CN114450254A - 具有扭矩限制器的熔炉电极推动组件 - Google Patents

具有扭矩限制器的熔炉电极推动组件 Download PDF

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CN114450254A CN202080067404.6A CN202080067404A CN114450254A CN 114450254 A CN114450254 A CN 114450254A CN 202080067404 A CN202080067404 A CN 202080067404A CN 114450254 A CN114450254 A CN 114450254A
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金振洙
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Abstract

用于将电极推入玻璃熔融容器的组件可包括框、轴、推动器致动器、接触机构、主致动器、和扭矩限制器。接触机构可附接到轴上。推动器致动器可安装到框上并配置以引起轴和接触机构相对于框的平移。主致动器可操作地连接到推动器致动器,使得主致动器的操作引起推动器致动器的操作。扭矩限制器可操作地连接在主致动器和推动器致动器之间,且可配置以当主致动器上的旋转力超过预定量时脱离(disengage)。

Description

具有扭矩限制器的熔炉电极推动组件
技术领域
本申请案请求于2019年9月9日提交的韩国专利申请案第10-2019-0111659号之优先权权益,依赖于其内容,并透过引用而将其全文内容并入本文。
本公开涉及用于与电极机械连接的设备和方法,该等设备和方法作为用于熔融批料的系统的一部分,诸如用于熔融玻璃批料的电极组(electrode bank)。
背景技术
熔炉可用于熔融各种各样的批料,诸如玻璃和金属批料等。批料可放置在具有两个或更多个电极的容器中,并透过在电极上施加电压以驱动电流通过批料而熔融,从而加热和熔融批料(或补充透过其他来源(例如,燃料的燃烧火焰)产生的加热能量)。熔炉的生命周期可能取决于电极的磨损。作为参考,电极的“热面”或“前面”是最接近熔炉内的批料或与批料接触的电极端面。“冷面”或“后面”与热面相对,并且是距熔融批料最远的电极端面。电极的长度是冷热面之间的距离。在熔融处理期间,由于与熔融的批料接触,电极的热面会逐渐磨损,从而缩短了电极的长度。在某些时候,热面电极可能会变得太短,并可能危及熔炉的安全和/或有效运作。
在一些熔炉配置中,电极会周期性地推进到容器中,以将磨损的热面重新定位在相对于容器壁、批料的体积、其他电极等所需的位置。例如,一定长度的电极插入穿过容器侧壁中的通道或通孔,冷面位于容器壁的外部。当需要时,将推力施加到冷面上,使电极相对于容器腔室前进。
在电极具有相对较小的尺寸和/或质量的情况下,可能不需要将电极支撑在熔融容器壁的外部,并且可以高度简化操作者透过其施加期望的推压力的装置或机构。然而,对于一些熔炉配置,利用了由电极数组组成的电极组。电极组可以具有相对较大的尺寸和质量。此外,为了延长熔炉的使用寿命或活动,制造商已努力采用长度增加的电极或电极组。随着这些电极或电极组变得越来越长,在通孔内存在电极未对准的更大风险。对未对准的电极施加推力可能会损坏熔炉的各个部件,且当由经验不足或技术不纯熟的操作员实行此动作时,风险会增大。在这些和其他条件下,用于促进将推力施加到电极或电极组上的现有装置可能是不足的。
因此,本文公开了用于在熔融容器壁的外部的位置处与电极或电极组对接或操作的设备,例如,促进将推力施加到电极或电极组上。
发明内容
本文公开的特征透过向电极的冷面施加推力而使得电极能够周期性地推进到熔炉中。推动组件可包括扭矩限制器,以最小化因电极未对准而造成的设备损坏的风险。
