CN103786256B - 耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与制造设备，将现有的整体旋风筒进行合理分隔，包括旋风子、筒体两个主要组件，每个组件均采用机械制造，具有稳定的尺寸一致性，可以直接进行组合。旋风子采用机械压制，叶片的曲率与倾斜角度可以完全保持平行，从而保证优异的导流效果；叶片与两侧的筒壁直接连接，无需大圆角过渡连接，既保证了导风孔的流量面积，而且保证烧制时不会因内应力产生开裂，极大地提高了成品率。筒体采用机械旋压制造，筒体的壁厚均匀一致，截面圆度质量好。通过改变模具，即可以灵活生产出多种直径的旋风筒，最大可以生产500～800mm的大直径旋风筒。

Description

耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备

技术领域

本发明涉及环保设备领域，尤其是一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备。

背景技术

陶瓷旋风分离器利用陶瓷材料本身的耐高温特性，广泛应用于处理高温烟气的气固分离。旋风分离器通常由若干旋风筒并联组成阵列，如图1所示，每一个旋风筒包括筒部13、筒口旋风部12与中央排气管11三部分结构。现有技术中的旋风筒多为整体结构，旋风筒筒部13细长而且很深，壁厚较薄，旋风部12有4～8片布置于外周筒部13与中央排气管11之间的叶片14组成，结构复杂，因此普遍采用手工制作，效率很低，熟练工人一天仅能生产不到10套旋风筒。手工制造质量很差，对高温烟气起导流作用的叶片14倾斜角度难以保证，难以起到良好的导流作用，影响了烟气分离的效果；手工制作时叶片14与两侧筒壁的相连处需要使用大量泥料抹出圆角进行连接，不仅影响导风孔的流道面积，而且局部不均匀的壁厚极容易在烧制时产生内应力，产生开裂。由于手工生产大尺寸的旋风筒变形大，难度成倍增加，因而现有的旋风筒尺寸通常仅有直径小于360mm的少量几种规格，难以制造更大尺寸的旋风筒。

发明内容

本申请人针对上述现有旋风分离器的旋风筒采用手工生产，生产效率低，质量难以得到保证，尺寸受到限制等缺点，提供一种结构合理的耐高温陶瓷旋风筒的制造方法与设备，从而可以高效优质地大规模生产旋风筒。

本发明所采用的技术方案如下：

一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法，旋风筒至少包括旋风子、筒体两个主要组件；所述旋风子包括上排气管、上外筒体、以及介于两者之间的若干片相互平行的旋流导向叶片；所述筒体包括直筒段与锥筒段，直筒段的外径与旋风子上外筒体的外径一致；所述旋风子、筒体两个组件各自独立制造；

所述旋风子采用模具在压力机上进行压制成型，将粉体泥料原料放入模具，上模下降压制出泥胚，下模模芯将泥胚顶出下模模套，利用夹持机构夹持泥胚外周后，模芯下降实现脱模；将旋风子泥胚与直管泥胚连接形成排气管后，进行烧制；

所述筒体采用旋压成型，将块状湿泥料原料放入筒体模具中，筒体模具旋转，利用刮刀挤压泥料形成泥胚；将筒体模具取出进行烘干，然后利用顶料台实现泥胚的脱模，最后对筒体泥胚进行烧制。

一种根据上述制造方法的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，包括制造所述旋风子的液压设备与模具，与制造所述筒体的旋转设备与模具。作为上述技术方案的进一步改进：

制造所述旋风子的设备的上模安装在压机压头上，下模外模固定在压机工作面上，模芯位于外模内部，模芯安装在顶板上，所述顶板由顶料油缸控制可上下运动。

所述制造旋风子的设备还包括抱料箍，所述抱料箍分为左右两个弧形的圆箍，位于外模的顶面上方，可以向两侧移动分开或合拢。

制造所述筒体的设备的机身一侧设置有竖直的立杆，水平臂一端安装在立杆上，以立杆为导向上下运动并可以以立杆为中轴旋转；刮刀的尾端安装在水平臂的伸出悬臂上，可以沿着水平臂左右移动；回转座设置在机身一侧，回转座上方设置有可以缓速回转的模座，筒体模具置入模座内。

刮刀的前端具有与筒体中剖面内壁对应的直边段与斜边段。

回转座设置在机身一侧低于地面的凹坑内。

制造所述筒体的设备还包括用于脱模的独立的顶料台，所述顶料台顶部的圆台直径与筒体模具底部开口直径为间隙配合。

本发明的有益效果如下：

本发明将现有的整体旋风筒进行合理分隔，包括旋风子、筒体两个主要组件，每个组件均采用机械制造，具有稳定的尺寸一致性，可以直接进行组合；一方面合理分隔是机械制造的基础，同时机械制造才能保证其尺寸一致性与精度，从而可以相互组合。

