CN104020003A - 一种测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机 - Google Patents
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Abstract
一种测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机,包括支架、底座、升降装置、落球控制装置和复位机构,底座上放置转盘,转盘与转动驱动电机连接,转盘上是物料颗粒床,支架在底座上方,升降装置安装在支架上,落球控制装置包括电磁铁,电磁铁安装在升降装置上,电磁铁位于物料颗粒床的正上方,电磁铁的面积比物料颗粒床大,电磁铁的下表面设有多个吸附钢球的球面凹槽,复位机构包括曲柄、滑块、导轨、推杆、铰链和直角杆,两个直角杆相对布置围成四边形,直角杆的直角处设置铰链,铰链与推杆的一端连接,推杆的另一端与滑块连接,滑块与曲柄的下端连接,曲柄的上端与升降装置联动。本发明试验效率较高、精准度良好。
Description
技术领域
本发明涉及球磨机或其他球体粉碎设备,尤其是一种落球试验机。
背景技术
球磨机在选矿、冶金、建材、化工、陶瓷、电力等领域中的使用已有久远的历史,但其效率极低的问题一直没有得到解决,而筒体内粉磨介质的碰撞特性直接影响其粉磨效率。具体地,从粉磨介质碰撞粉碎物料的角度看,过大的碰撞能量会导致能量的浪费,过小的碰撞能量无法使物料破碎,因此,对于特定的物料,存在最佳的磨介碰撞能量范围,若获得某种特定物料的最佳碰撞能量,球磨机的能耗问题就可得到改善,这就要求一种能够模拟球磨机内部磨介与物料碰撞情况的一种装置,针对某种物料,通过多次的测试试验,获得其最佳碰撞能量范围。
现有技术中,落球粉碎装置结构功能单一,每台落球粉碎设备只能使用一个一种规格的钢球,且落球只是冲击到物料上的平板,没有与物料直接接触,作用力单一,而实际工作中,大部分球磨机中的磨介不仅大小不等,形状也各异,磨介与物料的接触面一直在变化,因此,现有装置不仅工作效率极低,而且磨介与物料不是以球面接触,与球磨机中磨介与物料的碰撞情况有很大的差距,另一方面,现有装置可重复性差,需人工操作试验,误差较大。
发明内容
为了克服已有落球试验机的试验效率较低、精准度较差的不足,本发明提供一种试验效率较高、精准度良好的测试物料最佳碰撞能量 的落球试验机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机,包括支架、底座、升降装置、落球控制装置和复位机构,所述底座上放置转盘,所述转盘与转动驱动电机连接,转盘上是物料颗粒床,所述支架在底座上方,所述升降装置安装在支架上,所述落球控制装置包括电磁铁,所述电磁铁安装在所述升降装置上,所述电磁铁位于所述物料颗粒床的正上方,所述电磁铁的面积比所述物料颗粒床大,所述电磁铁的下表面设有多个吸附钢球的球面凹槽,所述复位机构包括曲柄、滑块、导轨、推杆、铰链和直角杆,两个直角杆相对布置围成四边形,所述直角杆的直角处设置铰链,所述铰链与所述推杆的一端连接,所述推杆的另一端与滑块连接,所述滑块与所述曲柄的下端连接,所述曲柄的上端与所述升降装置联动。
进一步,所述升降装置包括支架上的链轮、链条、蜗轮蜗杆机构以及横向搭架在两根支架之间的升降横杆,升降横杆两端固定在两根链条的同一侧,转盘两侧的支架底部分别安装链轮,所述链条下部套装在链轮上,支架的顶部安装蜗轮蜗杆机构的蜗轮,蜗杆与升降驱动电机连接,所述链条的上部套装在蜗轮上,所述电磁铁固定在所述升降横杆上,所述曲柄的上端与所述链条连接。
再进一步,所述落球控制装置还包括电磁继电器和光电传感器,所述电磁继电器安装在所述电磁铁上,所述光电传感器安装在支架上。
更进一步,所述落球试验机还包括单片机控制系统,所述单片机控制系统与所述电磁继电器、光电传感器、转动驱动电机和升降驱动 电机连接,
本发明的有益效果主要表现在:(1)装置操作简单,操作中避免人为调节,试验效率高,精准度高;(2)装置易于控制,实现自动复位和重复试验;(3)装置实用性较强,不仅可实现球磨机中磨介与物料的真实碰撞情况,而且可使用不同大小和形状的磨介进行测试试验;(4)装置适用性广泛,可测试各种物料的最佳碰撞能量范围,实现循环测试,可重复性高。
附图说明
图1为测试物料最佳碰撞能量的落球试验机正视图;
图2为测试物料最佳碰撞能量的落球试验机左视图;
图3为钢球复位结构的正视图;
图4为钢球复位结构的俯视图,此时为复位前钢球状态;
图5为钢球复位结构的另一个俯视图,此时为复位后钢球的状态。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1~图5,一种测试物料最佳碰撞能量的落球试验机,通过系统的运行将直径大小或形状不同的钢球15自动提升至规定的高度并落下冲击物料,该试验机包括:支架、升降装置、落球控制装置、钢球复位机构以及单片机控制系统,支架1固定在底座7上,用于承托升降装置和光电传感器12;升降装置在底座7上方,包括支架1上的链轮4、链条2、蜗轮蜗杆机构以及横向搭架在两根支架之间的升降横杆3,升降横杆两端连接在两根链条2的同一侧,通过链条带动横杆的上下移动;落球控制装置安装在升降横杆3上,升降横杆上下运 动时带动落球控制装置同步上下移动,包括光电传感器12、电磁铁13、电磁继电器14以及吸附在电磁铁14下表面凹槽的钢球15,落球控制装置用于将电磁铁14下表面吸附的钢球15断电后释放自由落下冲击位于下方的物料18,两根支架中其中的一根上设置有光电传感器12,用于感应落球控制装置所处的高度位置,以此控制升降驱动电机20;所述复位结构包括物料的复位和钢球的复位,被冲击的物料通过底座7上放置的转盘8实现,转盘由转动轴6和轴上的销钉5传动,可正向和反向转动物料颗粒床18,钢球的复位机构设置在物料颗粒床18和导轨承托件19上,包括曲柄17、滑块23、导轨24、推杆25、铰链26和直角杆16。
