CN218860121U - 一种石英玻璃管棒母材的装载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石英玻璃管棒母材的装载装置，包括；石墨管，底部设有同心内陷的第一凹孔和第二凹孔，在形成有第一凹孔的管壁处设置有径向贯穿管壁的第一外销孔；第二凹孔深度未及第一外销孔，且内侧设有内螺纹；石墨调节套，设有底座、设于底座之上的螺纹部和中心设有与第一凹孔一致的通孔；螺纹部旋入第二凹孔的内螺纹；石墨芯杆，穿入第一凹孔和通孔，上部与第一外销孔对应位置处设有第一内销孔；石墨芯杆下部设有第二内销孔。采用本实用新型的装载装置可快速便捷进行安装，加快转运速度，减少转运中的晃动，提高安装准确率，且减少人为因素对母材表面的污染，有利于纯度的保持。

Description

一种石英玻璃管棒母材的装载装置

技术领域

本实用新型涉及石英玻璃管棒生产的技术领域，具体地涉及一种石英玻璃管棒母材的装载装置。

背景技术

现有半导体、光纤用石英玻璃管棒等石英玻璃管棒相对于普通光源用石英玻璃产品，纯度要求高，但是需求量少且规格品种多，产品外径、壁厚规格的跨度范围大，为满足市场需求，采用不进行连续生产，且要求金属污染少，能够生产多种规格的石英玻璃管棒的生产系统进行生产制造。此方法是采用现有的已成型的石英玻璃管棒原材料。采用此方法时就会出现石英玻璃管棒母材转运和固定的问题，现阶段采用的母材固定方法是：母材固定装置为三爪或四爪卡盘，把母材从卡盘中心穿过进行固定。因母材重量一般大于40kg，需要多人安装，一人固定卡盘，多人扶抬母材，安装时间通常需要2h左右。母材固定后，因为是单点固定，母材会有倾斜，与炉体中心偏移较大的问题，基本无法调整。因车间温度较高，安装人员出汗较大，会滴落在母材表面，污染表面。

现有技术中，石英管母材在转运时需要多人参与，费时费力，同时也增加了杂质引入的几率；且在装载转运时石英管母材由一个石英销固定后吊起转运，一个吊点的吊装方式在母材管吊装过程中会造成母材管自由摆动，而且当外界存在较强震动时也可使母材管摆动，因此在转运过程中，速度慢，效率低；在母材管放置过程中，需要调整母材与二次加工装置的对心，在对心时测量工具触碰母材管时母材管会摆动，一旦调好的母材发生摆动后需重新调整对心及后续吊线，从而影响生产效率，对操作人员的操作水平要求较高。

实用新型内容

为解决上述提出的技术问题，本实用新型提供了一种石英玻璃管棒母材的装载装置，通过装载装置与石英玻璃管棒组装快速便捷，加快转运速度，减少转运中的晃动，提高安装准确率，且减少人为因素对母材表面的污染，有利于纯度的保持。

本实用新型提供的一种石英玻璃管棒母材的装载装置，包括；石墨管，底部设有同心内陷的第一凹孔和第二凹孔，在形成有第一凹孔的管壁处设置有径向贯穿管壁的第一外销孔；第二凹孔深度未及第一外销孔，且内侧设有内螺纹；石墨调节套，设有底座、设于底座之上的螺纹部和中心设有与第一凹孔一致的通孔；螺纹部旋入第二凹孔的内螺纹；石墨芯杆，穿入第一凹孔和通孔，上部与第一外销孔对应位置处设有第一内销孔；石墨芯杆下部设有第二内销孔；吊装组件，设有吊装座、设于吊装座中部向下延伸的连接杆；吊装座设有吊装扣，吊装扣具有向上方伸出的耳状部，和与耳状部连接的吊环；在耳状部形成固定孔，吊环穿过固定孔进行吊装；其中，通过第一固定销贯穿第一外销孔和第一内销孔，对石墨芯杆与石墨管进行轴向固定；石墨芯杆下端插入形成于石英玻璃管棒母材顶端的插孔，由第二固定销穿过形成于插孔的石英玻璃管棒母材侧壁的第二外销孔和第二内销孔，对石墨芯杆与石英玻璃管棒母材进行轴向固定；石墨调节套通过在第二凹孔内旋转，使底座抵接石英玻璃管棒母材的上端面而紧固；连接杆底端设有外螺纹，旋入石墨管顶端的内螺纹，对吊装组件与石墨管进行固定。

