供料机械与设备.ppt

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第八章供料机械与设备,主讲：

郭宏伟陕西科技大学材料科学与工程学院,瓶罐的生产工艺流程,玻璃供料道与供料机照片,吸料式供料机履带式供料机滴料式供料机料滴在匀料筒、料碗、冲头、剪刀等部件作用下形成，原理图如下：

供料道结构

（1）作用：

向供料机提供温度适宜成形且温度均一的玻璃液。

工作池玻液温度1300，对瓶罐成型过高，不能被剪成料滴，因而必须冷却玻液到准确而均匀的温度，以满足成型机要求。

横火焰蓄热式马蹄焰池窑示意图,管道作用：

将玻液由熔窑工作池输送给供料机，然后再供给成型机。

玻液流过料道常冷却降温200左右。

玻液温度38，粘度1倍。

距料碗口1200mm左右=102Pas。

车间布置应避免拐弯或死角，防止料液温度不均或出现析晶等缺陷。

热交换器：

设有加热和冷却装置，玻液流速很慢，大量热通过辐射对流传导而散失。

均化器：

接近料盆约1m开始作用，通过加热使料温均匀，还可机械搅拌使料温和成分进一步均匀。

（2）结构：

标准型供料道长4.2m或4.3m。

闸砖：

插入玻液内1220mm。

作用：

分隔冷却池与供料道火焰空间，挡住脏玻璃或表面料皮。

冷却段：

冷却玻液表面。

依靠本身的辐射和强制对流。

既设加热喷嘴，又设冷空气入口，长度/整个料道长3/4。

闸砖：

玻液表面，分隔料道前后两段火焰空间。

调节段：

均化玻液温度，标准长度1220mm。

设加热喷嘴,表面温度适当提高。

上下层玻液温度均一，横断面温差为95，较好调节在80。

改进的料道不仅节能，温差小于2。

设搅拌棒均化温度和将后面玻璃向前推。

料盆区：

经匀料筒搅拌。

（3）规格、形式：

国内：

常见A3240-Y型配QD4制瓶机近年：

D41-66（4460）配QD6DT56-91配QS6BLLD560配S10（S.G.）BLLD660配S10D.G型等。

均是国外料道引进消化及英制改公制后设计，与国外料道相似。

美国哈特福德公司1918年首次试成“叶桨-冲头式”供料机，提供圆柱状的料滴，供压-吹法生产大口瓶，吹-吹法制小口瓶。

1922年A型单式供料机（144型），匀料筒代替桨叶。

国内的A3240-Y，A-2630，D41-66等是144型的改进型。

20世纪40年代81型供料机，50年代的115型、BHF70型供料机（相当国内DT56-91，BLLD560）。

60年代出现194、503型，70年代513，113型。

这些供料机适应高速生产，出料量大，调温能力大。

按出料量、工作池温度、料滴温度来设计。

按宽度（料槽内部尺寸）有三种规格：

按加热方式分：

K型，气体燃料；Z型，液体燃料；C型，电加热（硅碳棒或钼电）。

之相应料道为：

KU，ZU，KZU，CU；KW，ZW，KZW，CW；SKW。

不论如何其调节段长不变为1220mm，冷却段以610mm的倍数增减。

调节段纵向剖面有直形，喇叭形，料盆深度有标准型（6”，7”7.25”），深型（9.5”，10”）。

发展趋势：

宽、长方向发展。

特殊玻璃如高硼硅玻璃（派来克斯），硼挥发严重，采用通道形式，接近料盆处，设撇料装置。

硼硅酸盐玻璃的撇料装置,照片来自承德华富玻璃厂,（4）料道钢结构及支点位置：

钢结构下部由前后两个（或更多）立柱支撑，多采用单点滑动支座。

国外料道采用滚柱体支撑，保证烤窑时料道膨胀伸长不受阻碍。

料道的膨胀10.41mm/1000mm。

与池炉的钢结构分开，料道方向尽可能不出现弯折。

（5）安装与布置：

与预计最大产量吨位相适应宽度；尺寸具备充分冷却和加热的能力（长度）；两制瓶机间布置57m空间；避免与熔炉的连接有较大的角度；尽可能不布置成弯曲料道，以免成“死角”料滴温度不均；,料道后支柱与工作池钢结构用螺钉或焊接方式连接；料道前支柱的位置；料道加热、冷却系统装置；供料机平台位置及高度便于对供料机、料道的操作维修，不可固定在窑炉及料道钢结构上；玻液高度及液面控制仪应保证制瓶机要求，液面在料盆上平面以下25.4mm。

