斜置凹凸轮滚压机及设有该滚压机的粒料入窑系统

摘要

本发明公开了一种斜置凹凸轮滚压机，包括托轮和压轮，所述托轮的圆周面上设有料坑，所述压轮的圆周面上设有凸台；所述压轮布置于所述托轮的斜上方，两者通过料坑和凸台相啮合，其啮合部位的凸台顶部与料坑底部之间形成滚压空间，啮合部位的前侧为布料区。该滚压机能够将粉状的玻璃配合料挤压成高致密度的颗粒料，且结构简单、生产效率和成形率高，与其它生产颗粒料的方式相比，可显著降低生产颗粒料的成本。本发明还公开了设有上述斜置凹凸轮滚压机的粒料入窑系统。

权利要求

1.一种斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，包括托轮和压轮，所述托轮的圆周面上设有料坑，所述压轮的圆周面上设有凸台；所述压轮布置于所述托轮的斜上方，两者通过料坑和凸台相啮合，其啮合部位的凸台顶部与料坑底部之间形成滚压空间，啮合部位的前侧为布料区，所述托轮与压轮的中心连线与垂直轴线的夹角范围在30-45°之间。

2.根据权利要求1所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述托轮上的料坑由固定在其圆周面上的筋条和坑条构成，所述筋条形成所述料坑轴向两侧面的侧壁，所述坑条形成所述料坑径向两侧面的侧壁和底部。

3.根据权利要求1所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述压轮上的凸台由镶嵌在其圆周面上的凸台条构成。

4.根据权利要求1所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述托轮的料坑底部设有脱料机构。

5.根据权利要求4所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述脱料机构包括脱料杆、弹簧以及能够在所述托轮内部来回移动的凹凸杆，所述脱料杆设置在所述料坑底部开设的径向通孔中，其头部位于所述料坑底部、下端支撑在所述凹凸杆上；所述弹簧套装在所述脱料杆上，其上端支撑在所述通孔的端口处，下端支撑在所述脱料杆的限位台阶上。

6.根据权利要求5所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述脱料杆在纵截面上呈“T”形。

7.根据权利要求1至6任一项所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述料坑的径向尺寸自底部向上逐渐增大。

8.根据权利要求1至6任一项所述的斜置凹凸轮滚压机，其特征在于，所述料坑以点阵的方式在所述托轮的圆周面上均匀分布；所述凸台以点阵的方式在所述压轮的圆周面上均匀分布。

9.一种粒料入窑系统，包括预压给料机和滚动筛选烘干机，其特征在于，所述预压给料机与滚动筛选烘干机之间设有上述权利要求1至8任一项所述的斜置凹凸轮滚压机。

说明书

斜置凹凸轮滚压机及设有该滚压机的粒料入窑系统

技术领域

[0001] 本发明涉及玻璃制造企业的原料制备领域，特别是涉及一种用于粒料入窑系统的斜置凹凸轮滚压机。此外，本发明还涉及一种设有上述斜置凹凸轮滚压机的粒料入窑系统。

背景技术

[0002] 目前，世界玻璃产量已达每年数亿吨，从2008年开始，我国玻璃产量已跃居世界第一，大约为每年5千万吨至6千万吨，作为一种大型行业，其生产是否满足节能减排的要求是一项非常重要的技术指标。

[0003] 我国自上世纪三十年代玻璃行业诞生以来，玻璃的配合料一直沿用粉状散料的方式向窑内加料，这是一种较为落后的方式，它存在以下缺点：

[0004] 首先，粉状料体积密度小(约0.9～0.11gcm3)，导热系数小(0.24W/m℃)，传热慢，熔化慢，粉状料在窑内熔化过程中会浪费大量热能。

[0005] 其次，粉状料在入窑之前的运输过程中，粉尘飞扬严重，既污染环境，又腐蚀一路的金属设备。

[0006] 再者，粉状料在进入窑内而未熔化前同样存在粉尘飞扬问题，会腐蚀窑体、堵塞蓄热室、降低窑炉寿命。

[0007] 最后，按照玻璃成分比例配合好的料方，经过粉尘飞扬之后，那些较贵的及易挥发的成分(如纯碱、硼砂等)都会受到不同程度的损耗，会严重破坏玻璃配合料的正确成分比例，造成玻璃材料的性能下降。