进一步的，吊装座，中心内嵌水平设置的关节轴承，关节轴承中心处形成安装孔。

进一步的，关节轴承包括轴承内圈和轴承外圈；其中，轴承外圈的内表面是凹形弧面，轴承内圈的外表面是凸形弧面，凹形弧面和凸形弧面吻合，轴承内圈在轴承外圈的内部进行转动；轴承内圈设有安装孔。

进一步的，吊装座中部设有轴承孔，关节轴承内嵌在轴承孔。

进一步的，连接杆顶端设有卡座，卡座卡位在轴承内圈，将连接杆固定在吊装座。

采用本实用新型的装载装置，可以将石英玻璃管棒母材快速的进行安装，避免了母材的晃动，可以自调重心，在转运过程中，加快转运速度，同时在吊装放置的过程中，无需重调母材重心，减少人员的接触，避免的杂质的引入；同时采用高纯石墨材质避免了金属杂质的引入，保证了母材二次加工中的纯度。

应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本实用新型各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本实施例的装载装置的装载结构图；

图2是本实施例的装载装置的关节轴承的结构图；

其中，图1-2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10石墨管，20石墨调节套，30石墨芯杆，40石英玻璃管棒母材，50吊装座，51关节轴承，511轴承外圈，512轴承内圈，513连接孔，52耳状部，53吊环，60连接杆，61卡座，71第一固定销，72第二固定销。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参照图1来描述本实用新型提供的一种石英玻璃管棒母材的装载装置，包括；石墨管10，底部设有同心内陷的第一凹孔和第二凹孔，在形成有第一凹孔的管壁处设置有径向贯穿管壁的第一外销孔；第二凹孔深度未及第一外销孔，且内侧设有内螺纹；石墨调节套20，设有底座、设于底座之上的螺纹部和中心设有与第一凹孔一致的通孔；螺纹部旋入第二凹孔的内螺纹；石墨芯杆30，穿入第一凹孔和通孔，上部与第一外销孔对应位置处设有第一内销孔；石墨芯杆下部设有第二内销孔；吊装组件，设有吊装座50、设于吊装座50中部向下延伸的连接杆60；吊装座50设有吊装扣，吊装扣具有向上方伸出的耳状部52，和与耳状部52连接的吊环53；在耳状部52形成固定孔，吊环53穿过固定孔进行吊装；其中，通过第一固定销71贯穿第一外销孔和第一内销孔，对石墨芯杆30与石墨管10进行轴向固定；石墨芯杆30下端插入形成于石英玻璃管棒母材40顶端的插孔，由第二固定销72穿过形成于插孔的石英玻璃管棒母材40侧壁的第二外销孔和第二内销孔，对石墨芯杆30与石英玻璃管棒母材40进行轴向固定；石墨调节套20通过在第二凹孔内旋转，使底座抵接石英玻璃管棒母材40的上端面而紧固；连接杆60底端设有外螺纹，旋入石墨管10顶端的内螺纹，对吊装组件与石墨管10进行固定。通过上述的石墨管10、石墨调节套20和石墨芯杆30的组装，形成一套装载石墨组件，对石英玻璃管棒母材进行装载固定，实现了母材的快速装载，便于后续的吊装、转运及二次加工。

在上述实施例中，通过第一固定销71和第二固定销72分别将零部件石墨管10、石墨调节套20、石墨芯杆30与石英玻璃管棒母材40进行组装成一个整体，通过简单快捷的固定销的连接方式，可节省安装时间。在实际作业时，采用本实用新型的装载装置进行母材的安装，其安装速率提高了400％。通过可拆卸的安装方式，增加了设备的灵活性，同时根据石英玻璃管棒母材40的规格进行不同石墨芯杆30的选择，选择依据为石墨芯杆30可插入石英玻璃管棒母材40的内部，其间隙在0.5-3mm。间隙过小，会使安装时插入困难，耽误安装时间；间隙过大，会让母材的晃动提供空间。