落料孔应流出膨胀量。

窑炉及料道钢结构,照片来自宝鸡育才玻璃厂,（6）供料道加热与冷却系统：

料槽砖上方，KU或KW型料道是一排喷嘴砖（ZU，ZW型也是），燃烧器通过喷嘴砖向料道内燃烧加热，间距114mm。

沿冷却段、均化段及料盆均匀分布。

一般燃烧系统如下图：

每个料道共有三个系统（冷却段、均化段、料盆各一个），相互独立不干扰。

喷嘴砖上为拱脚砖，隔一定距离留出一条冷却风道，与外面冷却风嘴连接，冷却风道截面处有孔洞、盖板砖，同步控制，形成冷却风路，这种结构是常规设计的料道。

冷却风主要冷却拱脚砖上的碹。

6.2供料道操作及进展：

产品规格料重不同，对玻液温度变化进行不同控制。

瓶罐生产料温控制5，引进料道适应高速生产控制2，轻量瓶控制0.5。

不同重量产品成型料温大不相同。

（1）操作:

先过冷玻璃液,然后再升温调节。

料重很小瓶子，西林瓶，饮料瓶，口服液瓶。

滴料温度高（1200）。

工作池温度1320，料道中耐火材料传热会散失部分热量，但在冷却段仍需加热。

香槟酒瓶:

料重大的滴料温度9801040。

总趋势为降温。

中等大小的瓶子：

500g左右的啤酒瓶。

降温趋势较缓。

（2）搅拌：

均化的好方法，设置在调节段或料盆处。

将玻液推向料盆以维持料盆液面压头；使玻液温度均匀；将条纹搅散，使玻液成分均匀。

搅拌桨由硅线石或电熔材料制成，转速10转/分，两桨转向相反，左桨右旋，右桨左旋。

（3）料道进展：

标准料道横截面：

玻液面积/耐材面积=1/12玻液重量/耐材重量=1/10现在料道调节滞后严重，须改进。

料槽中玻液温度特点：

中间高，两侧低。

内部高，外部低。

通过辐射加热使料槽玻液温度两侧升高，中间降低。

6.3供料温度对瓶罐缺陷的影响,

（1）料温过低：

瓶口、瓶颈炸裂，瓶底，瓶口可能出现剪刀疤。

外表面出现皱纹。

（2）料温过高：

扁口，瓶身歪斜，瓶底下凸，瓶肩薄，瓶底厚。

（3）料温不均匀：

瓶肩过厚，过薄，底歪斜。

玻璃表面出现搓板纹或纵向波纹。

（4）料道带入的气泡、大气泡：

料道中落入碎玻璃及铁器等。

6.4供料机械部分,供料机必须供给温度均匀一致的料滴，还需符合料形与料重要求，使成形机获得高生产率。

为此：

须连续提供温度或粘度满足成形的料滴；能精确控制料滴的重量；料形能适合初型模的形状，使成形的装料工序顺利完成。

供料机照片,照片来自徐州玻璃厂,

（1）料滴形成：

条件是玻液具有稳定的适宜的温度和粘度。

一般适合于各种成形方法的料滴形状：

料滴在匀料筒、料碗、冲头、剪刀等部件作用下形成，原理图如下：

（2）供料机构：

由冲头机构、剪刀机构、匀料筒机构组成。

1）冲头机构：

冲头及安装：

冲头耐火材料制品。

冲头固定在冲头夹座内，用压板将冲头夹座与冲头臂固联。

供料机照片,冲头,剪刀,匀料筒,照片来自户县秦川玻璃厂,高度标尺及作用：

冲头高度指冲头在行程下终点时其端头与料碗下底孔平面间距离：

若冲头端部与料碗口平面相平时，指针指在0上，为零线位置。

新冲头调整时应调节在零线以上，防止冲头碰坏料碗。

冲头行程：

H=h1-h0。

冲头往复运动的原理。

由凸轮-连杆机构实现。

向上升起:

靠冲头凸轮推动。

向下移动:

重力使滚轮紧紧靠在凸轮上,运动规律由凸轮外轮廓控制。

凸轮机构+四杆机构+杠杆机构,冲剪时间差的调节：

冲头降至下终点的时刻与料液被剪断形成料滴时刻的时间差。

影响料滴形状最重要因素。

但不影响料重。

同一料重料滴，时间差料形越短粗；时间差越细长。

粗调节用剪刀凸轮与冲头凸轮相位差，细调节通过冲剪时间差手柄（十三手柄，6.5）调整。

冲头行程调节装置：

更换产品或料温变化时，需要调节料重，方法是改变冲头行程。

行程越大料重也越大，反之就越小。

粗调节:

改变铰接点A、B点来改变冲头行程。

范围：

A点3264mm，B点55112mm。

停机进行，粗调时冲头最低点位置并不变。

细调节:

改变连接杆铰接点C的位置，C点移动导轨为一圆弧。

通过行程调节手柄调节。

冲头高度调节：

改变料重方法之一。

冲头高度升高，增加料重。

相反减少料重。

通过冲头高度调节手柄调节。

可改变BAO杆与CO杆夹角，冲头下终点位置发生变化，但不影响冲头行程。

冲头行程与冲头高度调节既影响料形，也影响料重。

2）剪刀机构:

