CN108722566B - 一种自动湿法清洁和烘干磨具的步进给料磨样机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动湿法清洁和烘干磨具的步进给料磨样机，包括：研磨机构、料钵、卸料机构、转换机构、进料机构、高压给水机构、压紧机构、温度感应模块、控制模块和烘干模块；本发明给料转盘上有多个样本装填皿，能连续自动有序供给同种或不同种样本的研磨，提高了工作效率；并且，各元件结合部均为密封结构，保证样本不交叉污染。本发明解决了现有一次给料只能进行一个样本的研磨问题，一次多样本自动循环操作完后，更换给料转盘或对其进行清洗后再次使用。

Description

一种自动湿法清洁和烘干磨具的步进给料磨样机

技术领域

本发明涉及一种能自动清洁和烘干磨具的步进磨样机，特别涉及一种能连续自动有序供给同种或不同种样本循环工作，且能保证样本不交叉污染的磨样机。

背景技术

磨样机主要用于对原材料煤炭、焦炭、石灰石、玻璃等各种坚硬的非金属矿石的粉碎，适用地质、冶金、煤炭、建材、矿山、化工及科研等行业化验室破碎试样。在实际磨样过程中，磨具重量可达40斤，磨具在清理时需要人工清洗，整个过程耗时费力，降低了样品处理的效率；并且磨样机给料大部分为人工给料，也有推进式机械给料，但均为一次给料只能进行一个样本的研磨工作，不能满足一次给料后能进行多个样品顺次循环研磨的工作。目前，最先进的磨样机是基于吹气式清洁，存在清洁不彻底，样品间易交叉污染，且一次操作只能研磨一个样本的问题。随着科学技术的发展，人们对产品的质量及环境、工作质量，工作效率越来越重视，需要一种环保、高效、高质量的自动磨样机来满足实际生产需要。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供了一种自动湿法清理和烘干磨具的步进给料磨样机，其不仅实现多次自动装料和卸料，还可自动清洗并烘干磨具，确保磨样机在符合工况的情况下多次循环工作，使得作业过程更环保，提高工作效率和工作质量。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种自动湿法清洁和烘干磨具的步进给料磨样机，包括：研磨机构、料钵、卸料机构、转换机构、进料机构、高压给水机构、压紧机构、温度感应模块、控制模块和烘干模块；其特征是：

研磨机构的上方设置料钵，料钵分为基体和盖体。料钵内部设置有磨柱和磨环，在基体上开有卸料口，在盖体上开有加料口；

卸料机构设置在料钵下方，卸料机构主要由活塞、料缸和汽缸Ⅰ组成，料缸的上表面与料钵的基体下表面紧密接触，在活塞和料缸接触处留有一密封圈，实现活塞的动密封；活塞的头部与卸料口的锥形一致，保证两者的紧密贴合，在料缸下方一侧留有卸料管道，卸料管道末端有带孔的卸料法兰；

在卸料机构的出料口末端，居于卸料法兰的下方置有转换机构。转换机构含有出料盘、齿轮转盘、汽缸Ⅱ、装料皿、排水管、密封垫、轴齿轮和电机Ⅰ；转换机构的出料盘与磨样机机体固连，其上有过料口与卸料法兰的孔相通，出料盘的下方设置有齿轮转盘，齿轮转盘上呈120度均布三个工位，分别是两个装料皿和一个排水管；装料皿和排水管口部均有密封垫， 齿轮转盘中轴下方设置一汽缸Ⅱ，实现齿轮转盘上下移动，通过挤压密封垫保证装料皿和排水管与出料盘的密封，与齿轮转盘啮合设置一轴齿轮，通过电机Ⅰ驱动轴齿轮旋转带动齿轮转盘旋转120度，实现两个装料皿和一个排水管三个工位的转化。

