第八章供料機械與設備主講：郭宏偉

陜西科技大學材料科學與工程學院第一頁，共六十一頁。

瓶罐的生產工藝流程第二頁，共六十一頁。第三頁，共六十一頁。第四頁，共六十一頁。玻璃供料道與供料機照片第五頁，共六十一頁。吸料式供料機履帶式供料機滴料式供料機料滴在勻料筒、料碗、沖頭、剪刀等部件作用下形成，原理圖如下：第六頁，共六十一頁。供料道結構（1）作用：向供料機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℃，對瓶罐成型過高，不能被剪成料滴，因而必須冷卻玻液到準確而均勻的溫度，以滿足成型機要求。

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

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

②熱交換器：設有加熱和冷卻裝置，玻液流速很慢，大量熱通過輻射對流傳導而散失。③

均化器：接近料盆約1m開始作用，通過加熱使料溫均勻，還可機械攪拌使料溫和成分進一步均勻。第八頁，共六十一頁。第九頁，共六十一頁。（2）結構：標準型供料道長4.2m或4.3m。①閘磚Ⅰ：插入玻液內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制對流。既設加熱噴嘴，又設冷空氣入口，長度/整個料道長＞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，共六十一頁。④調節段：均化玻液溫度，標準長度1220mm。設加熱噴嘴,表面溫度適當提高。上下層玻液溫度均一，橫斷面溫差為95℃，較好調節在80℃。改進的料道不僅節能，溫差小于2℃。設攪拌棒均化溫度和將后面玻璃向前推。⑤

料盆區：經勻料筒攪拌。第十一頁，共六十一頁。（3）規格、形式：國內：常見A3240-Y型[配QD4制瓶機]近年：D41-66（4460）[配QD6]DT56-91[配QS6]BLLD560[配S10（S.G.）]BLLD660[配S10D.G]型等。均是國外料道引進消化及英制改公制后設計，與國外料道相似。第十二頁，共六十一頁。美國哈特福德公司1918年首次試成“葉槳-沖頭式”供料機，提供圓柱狀的料滴，供壓-吹法生產大口瓶，吹-吹法制小口瓶。1922年A型單式供料機（144型），勻料筒代替槳葉。國內的A3240-Y，A-2630，D41-66等是144型的改進型。20世紀40年代81型供料機，50年代的115型、BHF70型供料機（相當國內DT56-91，BLLD560）。60年代出現194、503型，70年代513，113型。這些供料機適應高速生產，出料量大，調溫能力大。第十三頁，共六十一頁。按出料量、工作池溫度、料滴溫度來設計。按寬度（料槽內部尺寸）有三種規格：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）。之相應料道為：KU，ZU，KZU，CU；KW，ZW，KZW，CW；SKW。第十四頁，共六十一頁。不論如何其調節段長不變為1220mm，冷卻段以610mm的倍數增減。調節段縱向剖面有直形，喇叭形，料盆深度有標準型（6”，7”～7.25”），深型（9.5”，10”）。發展趨勢：寬、長方向發展。特殊玻璃如高硼硅玻璃（派來克斯），硼揮發嚴重，采用通道形式，接近料盆處，設撇料裝置。第十五頁，共六十一頁。硼硅酸鹽玻璃的撇料裝置照片來自承德華富玻璃廠第十六頁，共六十一頁。（4）料道鋼結構及支點位置：鋼結構下部由前后兩個（或更多）立柱支撐，多采用單點滑動支座。國外料道采用滾柱體支撐，保證烤窯時料道膨脹伸長不受阻礙。料道的膨脹10.41mm/1000mm。與池爐的鋼結構分開，料道方向盡可能不出現彎折。第十七頁，共六十一頁。（5）