将由冲头挤出的玻璃液剪断，而成为一个料滴。

剪刀凸轮,照片来自户县秦川玻璃厂,剪切原理：

由凸轮-连杆实现上述动作。

滚轮与凸轮升程曲线接触时，左右剪刀臂张开，同时拉紧弹簧。

滚轮处于回程曲线时，弹簧拉力使左右剪刀合拢剪切料液，剪切速度由回程曲线确定，剪切力由弹簧力实现，可保护剪刀片。

若玻液中夹杂耐材硬块用弹簧有缓冲。

剪刀掩闭程度调节装置：

两剪刀片剪切时相互重合的程度。

应重合，且需稍剪过一点，以保证玻液剪断。

用带有左右螺旋的丝杆和丝母与之相连，旋动丝母使连杆长度变化，可保证掩闭约为1.3mm.。

剪切中心调节装置：

左右两剪刀片刚闭合位置与料碗口、冲头轴线对中。

调节剪刀支架内六角螺钉。

剪刀高度调节：

剪刀与料碗底部距离为剪刀高度。

依靠调节整个剪刀支架与料碗底部的相对位置，保证剪切在料滴最小颈部处，还可改变料形和料重。

剪刀支承座固定在炉头铁壳上，剪刀高度一般是12.719.5mm之间。

剪刀松紧（摩擦力）调节装置：

左右两片剪刀的接触程度可调节。

若剪刀片不贴合，则不可能剪断料液或剪断料液处表面粗糙，接触太紧则磨损严重，而且可能剪不断料液，形成一个尾巴。

调节剪刀支架支承座右剪刀支架的手柄。

托料块调节装置：

剪切时左剪刀在下，右剪刀在上，料滴受左剪刀撞击力作用下落时上部向右偏，因而在右剪刀臂上设置托料块，由右剪刀臂上的螺旋装置调节。

托料块圆弧直径比料碗大6mm。

剪刀片安装及调整：

左剪刀用螺钉直接紧固，而右剪刀柄由一个半圆柱体、梯形槽体组成，两端用螺钉紧固。

保证左右两剪刀片所在平面平行，准确完成剪切。

3）匀料筒机构:

匀料筒转动对玻液搅拌并均化，用料筒与料盆底的间隙形成玻液通道控制流量。

匀料筒安装及结构：

匀料筒为耐材空心圆筒，悬挂于料盆落料口环上方，与落料口同心，并悬挂在上弹子碗中央，用压圈压住。

上弹子碗固连着方框链轮，转速为57转/分，上下弹子碗之间装22钢球，以弹子的滚动相对运动。

料筒托臂架向外伸出挂平衡锤调整机构重心。

匀料筒高度调节：

料筒底与料盆底的距离，其高度控制料重，靠空心轴进行调节。

4）附属机构,A排料机构：

当玻璃液不适宜制作制品或成形机停机不需料滴时，用来把玻璃；液导入废玻璃池中。

B机台下的控制把手：

供料机的机台位于成形机的顶上，为了免除操作人员频繁地往返于上下两层的不便，将一部分调节手把用万向轴接长，引至成形机附近，方便了供料机的调节工作。

在机台下可供调节的手把有：

匀料筒高度调节，冲头和剪刀时间间隔调节，托料块位置调节，以及还有剪刀刹车，冲头刹车，冲头高度调节和活动排料槽升降等。

供料机地主要技术特性,A320型供料机A-表示供料机专配行列式制瓶机之用；320表示池窑出口到滴料中心距为3240mm；Y表示用轻柴油加热。

（3）影响料形、料重的因素及调节A、料温、机速影响料温料重料形变长，狗骨形料温料重料形变短，肩部大且粗机速料重料形变短粗机速料重料形变细长，狗骨形,调节供料机前先稳定料温、机速。

先易后难。

先调料重，得满意料形。

顺序：

改变匀料筒高度冲头行程调节冲头高度调节料碗口径液面高度,B、料重调节1）匀料筒高度高度料重料形变长，狗骨形高度料重料形变短，前变尖后宽肩2）冲头行程行程料重料形变短尖有肩部行程料重料形变长，狗骨形,3）冲头位置（高度）高度料重料形变长，狗骨形冲头高度料重料形变短，尖有肩部4）料碗口径大料重大料形加粗口径小料重小料形变细,5）液面高度升高料重降低料重6）冲头尺寸形状冲头用大尺寸，圆球头部型，料重料形短圆柱体冲头用小尺寸尖端部,料重料形长而细。

着色料道炉内玻璃白色料道着色红、绿、兰、黄等考虑问题：

1）有相当长的调节及均化空间，89m,甚至1520m;2）温度梯度小；3）需搅拌（24个），且易均化；4）着色的浓缩料，熔点低，易扩散，不易产生气泡。

思考题,1.供料道的功用是什么？

标准供料道分哪些区域？

2.供料机冲头机构中有哪些调节手柄（包括粗调节）？

各调整冲头运动的那些因素？

它们对料滴料重及料形有什么影响？

3.供料机剪刀机构中有哪些调节？

4.试简述为什么调整料滴料重、料形之前首先应稳定料温与机速？

料温机速稳定条件下，供料机调节料重的顺序是什么？