进料机构设置在料钵加料口的上方。进料机构主要由料盒和密封盖组成。其内部设置一带圆孔的隔板，隔板将料盒分为两个腔体，即上腔体和下腔体，在料盒的底部设有出料口与料钵的加料口连通，在料盒的侧壁下腔体内留有进水孔，与高压给水模块出水管相通；在隔板上方安装有给料转盘，给料转盘上呈180度均布两个样本装填皿，给料转盘59通过电机Ⅱ驱动可在隔板上旋转不同的角度，实现样本装填皿和圆孔的连通与关闭；

高压给水机构设置在进料机构下方，主要由箱体、空压机、进气管、出水管和进水管组成。箱体内贮存水，底部设置的进水管与自来水管相通。出水管末端安装有单向阀，单向阀处于常闭状态，工作时打开；

压紧机构设置在进料机构上方。压紧机构主要有齿轮Ⅰ、齿条、汽缸Ⅲ组成。在密封盖一端固连有齿轮Ⅱ。通过汽缸Ⅲ驱动齿条直线运动，带动与磨样机机箱固连的齿轮Ⅰ旋转，通过啮合使齿轮转动，实现进料机构的密封盖的开启和关闭。

在料钵和进料机构之间设置有湿度感应模块，控制模块、烘干模块、控制模块、给高压给水机构信号，空压机工作，将高压气体通过进气管进入箱体，通过不断加压，水通过出水管顶开单向阀喷入下腔体，清洗了整个研磨样本通路，最终进入排水管；通过控制模块启动烘干模块工作。运行时，湿度感应模块感应料钵湿度情况，湿度符合要求时，烘干模块关闭。

本发明的优点和产生的有益效果是：

本发明给料转盘以两个样本装填皿为例，可进行适应性增加多个工位，进一步提高工作效率。一次多样本自动循环操作完后，更换给料转盘或对其进行清洗后再次使用。解决了现有一次给料只能进行一个样本的研磨问题，

本发明进料机构出料口和料钵加料口之间、给料转盘和隔板之间、隔板和料盒之间、料钵卸料口和活塞之间、卸料法兰和出料盘之间等均为密封结构，确保样本和污水不会在输送通道内渗漏。

本发明在连续研磨同种类多个样本的过程中不进行清洗和烘干磨具，全部结束后进行一次清洗和烘干；若连续研磨不同种类多个样本，则在换样本前进行清洗和烘干磨具。满足一次给料后能进行多个样品顺次循环研磨的工作，提高研磨工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本自动磨样机的料钵结构示意图。

图3 是本自动磨样机的卸料机构的结构示意图。

图4是本自动磨样机的转换机构的结构示意图。

图5是本自动磨样机的进料机构的结构示意图。

图6是本自动磨样机的高压给水模块结构示意图。

图7是本自动磨样机的压紧机构结构示意图。

图中：1-研磨机构、8-湿度感应模块，9-控制模块，10-烘干模块；

2-料钵、21-基体、22-盖体、23-磨柱、24-磨环、25-卸料口、26-加料口；

3-卸料机构、31-活塞、32-料缸、33-汽缸Ⅰ、34-密封圈、35-卸料管道、36-卸料法兰；

4-转换机构、41-出料盘、42-过料口，43-齿轮转盘、44-汽缸Ⅱ、45-装料皿、46-排水管、47-密封垫、48-轴齿轮，49-电机Ⅰ；

5-进料机构、51-料盒、52-密封盖，53-隔板、54-上腔体、55-下腔体、56-圆孔、57-出料口、58-进水孔、59-给料转盘、510-两个样本装填皿、511-电机Ⅱ；

6-高压给水模块、61-箱体、62-空压机、63-进气管、64-出水管65进水管；

7-压紧机构、71-齿轮Ⅰ、72-齿条、73-汽缸Ⅲ、74-齿轮Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种自动湿法清洁和烘干磨具的步进给料磨样机，包括：研磨机构1、卸料机构3、转换机构4、进料机构5、高压给水机构6、压紧机构7、湿度感应模块8、控制模块9和烘干模块10。