在此实施例中，第一、第二固定销为圆柱形，其长度等于石墨管10的外径，其横截面的直径是有一定要求的，根据母材的重量，进行不同直径的选择，要满足重力要求，不会发生断裂。其销孔的孔径与固定销的直径吻合，便于插入和拔出。比如在实际作业时，母材重量为100-200公斤时，固定销的直径为20-30mm；母材重量为200-300公斤时，固定销的直径为30-50mm。

在此实施例中，第一固定销71和第二固定销72的安装方向可平行设置也可以成角度设置，如成90°设置，成角度设置保证了石墨芯杆30与石墨管10之间的力的平衡，同时保证了母材与石墨芯杆30之间的力平衡。其中，可以采用一根第一固定销71依次贯穿石墨杆10和石墨芯杆30；也可采用一根第二固定销71依次贯穿母材和石墨芯杆30。不仅可以通过使用不同直径的固定销，也可通过增加固定销的数量来实现吊装重量的增加，更好的适应更重母材的转运。

比如，将第一固定销71由一个转化成三个、四个、六个等，根据采用不同的数量，将石墨管10横截面平均分配为不同的单元，每个单元上设置一个单元固定销。在石墨管10和石墨芯杆30上设置相应的单元销孔。此时石墨芯杆30为中空，每个单元固定销从石墨管10外侧的单元销孔插入穿过石墨芯杆30的单元销孔，到达石墨芯杆30内侧的中空部即可，无需贯穿整个石墨芯杆30。多个单元固定销位于同一水平面上，增加了固定点，保证了承重量。同理，第二固定销也可采用同样的方式将一个转换成多个单元固定销。在保证了受力平衡的基础上，也增加了承重量，增加了装备的灵活性。

在上述实施例中，石墨调节套20通过在第二凹孔内旋转，调节底座的高度位置，使底座抵接石英玻璃管棒母材40的上端面且紧固组装，填补与石英玻璃管棒母材40之间的缝隙。石墨调节套20的螺纹部在第二凹孔内螺纹旋转，从而调整底座与母材之间的距离，直至抵接。在实际作业时，石英玻璃管棒母材40与石墨杆10因为加工尺寸存在误差，以及规格的不同，通过石墨芯杆30将两者连接后，在两者之间会出现缝隙，缝隙的高度直接导致母材会以固定销为中心进行摆动，此时需通过石墨调节套20进行调节，通过螺纹部在石墨管10的转动，调节螺纹部的下降高度，使螺纹部下端的底座抵接母材端面，从而填补两者间的距离，去除缝隙，使母材不会发生晃动。

在此实施例中，底座为螺纹部下方的突出部分，其宽度不小于石英玻璃管棒母材40端面宽度；底座抵接石英玻璃管棒母材40的端面。底座的设置，是进一步增加连接稳固性，通过增加连接部下方的接触面积，增加抵接母材端面的面积，从而增加连接稳固性。如图1所示，石墨调节套20底座的设计，使石墨杆10与母材40之间实现无缝隙连接，提高了一体化，同时保证了母材的稳定性及运动一致性。

在上述实施例中，石墨管10顶部设有吊装组件，用于石英玻璃管棒母材40的吊装转运。通过将母材的装载石墨组件与行车连接，设计了吊装组件，增加了吊装的快速性，提高作业效率。

在上述实施例中，吊装座50，中心内嵌水平设置的关节轴承51，关节轴承51中心处形成安装孔；连接杆60，顶端安装于安装孔，底端与石墨管10顶端安装，用于连接装载装置和吊装座50，实现石英玻璃管棒母材40的装载转运。通过依次连接的吊装座50、连接杆60、石墨管10、石墨芯杆30和石墨调节套20，组成了一套母材装载转运的设备，可快速的与母材进行安装连接，使母材能够通过行车进行快速转运，大大提高安装效率和转运效率。

在上述实施例中，连接杆60顶端设有卡座61，连接杆60底端插入安装孔，卡座61卡位在关节轴承51，将连接杆60固定在吊装座50。卡座61的设置，是将连接杆60固定在关节轴承51上，关节轴承51镶嵌在吊装座50内部，连接杆60及装载石墨组件以及母材组成装载整体，在转运过程中，均会收到各方的力，如行车运动带来的惯力等，均会使母材发生晃动，关节轴承51可以承受径向力、轴向力或是径向和轴向同时存在的联合力，始终保持母材重心的稳定。关节轴承51的设置，不再要求母材转运时对速度的要求，可以加快车速，提高转运速度。