推动组件可包括框、第一轴、第一推动器致动器、和第一接触机构。第一推动器致动器可安装到框上并配置以相对于框平移第一轴。第一接触机构可附接到第一轴并配置以相对于框平移。推动组件亦可包括主致动器和扭矩限制器。主致动器可操作地连接到第一推动器致动器,使得主致动器的操作引起第一推动器致动器的操作。扭矩限制器可操作地连接在主致动器和第一推动器致动器之间,且可配置以当主致动器上的旋转力超过预定量时脱离(disengage)。
在一些实施例中,推动组件可进一步包括第二轴、第二推动器致动器、和第二接触机构。第二推动器致动器可安装到框上并配置以相对于框平移第二轴。第二接触机构可附接到第二轴并配置以相对于框平移。主致动器可操作地连接到第二推动器致动器,使得主致动器的操作引起第二推动器致动器的操作。扭矩限制器可操作地连接在主致动器和第二推动器致动器之间。
在各种实施例中,将电极推入玻璃熔融容器的方法可包括将推动组件定位在靠近电极的后面的步骤。推动组件可包括框、轴、推动器致动器、和接触机构。推动器致动器可安装到框上并配置以相对于框平移轴。接触机构可附接到轴并配置以相对于框平移。推动组件亦可包括主致动器和扭矩限制器。主致动器可操作地连接到推动器致动器,使得主致动器的操作引起推动器致动器的操作。扭矩限制器可操作地连接在主致动器和推动器致动器之间,且可配置以当主致动器上的旋转力超过预定量时脱离(disengage)。可操作主致动器以通过接触机构向电极的后面施加推力。
本文公开的实施例的额外特征和优点将于以下的实施方式中阐述,并且自该描述部分地对于所属技术领域一般技术人员而言是显而易见的,或由实践本文描述的所公开实施例来理解,包括以下实施方式、随附权利要求书、及随附附图。
应理解,前面的一般性描述和以下的实施方式提出的实施例两者都意欲提供用于理解所请求实施例的性质和特征的概述或框架。包括了随附附图,以提供进一步的理解,并且随附附图被并入并构成本说明书的一部分。附图示出了本文的各种实施例,并且与本文一起用以解释其中的原理和操作。
附图说明
可以结合随附附图来阅读说明性实施例的以上概述和以下实施方式。附图示出了本文论述的一些说明性实施例。附图中所示的相对尺寸可以用作所请求特征的原始支持。如以下进一步所解释,权利要求书不限于说明性实施例,且因此,除非另有明确说明,否则权利要求书不限于附图中所示的任何尺寸。为了清楚和易于阅读,附图可能会省略某些特征的视图。
图1是可与电极接口一起使用的简化的示例性推动组件的后等距视图。
图2是图1的简化的示例性推动组件的侧视图。
图3是图1的简化的示例性推动组件的前等距视图。
图4是图1的简化的示例性推动组件的后视图,其中可调整的高度处于降低状态。
图5是图1的简化的示例性推动组件的后视图,其中可调整的高度处于升高状态。
图6是在电极或电极组的磨损之后图1的简化的示例性推动组件的侧视图。
图7是在推动组件操作以推进电极或电极组之后的图6的布置的侧视图。
具体实施方式
尽管本文描述的特征、方法、装置、和系统可以以各种形式实施,但是在附图中示出,并且将在下文中描述一些说明性(即示例)实施例。权利要求书不限于说明性实施例,而是意欲包括其全部均等范围。
有时候,本申请案利用各种方向性术语(例如,前、后、顶部、底部、左、右、纵向、横向、垂直等),以在阅读附图时为读者提供上下文信息。权利要求书不限于附图中所示的定向。任何绝对术语(例如,高、低等)可以理解为公开相对应的相对术语(例如,较高、较低等)。参照附图,沿着X轴的深度可以是“侧向(lateral)”,沿着Y轴的深度可以是“横向(transverse)”,且沿着Z轴的深度(垂直于X-Y平面)可以是“垂直”。在一些实施例中,X、Y、和Z轴在整个附图中是一致的。
本公开的推动组件可用于多种不同的电极配置。透过非限制性范例,推动组件可以作为与一体式电极组的接口,该一体式电极组可包括以数组状形式相对于彼此组装或布置的多个电极。在其他实施例中,本公开的推动组件可与单个电极对接。考虑到这一点,除非另有说明,否则“电极”和“电极组”可以互换使用。
