CN117663713A - 一种用于电炉部件的加工成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅碳棒加工技术领域，公开了一种用于电炉部件的加工成型装置，包括辊架和高温烘干组件，高温烘干组件包括隔热箱、托架组件、三轴向驱动件，三轴向驱动件设于隔热箱的内侧壁，托架组件设于三轴向驱动件的驱动端上，辊架上排布有若干个成型辊，辊架的一侧设有滑轨，滑轨上滑动连接有移动板，在辊架的上方设有低温烘箱，成型辊配合低温烘箱将硅碳棒坯滚动整形，辊架远离移动板的一侧设有升降气缸，升降气缸带动辊架呈倾斜状，滚动整形后的硅碳棒坯转移至托架组件上。本发明通过棋格式的支撑件，不断切换与硅碳棒坯的连接支撑位置，同时不断滚动切换硅碳棒坯的外壁与支撑处的连接位置，有效避免硅碳棒坯的烘干效果不均的问题。

Description

一种用于电炉部件的加工成型装置

技术领域

本发明涉及硅碳棒加工领域，更具体地说，它涉及一种用于电炉部件的加工成型装置。

背景技术

硅碳棒是一种用于电炉和电弧炉等高温设备中的加热元件，其工作原理基于电阻加热效应。当电流从硅碳棒的两端引入时，硅碳棒将成为电路中的导体，由于硅碳棒具有一定的电阻率，电流通过时会发生电阻加热现象。

在硅碳棒加工成型过程中，通常利用压力机将原料在模具中将硅碳棒挤压成型，然后通过热风烘干定型，再利用焙烧促进原料微观结构的形成和稳定，提高材料密度和硬度，再对经过焙烧后的硅碳棒的冷端进行喷铝，并在喷铝区安装上铝辫或铝箔，利用夹具卡紧形成应用至电炉中的硅碳棒。

在传统焙烧工艺中，将挤压成型后的硅碳棒集中放置在风干架上，在热风室内进行烘干，硅碳棒与风干架的接触部分与暴露在风干室内的部分受热不同，会造成这两个部分的硅碳棒坯的烘干效果不一致，使硅碳棒坯的材料微观结构的形成不充足，晶界的连续性和导热路径受到影响，进而影响硅碳棒坯的局部导热性能。

发明内容

本发明提供一种用于电炉部件的加工成型装置，解决相关技术中挤压成型后的硅碳棒与风干架的接触部分与暴露在风干室内的部分受热不同，会造成这两个部分的硅碳棒坯的烘干效果不一致，影响硅碳棒坯的局部导热性能的技术问题。

本发明提供了一种用于电炉部件的加工成型装置，该电炉部件为电炉的硅碳棒，硅碳棒为电炉的加热源，加工成型装置包括辊架和高温烘干组件，高温烘干组件包括隔热箱、托架组件、三轴向驱动件，三轴向驱动件设于隔热箱的内侧壁，托架组件设于三轴向驱动件的驱动端上，辊架上排布有若干个成型辊，辊架的一侧设有滑轨，滑轨上滑动连接有移动板，在辊架的上方设有低温烘箱，成型辊配合低温烘箱将硅碳棒坯滚动整形，辊架远离移动板的一侧设有升降气缸，升降气缸带动辊架呈倾斜状，滚动整形后的硅碳棒坯转移至托架组件上；

托架组件包括磁性托座、底板、电磁铁、连接柱和支撑弹簧，磁性托座和电磁铁均有若干组，电磁铁呈矩阵排布在底板上，连接柱垂直插设于磁性托座上，连接柱的底端连接至底板上，支撑弹簧套设于连接柱上，电磁铁和磁性托座之间磁性吸附，可切换不同位置的磁性托座托起滚动整形后的硅碳棒坯进行烘干；

在隔热箱的两侧均设有热风引入孔，热风引入孔通过管道连接有热风源，通过热风对托架组件上的硅碳棒坯烘干定型。

进一步地，三轴向驱动件包括纵向气缸、横向气缸和转向电机，横向气缸安装于隔热箱的内壁上，横向气缸的驱动端连接有座体，纵向气缸的底端安装于座体上，转向电机连接有转动轴，转动轴安装于纵向气缸的输出轴上。

进一步地，隔热箱的内侧壁设有隔热板，隔热板上设有若干个挡风块，挡风块用于将从热风引入孔输入的热风反弹至硅碳棒坯的端部，反弹后的热风沿着硅碳棒坯的长度方向对硅碳棒坯烘干。

