CN112429945B - 一种生产玻璃管材的离心连续成型设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产玻璃管材的离心连续成型设备及方法，包括：供料装置、导料装置和成型装置；导料装置对准供料装置设置，成型装置包括旋转滚筒、内压辊、支撑座和动力组件，旋转滚筒设置在支撑座上，旋转滚筒倾斜设置，且靠近导料装置的一端高于背离所述导料装置的一端，内压辊伸入旋转滚筒内且可自转，内压辊的圆周面正对导料装置的出料口，导料装置背离供料装置的一端伸入旋转滚筒内，动力组件设置于支撑座内，并与旋转滚筒驱动连接，以驱动旋转滚筒低转速转动。该装置可以连续生产而且生产出直径较大的玻璃管材。

Description

一种生产玻璃管材的离心连续成型设备及方法

技术领域

本发明涉及玻璃管材生产技术领域，具体涉及一种生产玻璃管材的离心连续成型设备及方法。

背景技术

大型特种玻璃(如微晶玻璃、高硼硅玻璃、高铝玻璃等)管材因其具有优良的耐温、耐腐蚀、耐磨、高强度、低膨胀等特性而广泛用于化工、钢铁、煤炭、医药、实验仪器等行业，且作为高温、高腐蚀性、高磨损性介质输送管或内衬管、过渡材料等，具有高技术含量及高附加值。由于料性特殊等原因，现生产的特种玻璃管材多采用间歇式离心法成型，长度在几百毫米以内，且因不连续生产，日产在3t以内，难于取代拉管法生产的大型特种玻璃管材在上述行业的应用。而大型特种玻璃管材难以做粗做厚，且耐磨性、硬度较差，成本较高大型特种玻璃管材的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种可以连续生产而且生产出直径较大的生产玻璃管材的离心连续成型设备及方法。

具体技术方案如下：

一种生产玻璃管材的离心连续成型设备，主要包括：供料装置、导料装置和成型装置；

所述导料装置对准所述供料装置设置，所述成型装置包括旋转滚筒、内压辊、支撑座和动力组件，所述旋转滚筒设置在所述支撑座上，所述旋转滚筒倾斜设置，且靠近所述导料装置的一端高于背离所述导料装置的一端，所述内压辊伸入所述旋转滚筒内且可自转，所述内压辊的圆周面正对所述导料装置的出料口，所述导料装置背离所述供料装置的一端伸入所述旋转滚筒内，所述动力组件设置于所述支撑座内，并与所述旋转滚筒驱动连接，以驱动所述旋转滚筒转动。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述成型装置还包括冷却和保温组件，所述冷却和保温组件设置在所述旋转滚筒的外部，根据检测到的所述旋转滚筒的温度实时调控所述旋转滚筒的温度，进而控制所述旋转滚筒内的玻璃管材成型的情况。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述导料装置包括导料管和导料勺，所述导料管对准所述供料装置设置，所述导料勺一端对准所述导料管，另一端伸入所述旋转滚筒内，所述导料勺的出料口对准所述内压辊的圆周面。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述设备还包括牵引装置，所述牵引装置设置在所述玻璃管材的输出道路上，用于牵引所述玻璃管材向远离所述旋转滚筒的方向移动。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述牵引装置包括多个滚轮，所述滚轮均匀设置在所述玻璃管材的四周。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述设备还包括随动切割装置，所述随动切割装置设置在所述玻璃管材的输出道路且设置在所述牵引装置之后，以将所述玻璃管材切割成需要的长度尺寸。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述随动切割装置包括支架、驱动件和切割刀，所述支架固定在所述支撑座上，所述驱动件固定在所述支架上，并与所述切割刀驱动连接，以驱动所述切割刀跟随所述玻璃管材一起沿所述玻璃管材的轴线方向移动，并向下移动切割所述玻璃管材。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述内压辊与所述旋转滚筒的内壁之间的距离大于或者等于所要成型的玻璃管材的壁厚。

上述的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备中，还具有这样的特征，所述设备还包括加热与保温组件，所述加热与保温组件设置在所述玻璃管材的输出道路上，并位于所述牵引装置和所述旋转滚筒之间，所述支撑座上还设置有与所述玻璃管材滚动接触的辊道。

