本發(fā)明涉及一種石英技術(shù)，尤其是一種石英熔爐技術(shù)，具體地說是一種能夠高精度控制管材偏壁的連熔爐。

背景技術(shù)：

眾所周知，決定石英管質(zhì)量的一個(gè)重要因素就是石英管的偏壁度，如出現(xiàn)偏壁將直接影響石英管的品質(zhì)?，F(xiàn)有連熔爐的芯桿都是懸掛在爐蓋上，芯桿長(zhǎng)度一般大于1.5米，利用爐蓋四周的螺絲的松緊來調(diào)整管材的偏壁度。在鎢鍋內(nèi)有超過2200度的高溫，芯桿的鎢鉬材料有熱膨脹系數(shù)會(huì)因高溫變形，加上石英砂熔液向下流動(dòng)造成的不穩(wěn)定性，會(huì)引起芯桿晃動(dòng)，極易產(chǎn)生管材的偏壁。因此，如何克服管材偏壁問題成為石英管生產(chǎn)中亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的連熔爐在管材成型過程中會(huì)出現(xiàn)因芯棒間隙偏置而造成管壁厚薄不一致而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題，設(shè)計(jì)一種通過調(diào)節(jié)芯桿位置實(shí)現(xiàn)壁厚調(diào)節(jié)的高精度控制管材偏壁的連熔爐。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種能夠高精度控制管材偏壁的連熔爐,它包括坩堝1、爐體2、加熱器3、芯桿4和成型模具5，坩堝1安裝在爐體2中，加熱器3包裹在坩堝1的外圈并使坩堝1從上至下的溫度呈梯級(jí)分布，芯桿4的下端穿過爐蓋6伸入坩堝1中并與安裝在坩堝1下端的成型模具5相對(duì)，芯桿4為空心結(jié)構(gòu)，其上端與控氣裝置7相連通以便向坩堝內(nèi)輸送保護(hù)氣體，其特征在于爐蓋6上安裝有十字型調(diào)偏裝置8，所述芯桿4伸出爐蓋6上的一端安裝在一個(gè)十字型調(diào)偏裝置8中，芯桿4在十字型調(diào)偏裝置8的控制下能在水平面進(jìn)行x、y方向的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)管材偏壁的調(diào)整。

所述芯桿4位于坩堝1內(nèi)部的一端套裝在芯桿支架9上，芯桿支架9固定安裝在坩堝1內(nèi)壁上，以進(jìn)一步防止芯桿4在坩堝內(nèi)擺動(dòng)而影響成型石英管棒10的壁厚。

所述芯桿支架9呈方向盤結(jié)構(gòu)，它通過3至6個(gè)支架與中心支架相連。

所述芯桿4的長(zhǎng)度為2-2.8米之間。

所述十字型調(diào)偏裝置8為x、y工作方向可調(diào)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)。

所述十字型調(diào)偏裝置8包括十字型芯桿移動(dòng)架801、x向?qū)к壐?02和y向?qū)к壐?03，十字型芯桿移動(dòng)架801的中心套裝在芯桿4上，十字型芯桿移動(dòng)架801的x向連桿的兩端分別與對(duì)應(yīng)的y向?qū)к壐?03相連，y向?qū)к壐?03與x向?qū)к壐?02固定相連并在x向?qū)к壐钡膸?dòng)下沿x向移動(dòng)，位于x向連桿808一端的一個(gè)x向?qū)к壐?02與x向絲桿螺母804固定相連，x向絲桿螺母804旋裝在x向驅(qū)動(dòng)絲桿上，x向驅(qū)動(dòng)絲桿通過聯(lián)軸器805與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸相連，所述的驅(qū)動(dòng)裝置為手動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)還需要通過一個(gè)減速器806與驅(qū)動(dòng)電機(jī)807相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)807的輸出軸經(jīng)減速器減速后通過聯(lián)軸器傳遞到x向驅(qū)動(dòng)絲桿上，x向驅(qū)動(dòng)絲桿驅(qū)動(dòng)x向?qū)к壐?02沿x向移動(dòng)，x向?qū)к壐?02帶動(dòng)y向?qū)к壐?03同步移動(dòng)，y向?qū)к壐?03帶動(dòng)芯桿移動(dòng)架801沿x向移動(dòng)，芯桿移動(dòng)架801推動(dòng)芯桿4作小于5毫米的x向移動(dòng)；y向移動(dòng)時(shí)，y向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)芯桿移動(dòng)架801沿y向?qū)к壐?03移動(dòng)，此時(shí)，x向?qū)к壐?02保持不動(dòng)。

