一種高密度礦棉固化爐的製作方法

2023-05-18 20:06:51 4

專利名稱：一種高密度礦棉固化爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固化爐，具體講是一種高密度礦棉固化爐。屬保溫材料加工設備。
背景技術：
高密度礦棉固化爐是一種將含有酚醛樹脂的礦棉氈進行加熱固化並輸送的加熱爐。礦棉板在製作時，首先將工業礦渣經過重熔、纖維化後，噴上酚醛樹脂粘結劑，然後通過集棉機和擺錘機形成礦棉氈，在經過壓輥預壓後，再送至固化爐進行固化。固化爐中上下輸送鏈板在輸送礦棉氈時，要給礦棉氈施加一定的壓力，同時，通過固化爐的循環熱空氣使粘結劑浸漬過的礦棉氈得到固化，以獲得所要求的厚度和密度的礦棉製品。但由於高密度礦棉氈的密度很大，熱風穿透力差，而且礦棉氈經預壓後反彈力相當大，國內現有的普通固化爐無法解決這些問題；目前國內還沒有能夠生產高密度礦棉板的礦棉固化爐，在80年代末期，國內曾經引進過日本、瑞典的固化成型設備，其設備的投資成本很高，無法在國內的礦棉生產企業中推廣應用。
普通固化爐的輸送結構採用鏈板與網帶共用的形式，這種網帶型需按兩層布置來設計，佔地面積大，造價高；在升降系統上，一般採用兩種型式，一種是爐體不動，通過調節鏈條的升降，升降系統放置爐內，但內部風箱要隨著上輸送鏈上下而升降，易出故障且維修不便，爐體及密封結構設計較複雜；另一種型式是將升降系統放置爐外，升降系統將整個上爐體和內部風箱提升和下降，一起帶著上輸送鏈上下，這樣的結構，雖然維修方便，但由於上爐體的設置均為20多米高，要求採用幾套升降系統，然而升降系統的同步問題較難解決。
由於高密度礦棉氈的密度很大，熱風穿透力差，而且礦棉氈經預壓後反彈力相當大，目前國內的設備都無法滿足其高密度礦棉的固化要求。
實用新型內容為了解決現有技術中高密度礦棉氈熱風穿透能力差，能源消耗大，進口設備成本高的問題，本實用新型的目的在於提供一種投資成本低，結構簡單且能滿足高密度礦棉固化要求的固化爐。
為了實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種高密度礦棉固化爐，其特徵在於它設有一爐體，它由上爐體與下爐體疊設而成；二個鏈板輸送機，分別設於所述上爐體與所述下爐體內；兩條導軌，分別設置於所述爐體內壁兩側，所述鏈板輸送機兩側與所述導軌相接；一爐內風箱，橫設於上鏈板輸送機上側和下鏈板輸送機下側，所述爐內風箱的底殼兩側通過一密封構件與所述鏈板輸送機兩側連接；一升降系統，設置於所述爐體外側，它包括依次連接的驅動裝置與升降機構，所述驅動裝置設於所述上爐體頂部中間，所述升降機構設於所述爐體兩側；一主傳動系統，設置於所述爐體的尾部；所述的主傳動系統包括一變頻電機，通過一聯軸器、減速機與一小齒輪連接，所述小齒輪與二個大齒輪嚙合，所述大齒輪分別與所述上鏈板輸送機和下鏈板輸送機連結；所述爐體沿其縱向分設有水分蒸發區、樹脂聚合區與恆溫區。
所述鏈板輸送機由齒輪齒條機構與一液壓裝置連接而成；所述齒輪齒條機構由多塊輸送鏈板、輸送鏈輪與輸送鏈條組合為一體形成；所述輸送鏈板上設有通風孔，所述輸送鏈輪設於所述輸送鏈板兩側，所述輸送鏈條套設於所述輸送鏈輪上且沿所述導軌設置；所述液壓裝置為油壓缸，其油壓缸的一端與所述輸送鏈輪連接。
所述通風孔為長腰形狀；所述輸送鏈條節距為150mm，其側面裝有擋輪。
所述輸送鏈條出口端設有氣動噴霧潤滑，氣動噴霧潤滑為可調的周期氣動噴霧潤滑。
所述爐內風箱為直角三角形，所述密封構件為迷宮板與U形密封槽，所述U形密封槽設於所述直角三角形風箱底殼兩側，所述迷宮板設於所述輸送鏈板兩側且與所述U形密封槽相對設置。
