供料機(jī)械與設(shè)備

第八章供料機(jī)械與設(shè)備主講：郭宏偉

陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院第一頁(yè)，共六十一頁(yè)。

瓶罐的生產(chǎn)工藝流程第二頁(yè)，共六十一頁(yè)。第三頁(yè)，共六十一頁(yè)。第四頁(yè)，共六十一頁(yè)。玻璃供料道與供料機(jī)照片第五頁(yè)，共六十一頁(yè)。吸料式供料機(jī)履帶式供料機(jī)滴料式供料機(jī)料滴在勻料筒、料碗、沖頭、剪刀等部件作用下形成，原理圖如下：第六頁(yè)，共六十一頁(yè)。供料道結(jié)構(gòu)（1）作用：向供料機(jī)提供溫度適宜成形且溫度均一的玻璃液。

工作池玻液溫度1300℃，對(duì)瓶罐成型過(guò)高，不能被剪成料滴，因而必須冷卻玻液到準(zhǔn)確而均勻的溫度，以滿(mǎn)足成型機(jī)要求。

橫火焰蓄熱式馬蹄焰池窯示意圖第七頁(yè)，共六十一頁(yè)。①管道作用：將玻液由熔窯工作池輸送給供料機(jī)，然后再供給成型機(jī)。

玻液流過(guò)料道常冷卻降溫200℃左右。玻液溫度↓38℃，粘度η↑1倍。距料碗口1200mm左右η=102Pa·s。車(chē)間布置應(yīng)避免拐彎或死角，防止料液溫度不均或出現(xiàn)析晶等缺陷。

②熱交換器：設(shè)有加熱和冷卻裝置，玻液流速很慢，大量熱通過(guò)輻射對(duì)流傳導(dǎo)而散失。③

均化器：接近料盆約1m開(kāi)始作用，通過(guò)加熱使料溫均勻，還可機(jī)械攪拌使料溫和成分進(jìn)一步均勻。第八頁(yè)，共六十一頁(yè)。第九頁(yè)，共六十一頁(yè)。（2）結(jié)構(gòu)：標(biāo)準(zhǔn)型供料道長(zhǎng)4.2m或4.3m。①閘磚Ⅰ：插入玻液內(nèi)12～20mm。作用：分隔冷卻池與供料道火焰空間，擋住臟玻璃或表面料皮。

②冷卻段：冷卻玻液表面。依靠本身的輻射和強(qiáng)制對(duì)流。既設(shè)加熱噴嘴，又設(shè)冷空氣入口，長(zhǎng)度/整個(gè)料道長(zhǎng)＞3/4。

③閘磚Ⅱ：玻液表面，分隔料道前后兩段火焰空間。第十頁(yè)，共六十一頁(yè)。④調(diào)節(jié)段：均化玻液溫度，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1220mm。設(shè)加熱噴嘴,表面溫度適當(dāng)提高。上下層玻液溫度均一，橫斷面溫差為95℃，較好調(diào)節(jié)在80℃。改進(jìn)的料道不僅節(jié)能，溫差小于2℃。設(shè)攪拌棒均化溫度和將后面玻璃向前推。⑤