所述的十字型調(diào)偏裝置8為由步進(jìn)電機(jī)控制的電動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)，步進(jìn)電機(jī)受控于石英棒材壁厚檢測(cè)裝置。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的平移系統(tǒng)與坩堝及芯桿的配合方式為間隙配合，芯桿可全方位調(diào)整。

本發(fā)明解決了因投料或電壓不穩(wěn)定造成偏壁及石英熔液流動(dòng)導(dǎo)致的芯桿晃動(dòng)，形成管材偏壁。

本發(fā)明的坩鍋內(nèi)部支架能有效約束成型器與料臺(tái)邊緣的間隙使管材周向壁厚一致。

本發(fā)明通過設(shè)計(jì)芯桿上部平移裝置和下部固定裝置可以實(shí)現(xiàn)成型器與芯桿的精確定位，從而使出料均勻，解決由于石英熔液流動(dòng)及高溫變形帶來芯桿及成型器不穩(wěn)定或晃動(dòng)而產(chǎn)生管壁偏壁現(xiàn)象，使成型后石英管壁厚均勻，從而提高管壁的精度。所述芯桿平移裝置和固定裝置還能夠使芯桿與成型器之間的間隙均勻，從而解決了石英管的偏壁問題，使石英管管壁厚度一樣，提高了石英管生產(chǎn)的。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、調(diào)整方便，還可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)智能反饋式調(diào)整。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的芯桿支架的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的十字型調(diào)偏裝置x向調(diào)偏的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：11為加料口，12為主電極，13為爐體支座，14為輔助電極，15為輔助加熱圈，16為排塵口，17為水套，18為高溫磚，19為保溫沙。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1-3所示。

一種能夠高精度控制管材偏壁的連熔爐,它包括坩堝1、爐體2、加熱器3、芯桿4和成型模具5，芯桿4的長(zhǎng)度一般在2-2.8米之間，如圖1所示，坩堝1安裝在爐體2中，加熱器3由主電極供電并包裹在坩堝1的外圈并使坩堝1從上至下的溫度呈梯級(jí)分布（預(yù)熱區(qū)—熔融區(qū)—排氣區(qū)—成型區(qū)溫度各不相同），芯桿4的下端穿過爐蓋6伸入坩堝1中并與安裝在坩堝1下端的成型模具5相對(duì)，芯桿4為空心結(jié)構(gòu)，其上端與控氣裝置7相連通以便向坩堝內(nèi)輸送保護(hù)氣體，爐蓋6上安裝有十字型調(diào)偏裝置8，所述芯桿4伸出爐蓋6上的一端安裝在一個(gè)十字型調(diào)偏裝置8中，芯桿4在十字型調(diào)偏裝置8的控制下能在水平面進(jìn)行x、y方向的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)管材偏壁的調(diào)整。為了進(jìn)一步防止芯桿4在坩堝內(nèi)腔擺動(dòng)，具體實(shí)施時(shí)還可在芯桿4位于坩堝1內(nèi)部的一端套裝一個(gè)芯桿支架9，芯桿支架9呈方向盤結(jié)構(gòu)，它通過3至6個(gè)支架與中心支架相連，如圖2所示，芯桿支架9固定安裝在坩堝1內(nèi)壁上，以進(jìn)一步防止芯桿4在坩堝內(nèi)擺動(dòng)而影響成型石英管棒10的壁厚。

