一种用于制作结构陶瓷坯体的设备制造技术

本发明专利技术提供了一种用于制作结构陶瓷坯体的设备，解决制作结构陶瓷管、棒、长条板制品时，因重力导致坯体变形，或者因坯体内的固化速率差异产生微裂纹，使得制品废品率较高的问题。该设备包括成型机头以及设置在成型机头出口正下方的定型腔；定型腔内设置有定型通道，定型通道内设置有由下向上流动的消重定型液体，用于产生向上的抵消结构陶瓷坯体所受重力的外力。该设备在竖直生产结构坯体时，由于定型腔内设置有由下向上流动的消重定型液体，消重定型液体的作用是在成型机头挤出的不断伸长的坯体上，产生向上的作用力，从而抵消了坯体所受的向下的重力，生产出较高精度的、误差较小的直线度和圆度的结构坯体。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制作结构陶瓷坯体的设备
本专利技术属于制作结构陶瓷制品设备的
，具体涉及一种用于制作结构陶瓷坯体的设备。
技术介绍
在近代工业的发展中，结构陶瓷制品的应用促进了现代工业的快速发展；特别是各种型号的管、棒、长条板在高温材料、化工、冶金、矿山、能源、军工等行业的用量不断增大，例如：高温窑炉使用的碳化硅、氧化铝传动滚杠；化工原料输送管道；矿砂输送抗磨损管道；硅碳棒发热管(棒)等。制作结构陶瓷制品的原料颗粒粉价格都是比较便宜的，但是，制作结构陶瓷成品的成本却是很高，究其原因，是因为在制作制品的过程中产生了大量的废品。造成废品的原因主要有以下两个方面：其一方面：工业需求的结构陶瓷管、棒、长条板的长度都比较长，挤出(压出)成型后的结构陶瓷坯体不能够立刻固化(硬化)，需要附加一定的条件和/或经过一段时间才能够固化(硬化)。结构陶瓷管、棒、长条板坯体的制作方式，包括水平横向制作和垂直竖向制作两种方式。1、在水平横向制作结构陶瓷管、棒、长条板坯体时，由于重力的作用，水平放置的管、棒、长条板坯体在固化(硬化)前极易发生弯曲和变形，尤其是粗管、薄壁管、方管更易发生变形，使制品的精度大幅下降，废品率上升。特别需要举例说明的是：在将碳化硅、氧化铝滚杠安装在高温窑炉里用于传送烧制品时(主要用于锂电池材料烧结炉、氮化硼烧结炉、日用陶瓷烧结炉等)，对碳化硅、氧化铝滚杠的精度要求特别高。当烧制品在由传动滚杠排列构成的传送平面上传送时，每个烧制品的重量，将由多个传动滚杠平均分担。如果传动滚杠的直线度和圆度达不到标准，由传动滚杠排列构成的传送平面将会高低不平并起伏不定，当烧制品在传动滚杠上传送时，传动滚杠将会有时离开烧制品有时顶起烧制品，传动滚杠在顶起烧制品时，烧制品的重量大部分压在少数传动滚杠上，此时传动滚杠极易损坏，造成使用生产线停产。由于目前生产的碳化硅、氧化铝滚杠的精度有限，工业上为了高温窑炉能够稳定生产，只能将高温窑炉的宽度减小，同时将烧制品的重量减轻，因此制作的烧制品成本比较高；2、在垂直生产结构陶瓷管、棒、长条板坯体时，虽然对坯体的型态有一定的保护作用，但是，由于重力的作用，管、棒、长条板坯体自身的重量特别容易将坯体拉断。因此，垂直生产时只能制作较短的管、棒、长条板坯体。另外，在垂直生产结构陶瓷管、棒、长条板坯体时，如果不能实现快速均匀固化(硬化)，坯体从成型机上取下之后水平放置时，更容易发生弯曲和变形。另一方面：挤出(压出)成型后的结构陶瓷管、棒、长条板坯体是不会立刻固化(硬化)，需要放置一段时间，并且附加一定的条件才能够固化(硬化)。在这个期间，由于坯体各部位所受到的环境条件(温度差、受热面、气流差等)有所不同，在坯体内的固化(硬化)速率将会产生差异(例如水平放置管的上部硬化速度比下部的硬化速度快)，从而由固化(硬化)及重力变形产生的内应力将会使坯体的内部产生微裂纹，导致坯体的性能下降，造成最终生产的结构陶瓷管、棒、长条板成品的抗弯强度大幅下降。
技术实现思路
