CN203451648U - 焰熔法结晶炉振动下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焰熔法宝石结晶炉振动下料装置。下料装置有储料斗和筛料筒，粉料经电机、筛网板振动进入到内料筒和外料筒，夹层吹进氧气，使粉料有序吹入下料管到喷嘴、烧头处，氢气筒吹进氢气与氧气混合燃烧，粉料在燃烧高温区熔融，进而结晶成宝石。所述下料装置零部件组合在一条垂直轴线上，筛料筒采用正反锥体组成的内腔可不使粉料结块，使粉料下降均匀稳定，而外圆周翅片散热保护内置的振动电机，振动电机和筛网板成一体，其振动量由可程序控制器PLC实现。

Description

焰熔法结晶炉振动下料装置

技术领域

本实用新型公开一种焰熔法结晶炉振动下料装置，尤其适用于合成蓝宝石、红宝石和尖晶石的生产，晶体生长或结晶过程是在由供料系统、燃烧系统和生长系统组成的结晶炉中进行的，本实用新型供料系统装置属于宝石烧结技术领域。

背景技术

焰熔法又名维尔纳叶法，是从熔体中生长单晶体的方法，已存在了111年。其原料（Al₂O₃）粉末通过下料通道后的高温氢氧火焰熔化，熔滴在下落过程中冷却并在种晶上固结逐渐生长形成晶体。传统的焰熔法振动下料装置是利用连杆凸轮机构带动小锤，按一定频率敲打筛料筒内导料杆，导料杆连接筛网并由弹簧复位产生振动，击打一次，完成一次下料，使料筒不断通过筛网往下送粉料。由于锤打机构长期运行产生的零部件传动误差和磨损，难以保证敲击力度的一致性及敲击间隔时间的准确性，粉料的下落数量、均匀度和分布会产生偏差，直接影响宝石晶棒质量。

 中国实用新型专利公开说明书CN 201688701 U提出了基于电磁原理的电敲击装置，电磁铁的铁芯在线圈内上下运动，铁芯和敲击锤成一体，还包括滑动基座和可伸缩的敲击支撑臂。由于敲击装置只能在筛料筒外部实施，筛料筒和存料斗中心不在一条轴线上，带来一定的装配和加工难度。另外，现有技术的筛网是用金属丝线编织而成，使用寿命短，安装的松紧度和筛网开孔会破坏网格目数，影响下落粉料的稳定性、均匀性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种与现有下料装置完全不同的结构和电气控制方式，保证下料过程有序、持续、稳定；克服粉料在筛料筒中自身重力挤压下，出现空穴以及料斗壁面挂料、下料不均的现象，提高筛网使用耐久性、可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型下料装置由储料斗、筛料筒、振动电机、筛网孔板、内料筒和外料筒组成，储料斗带法兰螺栓连接在筛料筒上，筛料筒法兰螺栓连接外料筒，内崁内料筒形成夹层空间引进氧气；振动电机和筛网板成一体安置在筛料筒底部，连接帽固定外料筒下端和下料管上端，锁紧螺母在下料管上部固定氢气套筒成同心套层引进氢气；下料管下端安装喷嘴，氢气筒下端安装烧头；下料装置整体在外料筒法兰底面处由支撑托架托起。

由于粉料受震动易于压实和聚团，也会吸附在料斗内壁上，改进措施是：筛料筒圆内腔采用不同锥度，用圆弧过度连接，细颈上部二段锥度由倒锥、正锥组成，细颈下部二段为锥度不一的倒锥。自编程序PLC控制振动电机可调节振动强弱，确保筛网孔板下料有序均匀，筛料筒外圆周分布散热翅片可给料筒、电机散热。

作为本实用新型振动电机选用的优选结构，在该装置的轴线上，电机罩底盖穿过筛网孔板压紧在电机套底面，振动电机置于电机套内用台阶定位，其电机轴伸上偏心轮要有活动空间，上面加电机罩盖固定并引出驱动信号线，连接于可程序控制器PLC的数控系统。振动电机包覆的零件选用导热率高的铜、铝材料。

由于整个振动电机及固定件悬置在筛网孔板中心，一种实施方式是：筛网孔板采用金属薄板，网眼0.3～1.2mm，外环分布螺钉过孔，振动电机工作时，振动力量直接传递到筛网孔板；另一种优选实施方式是：在筛网孔板相邻圆周分布交错弧形断裂槽孔，振动电机工作时，整个筛网孔板通过断裂槽孔带动轴线方向振动。

本实用新型的成效在于：上述筛料筒避免了料粉刚进入时可能的结块，通过内壁锥度变换和颈部调整粉料的松散度，使粉料能均匀、稳定、持续下落到筛网孔板。振动电机直接置入筛网板省去了传统的机械传动和电磁锤打机构，技术保障之一是采用可编程序的PLC系统，同时控制多个烧头，技术保障之二是金属薄孔板替代传统金属丝筛网，具有高均匀性、耐久性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型焰熔法宝石结晶炉振动下料装置的剖视图。