安裝與布置：①

與預計最大產量噸位相適應寬度；②尺寸具備充分冷卻和加熱的能力（長度）；③兩制瓶機間布置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，共六十一頁。⑥料道后支柱與工作池鋼結構用螺釘或焊接方式連接；⑦料道前支柱的位置；⑧料道加熱、冷卻系統裝置；⑨供料機平臺位置及高度便于對供料機、料道的操作維修，不可固定在窯爐及料道鋼結構上；⑩玻液高度及液面控制儀應保證制瓶機要求，液面在料盆上平面以下25.4mm。落料孔應流出膨脹量。第十九頁，共六十一頁。窯爐及料道鋼結構照片來自寶雞育才玻璃廠第二十頁，共六十一頁。（6）供料道加熱與冷卻系統：料槽磚上方，KU或KW型料道是一排噴嘴磚（ZU，ZW型也是），燃燒器通過噴嘴磚向料道內燃燒加熱，間距114mm。沿冷卻段、均化段及料盆均勻分布。一般燃燒系統如下圖：每個料道共有三個系統（冷卻段、均化段、料盆各一個），相互獨立不干擾。第二十一頁，共六十一頁。第二十二頁，共六十一頁。噴嘴磚上為拱腳磚，隔一定距離留出一條冷卻風道，與外面冷卻風嘴連接，冷卻風道截面處有孔洞、蓋板磚，同步控制，形成冷卻風路，這種結構是常規設計的料道。冷卻風主要冷卻拱腳磚上的碹。第二十三頁，共六十一頁。6.2供料道操作及進展：產品規格料重不同，對玻液溫度變化進行不同控制。瓶罐生產料溫控制±5℃，引進料道適應高速生產控制±2℃，輕量瓶控制＜±0.5℃。不同重量產品成型料溫大不相同。第二十四頁，共六十一頁。（1）操作:先過冷玻璃液,然后再升溫調節。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散失部分熱量，但在冷卻段仍需加熱。第二十五頁，共六十一頁。②香檳酒瓶:料重大的滴料溫度980～1040℃。總趨勢為降溫。第二十六頁，共六十一頁。③中等大小的瓶子：500g左右的啤酒瓶。降溫趨勢較緩。第二十七頁，共六十一頁。（2）攪拌：均化的好方法，設置在調節段或料盆處。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。攪拌槳由硅線石或電熔材料制成，轉速10轉/分，兩槳轉向相反，左槳右旋，右槳左旋。第二十八頁，共六十一頁。（3）料道進展：

標準料道橫截面：玻液面積/耐材面積=1/12玻液重量/耐材重量=1/10現在料道調節滯后嚴重，須改進。

料槽中玻液溫度特點：中間高，兩側低。內部高，外部低。通過輻射加熱使料槽玻液溫度兩側升高，中間降低。第二十九頁，共六十一頁。第三十頁，共六十一頁。6.3供料溫度對瓶罐缺陷的影響

（1）料溫過低：瓶口、瓶頸炸裂，瓶底，瓶口可能出現剪刀疤。外表面出現皺紋。（2）料溫過高：扁口，瓶身歪斜，瓶底下凸，瓶肩薄，瓶底厚。（3）料溫不均勻：瓶肩過厚，過薄，底歪斜。玻璃表面出現搓板紋或縱向波紋。（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，共六十一頁。6.4供料機械部分供料機必須供給溫度均勻一致的料滴，還需符合料形與料重要求，使成形機獲得高生產率。為此：①須連續提供溫度或粘度滿足成形的料滴；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，共六十一頁。供料機照片照片來自徐州玻璃廠第三十三頁，共六十一頁。（1）料滴形成：條件是玻液具有穩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，共六十一頁。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，共六十一頁。（2）供料機構：由沖頭機構、剪刀機構、勻料筒機構組成。1）沖頭機構：