[0008] 鉴于粉状料存在上述严重缺点，人们总希望采取措施来克服它，这个措施就是将粉状料制备成颗粒料，即业内简称的粉料粒化工程。

[0009] 将粉状料制成颗粒料的方法主要有三种：冲压、滚球、滚压。其中，冲压能得到很密实的颗粒，但它存在效率低、结构复杂、成本高的缺点，由于玻璃行业利润空间较小，一般都接受不了高成本的冲压法。滚球法具有较高的成形效率，能满足环保要求，但颗粒较疏松，达不到玻璃行业的粒化要求，且节能效果不够明显，同样存在结构复杂、成本高的缺点，炼铁行业多采用这种方法。

[0010] 对于滚压方法来讲，上世纪八十年代，上海华东化工学院曾做过粒化实验，用2
含水6-7％的粉状配合料，经过400-500kg/cm 的压力压制，使粒料的体积密度达到了
3
1.9-2.1kg/cm，成型率达到80％，并由上海燃料公司合作设计、制造出一台滚压机组，由可完成加料、滚压、过筛、回料等过程的设备组合而成，因其组合系统中，滚压机的结构设计不合理，送料方法也存在问题，未能投入实际使用。

[0011] 因此，如何将粉状的玻璃配合料挤压成高致密度的颗粒料，同时，尽可能的提高粒化效率和降低成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

[0012] 本发明的目的是提供一种斜置凹凸轮滚压机。该滚压机能够将粉状的玻璃配合料挤压成高致密度的颗粒料，且结构简单、生产效率和成形率高，可显著降低生产成本。

[0013] 为了实现上述目的，本发明提供了一种斜置凹凸轮滚压机，包括托轮和压轮，所述托轮的圆周面上设有料坑，所述压轮的圆周面上设有凸台；所述压轮布置于所述托轮的斜上方，两者通过料坑和凸台相啮合，其啮合部位的凸台顶部与料坑底部之间形成滚压空间，啮合部位的前侧为布料区。

[0014] 优选地，所述托轮与压轮的中心连线与垂直轴线的夹角范围在30-45°之间。

[0015] 优选地，所述托轮上的料坑由固定在其圆周面上的筋条和坑条构成，所述筋条形成所述料坑轴向两侧面的侧壁，所述坑条形成所述料坑径向两侧面的侧壁和底部。

[0016] 优选地，所述压轮上的凸台由镶嵌在其圆周面上的凸台条构成。

[0017] 优选地，所述托轮的料坑底部设有脱料机构。

[0018] 优选地，所述脱料机构包括脱料杆、弹簧以及能够在所述托轮内部来回移动的凹凸杆，所述脱料杆设置在所述料坑底部开设的径向通孔中，其头部位于所述料坑底部、下端支撑在所述凹凸杆上；所述弹簧套装在所述脱料杆上，其上端支撑在所述通孔的端口处，下端支撑在所述脱料杆的限位台阶上。

[0019] 优选地，所述脱料杆在纵截面上呈“T”形。

[0020] 优选地，所述料坑的径向尺寸自底部向上逐渐增大。

[0021] 优选地，所述料坑以点阵的方式在所述托轮的圆周面上均匀分布；所述凸台以点阵的方式在所述压轮的圆周面上均匀分布。

[0022] 本发明还提供一种粒料入窑系统，包括预压给料机和滚动筛选烘干机，所述预压给料机与滚动筛选烘干机之间设有上述任一项所述的斜置凹凸轮滚压机。

[0023] 本发明所提供的斜置凹凸轮滚压机采用凹凸啮合的形式来滚压粉状的玻璃配合料，其托轮上的料坑布满玻璃配合料后，运行至啮合部位时，由压轮上的凸起挤压料坑内的玻璃配合料，使其在料坑中被挤压成高致密度的粒料，经过压轮的滚压后，托轮继续转动，在料坑大体处于开口向下的位置时，粒料从其所在的料坑中脱出并进入下一工序，如此循环往复，控制托轮和压轮连续运转可源源不断地产出入窑所需的粒料。由于压轮布置于托轮的斜上方，因此可以在啮合部位的前侧(即托轮上方)形成布料区，该布料区能够合理地给料坑布料，并在布料后马上进入挤压工序，且压轮的自重能够让滚压机等得到挤压力的补偿，其结构简单、生产效率高、粒化成形率高，且颗粒更致密，可显著降低生产成本。

[0024] 在一种具体实施方式中，所述托轮上的料坑由固定在其圆周面上的筋条和坑条构成，所述筋条形成所述料坑四周的侧壁，所述坑条形成所述料坑的底部。上述筋条和坑条具有以下功能：a、构成密布的易脱料的料坑；b、传递从托轮轮毂上传递过来的转动；c、方便拆装。检修；d、用高强度材料、淬火、镀铬等方法制作，能达到耐磨损、长寿命的要求。

