[其他]用于轉動液化爐的支承和驅動系統

無效

• 申請號: 86108690
• 申請日: 1986-12-26
• 公開（公告）號: CN86108690A
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 喬治·克拉倫斯·紐卡姆普;羅伯特·F·約翰斯頓;約翰·F·麥克康奈爾;保羅·R·羅斯;理查德·A·卡里波爾蒂;約翰·W·彼得
• 申請（專利權）人: PPG工業公司
• 主分類號: C03B5/14
• 分類號: C03B5/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 馬江立,陳申賢

本發明涉及加熱物料的設備，特別涉及如在美國專利NO.4，381，934（Kunkle等人）中所公開的利用轉爐使玻璃配料之類物料液化的設備。在上述專利中作為最佳實施例公開了一種具有一根垂直軸的轉爐。類似的定向轉動式液化爐也在例如美國專利NO.2，007，755（Ferguson）、NO.2，834，157（Bowes）和NO.3，917，479（Sayce等人）中示出。這樣的裝置可以滿足規模比較小的操作的需要，但是當要進行商業性規模的生產時，在轉動設備中可能會產生動態失穩，這種失穩具有在限制結構上產生危險應力的潛在可能性。失穩的一個原因可能是爐中的物料分布不均勻，另一個原因可能是爐子的熱變形。只要轉爐及其容裝物的質心處在轉動的垂直軸上，那么這個系統就是穩定的。但如果這個質心偏離上述轉動軸，則系統趨于使兩者重合，由此迫使爐子偏出原定的準直位置并引起擺動和振動。典型的先有技術的解決辦法是試圖限制轉爐偏離其預定的準直位置的任何運動，但對于工業用規模的爐子來說，實現這一設想所需要的力能夠大到使爐子或其它結構件變形或傾斜的程度，并引起其它形式的振動或擺動。另外，如果爐子的運動是不穩定的，則要把分批的原料投入爐中的準確位置是困難的。如果能提供一種實用的機構來穩定地支承并轉動比較笨重的爐子，同時能夠保持上述Kunkle等人專利的液化工藝所獲得的經濟效果，這將是人們所期望的。

本發明提供了一種支承和驅動裝置，使得繞垂直軸轉動的笨重的爐子在動態上是自動穩定的。本發明包含幾個新穎的方面，它們結合起來構成一個最佳實施例。

其中一個方面是爐子與其支承機構是分開的。爐子的容室部分即爐筒與一個環狀支承臺隔開，它們之間可以徑向自由運動，從而使得爐筒可能經受的熱膨脹和熱變形不會對支承結構產生影響。盡管允許爐子和支承結構之間發生運動，但卻保持了兩者的同軸。安裝支承臺，使之繞一根與爐子的圓柱形軸相重合的大體上垂直的軸轉動。

在另一個方面，爐筒的支承設置在高于爐筒及其容裝物的質心的位置上，并且爐筒的安裝方式使其垂直軸可以自由擺動。其結果是一種能夠自調中心和防止絕對限制的擺錘式的效果。如果質心偏離預定的轉動軸，則重力把質心拉向預定的軸。另一方面，在支承平面上方的重心將產生一種反向擺動的不穩定狀態。完全限制住系統以阻止質心運動的做法，將在大型設備中產生過高的應力。

支承表面的錐形取向產生一個阻止爐子的顯著橫向位移的偏壓，該表面是與向下朝向爐子中心的支承滾子斜面相接觸的支承臺的表面。因此省去了保持爐子就位所需的全部橫向限制機構。支承滾子的負載支承面最好也是錐形的，每個錐形的錐尖落在爐子的轉動軸上，以便滾子的切線速度與支承表面的切線速度沿它們之間的接觸線相匹配，從而減小了磨損、噪音和振動。

在最佳實施例中，支承是由一個與爐筒分開并在較低高度處連接到爐筒上的支承結構在質心的上方提供的。細長的連接機構從支承結構延伸到與爐筒的連接處。由于爐筒中的爐襯材料向內傾斜，爐筒的下部對內部熱量的隔絕比上部好。因此，該連接機構被連到爐筒的下部，因為此部分的幾何結構穩定。爐筒的上部能夠承受熱膨脹和收縮，并且有時能發生形變，因此此處支承系統的連接可能會將不對稱狀態并從而將不穩定性引入轉動系統。因為連接到爐筒上比較涼的下部，并且盡量從其重心的上方支承爐筒，所以連接機構最好從支承結構向下延伸到與爐筒連接處。連接機構還在徑向提供靈活性，由此獲得使支承機構在結構上與爐筒隔開的優點。這種配置有利于爐筒能夠承受熱膨脹或變形，但卻保持了爐筒對支承機構的相對固定。該連接機構最好由多個桿件構成，但也可以由多個板件、纜繩、條帶之類構成。

最佳實施例的另一個重要方面是提供了作用在支承臺上的水平限制機構。該水平限制機構可以包括與支承臺的垂直支承輪隔開的輪子。雖然本系統并不企圖提供絕對的水平限制，但是通過對支承臺施加彈性的水平調心力以控制偏移并阻尼擺動，向系統提供了一種主要的穩定作用。通過水平限制機構為支承臺的轉動提供單獨的動力，有利于使支承負載的垂直支承機構能夠得到潤滑，并允許用各種各樣的形狀和材料構成爐子的支承系統。

本發明的這些優點和其它優點將從附圖和下述最佳實施例的詳細說明中明顯地看出。

該附圖是結合本發明改進的轉動式加熱設備的一個最佳實施例的垂直剖面圖。

對一個特定的最佳實施例的敘述涉及一種熔化玻璃配料的工藝，但應該理解，本發明也可以應用于其它工藝。特定工藝的細節可以在Kunkle等人的美國專利NO.4，381，934中找到而不需在此重復。