说明书 发明名称:提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置及方法 技术领域
[0001] 本发明涉及本发明涉及结晶机技术, 特别涉及一种提高结晶机瓶口冷却生产效 率的装置及方法。
背景技术
[0002] 传统的结晶机冷却瓶口釆用的方式如图 1所示: 在 A处冷却头开始插入瓶胚冷却 , 逆时针旋转至 B处插入到位, 逆吋针旋转至 C处时开始拨出瓶胚, 至 D处拨出 到位, 结束冷却, 其缺点是在冷却单个瓶胚口时间一定的条件下, 整条结晶机 冷却瓶口生产效率相对较低。
技术问题
[0003] 基于此, 有必要针对现有技术的缺陷, 提供一种提高结晶机瓶口冷却生产效率 的装置及方法。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 一种提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置, 包括冷却转盘、 多个冷却头组件、 插胚凸轮板、 提胚凸轮板、 脱胚凸轮板, 结晶机的结晶链沿冷却转盘的外周设 置, 结晶链上设有保护套, 瓶胚设置在保护套内, 且瓶胚口外露于保护套, 多 个冷却头组件以冷却转盘的轴心线为中心安装在冷却转盘上、 且冷却头组件设 置在保护套的上方, 所述冷却头组件包括上下层叠设置的上安装板与下安装板 、 冷却轴体、 与冷却转盘连接的导向轴, 导向轴依次穿过上安装板、 下安装板 , 上安装板与下安装板之间设有隔垫, 冷却轴体固定在上安装板上、 且冷却轴 体的轴头穿过下安装板露出, 上安装板与冷却转盘的切线方向平行的至少一个 侧面上设有上滚轮, 下安装板与所述上滚轮同一侧的侧面上设有下滚轮, 所述 插胚凸轮板、 提胚凸轮板、 脱胚凸轮板均安装在冷却头组件的旋转路径中, 插 胚凸轮板设置在结晶链进入冷却转盘的入口处, 提胚凸轮板设置在结晶链绕出 冷却转盘的出口处, 以所述入口处为起点, 沿冷却转盘的旋转方向旋转, 所述
脱胚凸轮板设置在提胚凸轮板的下游, 插胚凸轮板位于上滚轮的上方, 提胚凸 轮板位于下滚轮的下方, 脱胚凸轮板位于上滚轮与下滚轮之间。
[0005] 其进一步技术方案如下:
[0006] 所述脱胚凸轮板靠近所述插胚凸轮板设置。
[0007] 所述冷却头组件还包括上直线轴套、 下直线轴套, 所述上直线轴套、 下直线轴 套均套在导向轴上, 所述隔垫设置在上直线轴套与下直线轴套之间, 所述上安 装板套在上直线轴套上, 下安装板套在下直线轴套上。
[0008] 所述冷却头组件还包括退料环, 所述退料环套在冷却轴体的轴头上、 且固定在 下安装板上。
[0009] 所述的提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置还包括脱胚导轨, 所述脱胚导轨对 应设置在脱胚凸轮板的下方, 脱胚凸轮板的下端面与脱胚导轨的上端面之间形 成容纳下滚轮的导轨槽。
[0010] 沿冷却转盘的旋转方向, 所述插胚凸轮板的下端面呈逐渐下降的趋势, 所述提 胚凸轮板的上端面呈逐渐上升的趋势, 所述脱胚凸轮板的上端面呈逐渐上升的 趋势。
[0011] 所述上安装板与冷却转盘的切线方向平行的两侧面上均设有上滚轮, 下安装板 与冷却转盘的切线方向平行的两侧面上均设有下滚轮 260, 而且两个上滚轮的上 方均设有一块所述插胚凸轮板, 两个下滚轮的下方均设有一块所述提胚凸轮板 , 同一侧的上滚轮与下滚轮之间均设有一块所述脱胚凸轮板。
[0012] 一种提高结晶机瓶口冷却生产效率的方法, 包括如下步骤:
[0013] 结晶链沿冷却转盘旋转方向绕冷却转盘的外周转动, 冷却转盘带动冷却头组件 转动;
