CN113429119B - 一种石英玻璃制砣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英玻璃制砣机，包括底板，所述底板的上表面设置有丝杆升降机，所述丝杆升降机的上端设置有摆动台机构，所述底板的上表面固定连接有支撑架，所述支撑架上设置有检测下料速度的检测机构。本发明中，在制砣过程中，利用检测机构检测下料速度的变化，从而控制油泵运行，油泵再控制管道内的液压油流动，从而配合推杆和推环改变多个第一弧形板和第二弧形板之间的间距，进而实现调节丝杆与圆管的传动比，达到调节转盘转速的目的，避免融砣外观出现玻璃被拉动的迹象，使晶粒沿应力方向滑移、拔出，融砣结构不均匀等情况不显著。

Description

一种石英玻璃制砣机

技术领域

本发明涉及玻璃加工技术领域，尤其涉及一种石英玻璃制砣机。

背景技术

随着电子工业、电光源工业和光通讯技术的迅速发展，石英玻璃产品也面临着越来越高的要求。传统的一步法生产的透明石英玻璃管材或棒材，由于存在波纹、沟棱等缺陷而不能满足要求，这样，一种新的工艺方法—-气炼、电熔二步法便应运而生。此法系将水晶粉在专用设备上，以氢氧焰作热源熔炼成石英坨，经冷加工后在电阻炉中拉制成材。这种工艺较好地克服了上述缺点，制品质量较好，符合使用要求。

在现有技术中，但在实际加工过程中，受到炉温、送料量、得料率等不稳定因素影响，实际下料速度存在一定的变化，而摆动台的转速没有同步改变，导致融砣外观存在玻璃被拉动的迹象，晶粒沿应力方向滑移、拔出现象较为严重，融砣结构不均匀等情况，为此，我们提出一种石英玻璃制砣机来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种石英玻璃制砣机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种石英玻璃制砣机，包括底板，所述底板的上表面设置有丝杆升降机，所述丝杆升降机的上端设置有摆动台机构，所述底板的上表面固定连接有支撑架，所述支撑架上设置有检测下料速度的检测机构；

所述摆动台机构包括壳体，所述壳体与支撑架滑动连接，所述壳体的上表面转动连接有转盘，且转盘的外侧壁开设有环绕设置的齿槽，所述转盘上设置有接盘，所述壳体的上端内壁转动连接有与齿槽匹配的驱动齿轮，且驱动齿轮的下端固定连接有圆管，所述圆管的下端贯穿壳体的侧壁并延伸至壳体外部设置，所述圆管的下端固定连接有多个第一弧形板，所述圆管的下端内壁滑动连接有与第一弧形板相抵推杆，所述丝杆升降机的丝杆上端固定连接有传动杆，所述传动杆与壳体的下表面转动连接设置，所述传动杆的侧壁固定连接有多个环绕设置的第二弧形板，所述第一弧形板和第二弧形板的侧壁均开设有皮带槽，且皮带槽内设置有传动皮带，所述丝杆的侧壁套设有环形壳，所述环形壳内滑动连接有与第二弧形板相抵的推环，所述圆管和环形壳的侧壁均转动套设有旋转接头，且旋转接头通过管道连通设置，所述管道的中间位置设置有与管道连通的油泵，所述油泵与检测机构电性连接设置，所述摆动台机构可以根据下料速度同步调节转速。

优选的，所述检测机构包括连接杆，所述支撑架的上端固定连接有压力传感器，所述连接杆与支撑架的上端滑动连接，且连接杆与压力传感器相抵设置，所述连接杆远离支撑架的一端设置有缓存盘，所述缓存盘的上端固定连接有引流板，且缓存盘远离引流板的侧壁固定连接有导流板，所述压力传感器电性连接有信号处理器，且信号处理器通过继电器与油泵电性连接设置。

优选的，所述接盘与转盘滑动连接设置，所述接盘的下端开设有凹槽，所述凹槽的内壁固定连接有两根对称设置的推块，所述传动杆的上端固定连接有异形凸轮，且推杆与异形凸轮相抵设置。

优选的，所述异形凸轮由三个凸轮构成，三个所述凸轮之间的夹角为120°，且三个凸轮之间设置有导向块。

优选的，所述旋转接头包括环形罩，所述环形罩与管道连通设置，所述环形罩分别与圆管和环形壳的侧壁滑动连接设置，所述圆管和环形壳的侧壁均开设有让位孔。

优选的，所述油泵为双向齿轮泵或双向转子泵。

优选的，所述圆管的内壁设置有封堵块，且封堵块位于旋转接头上方设置。

优选的，所述支撑架的上端固定连接有复位弹簧，且复位弹簧与连接杆相抵设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，通过设置摆动台机构配合检测机构，在制砣过程中，利用检测机构检测下料速度的变化，从而控制油泵运行，油泵再控制管道内的液压油流动，从而配合推杆和推环改变多个第一弧形板和第二弧形板之间的间距，进而实现调节丝杆与圆管的传动比，达到调节转盘转速的目的，避免融砣外观出现玻璃被拉动的迹象，使晶粒沿应力方向滑移、拔出、融砣结构不均匀等情况不显著；