进一步地，隔热箱的顶端内侧壁安装有传动带，传动带包括传动辊组和传动带面，传动带面套设于传动辊组上，传动带面的底端与硅碳棒坯的外壁相接触，通过传动带面移动带动硅碳棒坯在磁性托座上转动。

进一步地，成型辊内部中空，成型辊内插设有伸缩杆，伸缩杆的杆端垂直连接于移动板上。

进一步地，辊架的底端设有支架，辊架靠近移动板的一端通过轴与支架相连接，当升降气缸将辊架的一侧顶起时，辊架的另一侧通过轴与支架转动连接。

进一步地，支架的顶端内侧设有伸缩气缸，伸缩气缸的输出端连接有滑块，滑块与移动板的底端相连接。

进一步地，辊架远离移动板的一侧设有驱动组件，驱动组件包括驱动电机和啮合齿轮，啮合齿轮通过轴连接至成型辊的辊端上，相邻的成型辊的啮合齿轮依次啮合连接。

进一步地，低温烘箱的顶端设有风机，风机垂直于辊架设置。

进一步地，在支架靠近滑轨的一侧设有中温烘箱，中温烘箱在滑轨之间形成中温烘干区。

本发明的有益效果在于：本加工成型装置通过棋格式的支撑件，不断切换与硅碳棒坯的连接支撑位置，通过不断滚动切换硅碳棒坯的外壁与支撑处的连接位置，可以有效避免了不同部分的烘干效果不同的问题；

同时辅以多向的热风烘干，利用低中高三个温区，不同风向，提高了硅碳棒坯的内部水分去除均匀度，提高硅碳棒坯的成型稳定性，便于下步的焙烤得到成品更稳定。

附图说明

图1是本发明提出的一种用于电炉部件的加工成型装置的结构示意图；

图2是本发明的图1中去除低温烘箱后的俯视图；

图3是本发明的图1中托架组件的结构示意图；

图4是本发明的图3中磁性托座与底板的连接结构示意图；

图5是本发明的图1中高温烘干组件的内部结构示意图；

图6是本发明的图5中高温烘干组件与托架组件之间的配合结构示意图。

图中：100、支架；110、成型辊；120、伸缩杆；200、升降气缸；300、转移组件；310、伸缩气缸；320、移动板；330、滑轨；400、中温烘箱；500、高温烘干组件；510、隔热箱；520、传动带；530、隔热板；540、热风引入孔；550、挡风块；600、驱动组件；610、驱动电机；620、啮合齿轮；700、低温烘箱；800、托架组件；810、底板；820、磁性托座；830、纵向气缸；840、横向气缸；850、连接柱；860、支撑弹簧；870、电磁铁；880、转向电机；900、硅碳棒坯。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

参阅图1-图6所示，一种用于电炉部件的加工成型装置，该电炉部件为电炉的硅碳棒，硅碳棒为电炉的加热源，加工成型装置包括辊架和高温烘干组件500，高温烘干组件500包括隔热箱510、托架组件800、三轴向驱动件，三轴向驱动件设于隔热箱510的内侧壁，托架组件800设于三轴向驱动件的驱动端上，辊架上排布有若干个成型辊110，辊架的一侧设有转移组件300，转移组件300包括但不限于滑轨330，滑轨330上滑动连接有移动板320，成型辊110内部中空，成型辊110内插设有伸缩杆120，伸缩杆120的杆端垂直连接于移动板320上，在辊架的上方设有低温烘箱700，成型辊110配合低温烘箱700将硅碳棒坯900滚动整形，辊架远离移动板320的一侧设有升降气缸200，升降气缸200带动辊架呈倾斜状，滚动整形后的硅碳棒坯900转移至托架组件800上；

低温烘箱700的顶端设有风机，风机垂直于辊架设置，低温烘箱700通过风机向辊架上的硅碳棒坯900垂直引入热风，形成低温烘干区，使硅碳棒坯900表面硬化成型。

在支架100靠近滑轨330的一侧设有中温烘箱400，中温烘箱400沿着硅碳棒坯900的长度方向引入热风，中温烘箱400在滑轨330之间形成中温烘干区，主要沿着硅碳棒坯900的长度方向将水分带离。

在隔热箱510的两侧均设有热风引入孔540，热风引入孔540通过管道连接有热风源，在隔热箱510内形成高温烘干区，通过热风对托架组件800上的硅碳棒坯900烘干定型；

隔热箱510的内侧壁设有隔热板530，隔热板530上设有若干个挡风块550，挡风块550用于将从热风引入孔540输入的热风反弹至硅碳棒坯900的端部，反弹后的热风沿着硅碳棒坯900的长度方向对硅碳棒坯900烘干，隔热箱510的顶端内侧壁安装有传动带520，传动带520包括传动辊组和传动带520面，传动带520面套设于传动辊组上，传动带520面的底端与硅碳棒坯900的外壁相接触，通过传动带520面移动带动硅碳棒坯900在磁性托座820上转动。