一种采用前面所述的设备生产玻璃管材的离心连续成型方法，主要包括以下步骤：

S1、调制玻璃液；

S2、将所述玻璃液加入所述供料装置中；

S3、所述玻璃液经所述供料装置和所述导料装置流向所述内压辊，所述内压辊和所述旋转滚筒均自转将所述玻璃液涂抹在所述旋转滚筒的内壁上形成玻璃管材。

上述技术方案的积极效果是：

本发明提供的一种生产玻璃管材的离心连续成型设备及方法，该设备通过设置倾斜而且旋转的旋转滚筒和内压辊，当玻璃液滴入内压辊时，内压辊转动将玻璃液涂抹在旋转滚筒上，形成玻璃管材，既可以连续生产又可以生产出直径较大的玻璃管材。

附图说明

图1是本发明实施例提供的生产玻璃管材的离心连续成型设备的结构示意图。

附图中：

1、供料装置；11、流料口；2、导料装置；21、导料管；22、导料勺；3、成型装置；31、旋转滚筒；32、内压辊；33、支撑座；331、辊道；34、动力组件；35、冷却和保温组件；351、水冷喷淋结构；352、保温结构；4、牵引装置；41、滚轮；5、随动切割装置；51、支架；52、驱动件；53、切割刀；6、加热与保温组件；7、琴键式输送辊道；10、玻璃管材。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的生产玻璃管材的离心连续成型设备的结构示意图。

本发明实施例公开了一种生产玻璃管材的离心连续成型设备，该设备包括：供料装置1、导料装置2和成型装置3。

所述导料装置2对准所述供料装置1设置。

具体地，供料装置1为供料机，调配好的玻璃液倒入供料机，供料机设有流料口11，玻璃液从流料口11流出供料机。优选地，供料机采用匀料型供料机，供料道采用燃气或电加热，以满足较高和稳定的供料温度；匀料型供料机无冲头、剪切机构，仅保留旋转管机构以满足玻璃液料流的均匀性以及流量的调整需要。

具体地，导料装置2包括导料管21和导料勺22。

所述导料管21对准所述供料装置1设置，具体地导料管21竖直设置，上端对准供料机的流料口11，下端设置为导料勺22。

所述导料勺22上端对准所述导料管21，下端伸入成型装置3内。

优选地，导料勺22采用气垫型导料勺将玻璃液料流股导入成型装置3。气垫型导料勺可在紧急时缩回，以便排除玻璃液。

所述成型装置3包括旋转滚筒31、内压辊32、支撑座33和动力组件34。

具体的，所述旋转滚筒31设置在所述支撑座33上。旋转滚筒31为相对两端开口的圆筒形结构。

本实施例中的所述旋转滚筒31倾斜设置，且靠近所述导料装置2的一端较高。

所述导料装置2背离所述供料装置1的一端伸入所述旋转滚筒31内。玻璃液从导料装置2流入旋转滚筒31内。

所述内压辊32伸入所述旋转滚筒31内且可自转，所述内压辊32的圆周面正对所述导料装置2的出料口。其中，导料装置2的出料口即导料勺22的出料口，则导料勺22伸入所述旋转滚筒31内，所述导料勺22的出料口对准所述内压辊32的圆周面，内压辊32的圆周面正对导料勺22的出料口。

在本实施例中，内压辊32设置在导料勺22的出料口的下方，玻璃液在重力作用下流向内压辊32。

具体地，内压辊32为圆柱形结构，内压辊32的轴线方向与旋转滚筒31轴线方向平行，内压辊32与所述旋转滚筒31的内壁之间的距离根据所要成型的玻璃管材10的壁厚进行确定。例如说内压辊32与所述旋转滚筒31的内壁之间的距离可以大于或者等于所要成型的玻璃管材10的壁厚，以得到最终成型的玻璃管材10的壁厚符合要求。

所述内压辊32设置有驱动结构(图未示)，驱动结构驱动内压辊32自转。

所述动力组件34设置于所述支撑座33内，并与所述旋转滚筒31驱动连接，以驱动所述旋转滚筒31低转速转动。具体地，本实施例中的动力组件34也为倾斜设置，倾斜方向与旋转滚筒31相同。

