CN107421833B - 一种提升容器衬板的自检测装置及检测方法 - Google Patents

一种提升容器衬板的自检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提升容器衬板的自检测装置及检测方法，该装置主要由包括机架、挡板提升输送机、水平输送机、上料料斗组件及下料料斗组件、衬板组件及提升容器系统；所述的上料料斗组件安装固定于机架的右上端，下料料斗组件安装固定于机架的左下端，提升容器系统安置于机架的左上部下料料斗上端，所述衬板组件设置于提升容器系统内；所述的挡板提升输送机进料口承接下料料斗下料口，出料口与上料料斗入料口对接，水平输送机进料口承接上料料斗下料口，出料口置于提升容器系统上端进料口；该自检测衬板能模拟实际装载过程中提升容器衬板的冲击摩擦磨损行为，并能实时测量物料冲击下落时衬板所受的冲击力和摩擦力，能够实现物料的连续加载。

Description

一种提升容器衬板的自检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种提升容器衬板冲击检测装置及检测方法，属于提升容器衬板检测技术领域。
背景技术
箕斗是矿井提升主要的设备，广泛被用于煤矿主井用提升容器，用来直接装盛煤炭，完成煤炭的井上下提升运输。由于现代化矿井煤炭产量都特别大，矿用提升箕斗的提升量也越来越大，工作压力也随之增大，其稳定长久的运行对整个矿井的提升运输生产显得至关重要。在实际的提升工况中，箕斗衬板是主要损耗件，其承受着煤块、矸石等矿物的直接冲击摩擦，所受载荷情况特别复杂，因而要求其具有特别高的强度及耐磨性。
目前被矿山机械厂广泛使用的箕斗衬板材料为16Mn钢，主要由许多块尺寸不同，厚度也不同的16Mn钢衬板组成。16Mn钢韧性高、耐冲击性能好，但其耐磨损、耐腐蚀性能较差。在日常生产中，矿井提料箕斗衬板因耐磨性低而发生频繁维修更换的现象，维修更换麻烦甚至需要停工等待，严重影响了矿山的开采效率。对于提升箕斗而言，衬板磨损失效是箕斗频繁损坏的主要原因。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单、操作安全方便、能够真实而全面的模拟实际冲击摩擦磨损工况的提升容器衬板的自检测装置及检测方法，以此来解析提升容器衬板的损伤机理，为提高提升箕斗衬板的使用寿命提供理论依据。
本发明为解决上述问题提出的技术方案是：
一种提升容器衬板的自检测装置，该装置包括机架(5)、挡板提升输送机(2)、水平输送机(16)、上料料斗组件、下料料斗组件、衬板组件及可以上下往复提升的提升容器系统。所述的上料料斗组件安装固定于机架(5)的右上端，下料料斗组件(7)安装固定于机架(5)的左下端，提升容器系统安置于机架(5)的左上部下料料斗(7)上端，所述衬板组件设置于提升容器系统内。所述的挡板提升输送机(2)进料口承接下料料斗(7)下料口，出料口与上料料斗(1)入料口对接，水平输送机(16)进料口承接上料料斗(1)下料口，出料口置于提升容器系统上端进料口，使所下落的物料能直接冲击提升容器系统内部的衬板组件。
所述衬板组件包括衬板后板(12)、导轨(40)、滑块(44)、衬板(41)、平面膜盒传感器(42)、轴承(23)以及拉压力传感器(21)。其中，导轨(40)固定在衬板后板(12)前面一侧上，所述滑块(44)设置于导轨(40)上，且所述滑块(44)与导轨(40)滑动连接，所述衬板(41)与滑块(44)相固定连接。所述衬板(41)上端通过拉压力传感器(21)与衬板后板(12)上端相连接，拉压力传感器(21)一端通过螺柱(43)与衬板(41)相连，另一端通过螺栓(22)固定于轴承(23)上，所述平面膜盒传感器(42)一面固定在衬板后板(12)上，另一面与提升容器(11)的左侧板面接触。所述轴承(23)包括上部轴承对和下部轴承对，所述上部轴承对的两个轴承分别设置于衬板后板(12)上部两端，而下部轴承对的两个轴承分别设置于衬板后板(12)下部两端。
提升容器(11)的左侧板面上上下对称焊接有与轴承相对应的四个导向凹槽(24)，使衬板后板(12)上的轴承(23)在导向凹槽(24)内运动。
所述拉压力传感器(21)用于测量衬板(41)在物料冲击下落时所受的摩擦力。
所述平面膜盒传感器(42)用于测量衬板(41)在物料冲击下落时所受的冲击力。
进一步地：所述的提升容器系统包括提升容器(11)、两个牵引板(25)、起重钩(13)、钢丝绳(14)、滑轮(15)、滑轮支架以及手摇绞盘(17)。所述提升容器(11)四个板面上分别固定有定向轮(10)，所述两个牵引板(25)中的一个牵引板设置在提升容器(11)侧面顶部上，而在该侧面相对的侧面顶部上设置另一个牵引板，所述牵引板(25)上设置有连接环(48)，所述滑轮支架固定安装在机架(5)的顶部，所述滑轮(15)安装在滑轮支架上，而手摇绞盘(17)安装在机架(5)上。连接环(48)由起重钩(13)直接牵引，钢丝绳(14)一端连接起重钩(13)中部，另一端穿过滑轮(15)与手摇绞盘(17)相连。