除此之外，该种摆动台机构的转盘由丝杆升降机的丝杆驱动，无需外接额外的驱动设备，使摆动台机构的结构更为紧凑，并且由于摆动台机构的工作温度较高，设置电机等设备的成本也相应较高，而该种摆动台机构在可以控转速的前提下，降低了摆动台的设备成本。

2、本发明，通过设置检测机构，利用压力传感器感觉缓存盘内熔融状态的石英玻璃重量，从而判断石英玻璃的下料速度，利用无管虹吸现象保证缓存盘内熔融状态的石英玻璃正常流出，同时在下料速度发生变化时，及时控制油泵运行，调节转盘的转速；

除此之外，由于利用无管虹吸现象使缓存盘内石熔融状态的石英玻璃向转盘流动，在石英玻璃的下料速度发生变化时，再到缓存盘流向转盘的流速发生变化中间存在一定的时间差，从而给与摆动台机构充足的时间缓慢调节转速。

3、本发明，通过设置凹槽配合推杆，利用随着丝杆转动的异形凸轮带动接盘在转盘上快速往复运动，实现轻微抖动的效果，使得使熔融状态的石英玻璃在接盘上的沉积面积变大，形成的融砣更为均匀；

除此之外，由于利用了皮带传动和齿轮传动，接盘的转动方向与丝杆的转动方向相反，这样异形凸轮的与接盘的相对速度较大，保证了接盘的抖动速度；

4、本发明，通过设置封堵块，一方面可以降低管道内液压油的用量，另一方面使得圆管的上半部分为密封的空腔，这样可以里利用导热性能较差的空气降低圆管的导热性，避免接盘上熔融状态的石英玻璃的热量对管道内的液压油造成影响，提高摆动台机构调速的稳定性。

附图说明

图1为本发明提出的一种石英玻璃制砣机的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种石英玻璃制砣机的局部结构示意图；

图3为本发明提出的一种石英玻璃制砣机的摆动台机构结构示意图；

图4为图1中A处的放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种石英玻璃制砣机的接盘结构示意图；

图6为本发明提出的一种石英玻璃制砣机的旋转接头结构示意图；

图中：1、底板；2、丝杆升降机；3、支撑架；4、检测机构；5、壳体；6、转盘；7、齿槽；8、接盘；9、驱动齿轮；10、圆管；11、第一弧形板；12、推杆；13、传动杆；14、第二弧形板；15、传动皮带；16、环形壳；17、推环；18、旋转接头；19、油泵；41、连接杆；42、压力传感器；43、缓存盘；44、引流板；45、导流板；20、推块；21、异形凸轮；22、凹槽；181、环形罩；182、让位孔。24、封堵块；25、复位弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

参照图1-6，一种石英玻璃制砣机，包括底板1，底板1的上表面设置有丝杆升降机2，丝杆升降机2的上端设置有摆动台机构，底板1的上表面固定连接有支撑架3，支撑架3上设置有检测下料速度的检测机构4；

其中，摆动台机构包括壳体5，壳体5与支撑架3滑动连接，壳体5的上表面转动连接有转盘6，且转盘6的外侧壁开设有环绕设置的齿槽7，转盘6上设置有接盘8，壳体5的上端内壁转动连接有与齿槽7匹配的驱动齿轮9，驱动齿轮9与齿槽7的传动比一方面由丝杆升降机2上丝杆的螺距设计，另一方面也根据第一弧形板11和第二弧形板14配合皮带传动的传动比设计，且驱动齿轮9的下端固定连接有圆管10，圆管10的下端贯穿壳体5的侧壁并延伸至壳体5外部设置，圆管10的下端固定连接有多个第一弧形板11，圆管10的下端内壁滑动连接有与第一弧形板11相抵推杆12，丝杆升降机2的丝杆上端固定连接有传动杆13，传动杆13与壳体5的下表面转动连接设置，传动杆13的侧壁固定连接有多个环绕设置的第二弧形板14，第一弧形板11和第二弧形板14的侧壁均开设有皮带槽，且皮带槽内设置有传动皮带15，第一弧形板11和第二弧形板14均为上端厚度较薄，下端厚度较厚的弧形板，第一弧形板11和第二弧形板14均为弹簧钢材质制作，丝杆的侧壁套设有环形壳16，环形壳16内滑动连接有与第二弧形板14相抵的推环17，圆管10和环形壳16的侧壁均转动套设有旋转接头18，旋转接头18用于使圆管10和环形壳16连通，并且不会干涉圆管10和环形壳16的转动，且旋转接头18通过管道连通设置，管道的中间位置设置有与管道连通的油泵19，油泵19与检测机构4电性连接设置，摆动台机构根据下料速度同步调节转速。

