CN110346288B - 一种耐火泥浆粘接时间测试仪及方法 - Google Patents

一种耐火泥浆粘接时间测试仪及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐火泥浆粘接时间测试仪及测试方法。测试仪包括底板、支撑架、伺服电机、往复丝杆、滑块、承载座、机械爪、测力装置和计时器，承载座设置在底板的上端面上；底板两侧分别设置有一个支撑架，往复丝杆与两个支撑架转动连接；伺服电机设置在支撑架上，输出轴与往复丝杆的一端相连接；往复丝杆上设有滑块；机械爪固定在滑块的下方，用于带动上耐火砖往复运动，承载座上设有用于夹住下耐火砖的夹紧组件，测力装置和计时器分别与伺服电机电连接。试验时伺服电机驱动往复丝杆旋转，带动上耐火砖往复运动，从而测定耐火泥浆的粘接时间。本发明的有益效果是：水平牵引力可测量，时间同步测量，消除了测试中人为影响，提高了测试精度。

Description

一种耐火泥浆粘接时间测试仪及方法
技术领域
本发明涉及耐火材料检测技术领域，尤其涉及一种耐火泥浆粘接时间测试仪及方法。
背景技术
耐火泥浆的粘接时间是衡量耐火泥浆使用性能的重要指标，关系到耐火泥浆施工砌筑的效率，甚至决定着耐火泥浆是否能够被使用。目前国际标准ISO13765.3采用方法是将耐火泥浆和耐火砖砌筑粘接后，人工推动耐火砖直至推不动为止，以此来测定耐火泥浆的粘接时间。试验过程靠人工感觉来判断和控制，精度差，还容易产生扭转滑移错位，试验结果受人为因素影响较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐火泥浆粘接时间测试仪及方法，以克服上述现有技术中的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种耐火泥浆粘接时间测试仪，包括底板、支撑架、伺服电机、往复丝杆、滑块、承载座、机械爪、测力装置和计时器，承载座设置在底板的上端面上；底板上在承载座的两侧分别设置有一个支撑架，往复丝杆的两端分别与两个支撑架转动连接，伺服电机设置在支撑架或底板上，伺服电机的输出轴与往复丝杆的一端相连接；位于两个支撑架之间的往复丝杆上设有滑块，机械爪布置在滑块的下方，且其上端与滑块相连接，机械爪用于活动夹着上耐火砖位于滑块移动方向的两个侧面，承载座上设有用于夹住下耐火砖位于滑块移动方向的两个侧面的夹紧组件，测力装置和计时器分别与伺服电机电连接；测力装置用于测量滑块在往复丝杆上进行移动所需的牵引力。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
在上述方案中，承载座包括底盒和设置在底盒上的夹紧组件，夹紧组件包括下侧板和下定位螺栓，底盒设置在底板的上端面上，底盒上沿滑块的移动方向设有两块相互平行的下侧板，下耐火砖位于两块下侧板之间，每块下侧板上均旋有至少一个下定位螺栓。
在上述方案中，承载座还包括可调电磁铁，可调电磁铁设置在底盒内，底板采用铁质或磁性材料制成。
在上述方案中，底板上在底盒的下方、且沿滑块的移动方向设有凹槽，底盒的下端面向下凸伸，形成伸入进凹槽内的凸轨。
在上述方案中，机械爪包括基座、上侧板和上定位螺栓，基座布置在滑块的下方，且其上端与滑块相连接，基座的下端面上沿滑块的移动方向设有两块相互平行的上侧板，上耐火砖位于两块上侧板之间，每块上侧板上均旋有至少一个上定位螺栓。
本发明的有益效果是：
通过承载座上的夹紧组件固定下耐火砖，并通过底板上的凹槽和底盒的凸轨确定上耐火砖与下耐火砖的相对位置，保证了试验试件不会产生扭转滑移错位；
通过往复丝杆上的滑块带动机械爪，进而带动上耐火砖实现直线往复运动，模拟人工揉动，提供的牵引力均衡平稳，可通过测力装置精准调控牵引力，排除人为因素带来的影响，测量结果具有可比性；伺服电机与计时器同步启动，更精准的测量粘接时间；
通过可调电磁铁将下耐火砖固定，可以通过增大或减少电流，调节电磁铁磁力，给下耐火砖提供不同的约束力，适应不同的耐火泥浆；
机械爪活动夹着上耐火砖，仅提供水平牵引力，上耐火砖可以自由下沉，保证泥浆的饱满度，必要时可以加载配重砝码，适应轻质、重质等不同的耐火砖。