进一步地：所述挡板提升输送机(2)包括挡板传送带、挡板提升输送机支架(3)、伺服调速电动机一(27)、从动滚筒一以及主动滚筒一，所述挡板提升输送机支架(3)与机架(5)相固定，所述从动滚筒一、主动滚筒一均设置于挡板提升输送机支架(3)上，而所述挡板传送带缠绕在从动滚筒一、主动滚筒一上，所述伺服调速电动机一(27)安装在机架(5)上，且所述伺服调速电动机一(27)与主动滚筒一传动连接。水平输送机(16)包括水平输送传送带、水平输送机支架(4)、伺服调速电动机二(30)、从动滚筒二以及主动滚筒二。所述水平输送机支架(4)与机架(5)相固定，所述从动滚筒二、主动滚筒二均设置于水平输送机支架(4)上，而所述水平输送传送带缠绕在从动滚筒二、主动滚筒二上，所述伺服调速电动机二(30)安装在机架(5)上，且所述伺服调速电动机二(30)与主动滚筒二传动连接。
再进一步地：所述挡板提升输送机支架(3)包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架均与机架(5)相固定，所述从动滚筒一设置于第一支架上，而所述主动滚筒一设置于第二支架上，所述第二支架包括上支架一、下支架一以及螺旋升降机构一，所述上支架一与下支架一通过螺旋升降机构一连接在一起。所述螺旋升降机构主要由丝杠(34)及旋转螺母(31)组成，所述旋转螺母(31)与丝杠(34)通过螺纹配合连接，所述丝杠(34)固定安装在下支架一上，旋转螺母(31)与上支架一固定安装。所述水平输送机支架(4)包括第三支架和第四支架，所述第三支架和第四支架均与机架(5)相固定，所述从动滚筒二设置于第三支架上，而所述主动滚筒二设置于第四支架上，所述第四支架包括上支架二、下支架二以及螺旋升降机构二，所述上支架二与下支架二通过螺旋升降机构二连接在一起。所述螺旋升降机构主要由丝杠(34)及旋转螺母(31)组成，所述旋转螺母(31)与丝杠(34)通过螺纹配合连接，所述丝杠(34)固定安装在下支架二上，旋转螺母(31)与上支架二固定安装。
优选的：所述的机架(5)主要由四根长梁(29)、六根横梁(39)、八根立柱(36)固定连接而成，所述四根长梁(29)分别为长梁一(46)、长梁二(45)、长梁三(49)、长梁四(50)，六根横梁(39)分别为横梁一(53)、横梁二(51)、横梁三(54)、横梁四(52)、横梁五(55)、横梁六(56)，八根立柱(36)分别为立柱一(62)、立柱二(57)、立柱三(58)、立柱四(32)、立柱五(59)、立柱六(63)、立柱七(61)、立柱八(60)，其中，所述长梁一(46)、横梁一(53)、长梁二(45)、横梁二(51)首尾相连形成矩形框一，长梁三(49)、横梁三(54)、长梁四(50)、横梁四(52)首尾相连形成矩形框二，所述矩形框一、矩形框二上下相对设置，矩形框一的四个直角与矩形框二的四个直角一一相对应，矩形框一的四个直角分别为直角一、直角二、直角三、直角四，所述立柱一(62)的顶端与直角一连接，底端与矩形框二上与直角一相应的直角连接，所述立柱二(57)的顶端与直角二连接，底端与矩形框二上与直角二相应的直角连接，所述立柱三(58)的顶端与直角三连接，底端与矩形框二上与直角三相应的直角连接，所述立柱四(32)的顶端与直角四连接，底端与矩形框二上与直角四相应的直角连接；所述横梁五(55)的一端与长梁一(46)连接，另一端与长梁二(45)连接，所述横梁六(56)的一端与长梁三(49)连接，另一端与长梁四(50)连接，而所述立柱五(59)的顶端与长梁二(45)连接，底端与长梁四(50)连接，立柱六(63)的顶端与长梁一(46)连接，底端与长梁三(49)连接，且所述横梁五(55)、立柱五(59)、横梁六(56)、立柱六(63)形成一个矩形框三；所述立柱七(61)的顶端与横梁一(53)连接，底端与横梁三(54)连接，立柱八(60)的顶端与横梁五(55)连接，底端与横梁六(56)连接。