料盆區(qū)：經(jīng)勻料筒攪拌。第十一頁(yè)，共六十一頁(yè)。（3）規(guī)格、形式：國(guó)內(nèi)：常見(jiàn)A3240-Y型[配QD4制瓶機(jī)]近年：D41-66（4460）[配QD6]DT56-91[配QS6]BLLD560[配S10（S.G.）]BLLD660[配S10D.G]型等。均是國(guó)外料道引進(jìn)消化及英制改公制后設(shè)計(jì)，與國(guó)外料道相似。第十二頁(yè)，共六十一頁(yè)。美國(guó)哈特福德公司1918年首次試成“葉槳-沖頭式”供料機(jī)，提供圓柱狀的料滴，供壓-吹法生產(chǎn)大口瓶，吹-吹法制小口瓶。1922年A型單式供料機(jī)（144型），勻料筒代替槳葉。國(guó)內(nèi)的A3240-Y，A-2630，D41-66等是144型的改進(jìn)型。20世紀(jì)40年代81型供料機(jī)，50年代的115型、BHF70型供料機(jī)（相當(dāng)國(guó)內(nèi)DT56-91，BLLD560）。60年代出現(xiàn)194、503型，70年代513，113型。這些供料機(jī)適應(yīng)高速生產(chǎn)，出料量大，調(diào)溫能力大。第十三頁(yè)，共六十一頁(yè)。按出料量、工作池溫度、料滴溫度來(lái)設(shè)計(jì)。按寬度（料槽內(nèi)部尺寸）有三種規(guī)格：按加熱方式分：K型，氣體燃料；Z型，液體燃料；C型，電加熱（硅碳棒或鉬電）。之相應(yīng)料道為：KU，ZU，KZU，CU；KW，ZW，KZW，CW；SKW。第十四頁(yè)，共六十一頁(yè)。不論如何其調(diào)節(jié)段長(zhǎng)不變?yōu)?220mm，冷卻段以610mm的倍數(shù)增減。調(diào)節(jié)段縱向剖面有直形，喇叭形，料盆深度有標(biāo)準(zhǔn)型（6”，7”～7.25”），深型（9.5”，10”）。發(fā)展趨勢(shì)：寬、長(zhǎng)方向發(fā)展。特殊玻璃如高硼硅玻璃（派來(lái)克斯），硼揮發(fā)嚴(yán)重，采用通道形式，接近料盆處，設(shè)撇料裝置。第十五頁(yè)，共六十一頁(yè)。硼硅酸鹽玻璃的撇料裝置照片來(lái)自承德華富玻璃廠(chǎng)第十六頁(yè)，共六十一頁(yè)。（4）料道鋼結(jié)構(gòu)及支點(diǎn)位置：鋼結(jié)構(gòu)下部由前后兩個(gè)（或更多）立柱支撐，多采用單點(diǎn)滑動(dòng)支座。國(guó)外料道采用滾柱體支撐，保證烤窯時(shí)料道膨脹伸長(zhǎng)不受阻礙。料道的膨脹10.41mm/1000mm。與池爐的鋼結(jié)構(gòu)分開(kāi)，料道方向盡可能不出現(xiàn)彎折。第十七頁(yè)，共六十一頁(yè)。（5）

安裝與布置：①

與預(yù)計(jì)最大產(chǎn)量噸位相適應(yīng)寬度；②尺寸具備充分冷卻和加熱的能力（長(zhǎng)度）；③兩制瓶機(jī)間布置5～7m空間；④避免與熔爐的連接有較大的角度；⑤盡可能不布置成彎曲料道，以免成“死角”料滴溫度不均；第十八頁(yè)，共六十一頁(yè)。⑥料道后支柱與工作池鋼結(jié)構(gòu)用螺釘或焊接方式連接；⑦料道前支柱的位置；⑧料道加熱、冷卻系統(tǒng)裝置；⑨供料機(jī)平臺(tái)位置及高度便于對(duì)供料機(jī)、料道的操作維修，不可固定在窯爐及料道鋼結(jié)構(gòu)上；⑩玻液高度及液面控制儀應(yīng)保證制瓶機(jī)要求，液面在料盆上平面以下25.4mm。落料孔應(yīng)流出膨脹量。第十九頁(yè)，共六十一頁(yè)。窯爐及料道鋼結(jié)構(gòu)照片來(lái)自寶雞育才玻璃廠(chǎng)第二十頁(yè)，共六十一頁(yè)。（6）供料道加熱與冷卻系統(tǒng)：料槽磚上方，KU或KW型料道是一排噴嘴磚（ZU，ZW型也是），燃燒器通過(guò)噴嘴磚向料道內(nèi)燃燒加熱，間距114mm。沿冷卻段、均化段及料盆均勻分布。一般燃燒系統(tǒng)如下圖：每個(gè)料道共有三個(gè)系統(tǒng)（冷卻段、均化段、料盆各一個(gè)），相互獨(dú)立不干擾。第二十一頁(yè)，共六十一頁(yè)。第二十二頁(yè)，共六十一頁(yè)。噴嘴磚上為拱腳磚，隔一定距離留出一條冷卻風(fēng)道，與外面冷卻風(fēng)嘴連接，冷卻風(fēng)道截面處有孔洞、蓋板磚，同步控制，形成冷卻風(fēng)路，這種結(jié)構(gòu)是常規(guī)設(shè)計(jì)的料道。冷卻風(fēng)主要冷卻拱腳磚上的碹。第二十三頁(yè)，共六十一頁(yè)。6.2供料道操作及進(jìn)展：產(chǎn)品規(guī)格料重不同，對(duì)玻液溫度變化進(jìn)行不同控制。瓶罐生產(chǎn)料溫控制±5℃，引進(jìn)料道適應(yīng)高速生產(chǎn)控制±2℃，輕量瓶控制＜±0.5℃。不同重量產(chǎn)品成型料溫大不相同。第二十四頁(yè)，共六十一頁(yè)。（1）操作:先過(guò)冷玻璃液,然后再升溫調(diào)節(jié)。①