如本文所使用的,术语“可操作地连接”和“可操作地耦接”将被理解为是指一或多个直接连接/耦接或通过诸如连接机构(例如,连杆)、一或多个耦接器、一或多个驱动轴、一或多个齿轮等连接/耦接的部件、系统、装置、或机构,使得相应的部件、系统、装置、或机构彼此可互操作。即,各个部件、系统、装置、或机构彼此交互或一起工作,使得其中的一个的操作/功能可以引起和/或影响另一个的操作/功能。
参照图1,推动组件10可包括基座组件100、框200、和主体组件300。基座组件100可包括基板102,一或多个轮子104(也称为脚轮)安装至基板,以使推动组件10相对于地面(也称为地板,未示出)移动。
基板102可以是基本上平坦的主体(即,在真正的平坦主体的百分之10以内),其由被配置为在期望的力下(诸如,当将推力施加到电极组上时)保持其结构完整性的材料形成。例如,基板102可以是不锈钢,尽管也可设想其他材料。基板102可以具有各种形状和尺寸,并且在一些实施例中,根据推动组件10的其他特征来调整尺寸,如下文更详细描述。轮子104可配置以允许推动组件10实行零半径360°转弯。基座组件100亦可包括一或多个地板锁106,用于固定并防止推动组件10相对于地面的运动。在另一实施例中(未示出),地板锁106可包括直接安装在轮子104上的脚轮锁。
基座组件100亦可包括一或多个安装在基板102上的横向导轨160。结果,基座组件100可配置以允许框200相对于基座组件100横向向前或向后(分别表示+Y和–Y方向)进行铰接。横向导轨160可透过金属焊接或透过螺钉、螺栓、铆钉等安装在基板102上。
框200可包括至少一个用于将主体组件300安装到框200的结构框架210。框架210可包括侧向侧构件212a、212b和上构件214。框200亦可包括前板202、下板204、框平台206、和一或多个横杆208(在图3中示出)。框架210可以由刚性材料形成,该刚性材料被选择以在期望的力下保持其结构完整性(例如,不锈钢),如框架210与其他框部件,诸如前板202、下板204、框平台206、或横杆208之间形成的接头或连接(例如,金属焊接或螺钉、螺栓、铆钉等)。可以根据最终用途应用的期望参数来选择框200的尺寸。例如,框架210的侧向侧构件212a、212b之间的侧向间隔可以被选择为大于将使用推动组件10的电极组的预期宽度。
框架210可以直接固定(例如,焊接、紧固等)到框平台206。框平台206可以被配置用于将框200安装到基座组件100。框平台206可包括一或多个横向运动机构262。横向运动机构262可以采取有利于框200相对于基座组件100的选择性横向调节或运动的各种形式,并且在一些实施例中可包括横向锁定装置264(一般性参照)。横向运动机构262设置成与横向导轨160接触,并且配置以沿横向导轨160滚动、滑动、或以其他方式移动。
横向锁定装置264可采取适于将框200相对于基座组件100锁定在期望的横向位置或地点的各种形式。在一些实施例中,横向锁定装置264可以是螺栓,其被螺纹地固定到横向运动机构262中的相应一个。一旦框200处于期望的横向位置,螺栓可以旋转或以其他方式前进以与横向导轨160接触,从而防止进一步的横向运动。螺栓的松动允许横向运动机构262移动,从而允许框200相对于基座组件100在Y轴方向上移动。也可以接受可包含或不包含螺栓的其他锁定装置构造。
仍参照图1,主体组件300可包括主体板310(也称为后板),以及一或多个可操作连接的部件,该等部件适于向电极的后表面施加推力。例如,主体组件300可包括主致动器320、扭矩限制器304(也称为过载离合器)、一或多个推动器致动器306、一或多个轴308(图2所示)、以及一或多个接触机构330(图2所示)。主体组件300亦可包括主要齿轮箱312和一或多个次要齿轮箱314。主体板310可以是基本上平坦的主体(即,在真正的平坦主体的百分之10以内),其由被配置为在期望的力下(诸如,当将推力施加到电极组上时)保持其结构完整性的材料形成。例如,主体板310可以是不锈钢,尽管也可以设想其他材料。主体板310可具有各种形状和尺寸,并且在一些实施例中,根据推动组件10的其他特征来调整尺寸,如本文中更详细描述。