更进一步地：所述提升容器系统通过提升容器系统支架设置在机架(5)上，所述提升容器系统支架包括三根短杆、两根短横梁(33)、四根短立柱(8)以及四根槽钢(9)，所述三根短杆分别为短杆一(20)、短杆二(37)、短杆三，其中所述短杆一(20)一端与立柱七(61)相连，另一端与立柱八(60)相连；所述短杆二(37)的一端固定连接于机架(5)的立柱七(61)的最上端，另一端与立柱八(60)的最上端相连；短杆一(20)、立柱八(60)、短杆二(37)、立柱七(61)构成一个矩形框四；短杆三的一端与机架(5)的立柱四(32)相连，另一端与立柱六(63)相连，且短杆三距矩形框二的垂直距离与短杆一(20)相同；两根短横梁(33)分别为短横梁一、短横梁二，其中所述短横梁一的一端与立柱四(32)相连，另一端与立柱七(61)相连，所述短横梁二的一端与立柱六(63)相连，另一端与立柱八(60)相连，且短横梁一、短杆一(20)、短横梁二、短杆三首尾相接，形成一个矩形框五；所述四根短立柱(8)包括短立柱一、短立柱二、短立柱三和短立柱四，其中短立柱一下端与短杆一(20)相连，上端与短杆二(37)相连，短立柱二下端与短杆一(20)相连，上端与短杆二(37)相连，短立柱三下端与短杆三相连，上端与长梁一(46)相连，短立柱四下端与短杆三相连，上端与长梁一(46)相连，且所述四根短立柱(8)均垂直于矩形框二所在平面；四根槽钢(9)分别固定于短立柱一、短立柱二、短立柱三、短立柱四上，所述槽钢(9)用作提升容器系统上下往复运动的轨道。
又进一步地：上料料斗组件包括上料料斗(1)、直角连接槽一(28)以及直角连接槽二。其中所述上料料斗(1)的前端通过直角连接槽一(28)固定在机架(5)的长梁二(45)右端，上料料斗(1)后端通过直角连接槽二固定在机架(5)的长梁一(46)右端。下料料斗组件包括短杆四(19)、短杆五、直角连接槽三(18)、直角连接槽四以及下料料斗(7)，其中，短杆四(19)的一端与立柱一(62)相连，另一端与立柱五(59)相连，且短杆四(19)距矩形框二的垂直距离与短杆一(20)相同。短杆五的一端与机架(5)的立柱四(32)相连，另一端与立柱六(63)相连，且短杆五距矩形框二的垂直距离与短杆一(20)相同。所述下料料斗(7)的前端通过直角连接槽三(18)固定在短杆四(19)上，下料料斗(7)后端通过直角连接槽四固定在短杆五上。
优选的：所述下料料斗(7)下面板设有梯形开口，所述梯形开口下底一端与短杆三相接，上底一端与下料料斗(7)下料口处相接，且所述梯形开口的下底高于上底。所述下料料斗(7)的梯形开口处焊接有梯形过滤网(6)。
一种提升容器自检测衬板进行冲击摩擦磨损检测方法，包括以下步骤：
(1)将槽钢(9)固定在机架(5)的短立柱(8)上，将定向轮(10)固定在提升容器(11)四个板面的相应位置上；
(2)将衬板(41)、滑块(44)、导轨(40)以及拉压力传感器(21)固连在衬板后板(12)上，完成衬板组件的安装；
(3)将衬板后板(12)、平面膜盒传感器(42)安装固定于提升容器(11)上；
(4)将钢丝绳(14)缠绕在手摇绞盘(17)上，另一端穿过滑轮(15)连接起重钩(13)，起重钩(13)连接牵引板(25)上的连接环(48)，进而与提升容器(11)相连；
(5)转动手摇绞盘(17)的转动手柄，调节提升容器(11)的高度到初始位置；
(6)启动伺服调速电动机一(27)及伺服调速电动机二(30)，通过调节变频器的频率调节挡板提升输送机(2)及水平输送机(16)的运行速度；
(7)在上料料斗(1)中加入冲击煤料，完成提升容器衬板在冲击工况下摩擦运动的模拟，通过拉压力传感器(21)测得冲击摩擦过程中的摩擦力，通过平面膜盒传感器(42)测得冲击摩擦过程中的冲击力；
(8)完成参数测量后，停止各伺服调速电机，结束试验，收集试验煤料，并分别用天平称量实验前后衬板(41)的重量，就可以计算出冲击摩擦运动的磨损率。
优选的：当需要测不同冲击角度数据时，转动手摇绞盘(17)的转动手柄，降低/提升提升容器(11)的高度，重复所述步骤(6)-(8)的冲击试验，记录试验参数。
本发明可以模拟和测量提升容器衬板的冲击摩擦磨损行为，具有以下有益效果：
(1)在上料料斗(1)中加入足够的冲击煤料，能够模拟实际冲击工况下提升容器衬板的摩擦磨损行为，通过拉压力传感器(21)和平面膜盒传感器(42)能够实时测量煤料对衬板的冲击力以及煤料与衬板之间的摩擦力。
(2)启动伺服调速电动机一(27)及伺服调速电动机二(30)，通过调节变频器的频率能够调节挡板提升输送机(2)及水平输送机(16)的运行速度。转动手摇绞盘(17)的转动手柄，能够调节提升容器(11)的高度。从而能够调整煤料的冲击载荷、冲击角度以及冲击高度，实现变角度、变载荷和变高度的摩擦检测。
(3)结构简单，装置尺寸合适，安装方便。
(4)下料料斗(7)下面板设有向下倾斜的梯形开口，能使煤料滑回下料料斗，物料可以连续循环利用，能够实现物料的连续冲击加载。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明装置的左侧视示意图。
图2是本发明装置的正视示意图。
图3是本发明装置的俯视示意图。
图4是本发明装置的左视示意图。
图5是本发明装置中衬板组件与平面膜盒传感器及拉压力传感器的安装示意图(右视图)。
图6是本发明装置中衬板组件的正视图。
图7是本发明装置中衬板组件的右视图。
