CN110802866A

CN110802866A - 一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置

Info

Publication number: CN110802866A
Application number: CN201911077447.8A
Authority: CN
Inventors: 班书昊; 李晓艳; 谭邹卿; 席仁强
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Changzhou University
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2020-02-18

Abstract

本发明公开一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，属于测试煤样的制备领域。它包括机架和装设于机架上的定压端；机架包括机架座、装设于机架座上的机架板和机架杆，以及转动装设于机架杆上的转盘；转盘上轴对称设置n个用于放置坩埚的坩埚孔，坩埚内装有待成型的颗粒煤样，转盘上还设有n个与坩埚孔相对应的升降通孔；转盘的下部还固定装设有空心转盘轴，转盘轴的下端固定装设有锥齿轮B；机架杆穿过转盘和转盘轴固定装设于机架座上。主动轮转动一周过程中，坩埚内的颗粒煤样被压制成型一次，转盘转动一格。本发明是一种单机驱动、流水式作业、全自动化的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置。

Description

一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置

技术领域

本发明主要涉及测试煤样的制备领域，特指一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置。

背景技术

传统技术中，对粘结指数测试煤样的压制成型需要操作员手工操作进行，劳动强度大，工作效率低。现有技术中，专利201510166781.6实现了半自动化煤样压制，一次只能压制一个煤样，压制效率低。因此，设计一种快速压制煤样、流水式作业、低耗能的设备具有重要的意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种单机驱动、流水式作业、全自动化的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其技术方案为：一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，包括机架和装设于机架上的定压端，其特征在于: 所述机架包括机架座、装设于所述机架座上的机架板和机架杆，以及转动装设于所述机架杆上的转盘，所述转盘上轴对称设置n个用于放置坩埚的坩埚孔，所述坩埚内装有待成型的颗粒煤样，所述转盘上还设有n个与所述坩埚孔相对应的升降通孔；

所述转盘的下部还固定装设有空心转盘轴，所述空心转盘轴的下端固定装设有与锥齿轮A啮合传动的锥齿轮B；所述机架杆穿过所述转盘和所述转盘轴固定装设于所述机架座上；

所述机架板上沿同一高度依次装设有转盘驱动轮组、电机和升降驱动轮组，所述电机的输出轴上固定装设有主动轮，所述转盘驱动轮组包括与所述主动轮啮合传动的转盘驱动齿轮，与转动装设于所述机架杆上的所述锥齿轮A啮合传动的转盘驱动凸轮，所述转盘驱动齿轮与转盘驱动凸轮同轴同步转动，所述升降驱动轮组包括与所述主动轮外啮合传动的升降驱动轮，与U型架始终接触的升降凸轮，所述升降驱动轮和升降凸轮同轴同步转动；

升降板固定装设于升降杆的上端，所述升降杆依次穿过线性螺旋弹簧和直线轴承滑动装设于所述U型架上，所述U型架相对于所述机架板只能铅垂运动；

所述主动轮转动一周过程中，所述坩埚内的颗粒煤样被压制成型一次，所述转盘转动一格，所述坩埚内的颗粒煤样被压制成型过程中，所述锥齿轮B静止，所述锥齿轮B转动过程中，升降板位移所述转盘的下方。

优选的，所述机架杆穿过滚动轴承装设于转盘上。

优选的，所述定压端上部为杆状，下部为圆锥状的圆板，其圆板的最大直径等于所述坩埚的内径。

优选的，所述升降驱动轮位于所述升降凸轮的前方，所述转盘驱动齿轮位于所述转盘驱动凸轮的前方。

优选的，所述升降凸轮具有一端为圆弧设置的凸起，所述凸起与所述U型架接触过程中，所述线性螺旋弹簧的弹簧力恒定。

优选的，转盘驱动凸轮由一段带啮合齿的圆弧与一段无齿的光滑圆弧组成，其中所述啮合齿的圆弧为大直径劣弧，无齿的光滑圆弧为小直径优弧。

优选的，所述线性螺旋弹簧为可发生显著压缩变形的线刚度金属螺旋弹簧。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：利用转盘驱动轮组和升降驱动轮组同时与主动轮啮合传动，实现了定压板压制煤样和转盘转动间隔运动，即简化了结构、降低了能耗；与此同时，采用线性螺旋弹簧压缩变形的量控制定压板对坩埚内煤样的恒定压力，其恒压时间由电机转速控制。由此可知，本发明是一种单机驱动、流水式作业、全自动化的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图；