主致动器320可配置以相对于推动组件10旋转。如图所示,本实施例的主致动器320可配置成绕垂直轴(即,Z轴)旋转。然而,绕侧轴(即,X轴)或横轴(即,Y轴)旋转的主致动器320也是可接受的。主致动器320可以采取有利于用户施加旋转力(即,扭矩)的不同形式,并且在一些实施例中,主致动器320可包括手轮322或替代地包括曲柄。主致动器320亦可配置成从可操作地连接至动力(power)输入324的动力操作(power operated)的马达(即,电动、气动等)接收旋转力。选择性地,手轮322可包括离合器,离合器用于将手轮322选择性地耦接到主致动器320,并且用于在使用动力操作的马达期间使手轮322与主致动器320脱离。
主致动器320可以可操作地连接到扭矩限制器304,扭矩限制器可以可操作地连接到主要齿轮箱312。扭矩限制器304可以采取能够将扭矩从主致动器320直接或间接地传递到主要齿轮箱312的不同形式,同时亦被配置为当扭矩超过预定值时断开扭矩传递连接,从而允许主致动器320独立于主要齿轮箱312致动。在一些实施例中,扭矩限制器304可以是滑差型(slip type)扭矩限制器,或者替代地是断开型(disconnect type)扭矩限制器。在由主致动器320施加的扭矩升高超过特定程度的情况下,扭矩限制器304可以透过使主致动器320与主要齿轮箱312之间的操作连接脱离而释放过量扭矩,从而将扭矩限制至预定值。在一些实施例中,预定值可以是小于1.4kgf·m、在1.4kgf·m和5.5kgf·m之间、在2.3kgf·m和3.3kgf·m之间、或大于5.5kgf·m。
扭矩限制器304可以可操作地连接到主要齿轮箱312,主要齿轮箱312可以可操作地连接到一或多个次要齿轮箱314。主要齿轮箱312可以采取能够将扭矩从扭矩限制器304直接或间接地传递到一或多个次要齿轮箱314的不同形式。在一些实施例中,主要齿轮箱312可配置以绕与输入到主要齿轮箱312的旋转轴不同的旋转轴(诸如垂直(即90°)旋转轴)输出扭矩。例如,在图1中,从扭矩限制器304输入到主要齿轮箱312的扭矩绕Z轴施加,而从主要齿轮箱312输出到次要齿轮箱314的扭矩绕X轴施加。透过非限制范例,主要齿轮箱312可以是锥齿轮箱(bevel gearbox)、蜗齿轮箱(worm gearbox)、或戟齿轮箱(hypoidgearbox)。
主要齿轮箱312可配置成以多于一个的方向传递扭矩,并且在一些实施例中可以是三向齿轮箱。例如,在图1中,主要齿轮箱312被配置以将扭矩传递到安装在主体板310的相对侧上的每个次要齿轮箱314。主要齿轮箱312亦可被配置成具有大于1:1的齿轮比(也称为速度比)。
主要齿轮箱312可以可操作地连接到次要齿轮箱314,其可操作地连接到一或多个推动器致动器306。次要齿轮箱314可以采取能够将扭矩从主要齿轮箱312直接或间接地传递到一或多个推动器致动器306的不同形式。在一些实施例中,次要齿轮箱314可配置以绕与输入到次要齿轮箱314的旋转轴不同的旋转轴(诸如垂直(即90°)旋转轴)输出扭矩。例如,在图1中,从主要齿轮箱312输入到次要齿轮箱314的扭矩绕X轴施加,而从次要齿轮箱314输出到推动器致动器306的扭矩绕Z轴施加。透过非限制范例,次要齿轮箱314可以是锥齿轮箱(bevel gearbox)、蜗齿轮箱(worm gearbox)、或戟齿轮箱(hypoid gearbox)。
次要齿轮箱314可配置成以多于一个的方向传递扭矩,并且在一些实施例中可以是三向齿轮箱。例如,在图1中,次要齿轮箱314被配置以将扭矩传递到安装在主体板310的相对侧上的两个推动器致动器306。次要齿轮箱314亦可被配置成具有大于1:1的齿轮比。