图中：上料料斗-1，挡板提升输送机-2，挡板提升输送机支架-3，水平输送机支架-4，机架-5,梯形过滤网-6，下料料斗-7，短立柱-8，槽钢-9，定向轮-10，提升容器-11，衬板后板-12，起重钩-13，钢丝绳-14，滑轮-15，水平输送机-16，手摇绞盘-17，直角连接槽三-18，短杆四-19，短杆一-20，拉压力传感器-21，螺栓-22，轴承-23，导向凹槽-24，牵引板-25，外伸立柱-26，伺服调速电动机一-27，直角连接槽一-28，长梁-29，伺服调速电动机二-30，旋转螺母-31，立柱四-32，短横梁-33，丝杠-34，连接梁-35，立柱-36，短杆二-37，横梁-39，导轨-40，衬板-41，平面膜盒传感器-42，螺柱-43，滑块-44，长梁二-45，长梁一-46，细横梁-47，连接环-48，长梁三-49，长梁四-50，横梁二-51，横梁四-52，横梁一-53，横梁三-54，横梁五-55，横梁六-56，立柱二-57，立柱三-58，立柱五-59，立柱八-60，立柱七-61，立柱一-62，立柱六-63。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1至图4所示为一种提升容器衬板的自检测装置，该装置包括机架5、挡板提升输送机2、水平输送机16、上料料斗组件、下料料斗组件、衬板组件及可以上下往复提升的提升容器系统。上料料斗组件通过螺栓安装固定于机架5的右上端，下料料斗组件7安装固定于机架5的左下端，提升容器系统安置于机架5的左上部下料料斗7上端，所述衬板组件设置于提升容器系统内。挡板提升输送机2进料口承接下料料斗7下料口，出料口与上料料斗1入料口对接，水平输送机16进料口承接上料料斗1下料口，出料口置于提升容器系统上端进料口，使所下落的物料能直接冲击提升容器系统内部的衬板组件。
如图1至图4所示，机架5主要由四根长梁29、六根横梁39、八根立柱36焊接而成，所述四根长梁29分别为长梁一46、长梁二45、长梁三49、长梁四50，六根横梁39分别为横梁一53、横梁二51、横梁三54、横梁四52、横梁五55、横梁六56，八根立柱36分别为立柱一62、立柱二57、立柱三58、立柱四32、立柱五59、立柱六63、立柱七61、立柱八60，其中，所述长梁一46、横梁一53、长梁二45、横梁二51首尾相连焊接形成矩形框一，长梁三49、横梁三54、长梁四50、横梁四52首尾相连焊接形成矩形框二，矩形框一、矩形框二上下相对设置，矩形框一的四个直角与矩形框二的四个直角一一相对应，矩形框一的四个直角分别为直角一、直角二、直角三、直角四，立柱一62的顶端与直角一连接，底端与矩形框二上与直角一相应的直角连接，立柱二57的顶端与直角二连接，底端与矩形框二上与直角二相应的直角连接，立柱三58的顶端与直角三连接，底端与矩形框二上与直角三相应的直角连接，立柱四32的顶端与直角四连接，底端与矩形框二上与直角四相应的直角连接。横梁五55的一端与长梁一46连接，另一端与长梁二45连接，横梁六56的一端与长梁三49连接，另一端与长梁四50连接，而立柱五59的顶端与长梁二45连接，底端与长梁四50连接，立柱六63的顶端与长梁一46连接，底端与长梁三49连接，且所述横梁五55、立柱五、横梁六56、立柱六63焊接形成一个矩形框三。立柱七61的顶端与横梁一53连接，底端与横梁三54连接，立柱八60的顶端与横梁五55连接，底端与横梁六56连接。按以上方法焊接出的机架5，结构稳固且能满足要解决的技术问题的要求。
如图1至图4所示，上料料斗1的前端焊接有直角连接槽一28，通过螺栓将其固定在机架5的长梁二45右端，上料料斗1后端焊接有直角连接槽二，通过螺栓将其固定在机架5的长梁一46右端。下料料斗7的前端焊接有直角连接槽三18，通过螺栓将其固定在短杆四19上，下料料斗7后端焊接有直角连接槽四，通过螺栓将其固定在短杆五上，所述四个直角连接槽用于加固上料料斗1和下料料斗7，使之在较重的物料负载下也能正常工作。其中，短杆四19的一端与立柱一62相连，另一端与立柱五59相连，且短杆四19距矩形框二的垂直距离与短杆一20相同。短杆五的一端与机架5的立柱四32相连，另一端与立柱六63相连，且短杆五距矩形框二的垂直距离与短杆一20相同。
如图1、图3、图4所示，下料料斗7下面板设有梯形开口，所述梯形开口下底一端与短杆三相接，上底一端与下料料斗7下料口处相接，且所述梯形开口的下底高于上底，能使煤料滑回下料料斗，从而实现物料的连续循环利用。所述下料料斗7的梯形开口处焊接有梯形过滤网6，用于实时过滤掉冲击破碎的细小煤渣。
如图1至图4所示，挡板提升输送机2包括挡板传送带、挡板提升输送机支架3、伺服调速电动机一27、从动滚筒一以及主动滚筒一，挡板提升输送机支架3与机架5相焊接，所述从动滚筒一、主动滚筒一均设置于挡板提升输送机支架3上，而所述挡板传送带缠绕在从动滚筒一、主动滚筒一上，所述伺服调速电动机一27安装在机架5上，且所述伺服调速电动机一27与主动滚筒一传动连接。当伺服调速电动机一27启动时，物料通过下料料斗落于挡板传送带上，主动滚筒一转动带动挡板传送带运动，从而带动挡板传送带下铺设的从动滚筒一以相同的速度转动，物料经由挡板传送带的传送，抵达挡板传送带末端，落于上料料斗进料口，通过调节变频器的频率来调节伺服调速电动机一27的转速，进而调节挡板提升输送机2的运行速度。