本实施例中,钢球复位是通过链条2带动升降横杆3下降时,连接在链条2上的曲柄17向下运动,推动滑块23在导轨24中向前滑动,与滑块连接的推杆25推着由铰链固定的直角杆16沿四边形对角线相向运动,实现散落在物料中的钢球自动聚拢复位,电磁铁13下降到靠近复位机构时,钢球15被吸附在其下表面凹槽中,此后,电机20反向转动提升升降横杆3,链条2带动曲柄17上升,两直角杆16沿对角线反向运动,回到初始位置;与此同时,转盘8与电机20的正、反转同步,实现物料混合均匀,表面平整。
本实施例中,升降装置包括蜗轮11、蜗杆10、链轮4、链条2,电机20后轴通过蜗杆10和蜗轮11带动轴9连接链轮4和链条2,蜗轮蜗杆有自锁功能,可以使升降装置停留在指定高度;单片机控制系统能够接受光电传感器12传输来的落球控制装置的位置信号并且能够向驱动电机20和电磁继电器14发出指令以控制驱动电机20和落球控制装置动作,本实施例中,光电传感器12的位置可调,根据具体试验 对象和条件确定。
本实施例中,升降驱动电机20为一调频电机,转速通过调节电机频率来控制,启停由单片机控制系统进行控制。
本实施例中,电磁铁的形状、大小和下表面的凹槽可更换,可根据不同物料的需要使用不同直径或形状的钢球。
本实施例的工作原理和工作过程如下:
将试验用的物料置于物料颗粒床18中,钢球15吸附在电磁铁13的下表面凹槽内,钢球数量和形状由试验要求确定,开始升降横杆3处于实验指定位置,光电传感器12略高于升降横杆,启动控制驱动系统,光电传感器12向控制系统发出感应到的落球控制装置的位置信号,控制系统向电磁继电器14发出断电指令,电磁铁13断电消磁,钢球15自由下落冲击物料,此时控制系统发出指令启动电机20,电机正转通过传动装置带动链条2向下运动,连接在链条上的升降装置和落球控制装置同步向下移动,与此同时钢球复位机构开始工作,使钢球聚拢复位,如图5所示。当电磁铁13下降到靠近复位机构时,钢球15又被吸附在其下表面凹槽中,此后,电机反转提升升降横杆3,当横杆3带着落球控制装置靠近光电传感器12时,光电传感器再一次发出位置信号,控制系统向电机发出停转指令,此时复位机构已回到初始状态,如图4所示,这样就完成了一个循环。与此同时,转盘8与电机同步转动,不仅可以使物料混合均匀,而且与工作中的球磨机中物料所处的运动状态相似。
本发明提供的测试物料最佳碰撞能量的落球试验机,具有以下优点:
(1)装置操作简单,操作中避免人为调节,试验效率高,精准度 高;
(2)装置易于控制,实现自动复位和重复试验;
(3)装置实用性较强,不仅可实现球磨机中磨介与物料的真实碰撞情况,而且可使用不同大小和形状的磨介进行测试试验;
(4)装置适用性广泛,可测试各种物料的最佳碰撞能量范围,实现循环测试,可重复性高。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关领域的普遍技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变形,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求确定。
Claims (4)
1.一种测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机,其特征在于:包括支架、底座、升降装置、落球控制装置和复位机构,所述底座上放置转盘,所述转盘与转动驱动电机连接,转盘上是物料颗粒床,所述支架在底座上方,所述升降装置安装在支架上,所述落球控制装置包括电磁铁,所述电磁铁安装在所述升降装置上,所述电磁铁位于所述物料颗粒床的正上方,所述电磁铁的面积比所述物料颗粒床大,所述电磁铁的下表面设有多个吸附钢球的球面凹槽,所述复位机构包括曲柄、滑块、导轨、推杆、铰链和直角杆,两个直角杆相对布置围成四边形,所述直角杆的直角处设置铰链,所述铰链与所述推杆的一端连接,所述推杆的另一端与滑块连接,所述滑块与所述曲柄的下端连接,所述曲柄的上端与所述升降装置联动。
2.如权利要求1所述的测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机,其特征在于:所述升降装置包括支架上的链轮、链条、蜗轮蜗杆机构以及横向搭架在两根支架之间的升降横杆,升降横杆两端固定在两根链条的同一侧,转盘两侧的支架底部分别安装链轮,所述链条下部套装在链轮上,支架的顶部安装蜗轮蜗杆机构的蜗轮,蜗杆与升降驱动电机连接,所述链条的上部套装在蜗轮上,所述电磁铁固定在所述升降横杆上,所述曲柄的上端与所述链条连接。
3.如权利要求2所述的测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机,其特征在于:所述落球控制装置还包括电磁继电器和光电传感器,所述电磁继电器安装在所述电磁铁上,所述光电传感器安装在支架上。
4.如权利要求3所述的测试物料的最佳碰撞能量的落球试验机,其特征在于:所述落球试验机还包括单片机控制系统,所述单片机控制系统与所述电磁继电器、光电传感器、转动驱动电机和升降驱动电机连接。
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