料重很小瓶子，西林瓶，飲料瓶，口服液瓶。滴料溫度高（~1200℃）。工作池溫度1320℃，料道中耐火材料傳熱會(huì)散失部分熱量，但在冷卻段仍需加熱。第二十五頁(yè)，共六十一頁(yè)。②香檳酒瓶:料重大的滴料溫度980～1040℃?？傏厔?shì)為降溫。第二十六頁(yè)，共六十一頁(yè)。③中等大小的瓶子：500g左右的啤酒瓶。降溫趨勢(shì)較緩。第二十七頁(yè)，共六十一頁(yè)。（2）攪拌：均化的好方法，設(shè)置在調(diào)節(jié)段或料盆處。①將玻液推向料盆以維持料盆液面壓頭；②

使玻液溫度均勻；③將條紋攪散，使玻液成分均勻。攪拌槳由硅線(xiàn)石或電熔材料制成，轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分，兩槳轉(zhuǎn)向相反，左槳右旋，右槳左旋。第二十八頁(yè)，共六十一頁(yè)。（3）料道進(jìn)展：

標(biāo)準(zhǔn)料道橫截面：玻液面積/耐材面積=1/12玻液重量/耐材重量=1/10現(xiàn)在料道調(diào)節(jié)滯后嚴(yán)重，須改進(jìn)。

料槽中玻液溫度特點(diǎn)：中間高，兩側(cè)低。內(nèi)部高，外部低。通過(guò)輻射加熱使料槽玻液溫度兩側(cè)升高，中間降低。第二十九頁(yè)，共六十一頁(yè)。第三十頁(yè)，共六十一頁(yè)。6.3供料溫度對(duì)瓶罐缺陷的影響

（1）料溫過(guò)低：瓶口、瓶頸炸裂，瓶底，瓶口可能出現(xiàn)剪刀疤。外表面出現(xiàn)皺紋。（2）料溫過(guò)高：扁口，瓶身歪斜，瓶底下凸，瓶肩薄，瓶底厚。（3）料溫不均勻：瓶肩過(guò)厚，過(guò)薄，底歪斜。玻璃表面出現(xiàn)搓板紋或縱向波紋。（4）料道帶入的氣泡、大氣泡：料道中落入碎玻璃及鐵器等。第三十一頁(yè)，共六十一頁(yè)。6.4供料機(jī)械部分供料機(jī)必須供給溫度均勻一致的料滴，還需符合料形與料重要求，使成形機(jī)獲得高生產(chǎn)率。為此：①須連續(xù)提供溫度或粘度滿(mǎn)足成形的料滴；②能精確控制料滴的重量；③料形能適合初型模的形狀，使成形的裝料工序順利完成。第三十二頁(yè)，共六十一頁(yè)。供料機(jī)照片照片來(lái)自徐州玻璃廠(chǎng)第三十三頁(yè)，共六十一頁(yè)。（1）料滴形成：條件是玻液具有穩(wěn)定的適宜的溫度和粘度。一般適合于各種成形方法的料滴形狀：第三十四頁(yè)，共六十一頁(yè)。料滴在勻料筒、料碗、沖頭、剪刀等部件作用下形成，原理圖如下：第三十五頁(yè)，共六十一頁(yè)。（2）供料機(jī)構(gòu)：由沖頭機(jī)構(gòu)、剪刀機(jī)構(gòu)、勻料筒機(jī)構(gòu)組成。1）沖頭機(jī)構(gòu)：