[0014] 当冷却头组件的上滚轮沿插胚凸轮板的下端面移动吋, 冷却轴体的轴头逐渐插 入结晶链上保护套内的瓶胚内, 开始进行热交换;
[0015] 结晶链与冷却转盘同步旋转, 当冷却头组件的下滚轮沿提胚凸轮板的上端面移 动时, 冷却轴体的轴头及瓶胚向上移动逐渐与结晶链分离;
[0016] 冷却转盘带动与结晶链分离的瓶胚继续旋转, 当冷却头组件的上滚轮沿脱胚凸 轮板的上端面移动、 且冷却头组件的下滚轮沿脱胚凸轮板的下端面移动时, 冷
却轴体的轴头向上移动, 其上的瓶胚被冷却头组件的下安装板阻挡与冷却轴体 的轴头分离, 结束热交换。
[0017] 其进一步技术方案如下:
[0018] 当冷却头组件的上滚轮沿脱胚凸轮板的上端面移动吋, 还包括如下步骤: [0019] 冷却头组件的下滚轮沿脱胚凸轮板的下端面与脱胚导轨的上端面之间形成的导 轨槽移动。
[0020] 当冷却头组件的上滚轮沿脱胚凸轮板的上端面移动, 冷却轴体的轴头向上移动 吋, 还包括如下步骤:
[0021] 冷却轴体的轴头上的瓶胚被下安装板下端面上的退料环阻挡, 逐渐与冷却轴体 的轴头分离。
发明的有益效果
有益效果
[0022] 上述提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置及方法, 通过设置插胚凸轮板、 提胚 凸轮板、 脱胚凸轮板, 将提胚与脱胚分离开来, 冷却头组件由插胚凸轮板转动 到脱胚凸轮板的吋间为单个瓶胚冷却吋间, 相对传统的结晶机冷却瓶口的方式 , 在单个瓶胚冷却吋间相等, 结晶链回转半径相同的情况下, 冷却头组件的线 速度得到了提高, 而冷却头组件的线速度与结晶链的线速度相同, 所以结晶链 的线速度也得到了提高, 从而使结晶机冷却瓶口的生产效率提高了。
对附图的简要说明
附图说明
[0023] 图 1为传统的结晶机瓶口冷却的示意图;
[0024] 图 2为本发明实施例所述的提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置的整体示意图
[0025] 图 3为本发明实施例所述装置插胚状态的局部示意图;
[0026] 图 4为本发明实施例所述装置提胚状态的局部示意图;
[0027] 图 5为本发明实施例所述装置脱胚状态的局部示意图;
[0028] 图 6为本发明实施例所述冷却头组件的结构示意图。
[0029] 附图标记说明:
[0030] 1、 结晶链, 2、 保护套, 3、 瓶胚, 4、 通水套, 10、 冷却转盘, 20、 冷却头组 件, 210、 上安装板, 220、 下安装板, 230、 冷却轴体, 240、 导向轴, 250、 上 滚轮, 260、 下滚轮, 270、 上直线轴套, 280、 下直线轴套, 290、 退料环, 30 、 插胚凸轮板, 40、 提胚凸轮板, 50、 脱胚凸轮板, 60、 脱胚导轨, 70、 导轨 槽。
发明实施例
本发明的实施方式
[0031] 如图 2至图 6所示, 一种提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置, 包括冷却转盘 10 、 多个冷却头组件 20、 插胚凸轮板 30、 提胚凸轮板 40、 脱胚凸轮板 50, 结晶机 的结晶链 1沿冷却转盘 10的外周设置, 结晶链 1上设有保护套 2, 瓶胚 3设置在保 护套 2内, 且瓶胚口外露于保护套 2, 多个冷却头组件 20以冷却转盘 10的轴心线 为中心安装在冷却转盘 10上、 且冷却头组件 20设置在保护套 2的上方, 所述冷却 头组件 20包括上下层叠设置的上安装板 210与下安装板 220、 冷却轴体 230、 与冷 却转盘 10连接的导向轴 240, 