[0025] 在另一种具体实施方式中，所述压轮上的凸台由镶嵌在其圆周面上的凸台条构成。上述凸台条有以下功能：a、在压轮上形成密布的凸台，当与托轮进行啮合运动的时候，对托轮料坑内的粉状料形成挤压作用，把粉状料挤压成颗粒料；b、传递从压轮轮毂传来的转动；c、用高强度材料、淬火、镀铬等方法制作，能使机器达到耐磨损、长寿命的要求；d、方便拆装、检修。

[0026] 本发明所提供的粒料入窑系统设有上述斜置凹凸轮滚压机，由于上述斜置凹凸轮滚压机具有上述技术效果，具有该斜置凹凸轮滚压机的粒料入窑系统也应具备相应的技术效果。

附图说明

[0027] 图1是本发明所提供斜置凹凸轮滚压机的结构示意图；

[0028] 图2是托轮的局部剖视示意图；

[0029] 图3是压轮的局部视图；

[0030] 图4是托轮上设置脱料机构的结构示意图。

[0031] 图中数字编号所对应的零部件或部位名称如下：

[0032] 10.托轮 10-1.料坑 10-1-1.筋条 10-1-2.坑条 20.压轮 20-1.凸台 20-1-1.凸台条 30.布料区 40-1.脱料杆 40-2.弹簧 40-3.凹凸杆

具体实施方式

[0033] 本发明的核心是提供斜置凹凸轮滚压机。该滚压机能够将粉状的玻璃配合料挤压成高致密度的颗粒料，且结构简单、生产效率和成形率高，可显著降低生产成本。

[0034] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

[0035] 本文中的“上、下、前、后”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，仅是为了便于描述。

[0036] 请参考图1，图1是本发明所提供斜置凹凸轮滚压机的结构示意图。

[0037] 在一种具体实施方式中，本发明所提供的斜置凹凸轮滚压机，主要由托轮10和压轮20两大部分构成。

[0038] 托轮10的圆周面上设有料坑10-1，料坑10-1在托轮10的径向和轴向上均匀分布，即料坑10-1以点阵的方式密布在托轮10的圆周面上，料坑10-1之间保持均匀间距，其数量可达上百甚至上千个，具体视实际需要而定。

[0039] 压轮20布置在托轮10的斜上方，具体位于托轮10上方向右偏移35°的位置，压轮20的圆周面上设有凸台20-1，凸台20-1在压轮20的径向和轴向上均匀分布，即凸台20-1以点阵的方式密布在压轮20的圆周面上，凸台20-1之间保持均匀间距，其数量与托轮
10上的料坑数量保持一致。

[0040] 托轮10与压轮20通过料坑10-1和凸台20-1啮合传动，啮合部位的前侧为布料区30。这里需要说明的是，在啮合部位，凸台20-1与料坑10-1之间并非完全吻合，即凸台20-1并不会填满整个料坑10-1，而是在凸台20-1顶部与料坑10-1底部之间形成滚压空间，此空间的大小决定了经过滚压后颗粒料的大小。通过控制凸台20-1与料坑10-1的啮合深度，可以对压制比例和颗粒料的致密度进行调节。

[0041] 在上述结构中，若压轮20位于托轮10斜上方的角度太小，则无法让出托轮10上方的空间，不能形成有效的布料区，若压轮20位于托轮10上方的角度太大，则容易出现堵塞现象，且无法借助压轮20的自重对粉料进行挤压。综合考虑以上因素，将压轮20在托轮10上方向右偏移的角度控制在30-45°是较为适宜的。

[0042] 由于托轮10与压轮20是啮合传动关系，当其中一个运动时，另一个会随之一起转动，因此在实际应用中，使驱动机构分别驱动托轮10和压轮20并使两者同步运行。

[0043] 上述斜置凹凸轮滚压机采用凹凸啮合的形式来滚压粉状的玻璃配合料，其托轮10上的料坑10-1布满玻璃配合料后，运行至啮合部位时，由压轮20上的凸台20-1挤压料坑10-1内的玻璃配合料，使其在料坑10-1中被挤压成高致密度的粒料，经过压轮20的滚压后，托轮10继续转动，在料坑10-1大体处于开口向下的位置时，粒料从其所在的料坑10-1中脱出并进入下一工序，如此循环往复，控制托轮10和压轮20连续运转可源源不断地产出入窑所需的粒料。