其中，检测机构4包括连接杆41，支撑架3的上端固定连接有压力传感器42，连接杆41与支撑架3的上端滑动连接，且连接杆41与压力传感器42相抵设置，连接杆41远离支撑架3的一端设置有缓存盘43，缓存盘43的上端固定连接有引流板44，且缓存盘43远离引流板44的侧壁固定连接有导流板45，压力传感器42电性连接有信号处理器，且信号处理器通过继电器与油泵19电性连接设置，该种设计，利用缓存盘43存储部分熔融状态的石英玻璃，并且一定程度上控制熔融状态的石英玻璃的流速，在制作石英玻璃的熔炉下料后，熔融状态的石英玻璃沿着引流板44流入缓存盘43中，再将缓存盘43填满后，熔融状态的石英玻璃沿着导流板45向接盘8流动，在流速不变的情况下，压力传感器42所感应的重力变化几乎为零，从而实现检测下料速度的目的。

进一步而言，接盘8与转盘6滑动连接设置，接盘8的下端开设有凹槽22，凹槽22的内壁固定连接有两根对称设置的推块20，传动杆13的上端固定连接有异形凸轮21，且推块20与异形凸轮21相抵设置，该种设计，利用异形凸轮21带动传动杆13往复运动，从而使接盘8在转盘6上快速且小幅度的摆动，实现轻微抖动的效果，使得使熔融状态的石英玻璃在接盘8上的沉积面积变大，形成的融砣更为均匀。

其中，异形凸轮21由三个凸轮构成，三个凸轮之间的夹角为120°，且三个凸轮之间设置有导向块。

进一步而言，旋转接头18包括环形罩181，环形罩181与管道连通设置，环形罩181分别与圆管10和环形壳16的侧壁滑动连接设置，圆管10和环形壳16的侧壁均开设有让位孔182，该种设计，使让位孔182在转动过程中始终处于与环形罩181连通的状态，在不干涉圆管10和环形壳16转动的情况下，使得液压油可以在管道、圆管10和环形壳16中流动。

进一步而言，油泵19为双向齿轮泵或双向转子泵，由于需要根据下料速度进行快慢调节，所以需要双向的油泵19。

进一步而言，圆管10的内壁设置有封堵块24，且封堵块24位于旋转接头18上方设置，设置封堵块24可以降低管道内液压油的用量，无需液压油装满圆管10，而封堵块24也使得圆管10的上半部分为密封的空腔，这样可以利用导热性能较差的空气降低圆管10的导热性，避免接盘8上熔融状态的石英玻璃的热量对管道内的液压油造成影响，提高摆动台机构调速的稳定性。

进一步而言，支撑架3的上端固定连接有复位弹簧25，且复位弹簧25与连接杆41相抵设置，通过设置复位弹簧25对连接杆41进行支撑，用于抵消缓存盘43、引流板44、导流板45以及位于缓存盘43内熔融状态的石英玻璃的重力，从而降低压力传感器42的工作负荷，并且可以使用更为灵敏的压力传感器42（压力变化区间小）。

本发明中，用户在进行石英玻璃制砣时，首先根据运行丝杆的运行参数以及驱动齿轮9与齿槽7的转速比，利用油泵19控制管道内的液压油流动，使得推杆12和推环17的位置发生变化，这样第一弧形板11和第二弧形板14构成的圆柱外径也发生变化，最终达到一般生产工艺的理想的转动盘转速与丝杆升降机2的下降速度比（下降速度为0.3mm/min，转速20r.p.m）,这时用户控制熔炉运行，在向熔炉上料的同时输入氢气和氧气并点火进行石英玻璃生产，随后熔炉的出料口向下流出熔融状态的石英玻璃，而熔融状态的石英玻璃流入缓存盘43后向接盘8流动，在熔融状态的石英玻璃接触到接盘8后，用户启动丝杆升降装置进行制砣操作，在制砣过程中，丝杆缓慢转动，从而缓慢带动摆动台机构向下移动，同时利用第一弧形板11和第二弧形板14构成的圆柱配合皮带带动圆杆转动，这时圆杆利用驱动齿轮9配合齿槽7带动转动盘转动，并且转动盘的转动方向与丝杆的转动方向相反，这使得推块20与丝杆的转速差相对较大，这时推块20与异形凸轮21相抵带动接盘8小幅度振动，进一步提高制砣效果；