其中，11-机架座，12- 机架板，13-机架杆，131-滚动轴承，14-转盘，141-坩埚孔，142-升降通孔，143-空心转盘轴，144-锥齿轮B，145-锥齿轮A，2-坩埚，20-颗粒煤样，3-定压端，4升降驱动轮组，41-升降驱动轮，42-升降凸轮，5-电机，51-主动轮，6-转盘驱动轮组，61-转盘驱动齿轮，62-转盘驱动凸轮，7-U型架，71-直线轴承，81-升降杆，82-升降板，9-线性螺旋弹簧。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例，结合附图1，本发明的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，它包括机架和装设于机架上的定压端3。机架包括机架座11、装设于机架座11上的机架板12和机架杆13，以及转动装设于机架杆13上的转盘14，转盘14上轴对称设置n个用于放置坩埚2的坩埚孔141，坩埚2内装有待成型的颗粒煤样20，转盘14上还设有n个与坩埚孔141相对应的升降通孔142。转盘14的下部还固定装设有空心转盘轴143，所述空心转盘轴143的下端固定装设有与锥齿轮A 145啮合传动的锥齿轮B144，机架杆13穿过转盘14和空心转盘轴143固定装设于机架座11上。机架板12上沿同一高度依次装设有转盘驱动轮组6、电机5和升降驱动轮组4；电机5的输出轴上固定装设有主动轮51，转盘驱动轮组6包括与主动轮51啮合传动的转盘驱动齿轮61，与转动装设于机架杆13上的锥齿轮A145啮合传动的转盘驱动凸轮62，转盘驱动齿轮61与转盘驱动凸轮62同轴同步转动；升降驱动轮组4包括与主动轮51外啮合传动的升降驱动轮41，与U型架7始终接触的升降凸轮42，升降驱动轮41和升降凸轮42同轴同步转动。主动轮51转动一周，转盘驱动齿轮61和升降驱动轮41也刚好转动一周，因此，电机5连续转动，从而实现n个坩埚2内颗粒煤样20依次成型。

升降板82固定装设于升降杆81的上端，升降杆81依次穿过线性螺旋弹簧9和直线轴承71滑动装设于U型架7上；U型架7相对于机架板12只能铅垂运动。主动轮51转动一周过程中，坩埚2内的颗粒煤样20被压制成型一次，转盘14转动一格；坩埚2内的颗粒煤样20被压制成型过程中，锥齿轮B144静止；锥齿轮B144转动过程中，升降板82位移转盘14的下方；转盘14转动一格，即升降板82正上方的坩埚2编号从i变为i+1。

机架杆13穿过滚动轴承131装设于转盘14上，定压端3上部为杆状，下部为圆锥状的圆板，其圆板的最大直径等于所述坩埚2的内径。升降驱动轮41位于升降凸轮42的前方，转盘驱动齿轮61位于转盘驱动凸轮62的前方。升降凸轮42具有一端大直径圆弧的凸起，凸起与U型架7接触过程中，线性螺旋弹簧9的弹簧力恒定，为煤样压制成型过程。煤样压制成型过程中，转盘驱动凸轮62与锥齿轮A非啮合传动。线性螺旋弹簧9为可发生显著压缩变形的线刚度金属螺旋弹簧。转盘驱动凸轮62由一段带啮合齿的圆弧与一段无齿的光滑圆弧组成，其中啮合齿的圆弧为大直径劣弧，无齿的光滑圆弧为小直径优弧。在升降板82位移转盘14的下方时，即转盘驱动凸轮62的无齿的光滑圆弧与U型架7过程中，转盘驱动凸轮62与锥齿轮A145啮合传动，进而带动锥齿轮B144和转盘14转动，且啮合传动使得转盘14刚好转动一格。

