降機構將玻璃半成品送到下部的高溫爐中進行軟化。這樣在軟化爐的設計上則需要增加上方放置腔，放置腔與爐墻之間通過自動啟閉機構進行啟閉。首先，這種設計將主要驅動機構設置在爐體內，受高溫影響較大，壽命較短，更換也很不方便。其次，保溫門的啟閉與送料桿升降分別有不同的驅動機構進行控制，不僅耗能，而且需要較好的協調控制性，增大了設備控制上的復雜程度，繼而增大了失誤的幾率；另外，容量較小，只能單一操作或多臺圍繞進行多組操作，因此熱量、人工等都存在較大浪費。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種高效玻璃軟化爐，能夠進行批量軟化，加快生產效率，且設備結構相對簡單化，方便后期維修。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種高效玻璃軟化爐，包括加熱爐體、加熱爐體沿長度方向均布有加熱組件、自動閉鎖機構，所述加熱組件為相互并聯的加熱管，加熱管上端伸出爐體、與外部溫控裝置連接；所述自動閉鎖機構包括設置在加熱爐體一側多個耐火門，耐火門通過牽引機構與加熱爐體另一側的氣缸連接，氣缸前端與接料桿連接，接料桿與耐火門處的料口一一對應。

所述牽引機構包括與耐火門連接的滑桿，滑桿沿加熱爐體上下滑動，滑桿底端及加熱爐體底端均安裝有滑輪，鋼絲繩繞過滑輪纏繞在掛鉤座上，掛鉤座滑動設置在滑軌上且通過氣缸驅動。

所述加熱爐體包括金屬外殼體、保溫層及耐火層，其中保溫層采用石棉材質制作，耐火層采用碳化硅材質的耐火磚制成。

所述加熱爐體上設置有多個熱電偶溫控點，熱電偶溫控點熱電偶溫控點上下交替、等距分布。

所述接料桿內設回型空腔，空腔端頭與冷卻水管連通、共同構成循環冷卻管路。

所述接料桿包括前端接料部、中段耐熱部及后端連接部，其中，前端接料部張開，形成托嘴，托嘴與軟化爐上的進料口正對，后端連接部與氣缸連接、通過氣缸伸進伸出。

所述連接部通過連接座與掛鉤座螺栓連接，連接座包括上夾板和下夾板，上夾板和下夾板一端相互鉸接、另一端通過卡銷鎖緊。

所述加熱管內采用鉻鋁合金電熱絲。

本發明一種高效玻璃軟化爐，具有以下技術效果：

1）、通過設置內帶冷卻循環、外為近似U型結構的接料桿，一方面可避免在高溫條件下，接料桿發生氧化變形無法使用；同時，較低的溫度也避免在放置玻璃半成品時，冷玻璃半成品遇高溫炸裂引發安全事故；另一方面，接料桿可與玻璃半成品外形相適應，方便卡入，進行支撐放置、加熱軟化。

2）、通過將耐火門設置在爐體外部，利用鋼絲繩及耐火門自身的重力實現升降從而完成開啟或關閉，同時，接料桿可聯動伸進伸出，協調作業。由于該機構均是在外部，各個機構均避免受高溫影響，延長使用壽命，且方便維修和更換。

3）、通過設置長方形的爐體，利用并聯的加熱管進行加熱，設置陣列的啟閉上料機構，這樣，可將獨立單一的爐體轉化成批量操作，不僅提高作業效率，而且由于各處的溫度較為均勻，軟化后熱壓的產品品質較高，具有一致性，且當一處出現問題時，其他還可進行作業，避免停機維修，保證生產的可靠性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的外部結構示意圖。