所述驅動裝置由交流電機與減速機組成，所述升降機構包括聯軸器、齒輪箱、萬向聯軸器、蝸輪蝸杆和滾珠絲槓，所述減速機通過一聯軸器分別與兩個齒輪箱連接，所述齒輪箱設置於所述爐體頂部的兩側；所述齒輪箱沿所述爐體縱深方向的兩側分別與所述萬向聯軸器連接，所述萬向聯軸器設有七對，分別連接七對蝸輪蝸杆和滾珠絲槓，所述蝸輪蝸杆和滾珠絲槓均設於所述爐體縱深的兩側；所述滾珠絲槓沿所述爐體外側通過球型關節與下爐體連接。
所述爐體的出口端設有輸送鏈板清掃裝置，所述清掃裝置分別設置於所述上爐體上出口與所述下爐體下出口處，所述清掃裝置為一刷輥與其連接的抽風管。
所述大齒輪與所述輸送鏈輪連接處裝有超越離合器。
所述爐體的框架為結構鋼，其頂部、底部和側面爐壁內夾設有保溫層，所述上爐體與所述下爐體埠處分別設有導電裝置。
本實用新型採用了上述技術方案，其優點如下1.由於高容重的礦棉板熱風穿透力減弱，本實用新型採用加長固化爐，增加加熱區的方式，可充分利用熱風循環加速高容重礦棉板的固化成型。
2.上下輸送形式採用上下鏈板型式，不但保證礦棉板上下表面平整度，且上下鏈板運行輸送時佔地面積小，設備滿足一層布置；同時上下輸送的鏈板平整並開設長腰形孔，孔間隙為4mm。在加工允許的情況下，開孔率儘可能最大，這樣可以提高熱風效率，滿足生產要求。
3.本實用新型設計的風箱為三角形狀，三角形風箱底殼與上下輸送鏈板相接，在三角形風箱底部兩端設置U型密封槽，在上下輸送鏈板上設有交錯的迷宮板，當風箱底殼與上下輸送鏈板上結合時，U型密封槽扣接於交錯設置的迷宮板內，有效地減少了熱風損失，提高了固化效果。
4.本實用新型的升降系統採用傳動無間隙、升降無爬行的滾珠絲杆升降，用萬向傳動軸與蝸輪蝸槓聯接，解決了上爐體升降系統的同步問題，採用萬向傳動軸和球型關節也解決了固化爐上下殼體熱膨脹不均勻的問題。
5.由於鏈條的運動大部分在密閉的殼體內，而且殼體溫度高達250℃左右，在這樣惡劣的環境下，本實用新型採用可調的周期氣動噴霧冷卻潤滑，一方面通過電控制對鏈條進行周期噴霧潤滑，使鏈條每節鏈節溼潤均勻，注油精確；另一方面，可以對高溫鏈條冷卻，改善了鏈條的運行環境。
6.由於高密度礦棉固化爐採用的上下鏈板式輸送帶均由一傳動電機帶動，上下輸送鏈板以同一速度運動，一旦出現卡阻，上下輸送機相互幹涉，會燒壞電動機。本實用新型在上下輸送鏈板的兩端設有三種保護措施；其一分別在上、下大齒輪的傳動裝置中裝有超越離合器，起到速度超越作用，使上下輸送機不相互幹涉，亦起到保護電機的作用。
其二在固化爐內，上、下鏈板輸送帶的轉彎處設有導電裝置，當鏈板脫落碰到導電裝置時，自動停車並報警。其三設有電動機過載保護。上述三種保護措施，保證了上下輸送鏈板的安全運行，減少故障，提高了生產效率。
7.為了減少鏈條跑偏時造成的摩擦阻力，在上下輸送鏈的側面裝有擋輪；同時上下輸送鏈採用油缸液壓張緊，即控制其運行平穩，又能保證兩側張緊同步，所以在兩側裝有齒輪齒條結構，這樣可以相互制約，達到同步運行的目的，保證了礦棉板的平整度。
8.本實用新型投資成本低，僅為國外引進設備投資的25％，維修成本低，彌補了國內固化爐無法生產高產量、高密度礦棉板的空白，特別是密度大於或等於180kg/m3，年生產量達3500噸的大產量、大規格的礦棉固化爐；具有潛在的應用市場，易於推廣實施。