在此实施例中，关节轴承51的具体结构见图2，关节轴承51由轴承外圈511和轴承内圈512组成，轴承外圈512的内表面是凹形弧面，轴承内圈511的外表面是凸形弧面，凹形弧面和凸形弧面吻合，轴承内圈511在轴承外圈512的内部可进行多方位的转动。吊装座50中部设有轴承孔，在轴承孔的侧壁上设有一圈凹槽，将轴承外圈511安装固定在凹槽内部，将关节轴承51镶嵌到吊装座50上。轴承内圈511的中部设有贯穿的连接孔513，连接孔513的大小等于连接杆60的直径，待连接杆60穿过连接孔513后，位于连接杆60顶端的卡座61正好卡位在轴承内圈511的边缘，利用连接杆60及其连接的装载石墨装置的自身重力，挂在轴承内圈511的边缘。

在上述实施例中，连接杆60底端设有外螺纹，与石墨管10顶端的内螺纹连接固定。也可采用其他固定方式进行连接杆60与石墨管10的连接，度螺栓固定，如栓钉固定等，只要保证在安装时快捷，连接稳定即可。

在此实施例中，连接杆60可以选择不锈钢钢管，中间设有贯穿孔，在减少重量的前提下，满足连接强度。整个装载装置均可以在减少设备重量的技术上，进行中空或是镂空的设计，装载装置减重可节省动力能源，节能环保。在满足连接强度的基础上，也可以采用其他材质制备的连接杆。

在上述实施例中，吊装座50的四周设有吊装扣，用于行车吊装使用。为了便于吊装，在吊装座50上设置吊装扣，行车可快速的进行铰链连接固定。

在上述实施例中，吊装扣具有向上方伸出的耳状部52和与耳状部52连接的吊环53；在耳状部52形成固定孔，吊环53穿过固定孔进行吊装。在实际作业时，耳状部52安装在吊装座50的两侧或四周。吊装座50和吊装扣均采用不锈钢材质，增加吊装安全性。

本实用新型中母材装载到石墨芯杆及其他石墨组件，结合具有关节轴承的吊装座组成了一个完整的吊装转运设备，此设备实现了母材重心调整的作用，使在母材放置的过程中，直接将自调重心的母材放置在二次加工处，无需人工参与重心调整，避免了调重心设备或是人员对母材表面的污染。

本实用新型的装载装置中采用石墨为密度1.5-2g/cm³以上的三高石墨进行制备，高纯石墨的使用实现了面对不同规格的母材重量满足吊装的拉伸强度，同时也是为了适应母材二次加工的作业环境。在实际作业时，母材转运到二次加工处进行放置后，装载装置并不拆卸，而是随着母材进行二次加工，这样节省了加工后装载装置重新安装的时间。通常二次加工的作业环境在1000-1500°的高温下进行，如果采用其他材质，会在此高温下有杂质挥发，从而影响母材的纯度。为了保证纯度，装载装置中与母材连接的位置也可以采用石英材质，但是，石英材质长时间在此高温下，会发生微溶，从而影响吊装；也会与母材发生粘黏，影响母材的质量。

现有技术中，在吊装母材进行运转时，母材均会过多过少的发生晃动和摆动，为了防止吊装母材进行摆动而重心偏移，本实用新型在固定销将母材固定在石墨芯杆后，采用石墨调节套进行母材的固定，避免母材围绕固定销进行摆动；同时采用在吊装座上设置关节轴承，可以承受径向力、轴向力或是径向和轴向同时存在联合力，可使装载装置和母材因自身重力，自动调整母材重心，始终保持重心的稳定，为母材放置到二次加工时，节省了调重心的操作，可大大提高转运速度，提供作业效率。

采用本实用新型的装载装置进行装载石英玻璃管棒母材的具体过程如下：

启动行车，形成通过铰链与吊环53连接，把吊装座50悬挂于半空中，然后将连接杆60自上而下插入关节轴承51内部的安装孔，卡座61卡接在吊装座50上；将石墨管10顶端的内螺纹与连接杆60底端的外螺纹连接固定；将石墨芯杆30从下方插入到石墨管10底端内部的第一凹孔，当石墨芯杆30顶部的第一内销孔与石墨管10底端的第一外销孔同一水平时，采用第一固定销71从石墨杆10外侧插入，将石墨芯杆30固定在石墨管10上；将石墨调节套20从石墨芯杆30的下方套入，与石墨管10底端连接，完成装载装置的组装；