在检测机构4感应到压力出现变化时，当压力变小时，说明熔融状态的石英玻璃由缓存盘43流向接盘8的速度大于熔炉流向缓存盘43的速度，表面下料速度变化，反之则是下料速度变快，而在下料速度发生变化后，压力传感器42发出信号配合信号处理器和继电器对油泵19进行控制，进而调节驱动液压油流动，使推杆12和推环17向相反的方向移动，进而达到在下料速度发生变化时，同步调节转动盘转速的目的，最终得出高品质的融砣，保证石英坨在冷加工后在电阻炉中拉制成材的成品质量，并且该种制砣机仅用丝杆升降机2作为驱动，有效减少其他变量参数，运行稳定性高，误差小，有效保证了制砣品质。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石英玻璃制砣机，包括底板（1），其特征在于，所述底板（1）的上表面设置有丝杆升降机（2），所述丝杆升降机（2）的上端设置有摆动台机构，所述底板（1）的上表面固定连接有支撑架（3），所述支撑架（3）上设置有检测下料速度的检测机构（4）；

所述摆动台机构包括壳体（5），所述壳体（5）与支撑架（3）滑动连接，所述壳体（5）的上表面转动连接有转盘（6），且转盘（6）的外侧壁开设有环绕设置的齿槽（7），所述转盘（6）上设置有接盘（8），所述壳体（5）的上端内壁转动连接有与齿槽（7）匹配的驱动齿轮（9），且驱动齿轮（9）的下端固定连接有圆管（10），所述圆管（10）的下端贯穿壳体（5）的侧壁并延伸至壳体（5）外部设置，所述圆管（10）的下端固定连接有多个第一弧形板（11），所述圆管（10）的下端内壁滑动连接有与第一弧形板（11）相抵的推杆（12），所述丝杆升降机（2）的丝杆上端固定连接有传动杆（13），所述传动杆（13）与壳体（5）的下表面转动连接设置，所述传动杆（13）的侧壁固定连接有多个环绕设置的第二弧形板（14），所述第一弧形板（11）和第二弧形板（14）的侧壁均开设有皮带槽，且皮带槽内设置有传动皮带（15），所述丝杆的侧壁套设有环形壳（16），所述环形壳（16）内滑动连接有与第二弧形板（14）相抵的推环（17），所述圆管（10）和环形壳（16）的侧壁均转动套设有旋转接头（18），且旋转接头（18）通过管道连通设置，所述管道的中间位置设置有与管道连通的油泵（19），所述油泵（19）与检测机构（4）电性连接设置，所述摆动台机构可以根据下料速度同步调节转速。

2.根据权利要求1的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述检测机构（4）包括连接杆（41），所述支撑架（3）的上端固定连接有压力传感器（42），所述连接杆（41）与支撑架（3）的上端滑动连接，且连接杆（41）与压力传感器（42）相抵设置，所述连接杆（41）远离支撑架（3）的一端设置有缓存盘（43），所述缓存盘（43）的上端固定连接有引流板（44），且缓存盘（43）远离引流板（44）的侧壁固定连接有导流板（45），所述压力传感器（42）电性连接有信号处理器，且信号处理器通过继电器与油泵（19）电性连接设置。

3.根据权利要求1的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述接盘（8）与转盘（6）滑动连接设置，所述接盘（8）的下端开设有凹槽（22），所述凹槽（22）的内壁固定连接有两根对称设置的推块（20），所述传动杆（13）的上端固定连接有异形凸轮（21），且推块（20）与异形凸轮（21）相抵设置。

4.根据权利要求3的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述异形凸轮（21）由三个凸轮构成，三个所述凸轮之间的夹角为120°，且三个凸轮之间设置有导向块。

5.根据权利要求1的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述旋转接头（18）包括环形罩（181），所述环形罩（181）与管道连通设置，所述环形罩（181）分别与圆管（10）和环形壳（16）的侧壁滑动连接设置，所述圆管（10）和环形壳（16）的侧壁均开设有让位孔（182）。

6.根据权利要求1的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述油泵（19）为双向齿轮泵或双向转子泵。

7.根据权利要求1的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述圆管（10）的内壁设置有封堵块（24），且封堵块（24）位于旋转接头（18）上方设置。

8.根据权利要求1的一种石英玻璃制砣机，其特征在于，所述支撑架（3）的上端固定连接有复位弹簧（25），且复位弹簧（25）与连接杆（41）相抵设置。

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