圖1為本實用新型外形結構示意圖圖2為圖1的俯視圖圖3為圖2的A-A向剖示圖圖4為圖2的B-B向剖示圖圖5為本實用新型密封構件的局部連接示意圖具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型的高密度礦棉固化爐，由上爐體1、下爐體2、齒輪齒條機構3、液壓缸4、變頻電機5、聯軸器6、減速箱7、小齒輪8、大齒輪9、大齒輪10，萬向聯軸器11、萬向聯軸器12、上清掃裝置13、氣動噴霧潤滑裝置14、導電裝置15、下清掃裝置16、交流電機17、減速機18、萬向聯軸器19、齒輪箱20、萬向聯軸器21、蝸輪蝸杆22、滾珠絲杆23、上輸送鏈輪24、下輸送鏈板25、礦棉氈26、下輸送鏈輪27、下輸送鏈板28、上輸送鏈條29、下輸送鏈條30、保溫棉31、三角形風箱32、上輸送鏈導軌33、下輸送鏈導軌34、球型關節35、U型密封槽36與迷宮板37組成。
由於礦棉板固化效果的好壞主要取決於熱風溫度和熱風效率。熱風效率與輸送網板的開孔率、熱風穿透力、風箱和周邊密封有直接關係，因此本實用新型通過對礦棉固化爐現有結構的改進，使其滿足高密度礦棉固化爐的成型要求。
如圖1所示，上爐體1與下爐體2以雙層形式疊設為一體，其上、下爐體1、2入口處設有上、下鏈板輸送機，其鏈板輸送機包括齒輪齒條機構3與液壓缸4；在上、下鏈板輸送機出口處分別設有上清掃裝置13與下清掃裝置16，其清掃裝置上設有上刷輥，且配有抽風管，抽風管可及時清除上刷輥的刷下物。在上、下爐體的輸送鏈條出口端設有周期氣動噴霧冷卻潤滑裝置14。
在上鏈板輸送機與下鏈板輸送機出口端的中間，設有導電裝置15，當鏈板脫落碰到導電裝置時，自動停車並報警。
如圖2、圖4所示，由於高容重的礦棉板熱風穿透力減弱，加長固化爐，增加加熱區是較為有效的方法，它能提高熱風效率，所以在固化爐全長的縱向加長，並分隔為三個區，其一為水分蒸發區C、其二為樹脂聚合區D、其三為恆溫區E。第C、D區都採用一側下進風，另側上出風；第E區採用一側上進風，另側下出風，該區是恆溫區。這種三區熱風循環對生產高容重礦棉是非常有利的。
在樹脂聚合區D處設有升降系統，升降系統包括設置在爐體頂部的交流電機17、減速機18通過萬向聯軸器19與齒輪箱20垂直相接，與齒輪箱20平行的兩個方向分別連接有萬向聯軸器21，萬向聯軸器21設有七對，分別通過七對蝸輪蝸杆22和滾珠絲槓23連接起來並分布於整個爐體項端的兩側，滾珠絲槓23通過球型關節35安裝於上、下爐體兩側，並與爐體底部連接。採用傳動無間隙、升降無爬行的滾珠絲杆升降，用萬向傳動軸與蝸輪蝸槓聯接，解決了同步問題。用萬向傳動軸和球型關節也解決了固化爐上下殼體熱膨脹不均勻性的問題。
主傳動裝置設置於爐體的出口端一側，主傳動裝置包括變頻電機5，聯軸器6，減速機7，小齒輪8，大齒輪9、10，萬向聯軸器11、12；變頻電機5通過聯軸器6、減速機7帶動小齒輪8轉動，小齒輪8分別嚙合上爐體大齒輪9、下爐體大齒輪10，上爐體大齒輪9與下爐體大齒輪10分別通過各自連接的萬向聯軸器11、12與鏈板輸送機連接。
如圖1、圖3、圖4所示，本實用新型的輸送型式採用上、下鏈板輸送帶，不但保證礦棉板上下表面平整度，且上、下鏈板運行輸送時佔地面積小，設備滿足一層布置。上、下輸送帶由多塊鏈板、鏈輪24、27，和鏈條29、30組成；上、下輸送鏈條29、30分別在所述上、下輸送鏈導軌33、34上運行，而上、下輸送鏈導軌33、34分別固定在所述上、下爐體的內壁中部。上、下輸送鏈板25、28兩端分別通過上、下輸送鏈輪24、27帶動上、下輸送鏈條29、30與上、下輸送鏈導軌33、34連接，輸送鏈板25、28的板面開設長腰形孔，孔間隙設為4mm，在加工允許的情況下，為了提高熱風效率，滿足生產要求，孔間隙儘可能開大。