尽管主体组件300被示出为包括两个次要齿轮箱314,但是任何其他数量,或是更多或更少的也可接受。例如,次要齿轮箱314的数量可以根据推动组件10的齿轮比需求、推动器致动器306的数量、或安装在主体板310上的推动器致动器306的空间布置而变化。
每个推动器致动器306可以直接固定(例如,焊接、紧固等)到主体板310,并且可以螺纹耦接到轴308。在一些实施例中,推动器致动器306可以是线性致动器,诸如滚珠螺杆致动器或导螺杆致动器(也称为螺旋千斤顶)。尽管主体组件300被示为包括四个推动器致动器306,但是根据如下所述的接触机构330的数量,任何其他数量,或者更多或更少的,也是可接受的。
主体组件300亦可包括可操作地连接至主致动器320的计数装置316。计数装置316可配置以计算在推动组件10的操作期间由主致动器320完成的转数。主体组件300亦可包括安装在主体板310上的一或多个手柄318。在替代的实施例中,手柄318可被安装到框架210的侧向侧构件212a、212b上
参照图2,主体板310可包括一或多个孔(未示出),轴308可穿过该一或多个孔在Y轴方向上延伸。轴308可以由被配置以在期望的力下保持其结构完整性的材料形成。例如,主体板310可以是不锈钢,尽管也可以设想其他材料。轴308可具有根据最终用途应用的期望参数来选择的各种尺寸。例如,可以选择轴308的长度,以允许接触机构330实体接合将使用推动组件10的电极组。在一些实施例中,轴308的长度可以是大约6英寸。在其他实施例中,轴308的长度可以是24英寸或更大。轴308可以采取能够在Y轴方向上延伸的不同形式,在一些实施例中,轴308可以是具有外螺纹表面的导螺杆或类似装置。
主体组件300可携带适于与电极组的电极的后面建立连接的一或多个部件。例如,每个轴308可携带附接到轴308的远程的接触机构330(即,相对的推动器致动器306)。接触机构330可以终止于接触头332。接触头332可以具有各种不同的构造(例如,材料、形状、尺寸等)。在一些实施例中,接触头332可以由对热和电流两者都具有高阻抗的材料(例如,橡胶)构成。
接触机构330可以采取适合于与电极或电极组实体对接的各种形式,并且在一些实施例中可包括接触头332、远程凸缘334、近端凸缘336、螺旋弹簧338、两个或更多个螺桩螺栓342(或替代地全螺纹杆)、和螺纹螺母344。接触头332可以直接固定(例如,焊接、紧固等)到远程凸缘334。远程凸缘334可以透过一系列螺桩螺栓342紧固到近端凸缘336,该等螺桩螺栓342透过在每个螺栓的末端上的至少一个螺纹螺母344固定,从而将远程凸缘334和近端凸缘336夹紧在一起(在下文中称为“螺桩螺栓配置”)。远程凸缘336可以直接固定(例如,焊接、紧固等)到轴308上。在一些实施例中,环形间隔件(未标记)可绕远程和近端凸缘334、336之间的每个螺桩螺栓设置,从而如图所示在空间上分离远程和近端凸缘334、336。
在一些实施例中,螺桩螺栓342可以透过将螺纹螺母344与远程和近端凸缘分开的电绝缘套筒和电绝缘垫圈而与远程和近端凸缘334、336电隔离。尽管图中将每个接触机构330示出为包括四个螺桩螺栓342,但是任何其他数量的,或者更多或更少的,也可以接受。
在一些实施例中,在其上空间上分开远程和近端凸缘334、336的螺桩螺栓配置进一步向用户提供了选择性地改变电极的后面与接触机构330之间的间隔的能力(并因此调整或“微调”所施加的力,或使在多个接触机构330上所施加的力均衡)。每个接触机构330亦可包括螺旋弹簧338,螺旋弹簧配置以向远程和近端凸缘334、336施加分隔力,这进一步便于用户调节远程和近端凸缘334、336之间的间隔。其他接触机构构造也是可接受的,并且可包括或可不包括螺桩弹簧配置。在其他实施例中,接触头332可适于直接安装至轴308。