一种耐火泥浆粘接时间测试方法，包括如下步骤：
S100、将底盒置于底板上，底盒的凸轨卡入底板的凹槽内，底盒与凹槽的几何中心重合，连通可调电磁铁电源，调整电流至合适的磁力强度，使底盒在可调电磁铁的作用下吸附在底板上；
S200、取两块烘干后的标准耐火砖；
S300、将下耐火砖放置于底盒的上表面，用两个下定位螺栓固定住；
S400、在下耐火砖上表面放置两根钢棒，钢棒直径与耐火泥浆要求厚度一致，钢棒垂直于滑块移动方向的边长的棱；
S500、在下耐火砖上表面敷设耐火泥浆，泥浆厚度高于钢棒直径，将上耐火砖置于下耐火砖上，两砖垂直方向的砖棱重合；挤压上耐火砖直至接触两钢棒；
S600、让机械爪的两个上侧板置于上耐火砖沿滑块移动方向的两端；
S700、抽出钢棒，随即开启电源，伺服电机开始带动往复丝杆旋转，进而带动滑块直线往复运动，滑块通过机械爪带动上耐火砖相对于下耐火砖做相对直线往复运动；伺服电机接通电源时测力装置和计时器同步开始工作；
S800、当测力装置读数出现峰值后突然减小、或者下耐火砖带动底盒一起移动，停止计时，该时间即为粘接时间。
采用上述进一步的有益效果为：测试方法简单，测试结果准确性高。
附图说明
图1为实施例1所述耐火泥浆粘接时间测试仪的结构示意图；
图2为实施例2所述耐火泥浆粘接时间测试仪的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1、图2所示，一种耐火泥浆粘接时间测试仪，包括底板1、支撑架2、伺服电机3、往复丝杆4、滑块5、承载座6、机械爪7、测力装置8和计时器9。承载座6设置在底板1的上端面上，底板1上在承载座6的两侧分别设置有一个支撑架2，往复丝杆4的两端分别与两个支撑架2转动连接，往复丝杆4最好是位于承载座6的正上方，伺服电机3设置在支撑架2或底板1上，伺服电机3的输出轴与往复丝杆4的一端相连接，即伺服电机3启动后可以驱使往复丝杆4进行旋转；位于两个支撑架2之间的往复丝杆4上设有滑块5，机械爪7布置在滑块5的下方，且其(机械爪7)上端与滑块5相连接。机械爪7用于活动夹着上耐火砖位于滑块5移动方向的两个侧面，承载座6上设有用于夹住下耐火砖位于滑块5移动方向的两个侧面的夹紧组件620，测力装置8和计时器9分别与伺服电机3电连接；测力装置8用于测量滑块5在往复丝杆4上进行移动所需的牵引力。
实施例2
如图1、图2所示，一种耐火泥浆粘接时间测试仪，包括底板1、支撑架2、伺服电机3、往复丝杆4、滑块5、承载座6、机械爪7、测力装置8和计时器9。承载座6设置在底板1的上端面上，底板1上在承载座6的两侧分别设置有一个支撑架2，往复丝杆4的两端分别与两个支撑架2转动连接，往复丝杆4最好是位于承载座6的正上方，伺服电机3设置在支撑架2或底板1上，伺服电机3的输出轴与往复丝杆4的一端相连接，即伺服电机3启动后可以驱使往复丝杆4进行旋转；位于两个支撑架2之间的往复丝杆4上设有滑块5，机械爪7布置在滑块5的下方，且其(机械爪7)上端与滑块5相连接。机械爪7用于活动夹着上耐火砖位于滑块5移动方向的两个侧面，承载座6上设有用于夹住下耐火砖位于滑块5移动方向的两个侧面的夹紧组件620，测力装置8和计时器9分别与伺服电机3电连接；测力装置8用于测量滑块5在往复丝杆4上进行移动所需的牵引力。
承载座6包括底盒610和设置在底盒610上的夹紧组件620，夹紧组件620包括下侧板621和下定位螺栓622，底盒610设置在底板1的上端面上，底盒610上沿滑块5的移动方向设有两块相互平行的下侧板621，下耐火砖位于两块下侧板621之间，每块下侧板621上均旋有至少一个下定位螺栓622，通常情况下每个下侧板621上均优选旋有一个下定位螺栓622，在旋动下定位螺栓622后，两个下定位螺栓622可以相互靠近或相互远离，若为相互靠近，则可以夹住下耐火砖，若为相互远离，则可以松开下耐火砖。
实施例3