上、下鏈板輸送鏈條29、30是節距為150mm的專用鏈條；由於鏈條的運動大部分在密閉的殼體內，而且殼體溫度高達250℃左右，在這樣惡劣的環境下加高溫潤滑脂相當困難，因此，在鏈條出口端採用可調的周期氣動噴霧冷卻潤滑裝置14，一方面通過電控制對鏈條進行周期噴霧潤滑，使鏈條每節鏈節溼潤均勻，注油精確；另一方面，可以對高溫鏈條冷卻，改善了鏈條的運行環境。
為了保證鏈條不跑偏，在鏈條的側面裝有擋輪；鏈條的張緊採用油缸液壓裝置4和齒輪齒條機構3相結合調整。
主傳動裝置通過萬向聯軸器11、12與上、下輸送鏈輪24、27連接。
鏈板的剛性及重量非常關鍵，因為礦棉預壓後的反彈力直接作用於鏈板，反彈力越大就要求鏈板的剛性越強，重量較大。本實用新型加工的鏈板結構滿足了該要求。
礦棉板所要求的密度是由一定厚度的低密度礦棉氈26壓成相應厚度而形成的，即滿足ρ1×h1＝ρ2×h2，其中ρ為密度，h為礦棉厚度。
可見，礦棉板厚度隨要求的礦棉板密度的大小變化而變化，礦棉板厚度由上下鏈板面的間隙來控制。所以上輸送鏈29要求上下可調。
如圖5所示，本實用新型設計的風箱為三角形狀，三角形風箱32設有兩個，兩個三角形風箱32以上下倒置的方式將底殼與上輸送鏈板25下側及下輸送鏈板28的上側分別相接，三角形風箱32底部兩端設置U型密封槽36，在上輸送鏈板25兩側與下輸送鏈板28兩側分別設有交錯的迷宮板37，當三角形風箱32底殼與上、下輸送鏈板25、28相結合時，U型密封槽36扣接於交錯設置的迷宮板37內，大大提高了密封效果。又由於爐體前兩區是下進風，是固化的關鍵區，所以在下部U型密封槽36內還塞有礦棉氈，礦棉氈與迷宮板之間留有空隙，這樣有效地減少了熱風損失，熱風效率高，在生產高密度礦棉板時固化效果非常好。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型所採用的上下鏈板式輸送帶由一傳動電機帶動，上下輸送鏈板25、28以同一速度運動，一旦出現卡阻，上下輸送機相互幹涉，會燒壞電動機。為此採用了三種保護措施a)分別在上下大齒輪9、10傳動裝置中裝有超越離合器，當上下輸送鏈板25、28夾著礦綿氈26運動時，上下鏈條29、30受到的摩擦力不一樣，會幹涉上下鏈條的速度，只有分別在上下傳動裝置中裝有超越離合器，起到速度超越作用，使上下輸送機不相互幹涉，亦起到保護電機的作用。
b)固化爐內還設有導電裝置15，當鏈板脫落碰到導電裝置時，自動停車並報警。
c)電動機過載保護。
爐體的上爐體1與下爐體2的框架均用結構鋼製造，其爐壁頂部、底部和側面設有保溫層31。
權利要求1.一種高密度礦棉固化爐，其特徵在於它設有一爐體，它由上爐體與下爐體疊設而成；二個鏈板輸送機，分別設於所述上爐體與所述下爐體內；兩條導軌，分別設置於所述爐體內壁兩側，所述鏈板輸送機兩側與所述導軌相接；一爐內風箱，橫設於所述上爐體鏈板輸送機上側和所述下爐體鏈板輸送機下側，所述爐內風箱的底殼兩側通過一密封構件與所述鏈板輸送機兩側連接；一升降系統，設置於所述爐體外側，它包括依次連接的驅動裝置與升降機構，所述驅動裝置設於所述上爐體頂部中間，所述升降機構設於所述爐體兩側；一主傳動系統，設置於所述爐體的尾部；所述的主傳動系統包括一變頻電機，通過一聯軸器、減速機與一小齒輪連接，所述小齒輪與二個大齒輪嚙合，所述大齒輪分別與所述上鏈板輸送機和下鏈板輸送機連結；所述爐體沿其縱向分設有水分蒸發區、樹脂聚合區與恆溫區。
