本發明涉及玻璃熔融設備技術領域,具體涉及一種振動控溫裝置。
背景技術:
玻璃瓶在生產制作時,主要以石英砂、純堿、石灰石和長石等為原料,將以上原料按適當的比例配合后,投入到熔融爐中進行高溫熔融,使原料變成熔融態,再將玻璃液導入至玻璃瓶成型模具中吹氣,制成需要的形狀,最后將成型的玻璃瓶放入退火爐中退火,以消除玻璃瓶內部的應力,增強玻璃瓶的堅硬度。
目前,現有的玻璃熔爐加熱裝置多采用外加熱,即在熔爐下方設置加熱裝置,通過輻射傳熱對玻璃原料進行加熱,使玻璃原料熔融成流體。由于加熱源在熔爐下方,在加熱過程中,玻璃液下部的溫度較高,而上部的溫度較低,造成爐內玻璃液溫度不均勻,而由于低溫玻璃液的流動性和延展性較高溫玻璃液差,因此在用模具對溫度不均的玻璃液吹制成型時,容易導致玻璃瓶瓶體的厚度不均勻,和玻璃瓶肩裂、肩薄等產品缺陷,從而生成次品,造成生產動力和勞動力的浪費,不利于生產。因此,我們需要一種能夠均衡玻璃液溫度的裝置,以提升玻璃瓶的成品質量。
技術實現要素:
本發明意在提供一種振動控溫裝置,以平衡熔爐中玻璃液的溫度,提升玻璃液質量。
為達到上述目的,本發明的基礎技術方案如下:一種振動控溫裝置,包括熔爐,熔爐為圓柱形,熔爐通過隔板分為上部的振動發生室和下部的熔融室,振動發生室的兩端分別設有進氣口和出氣口,振動發生室頂部轉動連接有轉軸,轉軸與隔板之間設有圓形振動發生箱,轉軸下端延伸至圓形振動發生箱中,圓形振動發生箱與轉軸固定連接,圓形振動發生箱的外圓周設有數個進風齒,數個進風齒中均設有進氣通道,進氣通道中均設有單向閥,圓形振動發生箱的外圓周還設有數個出氣通道,數個出氣通道處均設有圓球,圓球的直徑均與出氣通道的截面圓直徑相同,圓形振動發生箱中設有行星齒輪機構,行星齒輪機構包括太陽輪、行星輪和齒輪框架,太陽輪設置在齒輪框架中,行星輪同時與太陽輪和齒輪框架嚙合設置,轉軸下端連接有放射狀的連接架,連接架具有中心桿和與圓球數量相同的連接桿,中心桿與太陽輪轉動連接,多根連接桿均與齒輪框架固定連接,多根連接桿均與齒輪框架連接的一端均鉸接有支桿,支桿遠離連接桿的一端均與圓球一一對應連接,行星輪和太陽輪下端均連接有耐高溫導熱的振動片,圓形振動發生箱的底部開有第一通槽,第一通槽中心設有第一擋板,第一擋板連接在太陽輪下端的振動片上,第一擋板與第一通槽的側壁之間形成第一弧形槽,第一弧形槽的走向與行星輪繞太陽輪旋轉時的軌跡的走向相同,隔板上設有第二擋板和第二弧形槽,第二擋板也連接在太陽輪下端的振動片上,第二弧形槽的走向與第一弧形槽的走向相同,振動片均伸入至隔板下方的熔融室中。
本方案的原理是:實際應用時,由進氣口通入高溫低壓氣體,高溫低壓氣體吹送至圓形振動發生箱的進風齒之間,引起進風齒兩側的氣流變化,在氣壓差作用下推動進風齒旋轉,即推動圓形振動發生箱旋轉。由于轉軸與圓形振動發生箱固定連接,因此圓形振動發生箱將帶動轉軸旋轉,而轉軸與行星齒輪機構中的太陽輪和齒輪框架之間是通過連接架相連接的,并且太陽輪與連接架轉動連接,齒輪框架與連接架固定連接,因此太陽輪將不跟隨轉動旋轉,而齒輪框架跟隨轉軸旋轉。行星輪被齒輪框架推動而自身旋轉,同時圍繞太陽輪轉動,行星輪下端連接的振動片跟隨行星輪運動。由于第一弧形槽和第二弧形槽的走向,即槽的延伸方向和槽的位置,與行星輪運動的方向和劃過的位置相同,行星輪運動時將在第一弧形槽和第二弧形槽中滑動,并不斷與太陽輪和齒輪框架嚙合,齒輪間的嚙合將產生振動,并引起行星輪和太陽輪下端連接的振動片振動。并且,與連接架鉸接的支桿跟隨連接架旋轉,與支桿連接的圓球也跟隨支桿同步運動。此時,在低壓氣體作用下,圓形振動發生箱的旋轉速度較慢,圓球跟隨運動的速度較小,所受的離心力較小,圓球僅跟隨支桿運動,圓球與出氣通道的相對位置不變,出氣通道處于關閉狀態。同時,高溫低壓氣體由進風齒中的進氣通道處打開單向閥,而進入圓形振動發生箱中。由于圓形振動發生箱的進氣口設置了單向閥,而出氣通道處于關閉狀態,高溫低壓氣體在圓形振動發生箱中聚集,使箱內的溫度升高,連接在行星輪和太陽輪下端的振動片將箱中的熱量及時向下傳導至玻璃液中,對玻璃液進行加熱,提升玻璃熔融效率。行星輪下端的振動片的旋轉對玻璃液進行攪拌,使玻璃液不斷混合,均勻玻璃液的溫度,同時,振動片均因行星輪與太陽輪不斷嚙合而產生振動,將熱量以機械波的形式進行擴散傳導,以調節玻璃液的溫度變得均勻,利于玻璃液的熔融。此時,振動片對玻璃液進行加溫與攪拌。