①沖頭及安裝：沖頭耐火材料制品。沖頭固定在沖頭夾座內，用壓板將沖頭夾座與沖頭臂固聯。第三十六頁，共六十一頁。供料機照片沖頭剪刀勻料筒照片來自戶縣秦川玻璃廠第三十七頁，共六十一頁。②高度標尺及作用：沖頭高度指沖頭在行程下終點時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，指針指在0上，為零線位置。新沖頭調整時應調節在零線以上，防止沖頭碰壞料碗。沖頭行程：H=h1-h0。第三十八頁，共六十一頁。③沖頭往復運動的原理。由凸輪-連桿機構實現。向上升起:靠沖頭凸輪推動。向下移動:重力使滾輪緊緊靠在凸輪上,運動規律由凸輪外輪廓控制。凸輪機構+四桿機構+杠桿機構第三十九頁，共六十一頁。④沖剪時間差的調節：沖頭降至下終點的時刻與料液被剪斷形成料滴時刻的時間差。影響料滴形狀最重要因素。但不影響料重。同一料重料滴，時間差↓料形越短粗；時間差↑越細長。粗調節用剪刀凸輪與沖頭凸輪相位差，細調節通過沖剪時間差手柄（十三手柄，±6.5°）調整。第四十頁，共六十一頁。⑤沖頭行程調節裝置：更換產品或料溫變化時，需要調節料重，方法是改變沖頭行程。行程越大料重也越大，反之就越小。粗調節:改變鉸接點A、B點來改變沖頭行程。范圍：A點32~64mm，B點55~112mm。停機進行，粗調時沖頭最低點位置并不變。細調節:改變連接桿鉸接點C的位置，C點移動導軌為一圓弧。通過行程調節手柄調節。第四十一頁，共六十一頁。⑥沖頭高度調節：改變料重方法之一。沖頭高度升高，增加料重。相反減少料重。通過沖頭高度調節手柄調節。可改變BAO桿與CO桿夾角，沖頭下終點位置發生變化，但不影響沖頭行程。沖頭行程與沖頭高度調節既影響料形，也影響料重。第四十二頁，共六十一頁。2)剪刀機構:將由沖頭擠出的玻璃液剪斷，而成為一個料滴。剪刀凸輪照片來自戶縣秦川玻璃廠第四十三頁，共六十一頁。①剪切原理：由凸輪-連桿實現上述動作。滾輪與凸輪升程曲線接觸時，左右剪刀臂張開，同時拉緊彈簧。滾輪處于回程曲線時，彈簧拉力使左右剪刀合攏剪切料液，剪切速度由回程曲線確定，剪切力由彈簧力實現，可保護剪刀片。若玻液中夾雜耐材硬塊用彈簧有緩沖。第四十四頁，共六十一頁。②剪刀掩閉程度調節裝置：兩剪刀片剪切時相互重合的程度。應重合，且需稍剪過一點，以保證玻液剪斷。用帶有左右螺旋的絲桿和絲母與之相連，旋動絲母使連桿長度變化，可保證掩閉約為1.3mm.。第四十五頁，共六十一頁。③剪切中心調節裝置：左右兩剪刀片剛閉合位置與料碗口、沖頭軸線對中。調節剪刀支架內六角螺釘。第四十六頁，共六十一頁。④剪刀高度調節：剪刀與料碗底部距離為剪刀高度。依靠調節整個剪刀支架與料碗底部的相對位置，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，共六十一頁。⑤剪刀松緊（摩擦力）調節裝置：左右兩片剪刀的接觸程度可調節。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，接觸太緊則磨損嚴重，而且可能剪不斷料液，形成一個尾巴。調節剪刀支架支承座右剪刀支架的手柄。第四十八頁，共六十一頁。⑥托料塊調節裝置：

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

左剪刀用螺釘直接緊固，而右剪刀柄由一個半圓柱體、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，準確完成剪切。

第四十九頁，共六十一頁。3）勻料筒機構:勻料筒轉動對玻液攪拌并均化，用料筒與料盆底的間隙形成玻液通道控制流量。第五十頁，共六十一頁。①勻料筒安裝及結構：勻料筒為耐材空心圓筒，懸掛于料盆落料口環上方，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，轉速為5~7轉/分，上下彈子碗之間裝φ22鋼球，以彈子的滾動相對運動。料筒托臂架向外伸出掛平衡錘調整機構重心。②勻料筒高度調節：料筒底與料盆底的距離，其高度控制料重，靠空心軸進行調節。第五十一頁，共六十一頁。4)附屬機構A排料機構：當玻璃液不適宜制作制品或成形機停機不需料滴時，用來把玻璃；液導入廢玻璃池中。B機臺下的控制把手：供料機的機臺位于成形機的頂上，為了免除操作人員頻繁地往返于上下兩層的不便，將一部分調節手把用萬向軸接長，引至成形機附近，方便了供料機的調節工作。

在機臺下可供調節的手把有：勻料筒高度調節，沖頭和剪刀時間間隔調節，托料塊位置調節，以及還有剪刀剎車，沖頭剎車，沖頭高度調節和活動排料槽升降等。第五十二頁，共六十一頁。供料機地主要技術特性A320－型供料機A-表示供料機專配行列式制瓶機之用；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，共六十一頁。（3）影響料形、料重的因素及調節A、

料溫、機速影響料溫↑→料重↑料形變長，狗骨形料溫↓→料重↓料形變短，肩部大且粗機速↑→料重↓料形變短粗機速↓→料重↑料形變細長，狗骨形第五十四頁，共六十一頁。調節供料機前先穩定料溫、機速。先易后難。先調料重，得滿意料形。

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

1）

勻料筒高度高度↑→料重↑料形變長，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，狗骨形第五十六頁，共六十一頁。

3）

沖頭位置（高度）高度↑→料重↑料形變長，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→料重小料形變細第五十七頁，共六十一頁。5）

液面高度升高→料重↑降低→料重↓6）

沖頭尺寸形狀沖頭用