①?zèng)_頭及安裝：沖頭耐火材料制品。沖頭固定在沖頭夾座內(nèi)，用壓板將沖頭夾座與沖頭臂固聯(lián)。第三十六頁(yè)，共六十一頁(yè)。供料機(jī)照片沖頭剪刀勻料筒照片來(lái)自戶(hù)縣秦川玻璃廠(chǎng)第三十七頁(yè)，共六十一頁(yè)。②高度標(biāo)尺及作用：沖頭高度指沖頭在行程下終點(diǎn)時(shí)其端頭與料碗下底孔平面間距離：若沖頭端部與料碗口平面相平時(shí)，指針指在0上，為零線(xiàn)位置。新沖頭調(diào)整時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)在零線(xiàn)以上，防止沖頭碰壞料碗。沖頭行程：H=h1-h0。第三十八頁(yè)，共六十一頁(yè)。③沖頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的原理。由凸輪-連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。向上升起:靠沖頭凸輪推動(dòng)。向下移動(dòng):重力使?jié)L輪緊緊靠在凸輪上,運(yùn)動(dòng)規(guī)律由凸輪外輪廓控制。凸輪機(jī)構(gòu)+四桿機(jī)構(gòu)+杠桿機(jī)構(gòu)第三十九頁(yè)，共六十一頁(yè)。④沖剪時(shí)間差的調(diào)節(jié)：沖頭降至下終點(diǎn)的時(shí)刻與料液被剪斷形成料滴時(shí)刻的時(shí)間差。影響料滴形狀最重要因素。但不影響料重。同一料重料滴，時(shí)間差↓料形越短粗；時(shí)間差↑越細(xì)長(zhǎng)。粗調(diào)節(jié)用剪刀凸輪與沖頭凸輪相位差，細(xì)調(diào)節(jié)通過(guò)沖剪時(shí)間差手柄（十三手柄，±6.5°）調(diào)整。第四十頁(yè)，共六十一頁(yè)。⑤沖頭行程調(diào)節(jié)裝置：更換產(chǎn)品或料溫變化時(shí)，需要調(diào)節(jié)料重，方法是改變沖頭行程。行程越大料重也越大，反之就越小。粗調(diào)節(jié):改變鉸接點(diǎn)A、B點(diǎn)來(lái)改變沖頭行程。范圍：A點(diǎn)32~64mm，B點(diǎn)55~112mm。停機(jī)進(jìn)行，粗調(diào)時(shí)沖頭最低點(diǎn)位置并不變。細(xì)調(diào)節(jié):改變連接桿鉸接點(diǎn)C的位置，C點(diǎn)移動(dòng)導(dǎo)軌為一圓弧。通過(guò)行程調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)。第四十一頁(yè)，共六十一頁(yè)。⑥沖頭高度調(diào)節(jié)：改變料重方法之一。沖頭高度升高，增加料重。相反減少料重。通過(guò)沖頭高度調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)。可改變BAO桿與CO桿夾角，沖頭下終點(diǎn)位置發(fā)生變化，但不影響沖頭行程。沖頭行程與沖頭高度調(diào)節(jié)既影響料形，也影響料重。第四十二頁(yè)，共六十一頁(yè)。2)剪刀機(jī)構(gòu):將由沖頭擠出的玻璃液剪斷，而成為一個(gè)料滴。剪刀凸輪照片來(lái)自戶(hù)縣秦川玻璃廠(chǎng)第四十三頁(yè)，共六十一頁(yè)。①剪切原理：由凸輪-連桿實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作。滾輪與凸輪升程曲線(xiàn)接觸時(shí)，左右剪刀臂張開(kāi)，同時(shí)拉緊彈簧。滾輪處于回程曲線(xiàn)時(shí)，彈簧拉力使左右剪刀合攏剪切料液，剪切速度由回程曲線(xiàn)確定，剪切力由彈簧力實(shí)現(xiàn)，可保護(hù)剪刀片。若玻液中夾雜耐材硬塊用彈簧有緩沖。第四十四頁(yè)，共六十一頁(yè)。②剪刀掩閉程度調(diào)節(jié)裝置：兩剪刀片剪切時(shí)相互重合的程度。應(yīng)重合，且需稍剪過(guò)一點(diǎn)，以保證玻液剪斷。用帶有左右螺旋的絲桿和絲母與之相連，旋動(dòng)絲母使連桿長(zhǎng)度變化，可保證掩閉約為1.3mm.。第四十五頁(yè)，共六十一頁(yè)。③剪切中心調(diào)節(jié)裝置：左右兩剪刀片剛閉合位置與料碗口、沖頭軸線(xiàn)對(duì)中。調(diào)節(jié)剪刀支架內(nèi)六角螺釘。第四十六頁(yè)，共六十一頁(yè)。④剪刀高度調(diào)節(jié)：剪刀與料碗底部距離為剪刀高度。依靠調(diào)節(jié)整個(gè)剪刀支架與料碗底部的相對(duì)位置，保證剪切在料滴最小頸部處，還可改變料形和料重。剪刀支承座固定在爐頭鐵殼上，剪刀高度一般是12.7~19.5mm之間。第四十七頁(yè)，共六十一頁(yè)。⑤剪刀松緊（摩擦力）調(diào)節(jié)裝置：左右兩片剪刀的接觸程度可調(diào)節(jié)。若剪刀片不貼合，則不可能剪斷料液或剪斷料液處表面粗糙，接觸太緊則磨損嚴(yán)重，而且可能剪不斷料液，形成一個(gè)尾巴。調(diào)節(jié)剪刀支架支承座右剪刀支架的手柄。第四十八頁(yè)，共六十一頁(yè)。⑥托料塊調(diào)節(jié)裝置：