旋风子采用机械压制，叶片的曲率与倾斜角度可以完全保持平行，从而保证优异的导流效果；叶片与两侧的筒壁直接连接，无需大圆角过渡连接，既保证了导风孔的流量面积，而且保证烧制时不会因内应力产生开裂，极大地提高了成品率。筒体采用机械旋压制造，筒体的壁厚均匀一致，截面圆度质量好。通过改变模具，即可以灵活生产出多种直径的旋风筒，最大可以生产500～800mm的大直径旋风筒。

本发明的各组件采用模具制造，尺寸精度高，制作效率高，批量量产后，每小时即可以生产出20～30件旋风筒，大大降低了劳动力要求，降低了制造成本。

附图说明

图1为旋风筒的结构图。

图2为本发明的旋风筒分解示意图。

图3为本发明的旋风子的立体图。

图4为本发明制造旋风子的上模立体图。

图5为本发明制造旋风子的设备主视图。

图6同图5，为脱模状态示意图。

图7为本发明制造筒体的设备主视图。

图8为本发明筒体的脱模示意图。

图中：1、旋风子；2、筒体；3、直管；11、排气管；12、旋风部；13、筒部；14、叶片；15、上排气管；16、上外筒体；17、直筒段；18、锥筒段；101、压头；102、上模；103、模芯；104、外模；105、顶板；106、顶料油缸；107、压料油缸；108、抱料箍；109、凸齿；201、水平臂；202、刮刀；203、筒体模具；204、模座；205、回转座；206、立杆；207、机身；208、起吊电机；209、地面；210、顶料台；211、圆台。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图2所示，本发明所述的耐高温陶瓷旋风导向器的旋风筒包括旋风子1、筒体2两个主要组件，以及直管3等其他组件，每个组件结构各自独立制造与烧制，装配旋风分离器时形成整体旋风筒。其中，参见图3，旋风子1包括作为内筒的上排气管15、作为外筒的上外筒体16、以及介于内外筒之间的若干片平行旋流导向叶片14，内外筒体高度与叶片14的高度大致相当。筒体2包括直筒段17与锥筒段18，直筒段17的内外径与旋风子1上外筒体16的内外径一致，组装烧制后形成一体的筒部13。直管3的内外径与旋风子1上排气管15的内外径一致，组装烧制后形成一体的排气管11。在旋风子1与筒体2或直管3的连接端面，设置有止口（图中未示出）以方便两者的定位与连接。

图5为生产图3所示的旋风子1的设备示意图。该设备为液压设备，上模102安装在压头101上，压头101由压料油缸107控制，下模外模104固定在压机工作面上，模芯103位于外模104内部，模芯103安装在可以上下运动的顶板105上，顶板105由顶料油缸106控制。抱料箍108分为左右两个弧形的圆箍，位于外模104的顶面上方，可以向两侧移动分开为两瓣或者向中央合拢。参见图4，上模102与模芯103均设置有配合的凸齿109，合模后凸齿109的直面相接触，相邻凸齿109的斜面之间成型出叶片14。

实际压制时，上下模分开，模芯103落入外模104内部，在下模模腔内放入定量的粉末形态的陶瓷泥料，压料油缸107动作，压头101将上模102压入下模的外模104内，上模102与模芯103的凸齿109相互配合，凸齿109的斜面之间成型出叶片14，外模104与上模102之间成型出上外筒体16，外模104与模芯103之间成型出上排气管15，进行适当的保压后，模腔内的陶瓷泥料被压制制成旋风子1。参见图6，上模102向上脱模，旋风子1被保留在外模104内部，然后顶料油缸106推动顶板105向上运动，固定在顶板105上的模芯103与旋风子1同时向上运动离开外模104。左右抱料箍108自两侧向中部合拢，接触旋风子1外周后将旋风子1的泥胚夹持，然后顶板105向下运动，模芯103向下离开旋风子1复位落入外模104内。将接料板插入旋风子1下部，放松抱料箍108，即可将泥胚整体取出。

如图7所示，本发明的筒体2采用专用旋压设备制造，为了便于工作，机身207上部位于地面209上方，上部机身207一侧设置有竖直的立杆206，水平臂201一端安装在立杆206上，以立杆206为导向在电机驱动下上下运动并可以以立杆206为中轴旋转；刮刀202的尾端也安装在水平臂201的伸出悬臂上，可以沿着水平臂201左右移动；刮刀202的前端具有与筒体2中剖面内壁对应的直边段与斜边段。下部机身207位于地面209以下，机身207一侧设置有一个低于地面209的凹坑，回转座205设置在凹坑内，上方设置有模座204，模座204在电机驱动下，可以缓速回转，工作时筒体模具203置入模座204内。机身207顶部设置有起吊电机208，通过吊索将筒体模具203吊入吊出。如图8所示，顶料台210为独立设备，其顶部的圆台211直径与筒体模具203底部开口直径为间隙配合。