具體實(shí)施時(shí)，用于調(diào)整芯桿上端位置的十字型調(diào)偏裝置8可直接采用市售x、y方向可調(diào)工作臺(tái)，也可采用圖3所示的結(jié)構(gòu)，圖3為x向調(diào)偏結(jié)構(gòu)示意圖，y向未示出。如圖3所示，所述十字型調(diào)偏裝置8包括十字型芯桿移動(dòng)架801、x向?qū)к壐?02和y向?qū)к壐?03，十字型芯桿移動(dòng)架801的中心套裝在芯桿4上，十字型芯桿移動(dòng)架801的x向連桿的兩端分別與對(duì)應(yīng)的y向?qū)к壐?03相連，y向?qū)к壐?03與x向?qū)к壐?02固定相連并在x向?qū)к壐钡膸?dòng)下沿x向移動(dòng)，位于x向連桿808一端的一個(gè)x向?qū)к壐?02與x向絲桿螺母804固定相連，x向絲桿螺母804旋裝在x向驅(qū)動(dòng)絲桿上，x向驅(qū)動(dòng)絲桿通過聯(lián)軸器805與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸相連，所述的驅(qū)動(dòng)裝置為手動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)還需要通過一個(gè)減速器806與驅(qū)動(dòng)電機(jī)807相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)807的輸出軸經(jīng)減速器減速后通過聯(lián)軸器傳遞到x向驅(qū)動(dòng)絲桿上，x向驅(qū)動(dòng)絲桿驅(qū)動(dòng)x向?qū)к壐?02沿x向移動(dòng)，x向?qū)к壐?02帶動(dòng)y向?qū)к壐?03同步移動(dòng)，y向?qū)к壐?03帶動(dòng)芯桿移動(dòng)架801沿x向移動(dòng)，芯桿移動(dòng)架801推動(dòng)芯桿4作小于5毫米的x向移動(dòng)；y向移動(dòng)時(shí)，y向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)芯桿移動(dòng)架801沿y向?qū)к壐?03移動(dòng)，此時(shí)，x向?qū)к壐?02保持不動(dòng)。

具體實(shí)施時(shí)，所有滑塊可彩和手動(dòng)絲桿螺母驅(qū)動(dòng)，也可采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，即由步進(jìn)電機(jī)控制電動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)壁厚調(diào)整的自動(dòng)化，步進(jìn)電機(jī)受控于石英棒材壁厚檢測(cè)裝置并通過閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整。

在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，石英熔液往下流動(dòng)會(huì)影響芯桿4的穩(wěn)定性，另外，芯桿4在高溫下強(qiáng)度會(huì)下降變軟，加劇了芯桿4的不穩(wěn)定性，很容易引起出料口料縫的變化，即容易產(chǎn)生壁厚不均勻的現(xiàn)象，因此本實(shí)施例中采用了增設(shè)芯桿固定裝置將芯桿支架9的邊緣固定于坩堝1的內(nèi)壁上，間接增加芯桿4的固定面積，以增加芯桿4的穩(wěn)定性，芯桿支架9與芯桿4之間為點(diǎn)接觸，在正常生產(chǎn)出現(xiàn)偏壁時(shí)，上面的十字型調(diào)偏裝置8調(diào)整時(shí)，下面芯桿支架9即起到穩(wěn)定作用，又起到杠桿原理作用。芯桿4不容易產(chǎn)生晃動(dòng)偏離，也就不容易使料縫發(fā)生變化，生產(chǎn)的石英管就很少偏壁。經(jīng)過大量生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，使用十字型調(diào)偏裝置8使芯桿平移加芯桿支架9固定的連熔爐所生產(chǎn)的石英管，其壁厚精度能達(dá)到可控狀態(tài)，大幅度提高管材的合格率。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。