如图1、图2所示，一种耐火泥浆粘接时间测试仪，包括底板1、支撑架2、伺服电机3、往复丝杆4、滑块5、承载座6、机械爪7、测力装置8和计时器9。承载座6设置在底板1的上端面上，底板1上在承载座6的两侧分别设置有一个支撑架2，往复丝杆4的两端分别与两个支撑架2转动连接，往复丝杆4最好是位于承载座6的正上方，伺服电机3设置在支撑架2或底板1上，伺服电机3的输出轴与往复丝杆4的一端相连接，即伺服电机3启动后可以驱使往复丝杆4进行旋转；位于两个支撑架2之间的往复丝杆4上设有滑块5，机械爪7布置在滑块5的下方，且其(机械爪7)上端与滑块5相连接。机械爪7用于活动夹着上耐火砖位于滑块5移动方向的两个侧面，承载座6上设有用于夹住下耐火砖位于滑块5移动方向的两个侧面的夹紧组件620，测力装置8和计时器9分别与伺服电机3电连接；测力装置8用于测量滑块5在往复丝杆4上进行移动所需的牵引力。
承载座6包括底盒610和设置在底盒610上的夹紧组件620，夹紧组件620包括下侧板621和下定位螺栓622，底盒610设置在底板1的上端面上，底盒610上沿滑块5的移动方向设有两块相互平行的下侧板621，下耐火砖位于两块下侧板621之间，每个下侧板621上均旋有至少一个下定位螺栓622，通常情况下每个下侧板621上均优选旋有一个下定位螺栓622，在旋动下定位螺栓622后，两个下定位螺栓622可以相互靠近或相互远离，若为相互靠近，则可以夹住下耐火砖，若为相互远离，则可以松开下耐火砖。
承载座6还包括可调电磁铁630，可调电磁铁630设置在底盒610内，底板1采用铁质或磁性材料制成，可调电磁铁630电连接电源，当可调电磁铁630得电时，可调电磁铁630具有磁性，从而使得底盒610稳定的吸附在底板1，当可调电磁铁630失电时，可调电磁铁630不具有磁性，从而使得底盒610可以移动，底盒610通常可以采用不锈钢材料制成。
底板1上在底盒610的下方、且沿滑块5的移动方向设有凹槽110，底盒610的下端面向下凸伸，形成伸入进凹槽110内的凸轨611，凹槽110的长度可以优选为30mm，凹槽110的几何中心位于往复丝杆4的几何中心正下方，凹槽110的长度方向平行于往复丝杆4，凹槽110的长度方向垂直于两个支撑架2，凸轨611宽度略小于凹槽110的宽度，长度比凹槽110长度至少小20mm,凸轨611应能卡在凹槽110内，使底盒610能沿着凹槽110在底板1上自由滑动，底盒610的长宽尺寸大于230mmⅹ114mm，底盒610可承受两块耐火砖重量不变形。
机械爪7包括基座710、上侧板720和上定位螺栓730，基座710布置在滑块5的下方，且其上端与滑块5相连接，基座710的下端面上沿滑块5的移动方向设有两块相互平行的上侧板720，上耐火砖位于两块上侧板720之间，每块上侧板720上均旋有至少一个上定位螺栓730。
往复丝杆4的螺纹槽段长度为4mm～40mm，可以带动上耐火砖相对于下耐火砖±(2～20)mm相对位移，上耐火砖和下耐火砖的规格为230mmⅹ114mmⅹ65mm。
实施例3在使用时：
a)将底盒610置于底板1上，底盒610的凸轨611卡入底板1的凹槽110内，底盒610与凹槽110的几何中心重合，连通可调电磁铁630电源，调整电流至合适的磁力强度，使底盒610在可调电磁铁630的作用下吸附在底板1上；
b)取两块烘干后的标准耐火砖；
c)将下耐火砖230mmⅹ114mm的一面放置于底盒610的上表面，用两个下定位螺栓622固定住；
d)在下耐火砖上表面放置两根钢棒，钢棒直径与耐火泥浆要求厚度一致，钢棒平行于下耐火砖边长为114mm的棱；
e)在下耐火砖上表面敷设耐火泥浆，泥浆厚度高于钢棒直径，将上耐火砖置于下耐火砖上，两砖垂直方向的砖棱重合；挤压上耐火砖直至接触两钢棒；必要时，上耐火砖上表面可加载砝码进行配重；
f)让机械爪7的两个上侧板720置于上耐火砖沿滑块5移动方向的两端；
g)抽出钢棒，随即开启电源，伺服电机3开始带动往复丝杆4旋转，进而带动滑块5直线往复运动，滑块5通过机械爪7带动上耐火砖相对于下耐火砖做相对直线往复运动；伺服电机3接通电源时测力装置8和计时器9同步开始工作；