2.根據權利要求1所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述鏈板輸送機由齒輪齒條機構與一液壓裝置連接而成；所述齒輪齒條機構由多塊輸送鏈板、輸送鏈輪與輸送鏈條組合為一體形成；所述輸送鏈板上設有通風孔，所述輸送鏈輪設於所述輸送鏈板兩側，所述輸送鏈條套設於所述輸送鏈輪上且沿所述導軌設置；所述液壓裝置為油壓缸，其油壓缸的一端與所述輸送鏈輪連接。
3.根據權利要求2所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述通風孔為長腰形狀；所述輸送鏈條節距為150mm，其側面裝有擋輪。
4.根據權利要求2或3所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述輸送鏈條出口端設有氣動噴霧潤滑。
5.根據權利要求4所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述氣動噴霧潤滑為可調的周期氣動噴霧潤滑。
6.根據權利要求1所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述爐內風箱為直角三角形，所述密封構件為迷宮板與U形密封槽，所述U形密封槽分別設於所述直角三角形風箱底殼兩側，所述迷宮板分別設於所述輸送鏈板兩側且與所述U形密封槽交錯連接。
7.根據權利要求1所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述驅動裝置由交流電機與減速機組成，所述升降機構包括聯軸器、齒輪箱、萬向聯軸器、蝸輪蝸杆和滾珠絲槓，所述減速機通過一聯軸器分別與兩個齒輪箱連接，所述齒輪箱設置於所述爐體頂部的兩側；所述齒輪箱沿所述爐體縱深方向的兩側分別與所述萬向聯軸器連接，所述萬向聯軸器設有七對，分別連接七對蝸輪蝸杆和滾珠絲槓，所述蝸輪蝸杆和滾珠絲槓均設於所述爐體縱深的兩側；所述滾珠絲槓沿所述爐體外側通過球型關節與下爐體連接。
8.根據權利要求1所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述爐體的出口端設有輸送鏈板清掃裝置，所述清掃裝置分別設置於所述上爐體上出口與所述下爐體下出口處，所述清掃裝置為一刷輥與其連接的抽風管。
9.根據權利要求1所述的礦棉固化爐，其特徵在於所述大齒輪與所述輸送鏈輪連接處裝有超越離合器。
10.根據權利要求1所述的高密度礦棉固化爐，其特徵在於所述爐體的框架為結構鋼，其頂部、底部和側面爐壁內夾設有保溫層，所述上爐體與所述下爐體埠處分別設有導電裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種高密度礦棉固化爐。其目的為了解決現有技術中高密度礦棉氈熱風穿透能力差，能源消耗大，進口設備成本高的問題，提供一種投資成本低，結構簡單且能滿足高密度礦棉板成型要求的固化爐。其技術方案如下一種高密度礦棉固化爐，其特徵為它由上爐體與下爐體疊設而成；其內分設有鏈板輸送機，其通過導軌與所述爐體內壁相接；沿爐體縱向分設有水分蒸發區、樹脂聚合區與恆溫區；爐體的尾部設有主傳動系統；爐內設有帶有密封構件的風箱；爐體頂部與側面設有升降系統。該設備熱風穿透力強，固化效果好，能耗低、安全可靠，可顯著降低成本與維修成本，比引進國外設備成本降低40多倍，易於推廣實施。
文檔編號B29C70/10GK2637158SQ0327657
公開日2004年9月1日 申請日期2003年8月22日 優先權日2003年8月22日
發明者王宗偉, 鮑兆臣, 許崇復, 陳劍英, 何流, 陳高生, 單承宇, 蔡紅梅, 趙泉國, 張勇, 周建民 申請人:中國凱盛國際工程公司