导向轴 240依次穿过上安装板 210、 下安装板 220, 上安装板 210与下安装板 220之间设有隔垫 (图中未示出) , 冷却轴体 230固定在 上安装板 210上、 且冷却轴体 230的轴头穿过下安装板 220露出, 上安装板 210与 冷却转盘 10的切线方向平行的至少一个侧面上设有上滚轮 250, 下安装板 210与 所述上滚轮 250同一侧的侧面上设有下滚轮 260, 所述插胚凸轮板 30、 提胚凸轮 板 40、 脱胚凸轮板 50均安装在冷却头组件 20的旋转路径中, 插胚凸轮板 30设置 在结晶链 1进入冷却转盘 10的入口处, 即 AB段, 提胚凸轮板 40设置在结晶链 1绕 出冷却转盘 10的出口处, 即 EF段, 以所述入口处为起点, 沿冷却转盘 10的旋转 方向旋转, 所述脱胚凸轮板 50设置在提胚凸轮板 40的下游, 即 GH段, 插胚凸轮 板 30位于上滚轮 250的上方, 提胚凸轮板 40位于下滚轮 260的下方, 脱胚凸轮板 5 0位于上滚轮 250与下滚轮 260之间。 如图 6所示, 本申请中上安装板 210与冷却转 盘 10的切线方向平行的两侧面上都设有上滚轮 250, 下安装板 210与冷却转盘 10 的切线方向平行的两侧面上都设有下滚轮 260, 而且两个上滚轮 250的上方均设 有一块所述插胚凸轮板 30, 两个下滚轮 260的下方均设有一块所述提胚凸轮板 40 , 同一侧的上滚轮 250与下滚轮 260之间均设有一块所述脱胚凸轮板 50, 这样设
置使冷却头组件上移或下移时两侧同吋受力, 保持两侧平衡, 避免插胚、 提胚 、 脱胚不到位的情况出现。
[0032] 通过设置插胚凸轮板 30、 提胚凸轮板 40、 脱胚凸轮板 50 , 将提胚与脱胚分离开 来, 冷却头组件 20由插胚凸轮板 30转动到脱胚凸轮板 50的时间为单个瓶胚冷却 吋间, 相对传统的结晶机冷却瓶口的方式, 在单个瓶胚冷却时间相等, 结晶链 1 回转半径相同的情况下, 冷却头组件 20的线速度得到了提高, 而冷却头组件 20 的线速度与结晶链 1的线速度相同, 所以结晶链 1的线速度也得到了提高, 从而 使结晶机瓶口冷却生产效率提高了, 而且将插胚凸轮板 30设置在结晶链 1进入冷 却转盘 10的入口处, 提胚凸轮板 40设置在结晶链 1绕出冷却转盘 10的出口处, 使 瓶胚口在保护套 2内有足够的时间冷却, 使提胚时瓶胚口能由于冷却产生收缩而 箍在冷却轴体 230的轴头上, 不至于掉落; 传统的结晶机冷却瓶口的方式, 由于 冷却时间恒定, 而冷却时间内结晶链与瓶胚转动的距离一定, 所以速度无法提 高。
[0033] 参照图 1, 冷却单个瓶胚口吋间为 t, 传统的结晶机瓶口冷却效率相对较低, 计 算公式如下:
[0034] Vl_传统的结晶链移动速度, R_结晶链回转半径, ω ι_传统的结晶链角速度
, α ΑΒ -插胚段, α∞-提胚段及脱胚段, η ι-传统的结晶链转速;
[0035] Vl= Rxco!,因 ω 1=2η ! , η 1=(180-α ΑΒ-α CD)/360/t,将以上公式代入可得:
[0036] Vl= R 2 n
AB-a
CD)/360/t (mm/s);
[0037] 参照图 2, 假设单个瓶胚冷却时间相等, 结晶链 1回转半径相同的情况下, 本实 施例所述的冷却头组件 20的线速度 V2>V 1 ,因冷却头组件 20的线速度与结晶链 1 的线速度是一样的, 所以结晶链 1的线速度也比原来提高了,结晶机瓶口冷却生 产效率提高了, 计算公式如下:
