CN1006779B - 玻璃板加热炉用的电阻装置及电阻元件的更换方法 - Google Patents

Abstract

用于玻璃板加热炉的电阻装置和更换电阻元件的方法。电阻元件由轴向依次放置在支架上的陶瓷元件组成，陶瓷元件上绕有电阻丝。在陶瓷元件之间装有陶瓷隔离块。一种压紧弹簧在任何工作温度下都压缩电阻元件。

可将弹簧从支架上松开并牵拉从整个电阻元件中穿过并延伸出来的中心杆来更换电阻元件。

Description

本发明涉及一玻璃板加热炉用的电阻装置，该装置包括：一个细长的电阻元件，它是由沿轴向依次固定的许多细长陶瓷元件组成的;一根绕在陶瓷元件上的电阻丝;陶瓷元件间有隔离块，隔离块的直径大于电阻线圈的直径;还有一个支撑电阻元件的支架，它通过隔离块支撑电阻元件。本发明还涉及更换电阻元件的方法。

在玻璃板加热炉中，较长的电阻元件主要易受温度变化的影响，因此，热膨胀引起的长度变化非常显著。另外一个问题是：电阻装置一部分是由陶瓷制成的，一部分是由金属制成的，几种材料的热膨胀系数彼此相差很大。为了解决这个问题并使这些电阻元件的长度保持不变，在玻璃板回火炉内将电阻元件沿炉的纵向间隔地分组配置。这种解决方案的主要缺陷是：更换电阻相当费事，而且需要长时间停炉。但是电阻需要经常更换，例如在调整加热量（或调整总功率和功率分配）和电阻断了时，就要更换电阻。这种结构和装置，由于在电阻线圈和陶瓷元件之间不可能完全消除轴向移动，因此，电阻容易被损坏。膨胀系数大的金属支架，其长度变化会影响膨胀系数小的陶瓷元件的长度变化，这种无法控制的轴向位移会引起电阻线圈的叠合。

就加热炉的设计和操作来说，悬挂在炉顶部的电阻元件与固定在炉底部的电阻元件最好可以互换。但由于采用不同的方法来支撑和固定这些电阻元件，因此，目前这些电阻装置是不可互换的。

本发明的一个目的是克服上述缺点并提供一种电阻元件易于更换的电阻装置，即使是在生产期间也不需停炉，从而消除更换元件必须 长时间停炉停产的缺点。

本发明的第二个目的是提供一种规格化的组件装置，可以由相同部件组装成各种不同长度的电阻元件。

本发明的第三个目的是提供一种加热炉用的电阻装置，炉子上部和下部的电阻元件可以相互替换。

本发明对这些目的的解决方案是：在支架的一端和与之相应的电阻元件的一端之间装有压紧的弹簧，此弹簧在加热炉的任何工作温度下把电阻元件压向支架另一端的限位止挡。这样，尽管支架长度的变化量要大大超过电阻元件长度的变化量，但电阻元件本身总是沿轴向被压缩。

在本发明的最佳实施例中，陶瓷元件是管状的，一根中心杆穿过整个电阻元件，杆的一端从电阻装置装有弹簧的一端伸出，另一端固定在电阻元件相反的一端。这个实施例应用了本发明的方法，

使用该方法，即使很长的电阻元件也能用简单方法进行更换，并且不损坏元件。本发明的这种方法是：将弹簧从支架上松开，靠中心杆将电阻装置拉出，陶瓷元件始终受到压缩应力以避免损坏。

总之，本发明的基本构思是要保证陶瓷元件在操作的各个阶段都始终受到压缩应力。内行人都知道，陶瓷元件的抗压强度明显大于抗拉强度。

为了确保电阻元件在运送和安装期间也受压应力，在中心杆的伸出端与电阻元件的端部陶瓷元件之间，装有另外一个弹簧，该弹簧可用于在电阻元件处于不加热状态时，通过中心杆的拉应力来使电阻元件保持被压缩状态。本发明的一个实施例将参照附图进行更详细的描述。其中：

图1是本发明电阻元件的侧视图;

图2是图1中的细部Ⅱ的放大剖视图;

图3是图1中的细部Ⅲ的放大剖视图;

图4是图3中，沿Ⅳ-Ⅳ线取的剖视图;

图5是图1中的细部Ⅴ的放大剖视图;

图6是图1中的细部Ⅵ的放大图;

图7是图6中沿Ⅶ-Ⅶ线取的剖视图;

图8表示本发明的电阻装置的侧视图，这是沿低于中轴线的地方剖开的。该图显示的是电阻装置在不加热状态时各部件的相对位置。

图9表示的元件与图8相同，只是部件变成电阻元件处在加热状态下的位置。

电阻元件的结构参照图1-7进行描述。一个电阻元件由周围绕有电阻丝6的陶瓷管2组成，从横断面上看，电阻丝6呈园形或矩形陶瓷管2由架在隔离块4上的中心杆1支撑，中心杆插在陶瓷管2和隔离块4内，从头至尾穿过电阻元件20并延伸出来。该电阻元件显示在图1中。在陶瓷管2之间的陶瓷隔离块4的直径，大于由电阻丝6绕成的线圈的直径。为了避免局部受压缩负荷，在管2的端头和隔离块4之间装有垫片3。隔离块4用保护罩7覆盖。另一种垫层5装在保护罩7与隔离块4之间。利用分立的连接棒12，并可将电阻丝6的端头焊接到连接棒上，使各根电阻丝6彼此相连（图4）。此外，可用焊接方法将电阻丝6的另一端与中心杆1连接起来（图2）。在接合处，中心杆1的端头装有一个封闭在陶瓷部件4和9之间的联接部件8。末端的隔离块用数字29表示，它覆盖有保护罩7，用端板11将端头部密封。端部隔离块中还用衬垫5和10来保护陶瓷部件。