如图1、图2所示，所述挡板提升输送机支架3包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架均与机架5相焊接固定，所述从动滚筒一设置于第一支架上，而所述主动滚筒一设置于第二支架上，所述第二支架包括上支架一、下支架一以及螺旋升降机构一，所述上支架一与下支架一通过螺旋升降机构一连接在一起。所述螺旋升降机构主要由丝杠34及旋转螺母31组成，所述旋转螺母31与丝杠34通过螺纹配合连接，所述丝杠34焊接在下支架一上，旋转螺母31与上支架一固定安装，可以灵活调节挡板提升输送机的高度。
如图1至图4所示，水平输送机16包括水平输送传送带、水平输送机支架4、伺服调速电动机二30、从动滚筒二以及主动滚筒二。所述水平输送机支架4与机架5相焊接，所述从动滚筒二、主动滚筒二均设置于水平输送机支架4上，而所述水平输送传送带缠绕在从动滚筒二、主动滚筒二上，所述伺服调速电动机二30安装在机架5上，且所述伺服调速电动机二30与主动滚筒二传动连接，当伺服调速电动机二30启动时，物料通过上料料斗下料口落于水平输送传送带上，主动滚筒二转动带动水平输送传送带运动，从而带动水平输送传送带下铺设的从动滚筒二以相同的速度转动，物料经由水平输送传送带的传送，抵达水平输送传送带末端，落于提升容器系统入口处，通过调节变频器的频率来调节伺服调速电动机二30的转速，进而调节水平输送机16的运行速度来控制物料下落的流量，且水平输送机与挡板提升运输机的运行速度要尽可能匹配。
如图1、图2所示，所述水平输送机支架4包括第三支架和第四支架，所述第三支架和第四支架均与机架5相焊接固定，所述从动滚筒二设置于第三支架上，而所述主动滚筒二设置于第四支架上，所述第四支架包括上支架二、下支架二以及螺旋升降机构二，所述上支架二与下支架二通过螺旋升降机构二连接在一起。所述螺旋升降机构主要由丝杠34及旋转螺母31组成，所述旋转螺母31与丝杠34通过螺纹配合连接，所述丝杠34焊接在下支架二上，旋转螺母31与上支架二固定安装，使水平输送机16的高度灵活可调。
如图1至图4所示，提升容器系统包括提升容器11、两个牵引板25、起重钩13、钢丝绳14、滑轮15、滑轮支架以及手摇绞盘17。提升容器11四个板面上分别固定有定向轮10。在提升容器11的前后面板间焊接有牵引板25，所述两个牵引板25中的一个牵引板设置在提升容器11侧面顶部上，而在该侧面相对的侧面顶部上设置另一个牵引板，牵引板25上对称加工有两个连接环48。机架5的长梁一46及短杆二37上分别焊接了两根外伸立柱26，外伸立柱26上焊接了连接梁35，连接梁35中部用螺栓固定了滑轮15。机架5的长梁一46和长梁二45中部焊接了两根细横梁47，带有自锁性能的手摇绞盘17用螺栓固定在细横梁47上。将钢丝绳14缠绕在手摇绞盘17上，另一端穿过外伸立柱上的滑轮15连接起重钩13中部，起重钩13连接牵引板25上的连接环48，进而与提升容器11相连，通过转动手摇绞盘17，便可以调节提升容器11的高度。
如图1至图4所示，提升容器系统通过提升容器系统支架设置在机架5上，所述提升容器系统支架包括三根短杆、两根短横梁33、四根短立柱8以及四根槽钢9，所述三根短杆分别为短杆一20、短杆二37、短杆三，其中所述短杆一20一端与立柱七61相连，另一端与立柱八60相连。所述短杆二37的一端固定连接于机架5的立柱七61的最上端，另一端与立柱八60的最上端相连。短杆一20、立柱八60、短杆二37、立柱七61构成一个矩形框四。短杆三的一端与机架5的立柱四32相连，另一端与立柱六63相连，且短杆三距矩形框二的垂直距离与短杆一20相同。两根短横梁33分别为短横梁一、短横梁二，其中所述短横梁一的一端与立柱四32相连，另一端与立柱七61相连，所述短横梁二的一端与立柱六63相连，另一端与立柱八60相连，且短横梁一、短杆一20、短横梁二、短杆三首尾相接，形成一个矩形框五。所述四根短立柱8包括短立柱一、短立柱二、短立柱三和短立柱四，其中短立柱一下端与短杆一20相连，上端与短杆二37相连，短立柱二下端与短杆一20相连，上端与短杆二37相连，短立柱三下端与短杆三相连，上端与长梁一46相连，短立柱四下端与短杆三相连，上端与长梁一46相连，且所述四根短立柱8均垂直于矩形框二所在平面。每一根短立柱8上都加工有通孔，四根槽钢9分别通过螺栓固定于短立柱一、短立柱二、短立柱三、短立柱四上，用作提升容器系统上下往复运动的轨道。