通过行车将装载装置移动到石英玻璃管棒母材40正上方，缓慢下降，将石墨芯杆30插入石英玻璃管棒母材40中，当石墨芯杆30底端的第二内销孔与石英玻璃管棒母材40顶部的第二外销孔齐平时，停止下降，将第二固定销72从石英玻璃管棒母材40外侧插入，将石英玻璃管棒母材40固定在石墨芯杆30底端；通过旋转石墨调节套20，将石墨调节套20底部的底座抵接石英玻璃管棒母材40端面，无缝隙存在，完成石英玻璃管棒母材40的装载；

行车启动，进行石英玻璃管棒母材40的吊装，快速转运到二次加工处进行放置。

在母材二次加工时，因采用高纯石墨材质制备的装载石墨组件，所以无需拆除，即使在高温的加工环境中，也不会有杂质的引入。整个加工过程中，减少了作业流程，还可在加工后直接吊装进行下一工序，节省时间，提高作业速度。

整个石英玻璃管棒母材装载和转运的过程中，不需要人员对石英玻璃管棒母材的接触组装；在石英玻璃管棒母材放置的过程中也不需要人工进行石英玻璃管棒母材重心的调整；全程自动化进行，避免了对石英玻璃管棒母材表面的杂质(粉尘、油渍、汗渍等)的引入，保证了石英玻璃管棒母材的纯度。

在本实用新型说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本实用新型说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种石英玻璃管棒母材的装载装置，其特征在于，包括；

石墨管，底部设有同心内陷的第一凹孔和第二凹孔，在形成有所述第一凹孔的管壁处设置有径向贯穿管壁的第一外销孔；所述第二凹孔深度未及所述第一外销孔，且内侧设有内螺纹；

石墨调节套，设有底座、设于所述底座之上的螺纹部和中心设有与所述第一凹孔一致的通孔；所述螺纹部旋入所述第二凹孔的内螺纹；

石墨芯杆，穿入所述第一凹孔和所述通孔，上部与所述第一外销孔对应位置处设有第一内销孔；所述石墨芯杆下部设有第二内销孔；

吊装组件，设有吊装座、设于所述吊装座中部向下延伸的连接杆；所述吊装座设有吊装扣，所述吊装扣具有向上方伸出的耳状部，和与所述耳状部连接的吊环；在所述耳状部形成固定孔，所述吊环穿过所述固定孔进行吊装；

其中，通过第一固定销贯穿所述第一外销孔和所述第一内销孔，对所述石墨芯杆与所述石墨管进行轴向固定；

所述石墨芯杆下端插入形成于石英玻璃管棒母材顶端的插孔，由第二固定销穿过形成于所述插孔的石英玻璃管棒母材侧壁的第二外销孔和所述第二内销孔，对所述石墨芯杆与石英玻璃管棒母材进行轴向固定；

所述石墨调节套通过在所述第二凹孔内旋转，使所述底座抵接石英玻璃管棒母材的上端面而紧固；

所述连接杆底端设有外螺纹，旋入所述石墨管顶端的内螺纹，对所述吊装组件与所述石墨管进行固定。

2.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，

所述吊装座，中心内嵌水平设置的关节轴承，所述关节轴承中心处形成安装孔。

3.根据权利要求2所述的装载装置，其特征在于，

所述关节轴承包括轴承内圈和轴承外圈；其中，

所述轴承外圈的内表面是凹形弧面，所述轴承内圈的外表面是凸形弧面，所述凹形弧面和所述凸形弧面吻合，所述轴承内圈在所述轴承外圈的内部进行转动；所述轴承内圈设有所述安装孔。

4.根据权利要求3所述的装载装置，其特征在于，

所述吊装座中部设有轴承孔，所述关节轴承内嵌在所述轴承孔。

5.根据权利要求3所述的装载装置，其特征在于，

所述连接杆顶端设有卡座，所述卡座卡位在所述轴承内圈，将所述连接杆固定在所述吊装座。

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