为了解决现有制作结构陶瓷管、棒、长条板制品时，因重力导致坯体变形，或者因坯体内的固化(硬化)速率差异产生微裂纹，使得制品废品率较高的技术问题，本专利技术提供了一种用于制作结构陶瓷坯体的设备。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特殊之处在于：包括成型机头以及设置在成型机头出口正下方的定型腔；所述定型腔内设置有定型通道，定型通道内设置有由下向上流动的消重定型液体，用于产生向上的抵消结构陶瓷坯体所受重力的外力。进一步地，所述消重定型液体为水或者具有粘度的液体。进一步地，所述消重定型液体为憎水性液体或酸性液体或碱性液体或有机液体或添加有固化剂的液体或添加有引发剂的液体或添加有促进剂的液体；所述消重定型液体为具有温度和流速可调的液体。进一步地，所述定型腔包括定型腔外套管和腔底板；所述定型腔外套管的上端与成型机头上的结构陶瓷坯体挤出出口处的接口对接，下端与腔底板连接；所述定型腔外套管上端开设有外管液体导出孔；所述定型腔外套管下端和/或腔底板上开设有外管液体导入孔。进一步地，所述定型腔外套管的中部开设有外管液体调节孔。进一步地，所述定型腔外套管内设有外导向矫直结构，用于从外周对结构陶瓷坯体外壁进行导向矫直。进一步地，所述外导向矫直结构包括外环形架和多个外矫直杆，多个外矫直杆沿周向分布在定型腔外套管内，且通过外环形架固定，所述外矫直杆的下端与腔底板连接或外环形架与定型腔外套管连接或外环形架与腔底板连接，外矫直杆靠近结构陶瓷坯体的侧壁与结构陶瓷坯体的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体的外表面向外凸出所允许的误差最大值；或者，外导向矫直结构包括同轴设置在定型腔外套管内的外矫直套筒以及沿轴向设置在外矫直套筒内壁且周向分布的多个外矫直空心柱，外矫直空心柱靠近结构陶瓷坯体的侧壁与结构陶瓷坯体的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体的外表面向外凸出所允许的误差最大值，所述外矫直套筒上开设有外径向通孔；所述外矫直套筒与腔底板连接或外矫直套筒与定型腔外套管连接或外矫直空心柱与腔底板连接；或者，外导向矫直结构包括沿轴向设置在定型腔外套管内壁且周向分布的多个条状凸起棱，多个条状凸起棱靠近结构陶瓷坯体的表面与结构陶瓷坯体的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体的外表面向外凸出所允许的误差最大值；或者，外导向矫直结构包括沿定型腔外套管周向分布的多个中空外矫直杆，中空外矫直杆外壁一侧固定在定型腔外套管内壁，另一侧与结构陶瓷坯体的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体的外表面向外凸出所允许的误差最大值。进一步地，所述定型腔包括定型腔外套管、定型腔内套管以及腔底板；所述定型腔内套管位于定型腔外套管内，且垂直固定于腔底板上；所述定型腔外套管和定型腔内套管的上端与成型机头上的结构陶瓷坯体挤出出口处的接口对接；所述定型腔外套管和定型腔内套管之间形成所述定型通道，成型机头出口制作出的待定型结构陶瓷坯体位于定型通道内；所述定型腔内套管的内部作为内通道，内通道上端和定型通道的上端相连通，内通道是消重定型液体排出的内部通道；所述定型腔外套管下端和/或腔底板上设置有与定型通道连通的外管液体导入孔，定型腔外套管上端开设有与定型通道连通的外管液体导出孔；所述腔底板上设置有与内通道连通的内管液体下部导出孔；所述消重定型液体在定型通道自下而上流动，在内通道自上而下流动。进一步地，所述定型腔外套管的中部开设有外管液体调节孔；所述定型腔内套管的中部开设有内管液体调节孔；所述定型腔内套管上部开设有内管液体上部导出孔。进一步地，所述定型腔外套管内设有外导向矫直结构和/或内导向矫直结构，分别用于从外周对结构陶瓷坯体外壁进行导向矫直和/或从内周对结构陶瓷坯体内壁进行导向矫直。进一步地，所述定型腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：包括成型机头(1)以及设置在成型机头(1)出口正下方的定型腔(2)；/n所述定型腔(2)内设置有定型通道，定型通道内设置有由下向上流动的消重定型液体(5)，用于产生向上的抵消结构陶瓷坯体(6)所受重力的外力。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：包括成型机头(1)以及设置在成型机头(1)出口正下方的定型腔(2)；
所述定型腔(2)内设置有定型通道，定型通道内设置有由下向上流动的消重定型液体(5)，用于产生向上的抵消结构陶瓷坯体(6)所受重力的外力。