[0044] 由于压轮20布置于托轮10的斜上方，因此可以在啮合部位的前侧(即托轮上方)形成布料区30。该布料区30能够合理地给料坑10-1布料，并在布料后马上进入挤压工序，且压轮20的自重能够让滚压机等得到挤压力的补偿，其结构简单、生产效率高、粒化成形率高，且颗粒更致密，可显著降低生产成本。

[0045] 请参考图2，图2是托轮的局部剖视示意图。

[0046] 如图所示，托轮10上的料坑10-1由固定在其圆周面上的筋条10-1-1和坑条10-1-2构成，筋条10-1-1形成料坑10-1四周的侧壁，坑条10-1-2形成料坑10-1的底部，料坑10-1在截面上呈倒锥形，其直径从底部向上逐渐增大，以便于粉料被压制成颗粒料后能顺利地从料坑中脱出。

[0047] 筋条10-1-1和坑条10-1-2具有以下功能：a、构成密布的易脱料的料坑；b、传递从托轮轮毂上传递过来的转动；c、方便拆装、检修；d、用高强度材料、淬火、镀铬等方法制作，能达到耐磨损、长寿命的要求。

[0048] 请参考图3，图3是压轮的局部视图。

[0049] 如图所示，压轮20上的凸台20-1由镶嵌在其圆周面上的凸台条20-1-1构成。

[0050] 凸台条20-1-1有以下功能：a、在压轮上形成密布的凸台，当与托轮进行啮合运动的时候，对托轮料坑内的粉状料形成挤压作用，把粉状料挤压成颗粒料；b、传递从压轮轮毂传来的转动；c、用高强度材料、淬火、镀铬等方法制作，能使机器达到耐磨损、长寿命的要求；d、方便拆装、检修。

[0051] 当然，料坑10-1与凸台20-1的形成并不局限于上述方式，还可以采用其它结构。例如：在托轮上通过铸造等加工方式直接加工出料坑，或者将带有料坑的部件包裹并焊接在托轮上，或者将凸台直接焊接在压轮上等等。由于可实现的手段较多，这里就不再一一举例说明。

[0052] 此外，本文对料坑与凸台的矩形形状也不做限定，料坑与凸台在横截面上可以呈圆形、方形等各种形状，不论是何种形状都在本发明的保护范围之内。考虑到脱料以及加工工艺的难易程度，一般多采用圆形的料坑和凸台。

[0053] 为保证颗粒料能够顺利地从料坑中脱出，还可以对上述斜置凹凸轮滚压机作出进一步改进。

[0054] 请参考图4，图4是托轮上设置脱料机构的结构示意图。

[0055] 脱料机构包括脱料杆40-1、弹簧40-2以及能够在所述托轮内部来回移动的凹凸杆40-3，脱料杆40-1设置在料坑10-1底部开设的径向通孔中，其头部在纵截面上呈“T”形，位于料坑底部，下端支撑在凹凸杆40-3上；弹簧40-2套装在脱料杆40-1上，其上端支撑在通孔的端口处，下端支撑在脱料杆40-1的限位台阶上。

[0056] 当凹凸杆40-3往复运动时，推动脱料杆40-1在弹簧40-2的作用下形成上、下运动，向上运动时，推出料粒落下，向下运动时达到复位位置，如此往复运动，实现连续脱料的功能。

[0057] 当然，脱料机构并不局限于上述方式。在另一种方式中，脱料机构包括脱料杆和弹簧，脱料杆设置在料坑底部开设的径向通孔中，其头部在纵截面上呈“T”形，位于料坑底部，下端带有第一磁铁，弹簧套装在脱料杆上，其上端支撑在通孔的端口处，下端支撑在第一磁铁上，在托轮的下方可设置另外一块极性相反的第二磁铁。这样，在料坑运行至托轮下方的位置时，由于第二磁铁相对固定，在磁力的作用下，第一磁铁会克服弹簧带动脱料杆一起向外移动，从而将颗粒料从料坑中顶出，完成脱料后，料坑向远离第二磁铁的方向运行，磁力消失后，在弹簧的作用，脱料杆重新复位，进入下一轮待料状态。

[0058] 除了上述斜置凹凸轮滚压机，本发明还提供一种粒料入窑系统，包括预压给料机和滚动筛选烘干机，预压给料机与滚动筛选烘干机之间设有上述斜置凹凸轮滚压机。

[0059] 该粒料入窑系统的其它结构请参考现有技术，本文不再赘述。

[0060] 以上对本发明所提供的斜置凹凸轮滚压机和粒料入窑系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。