研磨机构1由电动机驱动，在电机高速旋转时，安装在轴上的偏心块产生的强烈离心力和振动力，使振动钢体产生激振力，压在振动钢体上的研磨料钵形成振动和研磨功能。

图2是料钵的结构示意图，研磨机构1的上方设置一密封的料钵2。料钵2分为基体21和盖体22，在基体21上开有卸料口25，在盖体22上开有加料口26。料钵2可随研磨机构1的激振系统联锁振动，料钵内部设置有磨柱23和磨环24，使料钵与内置的磨柱23和磨环24间相互颠簸将样本研磨细碎。达到制粉效果。

图3 是卸料机构的结构示意图，设置在料钵2下方。该卸料机构3主要有活塞31、料缸32和汽缸Ⅰ33组成， 并包括一带出料口的卸料汽缸Ⅰ33，汽缸Ⅰ33中置有可上下移动的活塞31，卸料料缸32的上表面与料钵2的基体21下表面紧密接触。在活塞31和料缸32接触处留有一密封圈34，实现活塞31的动密封。活塞31的头部与卸料口25的锥形一致，保证两者紧密贴合，通过汽缸Ⅰ33驱动活塞31上下移动，实现卸料口25的封闭与开启。在料缸32下方一侧留有卸料管道35，卸料管道35末端有带孔的卸料法兰36。

图4是转换机构的结构示意图，转换机构4设置在卸料法兰36的下方。转换机构4主要由出料盘41、过料口42、齿轮转盘43、汽缸Ⅱ44、装料皿45、排水管46、密封垫47、轴齿轮48和电机Ⅰ49组成。转换机构4的出料盘41与磨样机机体固连，其上有过料口42，与卸料法兰36的孔相通。出料盘41的下方设有齿轮转盘43，齿轮转盘43上呈120度均布三个工位，分别是两个装料皿45和一个排水管46。装料皿和排水管的口部均有密封垫47。齿轮转盘43中轴下方设置一汽缸Ⅱ44，实现齿轮转盘43上下移动，通过挤压密封垫47保证装料皿45和排水管46与出料盘的密封。与齿轮转盘43啮合设置一轴齿轮48，通过电机Ⅰ49驱动轴齿轮48旋转带动齿轮转盘43旋转120度，实现两个装料皿和一个排水管三个工位的转化。

图5是进料机构的结构示意图，进料机构5设置在料钵2加料口26的上方。进料机构5主要由料盒51和密封盖52组成，其内部设置一带圆孔56的隔板53将料盒分为两个腔体，上腔体54和下腔体55，在料盒51的底部设置有出料口57与加料口26连通。在料盒51的侧壁下腔体55内留有进水孔58，与高压给水模块6出水管64相通。在隔板53上方安装有给料转盘59，给料转盘59上呈180度均布两个样本装填皿510，给料转盘59通过电机Ⅱ511驱动可在隔板53上旋转不同的角度，实现样本装填皿510和圆孔56的连通与关闭。

图6是高压给水模块结构示意图。高压给水模块结构6设置在进料机构5下方。高压给水模块6主要有箱体61、空压机62、进气管63、出水管64和进水管65组成。箱体61内贮存有一定量的水，底部设置有进水管65与自来水管相通。出水管64末端安装有单向阀66，处于常闭状态，工作时打开。

图7是压紧机构结构示意图。压紧机构7由汽缸驱动齿轮Ⅰ71，齿条72实现料盒密封盖52开启和关闭。压紧机构7设置在进料机构5的上方。压紧机构7主要有齿轮Ⅰ71、齿条72、汽缸Ⅲ73组成。在密封盖52一端固连有齿轮Ⅱ74。通过汽缸Ⅲ73驱动齿条72直线运动，带动与磨样机机箱固连的齿轮Ⅰ71旋转，通过啮合使齿轮Ⅱ74转动，实现密封盖52的开启和关闭。

湿度感应模块8为市购湿度传感器，控制模块9可搭建电路通过编程实现，烘干模块10可采用现有成熟吹风烘干机，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。

本发明停机时各活动组件状态为加料机构5的密封盖52关闭，装填皿510与圆孔56不相通；卸料机构3的活塞31与料钵2的卸料口25贴合，高压给水模块6出水管64上的单向阀66闭合。转化机构4的装料皿45与与卸料机构3的卸料法兰36贴合并相通。

