CN103913072B - 一种自清洁观察窗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自清洁观察窗装置，包括两端开口的壳体、观察窗玻璃、旋转驱动机构以及清洁刷机构，其中，所述壳体的一端开口固定至待观察物，所述观察窗玻璃安装在所述壳体的另一端开口处；所述旋转驱动机构的固定端固定于所述壳体外侧，其活动端与所述观察窗玻璃固定连接，并带动所述观察窗玻璃在所述壳体内沿中心轴旋转；所述清洁刷机构固定于所述壳体内部，并与所述观察窗玻璃的内表面相接触。本发明中，只需将壳体安装于待观察物的开孔上，利用旋转驱动机构带动观察窗玻璃旋转，同时清洁刷机构对观察窗玻璃进行清洁，确保观察窗玻璃的清洁，且对待观察物内部的温度及真空度没有任何影响，适用性更广。
Description
技术领域
本发明涉及高炉设备领域，尤其涉及一种在高温、多尘环境下对观察窗进行清洁的自清洁观察窗装置。
背景技术
在冶金行业，冶炼炉、陶瓷生产炉窑以及连铸工艺熔池等设备中，通常需要对其内部的情况进行观察和监测，但是由于被观察或监测的环境温度较高，且大多伴有灰尘、粉末以及烟气等影响观察效果的干扰因素存在。所以，往往这种观察窗均需要设置用于清洁观察窗的清洁装置，目前，常用的手段是利用灰尘吹扫装置避免观察窗污染，其中，申请号为201020169878.5的中国专利，公开了一种风口窥视孔吹扫可视工具，是采用风管间接吹扫观察窗同时也可以用于设备冷却。但是，有些工况下是不能采用空气吹扫的，比如出于影响炉内温度考虑，或者出于真空炉内气体浓度控制等，这些工况下都不能采用如上述专利所示的解决方案。
因此，如何提供一种适用范围更广、效果更好的自清洁观察窗装置是本领域的技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明提供一种自清洁观察窗装置，以适用对炉内温度及气体浓度有较高控制要求的工况。
为解决上述技术问题，本发明提供一种自清洁观察窗装置，包括两端开口的壳体、观察窗玻璃、旋转驱动机构以及清洁刷机构，其中，
所述壳体的一端开口固定至待观察物，所述观察窗玻璃安装在所述壳体的另一端开口处；
所述旋转驱动机构的固定端固定于所述壳体外侧，其活动端与所述观察窗玻璃固定连接，并带动所述观察窗玻璃在所述壳体内沿中心轴旋转；
所述清洁刷机构固定于所述壳体内部，并与所述观察窗玻璃的内表面相接触。
较佳地，所述观察窗玻璃与所述壳体之间设有密封圈，所述壳体上固定一带有凹槽的密封圈托架，所述密封圈设于所述密封圈托架内，所述密封圈包覆于所述观察窗玻璃的外边缘。
较佳地，所述旋转驱动机构包括电机、减速箱、传动轴、传动底座以及支撑架，所述传动底座通过所述支撑架固定于所述壳体的外侧，所述电机的输出轴连接至所述减速箱，所述减速箱固定于所述传动底座上，并与所述传动轴固定连接，所述传动轴与所述观察窗玻璃固定连接。
较佳地，所述观察窗玻璃的中部设有四个螺纹孔，所述传动轴与一传动轴连接板固定连接，所述传动轴连接板上与所述四个螺纹孔相对应的位置设有通孔，所述传动轴连接板和观察窗玻璃通过螺栓依次穿过通孔和螺纹孔进行连接。
较佳地，所述传动底座内设有冷却通道，所述冷却通道内通入冷却介质，所述冷却通道的两端分别设有进口和出口。
较佳地，所述冷却介质为压缩空气或水。
较佳地，所述清洁刷机构包括刷体、移动托架、固定托架以及调节螺栓，所述固定托架固定于所述壳体的内部，所述移动托架限位于所述固定托架内，并能够在固定托架内上下移动，所述调节螺栓与所述固定托架螺纹连接，并从固定托架的底部穿出与所述移动托架的底部接触，所述刷体固定于所述移动托架的顶部。
较佳地，所述刷体采用高硅氧布制成。
较佳地，所述壳体的底部设有壳体底座，所述壳体底座上设有用于与所述待观察物固定连接的固定孔。
较佳地，所述壳体采用金属材料制成；所述观察窗玻璃采用石英玻璃制成。
与现有技术相比，本发明提供的自清洁观察窗装置具有如下优点：
1.本发明采用实时主动的方式对观察窗玻璃进行清洁，适用于长期稳定的保持观察窗玻璃的清洁，确保观察效果；
2.本发明采用观察窗玻璃旋转，清洁刷机构固定不动的方式，相较于观察窗玻璃不动，而清洁刷机构运动的方式而言，本发明不会影响观察者的视线，可以长时间对待观察物进行观察，而清洁刷机构运动的方式只能进行间歇式的观察；