圖2為本發明的左視圖。

圖3為本發明的內部結構示意圖。

圖4為本發明的接料桿的示意圖。

圖5為本發明中連接座的示意圖。

圖6為本發明中卡銷的示意圖。

圖中：加熱爐體1，加熱組件2，自動閉鎖機構3，耐火門4，氣缸5，接料桿6，接料部6-1，耐熱部6-2，連接部6-3，上夾板6-4，下夾板6-5，銷孔6-6，安裝槽6-7，L型連接座6-8，金屬外殼體7，保溫層8，耐火層9，熱電偶溫控點10，滑桿11，滑輪12，鋼絲繩13，掛鉤座14，冷卻水管15，銷管16，鋼珠17，推料桿18，端帽19。

具體實施方式

如圖1-5所示，一種高效玻璃軟化爐，包括加熱爐體1、加熱爐體1沿長度方向均布有加熱組件2、自動閉鎖機構3，所述加熱組件2為相互并聯的加熱管，加熱管在加熱爐體1內等距分布，這樣方便在較大空間內均勻受熱，提高受熱效率。為了對各處的溫度進行實時監測，可在爐體1內設置有多個熱電偶溫控點10，熱電偶溫控點10上下交替、等距分布，利用熱電偶檢測并通過控制系統控制加熱電路的電流中斷從而實現加熱或保溫。由于加熱管并聯，具有一定的獨立性，且熱電偶溫控點安裝點與加熱管位置是對應的，這樣當某處溫度在指定溫度范圍之外時，可實現局部控制，避免局部過熱。

所述自動閉鎖機構3包括設置在加熱爐體1一側的多個耐火門4，耐火門4采用鎳基合金材料制成。鎳基合金材料屬于耐高溫材料，保證使用長久。耐火門4通過滑桿11沿加熱爐體1上下滑動，滑桿11底端及加熱爐體1底端均安裝有滑輪12，鋼絲繩13繞過滑輪12纏繞在掛鉤座14上，滑輪不僅具有牽引作用，同時還可使鋼絲繩遠離高溫爐體，避免高溫影響。掛鉤座14滑動設置在滑軌上且通過氣缸5驅動。而掛鉤座14上端安裝有接料桿6，氣缸5向前驅動掛鉤座14時，接料桿6逐漸向前伸出，當耐火門4下滑到某一外置時，接料桿6端頭剛好伸出料口。工作時，控制柜控制氣缸的活塞桿推出，鋼絲繩在滾輪中向前移動，由于滑桿失去鋼絲繩拉力作用，在重力作用下自動下滑，打開軟化爐。該結構有幾點好處：1）、該結構在外部，各個機構均避免受高溫影響，延長使用壽命，減少更換次數；2）、耐火門、接料桿的驅動是聯動的，整個動作是統一協調的，相對于原來獨立的開門，接料桿上升而言，簡化動作，減少因控制程序過多而造成更多失誤的可能；3）、僅僅需要鋼絲繩牽引，且均在外部，不僅可自動操作，當停電狀態還可進行手動操作。4）、當氣缸推出帶動耐火門下滑將料口打開時，托架同時推出，為放料做準備，這樣可保證放料連續快速進行，避免高溫爐內的熱量散失，同時減少熱量外流給工人工作環境造成影響（夏天溫度過高）。

另外，將爐體1設置為長方形，爐體1上沿長度方向等距設有多個料口，料口上設耐火門，耐火門對面設置接料桿。當氣缸5前進時，耐火門在重力作用下下移，而接料桿同時伸出，將玻璃品放入，氣缸返回，進行多組操作。由于距離速度等可通過控制系統對氣閥操作來實現，這樣可為批量自動化操作提供條件。

所述加熱爐體1包括金屬外殼體7、保溫層8及耐火層9，其中保溫層8采用石棉材質制作，耐火層9采用碳化硅材質的耐火磚制成。由于碳化硅材質的耐火磚具有耐堿性，耐酸性，抗熱震性，熱膨脹系數小，導熱性好等優點，最高可耐1650度的高溫。這樣，可有效地改善裝置對玻璃制造需要高溫條件的適應性，也充分利用余能和余熱，達到了資源二次利用的效果。