當圓形振動發生箱內的溫度過高時,通入高壓氣體,高壓氣體使得圓形振動發生箱的旋轉速度增快,由此,出氣通道處的圓球獲得較大的離心力,而在運動過程中發生漂移,并偏離出氣通道,使出氣通道打開,由此,圓形振動發生箱開始排氣,防止溫度過高損壞機械結構,此時的振動片僅對玻璃液進行攪拌。氣壓減小后,圓形振動發生箱旋轉變慢,圓球運動所受離心力也變小,圓球逐漸回落至原位將出氣通道關閉。
本方案的有益效果:本技術方案,通過氣流的進入帶動行星齒輪機構旋轉,使行星輪下端的振動片自轉的同時也整體旋轉,從而對玻璃液進行全面攪拌,使玻璃液充分混合。同時利用行星齒輪機構之間不斷嚙合產生的振動,使振動片振動,利用振動片的振動將熱量以機械波的形式擴散傳導,加快玻璃液間溫度的傳遞,使玻璃液溫度變得均勻,有效解決了現有熔爐因結構缺陷導致的玻璃液溫度不均勻的問題,提升了玻璃液的熔融質量。并且通過通入不同壓強的氣流,實現對玻璃液的自動加熱與攪拌,和在溫度較高時,圓形振動發生箱的自動排氣與散熱,防止機械結構因高溫損壞,延長裝置使用壽命。
優選的,作為一種改進,進氣口和進氣通道均沿圓形振動發生箱的外圓周的切線方向設置,由于圓形振動發生箱在轉動時,將會在箱體周圍形成空氣環流層,當從直線方向或斜向方向進氣時,氣流與環流將發生碰撞,導致氣體難以進入到圓形振動發生箱的內部,而采用切向方向進氣,使氣流與環流方向一致,氣流就能跟隨環流運動而十分容易進入到圓形振動箱內部。
優選的,作為一種改進,太陽輪為非圓齒輪,齒輪框架內側壁的輪廓跟隨太陽輪的外周輪廓變化。非圓齒輪是分度曲面不是旋轉曲面的齒輪,它和另一個齒輪組成齒輪副以后,在嚙合過程中,其瞬時角速度比按某種既定的運動規律而變化,非圓齒輪的外沿為不平滑曲線,具有凸起。在繞太陽輪旋轉時,行星輪運動至太陽輪的凸出部位時,將受到太陽輪凸出部位給予的撞擊力,從而產生更加強烈的振動,使振動片的振感增強,從而加快對玻璃液溫度的傳導。
優選的,作為一種改進,行星輪設有多個,多個行星輪的下端均連接有振動片,通過多個振動片的同時振動與溫度傳導,有效提升溫度調節效率,加快玻璃液的均勻受熱速度。
優選的,作為一種改進,振動發生室的進氣口設有多個,通過多個進氣口,能夠從不同方向同時進氣,從而加快對玻璃液的熱傳導和攪拌,提升玻璃液的熔融質量和熔融速度。
優選的,作為一種改進,出氣口與進氣口之間通過氣泵連接,由圓形振動發生箱中排出的氣體,經氣泵又引回至進氣口處,由此對氣體進行重復利用,有效提高氣體的熱量利用率,降低生產成本。
優選的,作為一種改進,支桿上連接有復位彈簧,復位彈簧的另一端與連接桿連接。當圓球因較大離心力而發生漂移偏離出氣通道后,在圓形振動發生箱降速后,圓球在彈簧的拉伸作用下實現快速自動復位,及時將出氣通道關閉,避免圓形振動發生箱中不必要的熱量散失。
附圖說明
圖1為本發明實施例的結構示意圖。
圖2為本發明實施例中行星齒輪機構的結構示意圖。
圖3和圖4均為本發明實施例中連接桿與圓球連接結構圖。
圖5為本發明實施例中圓球發生漂移時的結構示意圖。
圖6為本發明實施例中太陽輪、圓形振動發生箱底部和隔板的連接結構圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:振動發生室1、熔融室2、圓形振動發生箱3、復位彈簧4、進風齒5、進氣通道6、單向閥7、出氣通道8、圓球9、太陽輪10、行星輪11、齒輪框架12、振動片13、隔板14、進氣口15、出氣口16、轉軸17、氣泵18、連接桿19、支桿20、第一通槽21、第一擋板22、第一弧形槽23、中心桿24、第二擋板25、第二弧形槽26、氣管27。