[0038] V2—本实施例所述的结晶链 1移动速度, R—结晶链 1回转半径, ω 2—本实施例 所述的结晶链 1角速度, oc AB -插胚段, a E「提胚段, a CH-脱胚段, a HA -直 线 OA与 OH之间的夹角, n 2_本实施例所述的结晶链 1转速;
[0039] V2= Rxco 2,因 ω 2=2η 2π, η 2=(360-α ΑΒ - a GH- a HA)/360/t,将以上公式代入可得:
[0040]
AB -a
GH-a
HA)/360/t (mnVs)
[0041] 因 α
ΗΑ <180°,所以 V2>V1;
[0042] 假设: cc AB=a CD=a GH=10。, a HA=60°
[0043] 贝 IJ: V2/V1=280/160=1.75=175<¾,生产效率提高了 75%。
[0044] 本实施例中所述脱胚凸轮板 50靠近所述插胚凸轮板 30设置。 这样设置能减小脱 胚凸轮板 50与插胚凸轮板 30之间的夹角, 使冷却头组件 20的线速度与结晶链 1的 线速度提高, 进一步提高生产效率。
[0045] 如图 3至 6所示, 本实施例所述冷却头组件 20还包括退料环 290, 所述退料环 290 套在冷却轴体 230的轴头上、 且固定在下安装板 220上。 通过设置退料环 290, 使 脱胚更顺利, 且不会伤害瓶胚口。
[0046] 所述的提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置还包括脱胚导轨 60, 所述脱胚导轨 60对应设置在脱胚凸轮板 50的下方, 脱胚凸轮板 50的下端面与脱胚导轨 60的上 端面之间形成容纳下滚轮 260的导轨槽 70。 通过导轨槽 70, 在脱胚过程中, 使下 安装板 220垂直方向保持相对静止, 使瓶胚与冷却轴体 230快速、 顺利地分离。
[0047] 沿冷却转盘 10的旋转方向, 本实施例中冷却转盘 10的旋转方向为逆吋针方向, 所述插胚凸轮板 30的下端面呈逐渐下降的趋势, 在插胚过程中带动冷却头组件 2 0整体逐渐下移, 所述提胚凸轮板 40的上端面呈逐渐上升的趋势, 带动冷却头组 件 20整体逐渐上移, 所述脱胚凸轮板 50的上端面呈逐渐上升的趋势, 带动上安 装板 210相对下安装板 220逐渐上移。
[0048] 参照图 3至图 5 , 本实施例所述的提高结晶机瓶口冷却生产效率的装置原理说明 如下:
[0049] 冷却开始状态 A→B: (见图 3)
[0050] 插胚凸轮板 30与上滚轮 250组成凸轮机构, 插胚凸轮板 30相对静止, 冷却头组 件 20绕旋转中心 (参照图 1) 旋转吋, 根据凸轮机构工作原理, 插胚凸轮板 30下 表面将向下压上滚轮 250, 使之向下运动, 因上滚轮 250与上安装板 210联接在一 起, 冷却轴体 230固定在上安装板 210上, 所以带动冷却轴体 230沿导向轴 240方 向插入瓶胚口中, 幵始进行热交换 (冷却轴体 230用冷水循环冷却, 冷水由通水套 4进入冷却轴体 230) ;
[0051] 提胚状态E→F: (见图 4)
[0052] 提胚凸轮板 40与下滚轮 260组成凸轮机构, 提胚凸轮板 40相对静止, 冷却头组 件 20绕旋转中心 (参照图 1) 旋转时, 根据凸轮机构工作原理, 提胚凸轮板 40上 表面将向上推动下滚轮 260, 使之向上运动, 因下滚轮 260与下安装板 220联接在 一起, 下安装板 220与上安装板 210可以沿导向轴 240滑动, 下安装板 220将推动 上安装板 210向上移动, 带动冷却轴体 230和瓶胚向上移动与结晶链 1分离, 瓶胚 口因为冷却后产生收缩而箍在冷却轴体 230的轴头上;
[0053] 冷却结束状态 G→H: (见图 5)