3.本发明没有引入风管对观察窗进行吹扫，因而不会影响待观察物内部的温度和气体浓度。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式的自清洁观察窗装置的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明一具体实施方式的自清洁观察窗装置中清洁刷机构的结构示意图。
图中：10-壳体、11-密封圈托架、12-壳体底座、13-固定孔、20-观察窗玻璃、21-密封圈、30-旋转驱动机构、31-电机、32-减速箱、33-传动轴、34-传动底座、35-支撑架、36-传动轴连接板、37-冷却通道、38-进口、39-出口、40-清洁刷机构、41-刷体、42-移动托架、43-固定托架、44-调节螺栓。
具体实施方式
为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
本发明提供的自清洁观察窗装置，如图1所示，包括两端开口的壳体10、观察窗玻璃20、旋转驱动机构30以及清洁刷机构40，其中，
所述壳体10的一端开口固定至待观察物，具体地，所述壳体10的底部设有壳体底座12，所述壳体底座12上设有用于与所述待观察物固定连接的固定孔13，所述壳体10通过该固定孔13与待观察物固定连接；所述观察窗玻璃20安装在所述壳体10的另一端开口处，用于对待观察物内部情况进行观察，所述壳体10采用不锈钢或其他金属材料制成；所述观察窗玻璃20采用石英玻璃制成，当然也可以采用其他透明的、耐高温材料制成。
所述旋转驱动机构30的固定端固定于所述壳体10外侧，其活动端与所述观察窗玻璃20固定连接，并带动所述观察窗玻璃20在所述壳体10内沿中心轴旋转；
所述清洁刷机构40固定于所述壳体10内部，并与所述观察窗玻璃20的内表面相接触。当然，所述清洁刷机构40不能覆盖观察窗玻璃20的整个表面，否则会影响视线，本实施例中，所述清洁刷机构40沿观察窗玻璃20的一条半径设置，既能够确保另一半观察窗玻璃20留有适当的观察空间，又能够在观察窗玻璃20旋转的过程中对整个观察窗玻璃20的进行清洁。本发明中，只需将壳体10安装于待观察物的观察孔上，利用旋转驱动机构30带动观察窗玻璃20旋转，同时清洁刷机构40对观察窗玻璃20进行清洁，确保观察窗玻璃20的清洁，且对待观察物内部的温度及真空度没有任何影响，适用性更广。
较佳地，请继续参考图1，所述观察窗玻璃20与所述壳体10之间设有密封圈21，所述壳体10上固定一带有凹槽的密封圈托架11，所述密封圈21设于所述密封圈托架11内，所述密封圈21包覆于所述观察窗玻璃20的外边缘，当然，所述密封圈21也采用耐高温材料制成，所述密封圈21作为观察窗玻璃20的支撑和密封元件，确保待观察物内部的气氛浓度。
较佳地，请继续参考图1，所述旋转驱动机构30包括电机31、减速箱32、传动轴33、传动底座34以及支撑架35，所述传动底座34通过所述支撑架35固定于所述壳体10的外侧，所述电机31的输出轴连接至所述减速箱32，所述减速箱32固定于所述传动底座34上，并与所述传动轴33固定连接，所述传动轴33与所述观察窗玻璃20固定连接。具体地，所述电机31通过所述减速箱32进行速度调节，然后带动传动轴33以及与传动轴33相连的观察窗玻璃20转动。较佳地，所述观察窗玻璃20的中部设有四个螺纹孔(图中未示出)，所述传动轴33与一传动轴连接板36固定连接，所述传动轴连接板36上与所述四个螺纹孔相对应的位置设有通孔，所述传动轴连接板36和观察窗玻璃20通过螺栓依次穿过通孔和螺纹孔进行连接，结构简单，成本低。
较佳地，请重点参考图2，所述传动底座34内设有冷却通道37，所述冷却通道37内通入冷却介质，较佳地，所述冷却介质为压缩空气或水，所述冷却通道37的两端分别设有进口38和出口39。这样，使得传动底座34带有冷却功能，可以减少待观察物的热辐射对电机31及减速箱32的影响。