在推动组件10的使用期间,推动器致动器306可以在用户造成的主致动器320的旋转下操作,由于轴308与推动器致动器306的螺纹耦接而引起轴308的横向延伸。因此,主致动器320的操作可以使接触机构330朝向或远离主体板310和框200移动(即,沿Y轴的方向),从而释放或施加推力到电极的后面。在一些实施例中,推动器致动器306可以是非旋转线性致动器,使得轴308和接触机构330在使用期间不相对于推动组件10旋转(即,至少绕Y轴)。在其他实施例中,推动器致动器306可以配置成在使用期间允许轴308和接触机构330相对于推动组件10旋转。
参照图3,框200可包括连接至框架210的前板202。前板202可配置有一或多个适当尺寸的孔216,轴308延伸穿过该等孔。框200亦可包括一或多个横杆208。横杆208可在框架210的侧向侧构件212a、212b之间延伸并相互连接,并且有助于将侧向侧构件212a、212b保持在选定的侧向间隔(即,在X轴方向上的尺寸)。尽管图3示出了框200包括一个横杆208,但是任何其他数量,或者更多或更少的,也可以接受。
通常,接触机构330可以被配置为建立适合于与电极组的后面对接的占用空间(footprint)。可根据最终用途应用的期望的参数来选择接触机构330的数量和配置,例如,推动组件10将使用的电极或电极组的尺寸和配置。尽管图3标出了推动组件10包括四个接触机构330,但是任何其他数量,或者更多或更少的,也可以接受。
参照图4,框200亦可包括安装到框架210上的一或多个垂直导轨270。结果,框200可以配置以允许主体组件300相对于框200垂直向上或向下(分别表示+Z和-Z方向)进行铰接。垂直导轨270可透过金属焊接、或透过螺钉、螺栓、铆钉等安装到框架210。如图4所示,推动组件10可以配置为使主体组件300相对于框200处于降低状态。
在一些实施例中,框架210可以配置成,例如通过框架210的上构件214中的适当尺寸的孔而可移动地接收垂直轨道410。主体组件300可配置成在主体板310的前面(图4中未示出)上承载一或多个部件,该一或多个部件促进主体组件和垂直轨道410之间的可平移的连接,主体组件300可透过该可平移的连接选择性地沿垂直轨道410移动。例如,可以将螺纹衬套安装在主体板310的前面,该螺纹衬套与垂直轨道410螺纹对接。其他耦接形式也是可接受的。
垂直轨道410可以采取有利于与主体组件300的铰接界面的各种形式,并且在一些实施例中可以是具有外螺纹表面的导螺杆或类似装置。透过这些和类似的实施例,可以在垂直轨道410和主体组件300之间建立螺纹界面(例如,如上所述,透过与主体组件300一起提供的可选的螺纹衬套)。垂直轨道410的尺寸可设置成在框200的上构件214和横杆208(在图3中示出)之间延伸。在垂直轨道410是具有外螺纹表面的导螺杆或类似装置的选择性实施例中,垂直轨道410可以以允许垂直轨道410相对于上构件214和横杆208旋转而没有轴向运动的方式耦接至上构件214和横杆208(即,垂直轨道410可以相对于上构件214和横杆208旋转,但是至少在Z轴方向上不会在空间上移动)。在这样的实施例中,用户可以以期望的方向旋转垂直轨道410,例如通过手动施加的旋转力。垂直轨道410的旋转可导致主体组件300在垂直方向上铰接,最终结果是主体组件300的升高状态,如图5所示。
尽管主体组件300和垂直轨道410已被描述为结合有螺纹接口,该螺纹接口促进主体组件300沿垂直轨道410的垂直平移或铰接(即,沿Z轴的方向),但是其他形式也是可接受的。例如,垂直轨道410可形成或界定一系列齿,其中主体组件300被配置为沿着垂直轨道410垂直地升高或降低到相邻齿之间的选定的增量位置。
如图2中看到,主体板310可包括一或多个垂直运动机构372,其配置为将主体组件300安装到框200上。垂直运动机构372可以采取有利于主体组件300相对于框200的选择性垂直调节或运动的各种形式,并且在一些实施例中可包括垂直锁定装置374(一般性参照)。垂直运动机构372设置成与垂直导轨270接触,并且配置以沿垂直导轨270滚动、滑动、或以其他方式移动。