工作时，控制模块9给压紧机构7信号，汽缸Ⅲ73驱动齿条72和齿轮71旋转、齿轮Ⅰ71与齿轮Ⅱ74啮合，齿轮Ⅱ74带动密封盖52开启。工作人员将样本放入两个装填皿510后，密封盖52关闭。当控制模块9给进料机构5信号，在密封盖52上设置有电机驱动的转轴控制给料转盘59 360/N角度的旋转，给料转盘59上有多个样本装填皿。当给料转盘59旋转360/N角度时，其上一个装填皿下方开启且正对进料机构5的出料口57。在料盒侧壁给料转盘59下方设置有进水孔58，进水孔58与高压给水机构通过软管连接。进水孔58安装有单向压力阀，在高压给水机构不工作时处于关闭状态，确保物料，粉尘不进入高压给水机构。进料机构5、料盒51、密封盖52，隔板53、上腔体54、下腔体55、圆孔56、出料口57、进水孔58、给料转盘59、两个样本装填皿510、电机Ⅱ511；

电机Ⅱ511驱动给料转盘59旋转90度（顺时针），使得一个装填皿510和圆孔56接通，样本通过圆孔56、出料口57、加料口26进入料钵2。研磨机构1开始工作，物料被破碎环24和磨柱23研磨，经过设定的时间结束研磨样本工作。控制模块9给卸料机构信号，活塞31向下移动，样本通过卸料口25、卸料管道35、带孔的卸料法兰36直接进入装料皿45，活塞31复位。控制模块9给转化机构4信号，汽缸Ⅱ44驱动齿轮转盘43下移一定位移，电机Ⅰ49带动轴齿轮48、齿轮转盘43转动120度（顺时针），使另一个装料皿45对准出料盘41上的过料口42，汽缸Ⅱ44驱动齿轮转盘43上移，使得装料皿45上的密封垫47与出料盘41压紧。此时，完成第一个样本的研磨。

之后，控制模块9通过时序控制启动第二个样本研磨工作。控制模块9给进料机构5信号，电机Ⅱ511驱动给料转盘59旋转180度（顺时钟），使得另一个装填皿510和圆孔56接通，后续工作过程同上所述。待样本进入装料皿45后，控制模块9给转化机构4信号，汽缸Ⅱ44驱动齿轮转盘43下移一定位移，电机Ⅰ49带动轴齿轮48、齿轮转盘43转动120度（顺时针），使排水管46对准出料盘41上的过料口42，汽缸Ⅱ44驱动齿轮转盘43上移，使得排水管46上的密封垫47与出料盘41压紧。此时，完成第二个样本的研磨。

控制模块9给进料机构5信号，电机Ⅱ511驱动给料转盘59旋转90度（顺时针），使给料转盘59无装填皿510的部分对准圆孔56，使得上腔体54和下腔体55隔离封闭。控制模块9给高压给水模块6信号，空压机62工作，将高压气体通过进气管63进入箱体61，通过不断加压，水通过出水管64顶开单向阀66喷入下腔体55，从而清洗了整个研磨样本通路，最终进入排水管46（进入工房地下排水系统）。清洗干净后，空压机63停止工作，单向阀66闭合。控制模块9给烘干模块10和湿度感应模块8信号，烘干模块将风吹入样本通路使其加速干燥，湿度感应模块8实时感应样本通路的湿度情况。当通路吹干，湿度满足使用要求时，烘干模块10和湿度感应模块8停止工作。此时，控制模块9给转化机构4信号，齿轮转盘43下移，人工取出装料皿45更换无样本的装料皿45。人工按复位键，磨样机自动复位。

Claims (1)

1.一种自动湿法清洁和烘干磨具的步进给料磨样机，包括：研磨机构（1）、料钵（2）、卸料机构（3）、转换机构（4）、进料机构（5）、高压给水机构（6）、压紧机构（7）、湿度感应模块（8）、控制模块（9）和烘干模块（10）；其特征是：