内压辊32自转，旋转滚筒31也在转动，两者形成相对运动，内压辊32将流向自己的玻璃液平抹在旋转滚筒31的内壁上，形成玻璃管材10。

优选地，旋转滚筒31根据玻璃管材10的管径大小以产生不低于1g(重力加速度)离心力的低转速旋转，维持玻璃液能紧贴旋转滚筒31的内壁。具体地离心力的选择根据要成型的玻璃管材10的具体情况而定。

旋转滚筒31的直径、长度根据要成型的玻璃管材10的品种、产量等因素进行设计。

具体地，为了使得旋转滚筒31转动平稳，所述支撑座33上还设置有与旋转滚筒31滚动接触的辊道331。从旋转滚筒31内出来的玻璃管材10在随着旋转滚筒31一起转动，为了使得玻璃管材10转动平稳，辊道331一直延伸至玻璃管材10的输出道路上。

本实施例中的旋转滚筒31倾斜布置，一是便于入料，二是减少了工艺高度，三是在重力均匀性方面具有水平与垂直型的综合优点。

进一步地，玻璃液的温度比较高，甚至达一千度，因此，成型装置3还包括冷却和保温组件35，所述冷却和保温组件35设置在所述旋转滚筒31的外部，根据检测到的所述旋转滚筒31的温度实时调控所述旋转滚筒31的温度，进而控制所述旋转滚筒31内的玻璃管材10成型的情况。

具体地，冷却和保温组件35包括冷却结构，冷却结构可以采用水冷喷淋结构351，设置在旋转滚筒31外部，实现紧贴旋转滚筒31内壁的玻璃液的冷却。冷却和保温组件35还包括保温结构352，保温结构352用于实现旋转滚筒31的保温。

本实施例中的生产玻璃管材10的离心连续成型设备，通过倾斜设置的成型装置3旋转滚筒31，玻璃液从导料装置2的出料口流向内压辊32，内压辊32和旋转滚筒31相对转动，以将玻璃液平抹在旋转滚筒31的内壁上，形成玻璃管材10，经过本实施例中的设备可以形成直径较大的玻璃管材10，而且可以连续生产。

进一步地，所述设备还包括牵引装置4，所述牵引装置4设置在所述玻璃管材10的输出道路上，用于牵引所述玻璃管材10向远离所述旋转滚筒31的方向前行。本实施例中的前方对应的是玻璃管材10的输出方向，具体沿旋转滚筒31和玻璃管材10的轴线方向。

具体地，牵引装置4设置在支撑座33上，且距离旋转滚筒31的端部有一定距离，以牵引成型的玻璃管材10不断前行。

具体地，牵引装置4包括多个滚轮41，所述滚轮41均匀设置在所述玻璃管材10的四周。

本实施例中的玻璃管材10一边要随着旋转滚筒31转动，另一边沿旋转滚筒31的轴线方向受到一个向前的牵引力，通过将滚轮41与玻璃管材10一起转动保持接触部位为点对点的静止，以产生摩擦力牵引玻璃管材10前行，那么滚轮41的圆周面与玻璃管材10的圆周面相切，滚轮41的轴线与玻璃管材10的轴线成一定角度设置，具体角度根据滚轮41和玻璃管材10之间的力的作用合成来确定。

可选地，滚轮41的数量为至少两个、三个、四个……等，具体的数量可以根据实际情况进行设计。

进一步地，所述设备还包括随动切割装置5，所述随动切割装置5设置在所述玻璃管材10的输出道路且设置在所述牵引装置4之后，以将所述玻璃管材10切割成需要的长度尺寸。

具体地，所述随动切割装置5包括支架51、驱动件52和切割刀53。

所述支架51固定在所述支撑座33上，所述驱动件52固定在所述支架51上，并与所述切割刀53驱动连接，以驱动所述切割刀53跟随所述玻璃管材10一起沿所述玻璃管材10的轴线前行，并向下移动切割所述玻璃管材10。

具体地，所述驱动件52一方面用于驱动切割刀53沿玻璃管材10的牵引方向与玻璃管材10一起随动，另一方面用于驱动切割刀53沿垂直于玻璃管材10的牵引方向的方向向下移动切割玻璃管材10直至把玻璃管材10切割完成。

