[发明专利]碳纤维石英玻璃管的加工设备及加工方法

说明书

技术领域

 本发明创造涉及一种电热水壶的碳纤维石英玻璃管，特别是一种加工碳纤维石英玻璃管的加工设备及加工方法。

背景技术

随着社会发展和科技进步，人们对节能和保健意识不断增强，现在以电阻丝作为加热元件的电热管已远远不能满足社会发展的需求。由于目前电阻丝电热管外部设有金属护套保护电阻丝，电阻丝表面温度高、黒度小，并且加热时发出可风光，电热管表面负荷率高、寿命短、热效率低。

随着碳纤维材料的不断创新，生产成本不断下降，碳纤维自身接近绝对黑体、热转化效率和远红外辐射效率高，同时还具有功率余量大、耐高温、高热能力强、使用寿命长、且功率可随意调节等优点不断显现，为此许多大公司、科研机构和院校投入大量的人力物力对碳纤维的应用进行开发，许多新型碳纤维产品不断面世，如碳纤维远红外石英电热管就是一种替代性的加热产品，广泛应用于医疗保健、取暖器、干燥设备、烤漆设备、蔬菜大棚种植加温、铁路除雪、电热水器等产品上。

但现有的碳纤维远红外石英电热管由于石英玻璃管加工上的问题，只能加工简单形状，如直管、圆形管、C形管、U形管、梨形管，上述形状的石英玻璃管加工时，先将弯制成型的石英玻璃管按尺寸要求将多余部分管子切除；再将两端固定有金属电极的碳纤维加热体穿入管内；接着加热压封电热管两端的金属电极；然后对电热管进行抽真空处理，并在电热管内加入惰性气体；最后检验入库。存在的主要问题：一是所占空间体积大，加热功率小，只能使用在对体积和功率要求不高的产品上，对功率大、空间小的产品，如电热水壶就不能使用。针对上述问题，许多生产厂家和有识之士投入了大量的人力和物力进行开发和研制，但至今尚未有较理想的解决办法。

发明内容

为克服现有碳纤维石英玻璃管制造过程中存在的上述缺陷，本发明创造的目的是提供一种结构简单合理、生产效率高、产品一致性好、产品体积小、成品率高、加热功率大、生产安装方便、使用寿命长、热效率高、杀菌消毒效果好的碳纤维石英玻璃管的加工设备及加工方法。

本发明创造解决上述技术问题所采用的技术方案，一种碳纤维石英玻璃管的加工设备，包括机座、固定在机座上的固定支架、升降电机、转动电机、控制箱，所述的固定支架上固定有轴座，轴座上设有可转动的转轴，转轴内设有同步旋转的芯轴，固定支架上设有与芯轴连接的丝杆，机座上设有水平行走机构，水平行走机构上设有水平行走拖板，升降电机通过升降传动机构带动丝杆转动，丝杆带动芯轴上下移动，转动电机通过转动传动机构带动转轴旋转，水平行走机构带动水平行走拖板左右移动。

所述芯轴的头部设有固定石英玻璃管的固定夹。

所述的水平行走拖板上固定有管座，管座上固定有枪架，枪架上设有加热石英玻璃管的左右加热枪。

所述的水平行走拖板上设有弯管靠山，弯管靠山位于管座前方，左右加热枪的枪头设置在弯管靠山前方。

所述的转轴上设有转轴靠山。

一种利用上述加工设备加工石英玻璃管的方法，该方法包括以下步骤：

一是预制直角固定段将石英玻璃管直管两端弯成具有直角固定段的U形石英玻璃管，石英玻璃管两端的直角固定段长度留有一定的加工余量；

二是弯曲水平螺旋状盘管段：首先将U形石英玻璃管一端固定在固定夹上，其余放置在弯管靠山及管座上，用左右加热枪对石英玻璃管弯曲位置进行加热；当石英玻璃管弯曲部位软化时起动转动电机和水平行走机构，转动电机带动转轴及芯轴转动，固定在芯轴上的固定夹带动石英玻璃管旋转弯曲，水平行走机构带动水平行走拖板向右移动，水平行走拖板同时带动其上的管座、枪架、左右加热枪及弯管靠山向右平移；随着水平行走拖板移动，左右加热枪加热石英玻璃管弯曲位置逐渐远离中心，逐渐使石英玻璃管弯曲成水平螺旋状盘管段；

三是弯曲螺旋上升盘管段：当水平螺旋状盘管段完成后，水平行走拖板向右移动到位，水平行走机构带动水平行走拖板向左移动，升降电机开始工作并带动丝杆转动，丝杆带动芯轴向下移动，固定夹及石英玻璃管随之下降，水平行走拖板带动其上的管座、枪架、左右加热枪及弯管靠山向左平移；随着水平行走拖板移动，左右加热枪加热石英玻璃管弯曲位置逐渐向中心靠近，逐渐使石英玻璃管弯曲成螺旋上升盘管段；

四是弯曲水平直管段：当螺旋上升盘管段完成后，转动电机、水平行走机构和升降电机停止工作，移开弯管靠山，然后左右加热枪停止工作，用靠模推动另一端的直角固定段靠在转轴靠山上，松开固定夹，取下石英玻璃管即完成弯制工作。

所述转动电机和升降电机为调速电机并由控制箱控制，水平行走机构行走速度由控制箱控制。