由图5至图7可以看出，衬板组件包括衬板后板12、导轨40、滑块44、衬板41、平面膜盒传感器42、轴承23以及拉压力传感器21。其中，导轨40用螺栓固定在衬板后板12前面一侧上，滑块44设置于导轨40上，且与导轨40滑动连接。衬板41上端通过拉压力传感器21与衬板后板12上端相连接，拉压力传感器(21)一端通过螺柱(43)与衬板(41)相连，另一端通过螺栓(22)固定于轴承(23)上，平面膜盒传感器42一面用螺栓固定在衬板后板12上，另一面与提升容器11的左侧板面接触。轴承23包括上部轴承对和下部轴承对，上部轴承对的两个轴承分别焊接于衬板后板12上部两端，而下部轴承对的两个轴承分别焊接于衬板后板12下部两端。衬板41因与滑块44固连而只有竖直方向的自由度，拉压力传感器21的测量值就是衬板41在物料冲击下落时所受的摩擦力。
如图1至图3所示，提升容器11的左侧板面上上下对称焊接有与轴承相对应的四个导向凹槽24，使衬板后板12上的轴承23在导向凹槽24内运动，以此来限制衬板组件使其仅具有水平方向的自由度，提高测量的精确性，其中平面膜盒传感器42的测量值就是衬板41在物料冲击下落时所受的冲击力。
当所述提升容器衬板的自检测装置运作时，物料经下料料斗7盛入，由挡板提升运输机2运输至上料料斗1，再由水平输送机将经由上料料斗1输送来的物料水平输送至提升容器系统处落下，由于物料有向左运动的惯性，同时受到重力作用，因此会击打在衬板41上，造成衬板41沿固定在衬板后板12的导轨40，在与轴承23相对应的导向凹槽24内向下运动，拉动拉压力传感器21使之产生示数，同时物料的惯性冲击力冲击衬板41，使之通过衬板后板12传动到平面膜盒传感器42产生示数，则能够通过拉压力传感器21测得冲击摩擦过程中的摩擦力，通过平面膜盒传感器42测得冲击摩擦过程中的冲击力，物料再经由下料料斗的梯形开口处回到下料料斗7中，以此实现物料的连续冲击加载。
一种提升容器自检测衬板进行冲击摩擦磨损的检测方法，包括以下步骤：
(1)装置组装：将槽钢9固定在机架5的短立柱8上，将定向轮10固定在提升容器11四个板面的相应位置上。将衬板41、滑块44、导轨40以及拉压力传感器21固连在衬板后板12上，完成衬板组件的安装。将衬板后板12、平面膜盒传感器42安装固定于提升容器11上。将钢丝绳14缠绕在手摇绞盘17上，另一端穿过滑轮15连接起重钩13，起重钩13连接牵引板25上的连接环48，进而与提升容器11相连。
(2)高度调节：转动手摇绞盘17的转动手柄，调节提升容器11的高度到初始位置。
(3)速度调节：启动伺服调速电动机一27及伺服调速电动机二30，通过调节变频器的频率调节挡板提升输送机2及水平输送机16的运行速度。
(4)参数测量：在上料料斗1中加入冲击煤料，完成提升容器衬板在冲击工况下摩擦运动的模拟，通过拉压力传感器21测得冲击摩擦过程中的摩擦力，通过平面膜盒传感器42测得冲击摩擦过程中的冲击力。
(5)磨损计算：完成参数测量后，停止各伺服调速电机，结束试验，收集试验煤料，并分别用天平称量实验前后衬板41的重量，就可以计算出冲击摩擦运动的磨损率。
当需要测不同冲击角度数据时，转动手摇绞盘17的转动手柄，降低/提升提升容器11的高度，重复所述步骤(3)-(5)的冲击试验，记录试验参数。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种提升容器衬板的自检测装置，其特征在于：包括机架(5)、挡板提升输送机(2)、水平输送机(16)、上料料斗组件、下料料斗组件、衬板组件及可以上下往复提升的提升容器系统；所述的上料料斗组件安装固定于机架(5)的右上端，下料料斗组件安装固定于机架(5)的左下端，提升容器系统安置于机架(5)的左上部下料料斗组件上端，所述衬板组件设置于提升容器系统内；所述的挡板提升输送机(2)进料口承接下料料斗组件下料口，出料口与上料料斗(1)入料口对接，水平输送机(16)进料口承接上料料斗(1)下料口，出料口置于提升容器系统上端进料口，使所下落的物料能直接冲击提升容器系统内部的衬板组件；
所述衬板组件包括衬板后板(12)、导轨(40)、滑块(44)、衬板(41)、平面膜盒传感器(42)、轴承(23)以及拉压力传感器(21)；其中，导轨(40)固定在衬板后板(12)前面一侧上，所述滑块(44)设置于导轨(40)上，且所述滑块(44)与导轨(40)滑动连接，所述衬板(41)与滑块(44)相固定连接；所述衬板(41)上端通过拉压力传感器(21)与衬板后板(12)上端相连接，拉压力传感器(21)一端通过螺柱(43)与衬板(41)相连，另一端通过螺栓(22)固定于轴承(23)上，所述平面膜盒传感器(42)一面固定在衬板后板(12)上，另一面与提升容器(11)的左侧板面接触；所述轴承(23)包括上部轴承对和下部轴承对，所述上部轴承对的两个轴承分别设置于衬板后板(12)上部两端，而下部轴承对的两个轴承分别设置于衬板后板(12)下部两端；