其中托架组件800包括磁性托座820、底板810、电磁铁870、连接柱850和支撑弹簧860，磁性托座820和电磁铁870均有若干组，电磁铁870呈矩阵排布在底板810上，连接柱850垂直插设于磁性托座820上，连接柱850的底端连接至底板810上，支撑弹簧860套设于连接柱850上，电磁铁870和磁性托座820之间磁性吸附，可切换不同位置的磁性托座820托起滚动整形后的硅碳棒坯900进行烘干，即电磁铁870、磁性托座820均为棋格状，电磁铁870沿着底板810的轴线对称动作，可使磁性托座820成组在不同位置进行托举，间隔一定时长时，磁性托座820位置切换，切换不同位置的磁性托座820对硅碳棒坯900进行托举。

如图3所示，三轴向驱动件包括纵向气缸830、横向气缸840和转向电机880，横向气缸840安装于隔热箱510的内壁上，横向气缸840的驱动端连接有座体，纵向气缸830的底端安装于座体上，转向电机880连接有转动轴，转动轴安装于纵向气缸830的输出轴上。

辊架的底端设有支架100，辊架靠近移动板320的一端通过轴与支架100相连接，当升降气缸200将辊架的一侧顶起时，辊架的另一侧通过轴与支架100转动连接，辊架远离移动板320的一侧设有驱动组件600，驱动组件600包括驱动电机610和啮合齿轮620，啮合齿轮620通过轴连接至成型辊110的辊端上，相邻的成型辊110的啮合齿轮620依次啮合连接。

支架100的顶端内侧设有伸缩气缸310，伸缩气缸310的输出端连接有滑块，滑块与移动板320的底端相连接，伸缩气缸310动作，带动移动板320沿着滑轨330移动。

本加工成型装置用于电炉部件中的加热源，即硅碳棒进行加工成型，具体的工作流程如下：

挤压成棒状的硅碳棒坯900放置于辊架上，通过成型辊110不断滚动塑形，同时通过顶部的低温烘箱700对滚动的硅碳棒坯900的表面硬化成型，低温烘箱700的烘烤温度在110-130℃之间，硬化成型后通过转移组件300转移至托架组件800上；

转移过程中，通过升降气缸200带动辊架绕着辊架与支架100连接处转动，带动辊架和转移组件300整体翻转，硬化成型后的硅碳棒坯900由成型辊110内滑动出，同时通过转移组件300中的移动板320在伸缩气缸310的带动下，硅碳棒坯900的一端抵靠连接在移动板320上，缓慢移出成型辊110的辊面；

高温烘干组件500中横向气缸840带动托架组件800伸出隔热箱510，同时利用纵向气缸830带动托架组件800整体升降，利用转向电机880带动底板810转动移动方向，与放置在移动板320和成型辊110之间的硅碳棒坯900的角度相同，即与辊架的转动角度相同，然后利用纵向气缸830将硅碳棒坯900托起，脱离移动板320后转为水平状，移动至中温烘箱400的侧面，对硅碳棒坯900进行中温烘干一定时长后，中温烘箱400的烘烤温度在160-180℃；

接着通过横向气缸840带动托架组件800进入隔热箱510内，通过隔热箱510内的热风引入孔540对流的热风对硅碳棒坯900进行干燥，同时顶部的传动带520的带面对硅碳棒坯900进行滚动调换与磁性托座820的连接位置；

在中温和高温烘烤过程中，需要通过托架组件800中不断切换不同位置的磁性托座820进行托举硅碳棒坯900，具体的，电磁铁870吸附磁性托座820使其向底板810一侧移动并压缩支撑弹簧860，当电磁铁870解除该吸附作用时，压缩的支撑弹簧860复位，带动磁性托座820沿着连接柱850向上移动，使成组的磁性托座820顶升，并高出整个磁性托座820的支撑平面，使硅碳棒坯900除了与磁性托座820接触部分的外壁面的绝大部分悬空，经过不断地调换用于支撑硅碳棒坯900的成组的磁性托座820，同时硅碳棒坯900还不断滚动切换着与磁性托座820的接触位置的外壁面，可以有效避免了不同位置受热不同的问题；