实际工作时，根据筒体2的尺寸规格选择合适筒体模具203以及对应的刮刀202，将筒体模具203置入模座204内，将块状湿泥料直接放置在筒体模具203内；启动回转电机，带动模座204与筒体模具203缓速旋转，在转动过程中，逐步调整水平臂201在立杆206的高度位置，以及刮刀202在水平臂201的左右位置，使刮刀202逐步下降并靠近模具内壁，在刮刀202作用下，内壁泥料被逐步挤压到模具内壁上，并压紧密实，最终刮刀202与筒体模具203之间的间隙恰为所需要制造的筒体2的壁厚，制得壁厚均匀一致的筒体2。然后停止回转电机，上升刮刀202并移开水平臂201，起吊电机208驱动吊索将筒体模具203吊出模座204并放置在烧制窑的烘干流水线上。经过烘干后，由于筒体模具203采用石膏制作，收缩率很小，而筒体2由湿泥料烘干为半干泥料，收缩率较大，因此筒体2外壁与筒体模具203内壁之间，自然形成间隙。如图8所示，此时将筒体模具203放置在顶料台210上，筒体2的底部锥口与顶料台210的顶部圆台211相接触，筒体模具203下落，筒体2与筒体模具203自然分离。

本发明的直管3泥胚内外径为固定值，因此可以直接采用挤压成型，效率高，圆度好。进行组装时，先将直管3泥胚连接至旋风子1泥胚的上排气管15端面，并采用专用陶瓷泥胚粘结剂进行粘结后烧制，即可以形成机械强度优、密封性能好的完整组件。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种耐高温陶瓷旋风筒的制造方法，其特征在于：

-所述旋风筒至少包括旋风子（1）、筒体（2）两个主要组件；所述旋风子（1）包括上排气管（15）、上外筒体（16）、以及介于两者之间的若干片相互平行的旋流导向叶片（14）；所述筒体（2）包括直筒段（17）与锥筒段（18），直筒段（17）的外径与旋风子（1）上外筒体（16）的外径一致；所述旋风子（1）、筒体（2）两个组件各自独立制造；

-所述旋风子（1）采用模具在压力机上进行压制成型，将粉体泥料原料放入模具，上模下降压制出泥胚，下模模芯将泥胚顶出下模模套，利用夹持机构夹持泥胚外周后，模芯下降实现脱模；将旋风子泥胚与直管泥胚连接形成排气管后，进行烧制；

-所述筒体（2）采用旋压成型，将块状湿泥料原料放入筒体模具中，筒体模具旋转，利用刮刀挤压泥料形成泥胚；将筒体模具取出进行烘干，然后利用顶料台实现泥胚的脱模，最后对筒体泥胚进行烧制。

2.一种使用权利要求1所述方法制造耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于：包括制造所述旋风子（1）的液压设备与模具，与制造所述筒体（2）的旋转设备与模具；制造所述旋风子（1）的设备的上模（102）安装在压机压头（101）上，下模外模（104）固定在压机工作面上，模芯（103）位于外模（104）内部，模芯（103）安装在顶板（105）上，所述顶板（105）由顶料油缸（106）控制可上下运动；设备还包括抱料箍（108），所述抱料箍（108）分为左右两个弧形的圆箍，位于外模（104）的顶面上方，可以向两侧移动分开或合拢。

3.按照权利要求2所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于：上模（102）与模芯（103）均设置有配合的凸齿（109），合模后凸齿（109）的直面相接触，相邻凸齿（109）的斜面之间成型出叶片（14）。

4.按照权利要求2所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于：制造所述筒体（2）的设备的机身（207）一侧设置有竖直的立杆（206），水平臂（201）一端安装在立杆（206）上，以立杆（206）为导向上下运动并可以以立杆（206）为中轴旋转；刮刀（202）的尾端安装在水平臂（201）的伸出悬臂上，可以沿着水平臂（201）左右移动；回转座（205）设置在机身（207）一侧，回转座（205）上方设置有可以缓速回转的模座（204），筒体模具（203）置入模座（204）内。

5.按照权利要求4所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于：刮刀（202）的前端具有与筒体（2）中剖面内壁对应的直边段与斜边段。

6.按照权利要求4所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于：回转座（205）设置在机身（207）一侧低于地面（209）的凹坑内。

7.按照权利要求4所述的耐高温陶瓷旋风筒的制造设备，其特征在于：制造所述筒体（2）的设备还包括用于脱模的独立的顶料台（210），所述顶料台（210）顶部的圆台（211）直径与筒体模具（203）底部开口直径为间隙配合。