研磨机构（1）的上方设置料钵（2），料钵（2）分为基体（21）和盖体（22）；料钵（2）内部设置有磨柱（23）和磨环(24)，在基体(21)上开有卸料口(25)，在盖体(22)上开有加料口（26）；

卸料机构（3）设置在料钵（2）下方，卸料机构（3）主要由活塞（31）、料缸（32）和汽缸Ⅰ（33）组成，料缸（32）的上表面与料钵（2）的基体（21）下表面紧密接触，在活塞（31）和料缸（32）接触处留有一密封圈（34），实现活塞(31)的动密封；活塞(31)的头部与卸料口（25）的锥形一致，使两者紧密贴合，在料缸（32）下方一侧留有卸料管道（35），卸料管道末端有带孔的卸料法兰（36）；

在卸料机构（3）的出料口末端，居于卸料法兰（36）的下方置有转换机构（4），转换机构（4）含有出料盘（41）、齿轮转盘（43）、汽缸Ⅱ（44）、装料皿（45）、排水管（46）、密封垫（47）、轴齿轮（48）和电机Ⅰ（49）；转换机构（4）的出料盘（41）与磨样机机体固连，出料盘上设有过料口（42）与卸料法兰（36）的孔相通，出料盘（41）的下方设置有齿轮转盘（43），齿轮转盘（43）上呈120度均布三个工位，分别是两个装料皿（45）和一个排水管（46）；装料皿（45）和排水管的口部均有密封垫（47）， 齿轮转盘（43）中轴下方设置一汽缸Ⅱ（44），实现齿轮转盘（43）上下移动，通过挤压密封垫（47）保证装料皿（45）和排水管（46）与出料盘的密封，与齿轮转盘（43）啮合设置一轴齿轮（48），通过电机Ⅰ（49）驱动轴齿轮（48）旋转带动齿轮转盘（43）旋转120度，实现两个装料皿和一个排水管三个工位的转化；

进料机构（5）设置在料钵（2）加料口（26）的上方；进料机构（5）主要由料盒（51）和密封盖（52）组成，该进料机构内部设置一带圆孔（56）的隔板（53），隔板（53）将料盒（51）分为两个腔体，即上腔体（54）和下腔体（55），在料盒（51）的底部设有出料口（57）与料钵（2）的加料口（26）连通，在料盒（51）的侧壁下腔体（55）内留有进水孔（58），与高压给水机构（6）的出水管（64）相通；在隔板（53）上方安装有给料转盘（59），给料转盘（59）上呈180度均布两个样本装填皿（510），给料转盘（59）通过电机Ⅱ（511）驱动可在隔板（53）上旋转不同的角度，实现样本装填皿（510）和圆孔（56）的连通与关闭；

高压给水机构（6）设置在进料机构（5）下方，主要由箱体（61）、空压机（62）、进气管（63）、出水管（64）和进水管（65）组成，箱体（61）内贮存水，底部设置的进水管（65）与自来水管相通；出水管（64）末端安装有单向阀（66），单向阀（66）处于常闭状态，工作时打开；

压紧机构（7）设置在进料机构（5）上方；压紧机构（7）主要有齿轮Ⅰ（71）、齿条（72）、汽缸Ⅲ（73）组成，在密封盖（52）一端固连有齿轮Ⅱ（74），通过汽缸Ⅲ（73）驱动齿条（72）直线运动，带动与磨样机机箱固连的齿轮Ⅰ（71）旋转，通过啮合使齿轮Ⅱ（74）转动，实现进料机构的密封盖（52）的开启和关闭；

在料钵（2）和进料机构（5）之间设置有湿度感应模块（8）、控制模块（9）、烘干模块（10）；控制模块（9）给高压给水机构（6）信号，空压机（62）工作，将高压气体通过进气管（63）进入箱体（61），通过不断加压，水通过出水管（64）顶开单向阀（66）喷入下腔体（55），清洗了整个研磨样本通路，最终进入排水管（46）；通过控制模块（9）启动烘干模块（10）工作，运行时，湿度感应模块（8）感应料钵湿度情况，湿度符合要求时，烘干模块（10）关闭。

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