剪切時(shí)左剪刀在下，右剪刀在上，料滴受左剪刀撞擊力作用下落時(shí)上部向右偏，因而在右剪刀臂上設(shè)置托料塊，由右剪刀臂上的螺旋裝置調(diào)節(jié)。托料塊圓弧直徑比料碗大6mm。⑦剪刀片安裝及調(diào)整：

左剪刀用螺釘直接緊固，而右剪刀柄由一個(gè)半圓柱體、梯形槽體組成，兩端用螺釘緊固。保證左右兩剪刀片所在平面平行，準(zhǔn)確完成剪切。

第四十九頁(yè)，共六十一頁(yè)。3）勻料筒機(jī)構(gòu):勻料筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)玻液攪拌并均化，用料筒與料盆底的間隙形成玻液通道控制流量。第五十頁(yè)，共六十一頁(yè)。①勻料筒安裝及結(jié)構(gòu)：勻料筒為耐材空心圓筒，懸掛于料盆落料口環(huán)上方，與落料口同心，并懸掛在上彈子碗中央，用壓圈壓住。上彈子碗固連著方框鏈輪，轉(zhuǎn)速為5~7轉(zhuǎn)/分，上下彈子碗之間裝φ22鋼球，以彈子的滾動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。料筒托臂架向外伸出掛平衡錘調(diào)整機(jī)構(gòu)重心。②勻料筒高度調(diào)節(jié)：料筒底與料盆底的距離，其高度控制料重，靠空心軸進(jìn)行調(diào)節(jié)。第五十一頁(yè)，共六十一頁(yè)。4)附屬機(jī)構(gòu)A排料機(jī)構(gòu)：當(dāng)玻璃液不適宜制作制品或成形機(jī)停機(jī)不需料滴時(shí)，用來(lái)把玻璃；液導(dǎo)入廢玻璃池中。B機(jī)臺(tái)下的控制把手：供料機(jī)的機(jī)臺(tái)位于成形機(jī)的頂上，為了免除操作人員頻繁地往返于上下兩層的不便，將一部分調(diào)節(jié)手把用萬(wàn)向軸接長(zhǎng)，引至成形機(jī)附近，方便了供料機(jī)的調(diào)節(jié)工作。

在機(jī)臺(tái)下可供調(diào)節(jié)的手把有：勻料筒高度調(diào)節(jié)，沖頭和剪刀時(shí)間間隔調(diào)節(jié)，托料塊位置調(diào)節(jié)，以及還有剪刀剎車(chē)，沖頭剎車(chē)，沖頭高度調(diào)節(jié)和活動(dòng)排料槽升降等。第五十二頁(yè)，共六十一頁(yè)。供料機(jī)地主要技術(shù)特性A320－型供料機(jī)A-表示供料機(jī)專(zhuān)配行列式制瓶機(jī)之用；320－表示池窯出口到滴料中心距為3240mm；Y－表示用輕柴油加熱。第五十三頁(yè)，共六十一頁(yè)。（3）影響料形、料重的因素及調(diào)節(jié)A、

料溫、機(jī)速影響料溫↑→料重↑料形變長(zhǎng)，狗骨形料溫↓→料重↓料形變短，肩部大且粗機(jī)速↑→料重↓料形變短粗機(jī)速↓→料重↑料形變細(xì)長(zhǎng)，狗骨形第五十四頁(yè)，共六十一頁(yè)。調(diào)節(jié)供料機(jī)前先穩(wěn)定料溫、機(jī)速。先易后難。先調(diào)料重，得滿(mǎn)意料形。

順序：改變勻料筒高度→沖頭行程調(diào)節(jié)→沖頭高度調(diào)節(jié)→料碗口徑→液面高度第五十五頁(yè)，共六十一頁(yè)。B、料重調(diào)節(jié)

1）

勻料筒高度高度↑→料重↑料形變長(zhǎng)，狗骨形高度↓→料重↓料形變短，前變尖后寬肩2）

沖頭行程行程↑→料重↑料形變短尖有肩部行程↓→料重↓料形變長(zhǎng)，狗骨形第五十六頁(yè)，共六十一頁(yè)。

3）

沖頭位置（高度）高度↑→料重↑料形變長(zhǎng)，狗骨形沖頭高度↓→料重↓料形變短，尖有肩部4）

料碗口徑大→料重大料形加粗口徑小→料重小料形變細(xì)第五十七頁(yè)，共六十一頁(yè)。5）

液面高度升高→料重↑降低→料重↓6）

沖頭尺寸形狀沖頭用