电阻丝6的一端装有板片15，它穿过陶瓷制的端部部件13内的洞15a（图5-7）。相应地，中心杆1穿过中心洞1a，洞 1a位于陶瓷端部元件13上，离洞15a有一段距离。板片15和中心杆1分别在电阻丝6的相反的端头提供电流耦合。板片15的一端装有一个联接环15，中心杆1的另一端装有联接元件17。电阻元件被顶在陶瓷端部元件13上的弹簧16暂时压缩，并且由于中心杆1的拉应力在元件20的一端产生一推力，靠这个推力，在电阻元件运送和安装期间，电阻元件可以保持组装完好，而且陶瓷元件受着压应力。

上述的电阻元件20可以作为整一根长杆插入支架21，支架21可以是一薄壁管或大电阻壳体。支架的外形可以是槽状的。支架21也可以由许多顺次配置的构件构成。重要的是，支架21构成电阻元件20的支撑面，通过隔离块4的作用能将电阻元件20支撑在支撑面上。

如图8所示，弹簧25压缩电阻元件20，使电阻元件20的端部部件29紧靠支架21端部的限位挡板30。弹簧25绕在一个套筒形部件24上，部件24的台肩28紧靠着陶瓷端部部件13的台肩23。可移动的联接件27用来将盖26固定到支架21的端部。弹簧25在台肩28和盖26之间处于压缩状态。

支架21上有一连接法兰22，用于将电阻装置固定到炉壁上。该装置位于法兰22右侧的部分露在炉子保温层的外面，左侧部分延伸到一合适距离，最好相当于炉子的全长（考虑必要的热膨胀）。

弹簧25的作用是在冷态及加热状态下将电阻装置联合成一整体图8显示出不加热状态的电阻装置，图9是加热状态下的同一装置（处于工作温度）。支架21的长度这时大大增加了，电阻元件20的长度也增加了，但增加的长度要比支架21增加的长度小得多，这样就形成一长度差，通过弹簧25的作用，整个电阻元件20向左移 动了相当于这一长度差的距离。考虑到温度和材料的选择等因素，中心杆1可能延长与支架21的延长大致相同的一段长度。由于中心杆在炉内的一端移动的距离相当于增加的长度，因此，与电阻装置在不加热时的情况一样，中心杆1的外端大体上保持在同一位置。可以注意到，在部件之间的相对移动出现在陶瓷隔离块的保护罩7与支架21之间。这些部件的表面应非常光滑和耐磨。

联接环14装有一个电缆终端19，联接部件17装有电缆终端18。然而，流入电阻丝另一端的电流也可以由加热炉相反的一端来供给，所以，从这方面看，靠中心杆1提供电流耦合不是绝对必要的。

各电阻丝可以有不同的功率，而且功率的分配沿电阻元件轴向是变化的。

电阻元件可以采用简单的方式更换，即使是加热炉处于加热状态时也可进行。更换时，从联接件27上拆下盖26并牵引中心杆1，将整个电阻元件从支架21中拉出。这样，在拉出电阻元件时，它便受到压缩应力。中心杆1冷却并缩回后，弹簧16将使电阻元件保持压缩状态，此后便可更换并处理元件。

很明显，上述实施例已在附图中表示出来，但这只是实施本发明的一种方式，专业人员可以很容易地根据权利要求中描述的内容，在不脱离本发明的基本构思的情况下修改结构细节。

Claims (4)

1、一种用于玻璃板加热炉的电阻装置，包括一个细长的电阻元件(20)，该元件在轴向上依次装有细长的陶瓷元件(2)，一根绕在陶瓷元件上的电阻丝(6)，在陶瓷元件之间有陶瓷隔离块(4)，该块的直径大于电阻丝线圈的直径，还有一个支架(21)，用于安装由隔离块(4)支撑在支架(21)上的电阻元件的一端之间，装有一个第一压紧弹簧(25)，该弹簧在各种不同工作温度下都对电阻元件(20)保持压缩，使元件(20)紧靠着支架(21)另一端的限位挡板(30)；陶瓷元件是管状的，一根中心杆(1)从整个电阻元件中穿过，它的一端从装在电阻装置端部的弹簧和其它部件中伸出。另一端牢固地固定在电阻元件(20)的相反一端；在中心杆(1)的伸出端和固定在电阻元件(20)上的陶瓷端部部件(13)之间装有一个弹簧第二(16)，当电阻元件(20)处于不加热状态时，用它来压缩电阻元件(20)并靠中心杆(1)的拉应力使元件(20)保持被压缩状态。

2、根据权利要求1所述的电阻装置，其特征在于，单独一根电阻元件（20）的长度，与炉的长度基本相同。

3、根据权利要求1或2所述的电阻装置，其特征在于：电阻元件（20）装设弹簧的一端有套筒形部件（24），部件（24）上有一台肩（28），它靠着绕在套筒（24）上的第一弹簧（25）的一端，而支架（21）的这一端装有一个可拆卸的盖（26），盖（26）靠着第一弹簧（25）的另一端。

4、一种方法，用来更换根据前面的任何一项权利要求，特别是权利要求2所述的电阻装置内的电阻元件（20），其特征在于：让第一弹簧（25）从支架（21）上松开并牵引中心杆（1）将电阻元件（20）拉出加热炉。这时，陶瓷元件（2）仍保持受压缩应力。

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