较佳地，请重点参考图3，所述清洁刷机构40包括刷体41、移动托架42、固定托架43以及调节螺栓44，所述固定托架43固定于所述壳体10的内部，本实施例中采用焊接方式，所述移动托架42限位于所述固定托架43内，并能够在固定托架43内上下移动，所述调节螺栓44与所述固定托架43螺纹连接，并从固定托架43的底部穿出与所述移动托架42的底部接触，所述刷体41固定于所述移动托架42的顶部。本发明可以通过旋转调节螺栓44与固定托架43的相对位置，进而调节移动托架42，也就是刷体41与观察窗玻璃20之间的位置关系，使刷体41紧贴观察窗玻璃20的下表面，提高清洁效果，较佳地，所述刷体41采用高硅氧布制成，不会划伤观察窗玻璃20的表面，当然也可以选用其他种类的柔软的耐高温材料。
综上所述，本发明提供的自清洁观察窗装置，包括两端开口的壳体10、观察窗玻璃20、旋转驱动机构30以及清洁刷机构40，其中，所述壳体10的一端开口固定至待观察物，所述观察窗玻璃20安装在所述壳体10的另一端开口处；所述旋转驱动机构30的固定端固定于所述壳体10外侧，其活动端与所述观察窗玻璃20固定连接，并带动所述观察窗玻璃20在所述壳体10内沿中心轴旋转；所述清洁刷机构40固定于所述壳体10内部，并与所述观察窗玻璃20的内表面相接触。本发明中，只需将壳体10安装于待观察物的开孔上，利用旋转驱动机构30带动观察窗玻璃20旋转，同时清洁刷机构40对观察窗玻璃20进行清洁，确保观察窗玻璃20的清洁，且对待观察物内部的温度及真空度没有任何影响，实适用性更广。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种自清洁观察窗装置，其特征在于，包括两端开口的壳体、观察窗玻璃、旋转驱动机构以及清洁刷机构，其中，
所述壳体的一端开口固定至待观察物，所述观察窗玻璃安装在所述壳体的另一端开口处；
所述旋转驱动机构的固定端固定于所述壳体外侧，其活动端与所述观察窗玻璃固定连接，并带动所述观察窗玻璃在所述壳体内沿中心轴旋转，所述旋转驱动机构包括电机、减速箱、传动轴、传动底座以及支撑架，所述传动底座通过所述支撑架固定于所述壳体的外侧，所述电机的输出轴连接至所述减速箱，所述减速箱固定于所述传动底座上，并与所述传动轴固定连接，所述传动轴与所述观察窗玻璃固定连接；
所述清洁刷机构固定于所述壳体内部，并与所述观察窗玻璃的内表面相接触。
2.如权利要求1所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述观察窗玻璃与所述壳体之间设有密封圈，所述壳体上固定一带有凹槽的密封圈托架，所述密封圈设于所述密封圈托架内，所述密封圈包覆于所述观察窗玻璃的外边缘。
3.如权利要求1所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述观察窗玻璃的中部设有四个螺纹孔，所述传动轴与一传动轴连接板固定连接，所述传动轴连接板上与所述四个螺纹孔相对应的位置设有通孔，所述传动轴连接板和观察窗玻璃通过螺栓依次穿过通孔和螺纹孔进行连接。
4.如权利要求1所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述传动底座内设有冷却通道，所述冷却通道内通入冷却介质，所述冷却通道的两端分别设有进口和出口。
5.如权利要求4所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述冷却介质为压缩空气或水。
6.如权利要求1所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述清洁刷机构包括刷体、移动托架、固定托架以及调节螺栓，所述固定托架固定于所述壳体的内部，所述移动托架限位于所述固定托架内，并能够在固定托架内上下移动，所述调节螺栓与所述固定托架螺纹连接，并从固定托架的底部穿出与所述移动托架的底部接触，所述刷体固定于所述移动托架的顶部。
7.如权利要求6所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述刷体采用高硅氧布制成。
8.如权利要求1所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述壳体的底部设有壳体底座，所述壳体底座上设有用于与所述待观察物固定连接的固定孔。
9.如权利要求1所述的自清洁观察窗装置，其特征在于，所述壳体采用金属材料制成；所述观察窗玻璃采用石英玻璃制成。
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