垂直锁定装置374可采取适于将主体组件300相对于框200锁定在期望的垂直位置或地点的各种形式。在一些实施例中,垂直锁定装置374可以是螺栓,其被螺纹地固定到垂直运动机构372中的相应一个。一旦主体组件300处于期望的垂直位置,螺栓可以旋转或以其他方式前进以与垂直导轨270接触,从而防止进一步的垂直运动。螺栓的松动允许垂直运动机构372移动,从而允许主体组件300相对于框200在Z轴方向上移动。也可以接受可包含或不包含螺栓的其他锁定装置结构。
如图3中看到,框200的前板202可配置为使得一或多个孔216的尺寸以能够容纳主体组件300相对于框200的所有垂直位置或定向的方式而设置。
参照图6,本公开的实施例可以与用于熔融批料的熔炉系统一起使用。熔炉可包括容器34和至少一个电极或电极组80。一般而言,容器34可采用各种形式,并且通常包括或界定侧壁40和底板或底部(未标记),其结合在一起以界定腔室44。容器34可具有用于所需应用的任何合适的形状或尺寸,并且在某些实施例中可以具有例如圆形、椭圆形、正方形、或多边形的横截面。容器34的尺寸,包括长度、高度、宽度、和深度等,可以根据特定的处理或系统而变化。
电极80中的一或多个可以组装在容器34的侧壁40内并延伸穿过容器的侧壁到与侧壁40的内表面42大致齐平的位置(并因此暴露于腔室44和容纳在其中的材料)。可以将电极80视为或考虑为与后面(或“冷面”)84相对的前面(或“热面”)82。前面82是向腔室44开放的电极端面(例如,前面82位于腔室44内,或者在侧壁40的厚度内)。后面84是离容器40最远的电极端面,并且不在腔室44内或不向腔室44开放。
在一些实施例中,电极80到容器34(例如,到侧壁40)的组装使得电极80可以相对于侧壁40前进,并且因此相对于腔室44前进。例如,将电极80安装到侧壁40上使得电极80可以相对于侧壁40滑动或推动,从而相对于腔室44重新定位前面82。在操作期间,电极80会随时间磨损,主要是在前面82。换言之,前面82将实体上朝向后面84磨损。当电极80相对于侧壁40是静止或固定的时候,前面82相对于侧壁40的实体位置将因此随着电极80经历磨损而改变。在这些情况下,并且在电极80可滑动地安装到侧壁40的实施例中,可以通过推动组件10周期地将电极80推向腔室44(即,沿图6中的向右方向移动)以重新将现已磨损的前面82定位在相对于内表面42的期望位置。
电极80可具有适合在熔炉中操作的任何尺寸和/或形状。例如,在一些实施例中,电极80可以被成形为杆或块状。电极80可具有任何合适的横截面形状,诸如正方形、圆形、或任何其他规则或不规则的形状。此外,电极80的初始长度可以根据容器34的应用和/或尺寸而变化。在一些非限制性范例中,电极80的初始长度可以在36英寸的量级,并且重量(或质量)为至少3000磅的量级。本公开的推动组件10被配置以与长度至少36英寸且重量至少3000磅的电极或电极组牢固地对接,并且同样适于与更小和/或更轻的电极配置对接。
在熔融操作期间,随着时间,电极80的前面82可能腐蚀或磨损,如图6所反映(而在熔融操作的进程期间,前面82可在较早的时间点与内表面42齐平)。在这些和其他情况下,推动组件10可以由用户操作以使电极80相对于侧壁40前进(即,沿Y轴的方向),以将现已磨损的前面82重新定位在期望的位置。主致动器320的操作最终导致接触机构330在横向方向(即,Y轴的方向)上铰接,并且例如通过接触头332将推力施加到后面84上。
图7反映了在将推力施加到电极80上之后的图6的布置。如透过视图的比较所公开的,接触机构330相对于框200横向地前进(即,以沿Y轴的方向),将推力施加到后面84上,这又促使电极80相对于侧壁40前进。前面82已相对于侧壁40重新定位到期望的位置。在一些实施例中,操作员可以选择性地在个体基础上致动接触机构330的一或多个(例如,其中接触机构330包括螺桩螺栓配置或类似构造)以稍微调整或“微调”相应接触头332的位置,并因此透过接触机构330稍微调整或“微调”施加在后面84上的力。

Claims (20)