實施例基本如圖1和圖2所示:一種振動控溫裝置,包括熔爐,熔爐為圓柱形,熔爐通過隔板14分為上部的振動發生室1和下部的熔融室2,振動發生室1左端設有進氣口15,振動發生室1的右端設有出氣口16,出氣口16與進氣口15通過氣泵18和氣管27連接,振動發生室1頂部轉動連接有轉軸17,轉軸17下端延伸至下方的圓形振動發生箱3中,圓形振動發生箱3與轉軸17固定連接,圓形振動發生箱3的外邊沿設有九個進風齒5,九個進風齒5中均設有進氣通道6,進氣通道6中均設有單向閥7,進氣口15和進氣通道6均沿圓形振動發生箱3的外圓周的切線方向設置,圓形振動發生箱3的外邊沿還設有九個出氣通道8,九個出氣通道8處均設有圓球9,圓球9的直徑均與出氣通道8的截面圓的直徑相同,圓形振動發生箱3中設有行星齒輪機構,行星齒輪機構包括太陽輪10、三個行星輪11和齒輪框架12,太陽輪10設置在齒輪框架12中,三個行星輪11均同時與太陽輪10和齒輪框架12嚙合設置,轉軸17下端通過放射狀的連接架與太陽輪10和齒輪框架12連接。如圖2或圖3所示,連接架具有中心桿24和九根連接桿19,中心桿24與太陽輪10轉動連接,九根連接桿19與齒輪框架12焊接,如圖4所示,九根連接桿19與齒輪框架12連接的一端均鉸接有支桿20,連接桿19與對應的支桿20之間均設有復位彈簧4,支桿20的另一端均與圓球9一一對應連接,太陽輪10和三個行星輪11下端均固定連接有耐高溫導熱的振動片13,如圖6所示,圓形振動發生箱3的底部開有第一通槽21,第一通槽21中心設有第一擋板22,第一擋板22與太陽輪10下端的振動片13焊接,第一擋板22與第一通槽21的側壁之間形成第一弧形槽23,第一弧形槽23的走向與行星輪11繞太陽輪10旋轉時的軌跡的走向相同,隔板14上設有第二擋板25和第二弧形槽26,第二擋板25也焊接在太陽輪10下端的振動片13上,第二弧形槽26的走向與第一弧形槽23的走向相同,四個振動片13均伸入至隔板14下方的熔融室2中。
本實施例中,實際應用時,由進氣口15向圓形振動發生箱3中通入高溫低壓氣體,高溫低壓氣體推動進風齒5旋轉,即推動圓形振動發生箱3旋轉,從而帶動轉軸17旋轉,由此齒輪框架12跟隨轉軸17旋轉,太陽輪10不動,三個行星輪11開始自轉,同時繞太陽輪10公轉,三個行星輪11不斷與太陽輪10和齒輪框架12嚙合并產生振動,引起四個振動片13振動,并且支桿20跟隨連接架旋轉,圓球9也跟隨支桿20同步旋轉,此時圓球9所受的離心力較小,圓球9僅跟隨支桿20運動,圓球9與出氣通道8的相對位置不變,出氣通道8處于關閉狀態。高溫低壓氣體由進風通道6進入圓形振動發生箱3中,在圓形振動發生箱3中聚集,使圓形振動發生箱3內的溫度升高,四個振動片13將圓形振動發生箱3中的熱量及時向下傳導至玻璃液中,對玻璃液進行加熱,提升玻璃熔融效率,同時行星輪下端的三個振動片13的旋轉對玻璃液進行攪拌,使玻璃液不斷混合,均勻玻璃液的溫度。四個振動片13振動的同時,將熱量以機械波的形式進行擴散傳導,以調節玻璃液的溫度變得均勻,利于玻璃液的熔融。此時,振動片13對玻璃液進行加溫與攪拌。
當圓形振動發生箱3內的溫度過高時,通入高壓氣體,高壓氣體使得圓形振動發生箱3的旋轉速度增快,出氣通道8處的圓球9由此獲得較大的運動離心力,如圖5所示,圓球9在較大的離心力作用下拉伸復位彈簧4并發生漂移,偏離出氣通道8,使出氣通道8打開。圓形振動發生箱3開始由出氣通道8排氣,防止溫度過高損壞機械結構,此時的振動片13僅對玻璃液進行攪拌。氣壓減小后,圓形振動發生箱3旋轉變慢,圓球9所受運動離心力減小,在復位彈簧4的作用下快速回位,從而將出氣通道8關閉,通入高溫低壓氣體,玻璃液再次進入加熱狀態。
以上所述的僅是本發明的實施例,方案中公知的具體結構和/或特性等常識在此未作過多描述。應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發明的保護范圍,這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。