h)当测力装置8读数出现峰值后突然减小、或者下耐火砖带动底盒610一起移动，停止计时，该时间即为粘接时间。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种耐火泥浆粘接时间测试仪，其特征在于，包括底板（1）、支撑架（2）、伺服电机（3）、往复丝杆（4）、滑块（5）、承载座（6）、机械爪（7）、测力装置（8）和计时器（9），所述承载座（6）设置在所述底板（1）的上端面上；所述底板（1）上在所述承载座（6）的两侧分别设置有一个所述支撑架（2），所述往复丝杆（4）的两端分别与两个所述支撑架（2）转动连接，所述伺服电机（3）设置在所述支撑架（2）或所述底板（1）上，所述伺服电机（3）的输出轴与所述往复丝杆（4）的一端相连接；位于两个所述支撑架（2）之间的所述往复丝杆（4）上设有所述滑块（5），所述机械爪（7）布置在所述滑块（5）的下方，且其上端与所述滑块（5）相连接，所述机械爪（7）用于活动夹着上耐火砖位于滑块（5）移动方向的两个侧面，所述承载座（6）上设有用于夹住下耐火砖位于滑块（5）移动方向的两个侧面的夹紧组件（620），所述测力装置（8）和所述计时器（9）分别与所述伺服电机（3）电连接，伺服电机（3）接通电源时测力装置（8）和计时器（9）同步开始工作；所述测力装置（8）用于测量滑块（5）在往复丝杆（4）上进行移动所需的牵引力；
所述承载座（6）包括底盒（610）和设置在底盒（610）上的夹紧组件（620），所述夹紧组件（620）包括下侧板（621）和下定位螺栓（622），所述底盒（610）设置在所述底板（1）的上端面上，所述底盒（610）上沿所述滑块（5）的移动方向设有两块相互平行的所述下侧板（621），下耐火砖位于两块所述下侧板（621）之间，每块所述下侧板（621）上均旋有至少一个所述下定位螺栓（622）；
所述承载座（6）还包括可调电磁铁（630），所述可调电磁铁（630）设置在所述底盒（610）内，所述底板（1）采用铁质或磁性材料制成；
所述底板（1）上在底盒（610）的下方、且沿滑块（5）的移动方向设有凹槽（110），所述底盒（610）的下端面向下凸伸，形成伸入进凹槽（110）内的凸轨（611）；
所述机械爪（7）包括基座（710）、上侧板（720）和上定位螺栓（730），所述基座（710）布置在所述滑块（5）的下方，且其上端与所述滑块（5）相连接，所述基座（710）的下端面上沿所述滑块（5）的移动方向设有两块相互平行的上侧板（720），上耐火砖位于两块所述上侧板（720）之间，每块所述上侧板（720）上均旋有至少一个所述上定位螺栓（730）。
2.一种耐火泥浆粘接时间测试方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求1所述的耐火泥浆粘接时间测试仪，包括如下步骤：
S100、将底盒（610）置于底板（1）上，底盒（610）的凸轨（611）卡入底板（1）的凹槽（110）内，底盒（610）与凹槽（110）的几何中心重合，连通可调电磁铁（630）电源，调整电流至合适的磁力强度，使底盒（610）在可调电磁铁（630）的作用下吸附在底板（1）上；
S200、取两块烘干后的标准耐火砖；
S300、将下耐火砖放置于底盒（610）的上表面，用两个下定位螺栓（622）固定住；
S400、在下耐火砖上表面放置两根钢棒，钢棒直径与耐火泥浆要求厚度一致，钢棒垂直于滑块（5）移动方向的边长的棱；
S500、在下耐火砖上表面敷设耐火泥浆，泥浆厚度高于钢棒直径，将上耐火砖置于下耐火砖上，两砖垂直方向的砖棱重合；挤压上耐火砖直至接触两钢棒；
S600、让机械爪（7）的两个上侧板（720）置于上耐火砖沿滑块（5）移动方向的两端；
S700、抽出钢棒，随即开启电源，伺服电机（3）开始带动往复丝杆（4）旋转，进而带动滑块（5）直线往复运动，滑块（5）通过机械爪（7）带动上耐火砖相对于下耐火砖做相对直线往复运动；伺服电机（3）接通电源时测力装置（8）和计时器（9）同步开始工作；
S800、当测力装置（8）读数出现峰值后突然减小、或者下耐火砖带动底盒（610）一起移动，停止计时，该时间即为粘接时间。
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