所述接料桿6內設回型空腔，空腔端頭與冷卻水管15連通、共同構成循環冷卻管路。由此保證即使在高溫爐內，接料桿1的溫度也不會升到很高，這樣避免了接料桿長期在高溫大于1000攝氏度條件下變形、氧化。

所述接料桿6包括前端接料部6-1、中段耐熱部6-2及后端連接部6-3，其中，前端接料部6-1張開，形成托嘴，該托嘴上均勻分布有多個限位凹槽，該限位凹槽能限制初始狀態玻璃半成品滑動，保證進出平穩。由于玻璃半成品上端尺寸大，下端尺寸小，通過托嘴可進行良好支撐、限位，托嘴與軟化爐上的進料口正對。中段耐熱部6-2外套有耐高溫石墨套，由此可保證接料桿的支撐部整體性能，避免因長度過長而局部變形，提高強度。后端連接部6-2與氣缸5連接、通過氣缸5伸進伸出。

所述連接部6-3通過連接座與掛鉤座14螺栓連接，連接座包括上夾板6-4和下夾板6-5，上夾板6-4和下夾板6-5一端相互鉸接、另一端通過卡銷鎖緊在銷孔6-6內，而接料桿6則設置在安裝槽6-7內；為了方便連接，在下夾板6-5，底端設有鏡像對稱的L型連接座，L型連接座6-8可方便兩端留出空間進行上下零件的鎖緊。

如圖6所示，所述卡銷包括銷管16，銷管16下端設有滾珠孔，鋼珠17設置在滾珠孔處、可部分伸出滾珠孔，銷管16內設有推料桿18，推料桿18下端設有環形凹槽，環形凹槽可容納鋼珠17，所述銷管16頂端設有外螺紋，銷管16通過該外螺紋與端帽19連接，端帽19中心設有凹槽，推料桿18上端與凹槽通過彈簧連接。事先通過掛鉤將推料桿18與端帽19用彈簧連接，然后將推料桿18插入銷管16內，銷管16上端與端帽19螺紋連接，旋入深度根據上下夾板的厚度確定，保證端帽19下端面到鋼珠17的距離等于上下夾板的厚度，這樣的結構可通過定制完整，且可拆卸可根據厚度調整。工作時，直接將該卡銷插入，使端帽19下端面與上夾板接觸，擠壓推料桿18上端，使鋼珠17通過圓孔部分伸出，然后松手，鋼珠17實現對下端限位鎖緊。保證上下夾板的鎖緊。為了保證鎖緊的可靠性，可在鋼珠端頭設置凸起。

由于接料桿在爐體內的溫度較高，雖然進行水冷，但接料桿表面仍然存在較高的溫度，通過設置卡銷，可利用其它按壓工具進行快速拆卸，無需人手直接觸碰，在進行局部維修時，無需停爐即可進行快速更換，減少更換時間，保證生產效率。在后期批量進行保養、維修時也非常方便。

另外，由于傳統的U型加熱管內部的電熱絲耐熱性能較低，在超過1000攝氏度的爐體內很快就損壞且彎曲部易破裂。經過多次試驗發現鉻鋁合金電熱絲最高運行溫度可達到1400攝氏度，導熱系數是60.3KJ/m.h℃，電阻率是1.09+0.05μΩ·m，以此種材質的電熱絲替換軟化爐本身的電熱絲能夠適應玻璃透鏡生產 ，使用壽命長，表面復合高，并有較好的抗氧化性。另外，為了避免折彎部位斷裂，U型加熱管的直管部管壁厚度小于彎管部厚度。

工作原理及過程：通過控制編程控制氣缸5依次進行前伸動作，同時陣列的耐火門依次打開。人工或機械將玻璃半成品放置在接料桿6上，定時幾秒后氣缸5縮回進行軟化。一段時間后，氣缸前伸，耐火門開啟，人工或機械取走即可。整個裝置構成一個軟化線。由于熱壓裝置完成一次沖壓時間較短，通過合理的時間預算，可采用多對一的方式進行軟化、熱壓操作，這樣可大大提高生產效率，且不必進行長距離行走，勞動強度降低。