在本实施例中，通过设置两次切割的时间间隔可以切割出多个不同长度尺寸的短玻璃管材10。

进一步地，所述设备还包括加热与保温组件6，所述加热与保温组件6设置在所述玻璃管材10的输出道路上，并位于所述牵引装置4和所述旋转滚筒31之间。此段的玻璃管材10由于暴露在外面，温度有所降低，因此在此段设置加热与保温组件6，以防止玻璃管材10内部产生脆裂。

可选地，本实施例中的设备末端设置有琴键式输送辊道7，用于输送被切断的短玻璃管材10。

本实施例中的旋转滚筒31的低转速转动使得后端牵引、切割等工序的布置及运转成为可能，从而做到特种玻璃管材成型的连续化、大型化、低成本化。

本发明实施例还公开了一种生产玻璃管材的离心连续成型方法，该方法采用前面任意实施例所描述的设备实现，具体地，该方法包括：

S1、调制玻璃液。

具体地，根据玻璃管材10的材质调制玻璃液。

S2、将所述玻璃液加入所述供料装置中。

具体地，将所述玻璃液加入供料机中，从供料机的流料口11流出进入导料装置。

S3、所述玻璃液经所述供料装置和所述导料装置流向所述内压辊，所述内压辊和所述旋转滚筒均自转将所述玻璃液涂抹在所述旋转滚筒的内壁上形成玻璃管材。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，包括：供料装置、导料装置和成型装置；

所述导料装置对准所述供料装置设置，所述成型装置包括旋转滚筒、内压辊、支撑座和动力组件，所述旋转滚筒设置在所述支撑座上，所述旋转滚筒倾斜设置，且靠近所述导料装置的一端高于背离所述导料装置的一端，所述内压辊伸入所述旋转滚筒内且可自转，所述内压辊的圆周面正对所述导料装置的出料口，所述导料装置背离所述供料装置的一端伸入所述旋转滚筒内，所述动力组件设置于所述支撑座内，并与所述旋转滚筒驱动连接，以驱动所述旋转滚筒转动，所述内压辊与所述旋转滚筒的内壁之间的距离大于或者等于所要成型的玻璃管材的壁厚。

2.根据权利要求1所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述成型装置还包括冷却和保温组件，所述冷却和保温组件设置在所述旋转滚筒的外部，根据检测到的所述旋转滚筒的温度实时调控所述旋转滚筒的温度，进而控制所述旋转滚筒内的玻璃管材成型的情况。

3.根据权利要求1所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述导料装置包括导料管和导料勺，所述导料管对准所述供料装置设置，所述导料勺一端对准所述导料管，另一端伸入所述旋转滚筒内，所述导料勺的出料口对准所述内压辊的圆周面。

4.根据权利要求1所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述设备还包括牵引装置，所述牵引装置设置在所述玻璃管材的输出道路上，用于牵引所述玻璃管材向远离所述旋转滚筒的方向移动。

5.根据权利要求4所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述牵引装置包括多个滚轮，所述滚轮均匀设置在所述玻璃管材的四周。

6.根据权利要求4所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述设备还包括随动切割装置，所述随动切割装置设置在所述玻璃管材的输出道路且设置在所述牵引装置之后，以将所述玻璃管材切割成需要的长度尺寸。

7.根据权利要求6所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述随动切割装置包括支架、驱动件和切割刀，所述支架固定在所述支撑座上，所述驱动件固定在所述支架上，并与所述切割刀驱动连接，以驱动所述切割刀跟随所述玻璃管材一起沿所述玻璃管材的轴线方向移动，并向下移动切割所述玻璃管材。

8.根据权利要求1至7任一项所述的生产玻璃管材的离心连续成型设备，其特征在于，所述设备还包括加热与保温组件，所述加热与保温组件设置在所述玻璃管材的输出道路上，并位于所述牵引装置和所述旋转滚筒之间，所述支撑座上还设置有与所述玻璃管材滚动接触的辊道。

9.一种采用权利要求1至8任一项所述的设备生产玻璃管材的离心连续成型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、调制玻璃液；

S2、将所述玻璃液加入所述供料装置中；

S3、所述玻璃液经所述供料装置和所述导料装置流向所述内压辊，所述内压辊和所述旋转滚筒均自转将所述玻璃液涂抹在所述旋转滚筒的内壁上形成玻璃管材。

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