2.根据权利要求1所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述消重定型液体(5)为水或者具有粘度的液体。


3.根据权利要求1所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述消重定型液体(5)为憎水性液体或酸性液体或碱性液体或有机液体或添加有固化剂的液体或添加有引发剂的液体或添加有促进剂的液体；
所述消重定型液体(5)为具有温度和流速可调的液体。


4.根据权利要求1至3任一所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述定型腔(2)包括定型腔外套管(3)和腔底板(7)；
所述定型腔外套管(3)的上端与成型机头(1)上的结构陶瓷坯体(6)挤出出口处的接口对接，下端与腔底板(7)连接；
所述定型腔外套管(3)上端开设有外管液体导出孔(31)；
所述定型腔外套管(3)下端和/或腔底板(7)上开设有外管液体导入孔(32)。


5.根据权利要求4所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述定型腔外套管(3)的中部开设有外管液体调节孔(33)。


6.根据权利要求5所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述定型腔外套管(3)内设有外导向矫直结构(11)，用于从外周对结构陶瓷坯体(6)外壁进行导向矫直。


7.根据权利要求6所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：
所述外导向矫直结构(11)包括外环形架(111)和多个外矫直杆(112)，多个外矫直杆(112)沿周向分布在定型腔外套管(3)内，且通过外环形架(111)固定，所述外矫直杆(112)的下端与腔底板(7)连接或外环形架(111)与定型腔外套管(3)连接或外环形架(111)与腔底板(7)连接，外矫直杆(112)靠近结构陶瓷坯体(6)的侧壁与结构陶瓷坯体(6)的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体(6)的外表面向外凸出所允许的误差最大值；
或者，外导向矫直结构(11)包括同轴设置在定型腔外套管(3)内的外矫直套筒(115)以及沿轴向设置在外矫直套筒(115)内壁且周向分布的多个外矫直空心柱(116)，外矫直空心柱(116)靠近结构陶瓷坯体(6)的侧壁与结构陶瓷坯体(6)的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体(6)的外表面向外凸出所允许的误差最大值，所述外矫直套筒(115)上开设有外径向通孔(1151)；所述外矫直套筒(115)与腔底板(7)连接或外矫直套筒(115)与定型腔外套管(3)连接或外矫直空心柱(116)与腔底板(7)连接；
或者，外导向矫直结构(11)包括沿轴向设置在定型腔外套管(3)内壁且周向分布的多个条状凸起棱(113)，多个条状凸起棱(113)靠近结构陶瓷坯体(6)的表面与结构陶瓷坯体(6)的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体(6)的外表面向外凸出所允许的误差最大值；
或者，外导向矫直结构(11)包括沿定型腔外套管(3)周向分布的多个中空外矫直杆(114)，中空外矫直杆(114)外壁一侧固定在定型腔外套管(3)内壁，另一侧与结构陶瓷坯体(6)的设计标准坯体外壁为间隙配合，所述间隙大小为结构陶瓷坯体(6)的外表面向外凸出所允许的误差最大值。


8.根据权利要求1至3任一所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述定型腔(2)包括定型腔外套管(3)、定型腔内套管(4)以及腔底板(7)；
所述定型腔内套管(4)位于定型腔外套管(3)内，且垂直固定于腔底板(7)上；
所述定型腔外套管(3)和定型腔内套管(4)的上端与成型机头(1)上的结构陶瓷坯体(6)挤出出口处的接口对接；
所述定型腔外套管(3)和定型腔内套管(4)之间形成所述定型通道，成型机头(1)出口制作出的待定型结构陶瓷坯体(6)位于定型通道内；
所述定型腔内套管(4)的内部作为内通道，内通道上端和定型通道的上端相连通，内通道是消重定型液体(5)排出的内部通道；
所述定型腔外套管(3)下端和/或腔底板(7)上设置有与定型通道连通的外管液体导入孔(32)，定型腔外套管(3)上端开设有与定型通道连通的外管液体导出孔(31)；
所述腔底板(7)上设置有与内通道连通的内管液体下部导出孔(42)；
所述消重定型液体(5)在定型通道自下而上流动，在内通道自上而下流动。


9.根据权利要求8所述用于制作结构陶瓷坯体的设备，其特征在于：所述定型腔外套管(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱胜利，
申请(专利权)人：佛山兴技源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44