[0054] 脱胚凸轮板 50与上滚轮 250组成凸轮机构, 脱胚凸轮板 50相对静止, 冷却头组 件 20绕旋转中心 (参照图 1) 旋转时, 根据凸轮机构工作原理, 脱胚凸轮板 50上 表面将向上推动上滚轮 250, 使之向上作直线运动, 因上滚轮 250与上安装板 210 联接在一起, 冷却轴体 230固定在上安装板 210上, 所以带动冷却轴体 230和瓶胚 向上移动, 同时下滚轮 260在脱胚凸轮板 50与脱胚导轨 60之间形成的导轨槽 70中 滚动, 垂直方向保持相对静止, 下滚轮 260与退料环 290固定在下安装板 220上, 所以退料环 290垂直方向保持相对静止, 当瓶胚和冷却轴体 230同时向上移动时 , 瓶胚上表面将被退料环 290下表面阻挡, 与冷却轴体 230接触面积逐渐减少, 直到与冷却轴体 230完全脱离, 结束冷却状态, 瓶胚在重力的作用下掉入胚斗中
[0055] 如图 6所示, 所述冷却头组件 20还包括上直线轴套 270、 下直线轴套 280, 所述 上直线轴套 270、 下直线轴套 280均套在导向轴 240上, 所述隔垫设置在上直线轴 套与下直线轴套 280之间, 所述上安装板 210套在上直线轴套 270上, 下安装板 22 0套在下直线轴套 280上。 通过设置上直线轴套 270、 下直线轴套 280使上安装板 2 10、 下安装板 220能更顺利地沿导向轴 240上下移动。
[0056] 一种提高结晶机瓶口冷却生产效率的方法, 包括如下步骤:
[0057] 结晶链 1沿冷却转盘 10旋转方向绕冷却转盘 10的外周转动, 冷却转盘 10带动冷 却头组件 20转动;
[0058] 当冷却头组件 20的上滚轮 250沿插胚凸轮板 30的下端面移动时, 冷却轴体 230的 轴头逐渐插入结晶链 1上保护套 2内的瓶胚内, 开始进行热交换;
[0059] 结晶链 1与冷却转盘 10同步旋转, 当冷却头组件 20的下滚轮 260沿提胚凸轮板 40
的上端面移动时, 冷却轴体 230的轴头及瓶胚向上移动逐渐与结晶链 1分离; [0060] 冷却转盘 10带动与结晶链 1分离的瓶胚继续旋转, 当冷却头组件 20的上滚轮 250 沿脱胚凸轮板 50的上端面移动、 且冷却头组件 20的下滚轮 260沿脱胚凸轮板 50的 下端面与脱胚导轨 60的上端面之间形成的导轨槽 70移动吋, 冷却轴体 230的轴头 向上移动, 其上的瓶胚被冷却头组件 20的下安装板 220下端面上的退料环 290阻 挡, 与冷却轴体 230的轴头分离, 结束热交换。
[0061] 该方法能有效使结晶链 1及冷却转盘 10的速度提高, 从而提高结晶机瓶口冷却 生产效率。
[0062] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合, 为使描述简洁, 未对上述 实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述, 然而, 只要这些技术特 征的组合不存在矛盾, 都应当认为是本说明书记载的范围。
[0063] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式, 其描述较为具体和详细, 但 并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是, 对于本领域的 普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干变形和改 进, 这些都属于本发明的保护范围。 因此, 本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。