提升容器(11)的左侧板面上上下对称焊接有与轴承相对应的四个导向凹槽(24)，使衬板后板(12)上的轴承(23)在导向凹槽(24)内运动；
所述拉压力传感器(21)用于测量衬板(41)在物料冲击下落时所受的摩擦力；
所述平面膜盒传感器(42)用于测量衬板(41)在物料冲击下落时所受的冲击力；
所述的提升容器系统包括提升容器(11)、两个牵引板(25)、起重钩(13)、钢丝绳(14)、滑轮(15)、滑轮支架以及手摇绞盘(17)；所述提升容器(11)四个板面上分别固定有定向轮(10)，所述两个牵引板(25)中的一个牵引板设置在提升容器(11)侧面顶部上，而在该侧面相对的侧面顶部上设置另一个牵引板，所述牵引板(25)上设置有连接环(48)，所述滑轮支架固定安装在机架(5)的顶部，所述滑轮(15)安装在滑轮支架上，而手摇绞盘(17)安装在机架(5)上；连接环(48)由起重钩(13)直接牵引，钢丝绳(14)一端连接起重钩(13)中部，另一端穿过滑轮(15)与手摇绞盘(17)相连；
所述挡板提升输送机(2)包括挡板传送带、挡板提升输送机支架(3)、伺服调速电动机一(27)、从动滚筒一以及主动滚筒一，所述挡板提升输送机支架(3)与机架(5)相固定，所述从动滚筒一、主动滚筒一均设置于挡板提升输送机支架(3)上，而所述挡板传送带缠绕在从动滚筒一、主动滚筒一上，所述伺服调速电动机一(27)安装在机架(5)上，且所述伺服调速电动机一(27)与主动滚筒一传动连接；水平输送机(16)包括水平输送传送带、水平输送机支架(4)、伺服调速电动机二(30)、从动滚筒二以及主动滚筒二；所述水平输送机支架(4)与机架(5)相固定，所述从动滚筒二、主动滚筒二均设置于水平输送机支架(4)上，而所述水平输送传送带缠绕在从动滚筒二、主动滚筒二上，所述伺服调速电动机二(30)安装在机架(5)上，且所述伺服调速电动机二(30)与主动滚筒二传动连接。
2.根据权利要求1所述的提升容器衬板的自检测装置，其特征在于：所述挡板提升输送机支架(3)包括第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架均与机架(5)相固定，所述从动滚筒一设置于第一支架上，而所述主动滚筒一设置于第二支架上，所述第二支架包括上支架一、下支架一以及螺旋升降机构一，所述上支架一与下支架一通过螺旋升降机构一连接在一起；所述螺旋升降机构主要由丝杠(34)及旋转螺母(31)组成，所述旋转螺母(31)与丝杠(34)通过螺纹配合连接，所述丝杠(34)固定安装在下支架一上，旋转螺母(31)与上支架一固定安装；所述水平输送机支架(4)包括第三支架和第四支架，所述第三支架和第四支架均与机架(5)相固定，所述从动滚筒二设置于第三支架上，而所述主动滚筒二设置于第四支架上，所述第四支架包括上支架二、下支架二以及螺旋升降机构二，所述上支架二与下支架二通过螺旋升降机构二连接在一起；所述螺旋升降机构二主要由丝杠(34)及旋转螺母(31)组成，所述旋转螺母(31)与丝杠(34)通过螺纹配合连接，所述丝杠(34)固定安装在下支架二上，旋转螺母(31)与上支架二固定安装。
3.根据权利要求1所述的提升容器衬板的自检测装置，其特征在于：所述的机架(5)主要由四根长梁(29)、六根横梁(39)、八根立柱(36)固定连接而成，所述四根长梁(29)分别为长梁一(46)、长梁二(45)、长梁三(49)、长梁四(50)，六根横梁(39)分别为横梁一(53)、横梁二(51)、横梁三(54)、横梁四(52)、横梁五(55)、横梁六(56)，八根立柱(36)分别为立柱一(62)、立柱二(57)、立柱三(58)、立柱四(32)、立柱五(59)、立柱六(63)、立柱七(61)、立柱八(60)，其中，所述长梁一(46)、横梁一(53)、长梁二(45)、横梁二(51)首尾相连形成矩形框一，长梁三(49)、横梁三(54)、长梁四(50)、横梁四(52)首尾相连形成矩形框二，所述矩形框一、矩形框二上下相对设置，矩形框一的四个直角与矩形框二的四个直角一一相对应，矩形框一的四个直角分别为直角一、直角二、直角三、直角四，所述立柱一(62)的顶端与直角一连接，底端与矩形框二上与直角一相应的直角连接，所述立柱二(57)的顶端与直角二连接，底端与矩形框二上与直角二相应的直角连接，所述立柱三(58)的顶端与直角三连接，底端与矩形框二上与直角三相应的直角连接，所述立柱四(32)的顶端与直角四连接，底端与矩形框二上与直角四相应的直角连接；所述横梁五(55)的一端与长梁一(46)连接，另一端与长梁二(45)连接，所述横梁六(56)的一端与长梁三(49)连接，另一端与长梁四(50)连接，而所述立柱五(59)的顶端与长梁二(45)连接，底端与长梁四(50)连接，立柱六(63)的顶端与长梁一(46)连接，底端与长梁三(49)连接，且所述横梁五(55)、立柱五(59)、横梁六(56)、立柱六(63)形成一个矩形框三；所述立柱七(61)的顶端与横梁一(53)连接，底端与横梁三(54)连接，立柱八(60)的顶端与横梁五(55)连接，底端与横梁六(56)连接。