图2为图1所示焰熔法宝石结晶炉振动下料装置筛料筒的剖视图。

图3为图1所示焰熔法宝石结晶炉振动下料装置的筛网孔板平面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细说明：

本实用新型振动电机17选用直流无刷电机，额定电压12V,额定电流1.5V,外形尺寸φ16x36mm，轴伸上紧配偏心轮。从图1所示的优选实施方式可知，焰熔法晶体生长振动下料装置采用如下步骤装配：先将电机罩底盖5穿过筛网孔板16过孔，用螺钉压紧在电机套4底面，插入振动电机17到电机套4内台阶定位，加电机罩盖3固定成一组件，引出导线接电气箱控制板；再将内料筒6法兰压筛网孔板16螺接筛料筒2与上述组件成一体，外料筒7与之连接并和内料筒6成同心夹套，夹套吹进氧气带动粉料有序下落；然后连接帽8固定外料筒7下端和下料管9上端，锁紧螺母11在下料管9上部固定氢气筒12成同心夹层引进氢气，压螺母10并紧锁紧螺母11防止松动；最后下料管9下端安装喷嘴13，氢气套筒12下端安装烧头14，储料斗1带法兰螺栓连接在筛料筒2上。支撑架15在竖直方向支撑整个装置，通过与外料筒7法兰间径向调距保证装置的垂直度。

图2为上述装置的筛料筒2，材料选用合金硬铝车制而成，圆内腔各段采用不同高度和锥度，用圆弧过度连接，细颈2a上部二段为倒锥、正锥组成，细颈2a下部二段均呈倒锥，外圆周分布散热翅片2b降低内置的振动电机17温升。

图3为上述装置的筛网孔板16, 材料选用不锈钢薄板，小孔呈渐开线排布，利用材料弹性变形在外力作用下形成振动，密集均布小圆孔16b替代了易损的编织筛网，图中16c为螺钉过孔。另外，还有添加16a的另一种实施方式。

综上所述，本实用新型尽最大可能采用新技术、新材料、新工艺，能用电气实现的功能则不用相对耗能的机械结构。如用可编程序PLC控制振动电机17的通电时间，通断频率，除有效控制多个烧头14的下料振动电机17，还同时控制该烧结设备晶体生长系统的升降装置；采用寿命相对有刷直流电机长的无刷直流电机；采用强度高、可靠耐用的金属筛网孔板16。

本实用新型不限于上述具体实施方式，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种焰熔法宝石结晶炉振动下料装置，包括储料斗（1）、筛料筒(2)、振动电机(17)、筛网孔板(16) 、内料筒(6)和外料筒(7)， 其特征在于:所述储料斗（1）带法兰螺栓连接在筛料筒(2)上，筛料筒(2)法兰螺栓连接外料筒(7)，内料筒(6) 与外料筒(7)之间空间通入氧气；振动电机(17)和筛网孔板(16)组件安置在筛料筒(2)底部，连接帽(8)固定外料筒(7)和下料管(9)，锁紧螺母(11)用以固定下料管(9)与氢气套筒(12)，其套筒层通入氢气；下料管(9)下端安装喷嘴(13)，氢气套筒(12)下端安装烧头(14)。

2.按照权利要求1所述的焰熔法宝石结晶炉振动下料装置，其特征在于: 所述筛料筒(2)圆内腔采用多种锥度，用圆弧过度连接，细颈（2a）上部由倒锥、正锥二段组成，细颈（2a）下部二段均呈倒锥形，外圆周分布散热翅片（2b）。

3.按照权利要求1所述的焰熔法宝石结晶炉振动下料装置，其特征在于: 所述电机罩底盖(5)穿过筛网孔板(16) 压紧在电机套(4)底面，振动电机(17)置于电机套(4)内用台阶定位，其电机轴上偏心轮有活动空间，上面加电机罩盖(3)固定并引出导线；振动电机(17)选用1～6个。

4.按照权利要求1或3所述的焰熔法宝石结晶炉振动下料装置，其特征在于: 所述振动电机(17) 引出导线为驱动信号线，连接于可程序控制器PLC的数控系统。

5.按照权利要求1或3所述的焰熔法宝石结晶炉振动下料装置，其特征在于: 所述筛网孔板(16)采用金属薄孔板，内外环分布螺钉过孔(16c)，中环部分密集均布0.3～1.2mm小孔(16b)。

6.按照权利要求1所述的焰熔法宝石结晶炉振动下料装置，其特征在于: 所述筛网孔板(16)相邻圆周分布断裂槽孔(16a)。

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