1.一种用于将电极推入玻璃熔融容器中的组件,包括:
框;
第一轴;
第一推动器致动器,其安装到所述框并配置以相对于所述框平移所述第一轴;
第一接触机构,其附接到所述第一轴并配置以相对于所述框平移;
主致动器,其可操作地连接到所述第一推动器致动器,使得所述主致动器的操作引起所述第一推动器致动器的操作;和
扭矩限制器,其可操作地连接在所述主致动器和所述第一推动器致动器之间,所述扭矩限制器配置以当所述主致动器上的旋转力超过预定量时脱离(disengage)。
2.如权利要求1所述之组件,其中:
所述框包括与所述容器相对定位的后板;和
所述第一推动器致动器安装在所述后板上。
3.如权利要求1所述之组件,其中所述第一轴包括带螺纹的螺钉(threaded screw),且所述第一推动器致动器包括螺旋千斤顶(screw jack)。
4.如权利要求1所述之组件,其中所述主致动器是手动操作的。
5.如权利要求1所述之组件,其中所述主致动器是动力操作的。
6.如权利要求1所述之组件,其中所述主致动器被配置为手动操作和动力操作两者。
7.如权利要求1所述之组件,其中所述第一接触机构包括一或多个凸缘。
8.如权利要求1所述之组件,其中所述扭矩限制器包括摩擦扭矩限制器。
9.如权利要求1所述之组件,其中所述第一推动器致动器配置成使得所述第一轴和所述第一接触机构平移,但不相对于所述框旋转。
10.如权利要求1所述之组件,进一步包括至少一个齿轮箱,所述至少一个齿轮箱可操作地连接在所述主致动器和所述第一推动器致动器之间。
11.如权利要求10所述之组件,其中所述至少一个齿轮箱被配置以增加从所述主致动器传递到所述第一推动器致动器的所述旋转力。
12.如权利要求1所述之组件,进一步包括围绕所述扭矩限制器的安全罩。
13.如权利要求1所述之组件,进一步包括:
第二轴;
第二推动器致动器,其安装到所述框并配置以相对于所述框平移所述第二轴;和
第二接触机构,其附接到所述第二轴并配置以相对于所述框平移;
其中所述主致动器可操作地连接到所述第二推动器致动器,使得所述主致动器的操作引起所述第二推动器致动器的操作;和
其中所述扭矩限制器可操作地连接在所述主致动器和所述第二推动器致动器之间。
14.如权利要求13所述之组件,进一步包括至少一个齿轮箱,所述至少一个齿轮箱配置成与所述主致动器平行地可操作地连接所述第一推动器致动器和所述第二推动器致动器。
15.如权利要求14所述之组件,其中所述扭矩限制器可操作地连接在所述至少一个齿轮箱与所述主致动器之间。
16.一种将电极推入玻璃熔融容器中的方法,所述方法包括:
将推动组件定位在靠近电极的后面,所述推动组件包括:
框;
轴;
推动器致动器,其安装到所述框并配置以相对于所述框平移所述轴;
接触机构,其附接到所述轴并配置以相对于所述框平移;
主致动器,其可操作地连接到所述推动器致动器,使得所述主致动器的操作引起所述推动器致动器的操作;和
扭矩限制器,其可操作地连接在所述主致动器和所述推动器致动器之间,所述扭矩限制器配置以当所述主致动器上的旋转力超过预定量时脱离(disengage);和
操作所述主致动器以通过所述接触机构向所述电极的所述后面施加推力。
17.如权利要求16所述之方法,其中所述主致动器的所述操作包括:
向所述主致动器施加所述旋转力;和
当所述旋转力超过所述预定量时,透过使所述扭矩限制器脱离(disengage),而使所述主致动器与所述推动器致动器脱离。
18.如权利要求16所述之方法,其中所述轴包括带螺纹的螺钉(threaded screw),且所述推动器致动器包括螺旋千斤顶(screw jack)。
19.如权利要求16所述之方法,其中所述主致动器被配置为手动操作和动力操作两者。
20.如权利要求16所述之方法,其中所述推动组件进一步包括:至少一个齿轮箱,所述至少一个齿轮箱可操作地连接在所述主致动器和所述推动器致动器之间。
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