4.根据权利要求3所述的提升容器衬板的自检测装置，其特征在于：所述提升容器系统通过提升容器系统支架设置在机架(5)上，所述提升容器系统支架包括三根短杆、两根短横梁(33)、四根短立柱(8)以及四根槽钢(9)，所述三根短杆分别为短杆一(20)、短杆二(37)、短杆三，其中所述短杆一(20)一端与立柱七(61)相连，另一端与立柱八(60)相连；所述短杆二(37)的一端固定连接于机架(5)的立柱七(61)的最上端，另一端与立柱八(60)的最上端相连；短杆一(20)、立柱八(60)、短杆二(37)、立柱七(61)构成一个矩形框四；短杆三的一端与机架(5)的立柱四(32)相连，另一端与立柱六(63)相连，且短杆三距矩形框二的垂直距离与短杆一(20)相同；两根短横梁(33)分别为短横梁一、短横梁二，其中所述短横梁一的一端与立柱四(32)相连，另一端与立柱七(61)相连，所述短横梁二的一端与立柱六(63)相连，另一端与立柱八(60)相连，且短横梁一、短杆一(20)、短横梁二、短杆三首尾相接，形成一个矩形框五；所述四根短立柱(8)包括短立柱一、短立柱二、短立柱三和短立柱四，其中短立柱一下端与短杆一(20)相连，上端与短杆二(37)相连，短立柱二下端与短杆一(20)相连，上端与短杆二(37)相连，短立柱三下端与短杆三相连，上端与长梁一(46)相连，短立柱四下端与短杆三相连，上端与长梁一(46)相连，且所述四根短立柱(8)均垂直于矩形框二所在平面；四根槽钢(9)分别固定于短立柱一、短立柱二、短立柱三、短立柱四上，所述槽钢(9)用作提升容器系统上下往复运动的轨道。
5.根据权利要求3所述的提升容器衬板的自检测装置，其特征在于：上料料斗组件包括上料料斗(1)、直角连接槽一(28)以及直角连接槽二；其中所述上料料斗(1)的前端通过直角连接槽一(28)固定在机架(5)的长梁二(45)右端，上料料斗(1)后端通过直角连接槽二固定在机架(5)的长梁一(46)右端；下料料斗组件包括短杆四(19)、短杆五、直角连接槽三(18)、直角连接槽四以及下料料斗(7)，其中，短杆四(19)的一端与立柱一(62)相连，另一端与立柱五(59)相连，且短杆四(19)距矩形框二的垂直距离与短杆一(20)相同；短杆五的一端与机架(5)的立柱四(32)相连，另一端与立柱六(63)相连，且短杆五距矩形框二的垂直距离与短杆一(20)相同；所述下料料斗(7)的前端通过直角连接槽三(18)固定在短杆四(19)上，下料料斗(7)后端通过直角连接槽四固定在短杆五上。
6.根据权利要求5所述的提升容器衬板的自检测装置，其特征在于：所述下料料斗(7)下面板设有梯形开口，所述梯形开口下底一端与短杆三相接，上底一端与下料料斗(7)下料口处相接，且所述梯形开口的下底高于上底；所述下料料斗(7)的梯形开口处焊接有梯形过滤网(6)。
7.一种使用权利要求1-6任一所述的提升容器衬板的自检测装置进行冲击摩擦磨损的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将槽钢(9)固定在机架(5)的短立柱(8)上，将定向轮(10)固定在提升容器(11)四个板面的相应位置上；
(2)将衬板(41)、滑块(44)、导轨(40)以及拉压力传感器(21)固连在衬板后板(12)上，完成衬板组件的安装；
(3)将衬板后板(12)、平面膜盒传感器(42)安装固定于提升容器(11)上；
(4)将钢丝绳(14)缠绕在手摇绞盘(17)上，另一端穿过滑轮(15)连接起重钩(13)，起重钩(13)连接牵引板(25)上的连接环(48)，进而与提升容器(11)相连；
(5)转动手摇绞盘(17)的转动手柄，调节提升容器(11)的高度到初始位置；
(6)启动伺服调速电动机一(27)及伺服调速电动机二(30)，通过调节变频器的频率调节挡板提升输送机(2)及水平输送机(16)的运行速度；
(7)在上料料斗(1)中加入冲击煤料，完成提升容器衬板在冲击工况下摩擦运动的模拟，通过拉压力传感器(21)测得冲击摩擦过程中的摩擦力，通过平面膜盒传感器(42)测得冲击摩擦过程中的冲击力；
(8)完成参数测量后，停止各伺服调速电机，结束试验，收集试验煤料，并分别用天平称量实验前后衬板(41)的重量，就可以计算出冲击摩擦运动的磨损率。
8.根据权利要求7所述的冲击摩擦磨损的检测方法，其特征在于：当需要测不同冲击角度数据时，转动手摇绞盘(17)的转动手柄，降低/提升提升容器(11)的高度，重复所述步骤(6)-(8)的冲击试验，记录试验参数。
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