需要补充说明的是，如图4所示，其中电磁铁870呈矩阵式分布，其可独立控制，当需要通过磁性托座820顶升硅碳棒坯900时，只需成组解除电磁铁870的吸附关系，例如解除第一列中第一行和最后一行的电磁铁870与磁性托座820之间的吸附关系，两个磁性托座820被支撑弹簧860顶升，此时位于两个磁性托座820之间的硅碳棒坯900被顶升后的部分是悬空的，接着再切换第一列第二行和倒数第二行的电磁铁870解除吸附关系，此时的第一列中第一行和最后一行的电磁铁870吸附该位置上的磁性托座820，使磁性托座820支撑硅碳棒坯900的部分暴露，得到充分烘烤；

三个温区烘干后，通过三轴向驱动件将烘干后的硅碳棒坯900配合其他设备，进行输出下料即可。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (10)

1.一种用于电炉部件的加工成型装置，该电炉部件为电炉的硅碳棒，硅碳棒为电炉的加热源，其特征在于，加工成型装置包括辊架和高温烘干组件（500），高温烘干组件（500）包括隔热箱（510）、托架组件（800）、三轴向驱动件，三轴向驱动件设于隔热箱（510）的内侧壁，托架组件（800）设于三轴向驱动件的驱动端上，辊架上排布有若干个成型辊（110），辊架的一侧设有滑轨（330），滑轨（330）上滑动连接有移动板（320），在辊架的上方设有低温烘箱（700），成型辊（110）配合低温烘箱（700）将硅碳棒坯（900）滚动整形，辊架远离移动板（320）的一侧设有升降气缸（200），升降气缸（200）带动辊架呈倾斜状，滚动整形后的硅碳棒坯（900）转移至托架组件（800）上；

托架组件（800）包括磁性托座（820）、底板（810）、电磁铁（870）、连接柱（850）和支撑弹簧（860），磁性托座（820）和电磁铁（870）均有若干组，电磁铁（870）呈矩阵排布在底板（810）上，连接柱（850）垂直插设于磁性托座（820）上，连接柱（850）的底端连接至底板（810）上，支撑弹簧（860）套设于连接柱（850）上，电磁铁（870）和磁性托座（820）之间磁性吸附，可切换不同位置的磁性托座（820）托起滚动整形后的硅碳棒坯（900）进行烘干；

在隔热箱（510）的两侧均设有热风引入孔（540），热风引入孔（540）通过管道连接有热风源，通过热风对托架组件（800）上的硅碳棒坯（900）烘干定型。

2.根据权利要求1所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，三轴向驱动件包括纵向气缸（830）、横向气缸（840）和转向电机（880），横向气缸（840）安装于隔热箱（510）的内壁上，横向气缸（840）的驱动端连接有座体，纵向气缸（830）的底端安装于座体上，转向电机（880）连接有转动轴，转动轴安装于纵向气缸（830）的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，隔热箱（510）的内侧壁设有隔热板（530），隔热板（530）上设有若干个挡风块（550），挡风块（550）用于将从热风引入孔（540）输入的热风反弹至硅碳棒坯（900）的端部，反弹后的热风沿着硅碳棒坯（900）的长度方向对硅碳棒坯（900）烘干。

4.根据权利要求3所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，隔热箱（510）的顶端内侧壁安装有传动带（520），传动带（520）包括传动辊组和传动带（520）面，传动带（520）面套设于传动辊组上，传动带（520）面的底端与硅碳棒坯（900）的外壁相接触，通过传动带（520）面移动带动硅碳棒坯（900）在磁性托座（820）上转动。

5.根据权利要求4所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，成型辊（110）内部中空，成型辊（110）内插设有伸缩杆（120），伸缩杆（120）的杆端垂直连接于移动板（320）上。

6.根据权利要求5所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，辊架的底端设有支架（100），辊架靠近移动板（320）的一端通过轴与支架（100）相连接，当升降气缸（200）将辊架的一侧顶起时，辊架的另一侧通过轴与支架（100）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，支架（100）的顶端内侧设有伸缩气缸（310），伸缩气缸（310）的输出端连接有滑块，滑块与移动板（320）的底端相连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，辊架远离移动板（320）的一侧设有驱动组件（600），驱动组件（600）包括驱动电机（610）和啮合齿轮（620），啮合齿轮（620）通过轴连接至成型辊（110）的辊端上，相邻的成型辊（110）的啮合齿轮（620）依次啮合连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，低温烘箱（700）的顶端设有风机，风机垂直于辊架设置。

10.根据权利要求9所述的一种用于电炉部件的加工成型装置，其特征在于，在支架（100）靠近滑轨（330）的一侧设有中温烘箱（400），中温烘箱（400）在滑轨（330）之间形成中温烘干区。