本发明的工作过程如下：

假设转盘14上放满n个装有颗粒煤样20的坩埚2，为了便于区别，不妨设升降杆81正上方的坩埚2的编号为i，i=1-n。电机5转动，带动主动轮51转动，进而同时带动与其啮合的转盘驱动齿轮61和升降驱动轮41转动。升降凸轮42与升降驱动轮41同轴同步转动，且上端始终与U型架7接触，随着升降凸轮42的转动，U型架7逐渐上升，直至升降板82顶起坩埚2并使颗粒煤样20接触到定压端3。当升降凸轮42的大直径圆弧的凸起与U型架7接触时，线性螺旋弹簧9的压缩量所产生的弹簧力减去坩埚的重力刚好等于实验要求的压力。此后一段时间内（大约30s），线性螺旋弹簧9的变形量和压力均保持不变。从而完成一次压制成型过程。

随着升降凸轮42的继续转动，U型架7逐渐下降，直至升降板82的上表面运动到转盘14的下方。上述过程中，转盘驱动齿轮61一直在转动，但由于转盘驱动凸轮62的无齿的光滑圆弧靠近锥齿轮A145，故锥齿轮145不转，即锥齿轮B144和转盘14均处于静止状态。但当升降板82的上表面运动到转盘14的下方时，转盘驱动凸轮62的转动使得此时的带啮合齿的圆弧与锥齿轮A145啮合传动，进而带动锥齿轮B144和转盘14转动；转盘驱动凸轮62的带啮合齿的圆弧的啮合长度刚好使得转盘14转动一格，即当第i+1个坩埚2运动至降杆81正上方时，转盘驱动凸轮62的啮合齿的圆弧刚好转动，又进入到了无齿的光滑圆弧靠近锥齿轮A145状态。从而完成一次转动过程。电机5持续转动，每转动一周，刚好完成一次压制成型和一次转盘转动过程，即实现了流水式作业。

以上为本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims

1. 一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，包括机架和装设于机架上的定压端（3），其特征在于: 所述机架包括机架座（11）、装设于所述机架座（11）上的机架板（12）和机架杆（13），以及转动装设于所述机架杆（13）上的转盘（14），所述转盘（14）上轴对称设置n个用于放置坩埚（2）的坩埚孔（141），所述坩埚（2）内装有待成型的颗粒煤样（20），所述转盘（14）上还设有n个与所述坩埚孔（141）相对应的升降通孔（142）；所述转盘（14）的下部还固定装设有空心转盘轴（143），所述空心转盘轴（143）的下端固定装设有与锥齿轮A（145）啮合传动的锥齿轮B（144）；所述机架杆（13）穿过所述转盘（14）和所述转盘轴（143）固定装设于所述机架座（11）上；所述机架板（12）上沿同一高度依次装设有转盘驱动轮组（6）、电机（5）和升降驱动轮组（4），所述电机（5）的输出轴上固定装设有主动轮（51），所述转盘驱动轮组（6）包括与所述主动轮（51）啮合传动的转盘驱动齿轮（61），与转动装设于所述机架杆（13）上的所述锥齿轮A（145）啮合传动的转盘驱动凸轮（62），所述转盘驱动齿轮（61）与转盘驱动凸轮（62）同轴同步转动，所述升降驱动轮组（4）包括与所述主动轮（51）外啮合传动的升降驱动轮（41），与U型架（7）始终接触的升降凸轮（42），所述升降驱动轮（41）和升降凸轮（42）同轴同步转动；

升降板（82）固定装设于升降杆（81）的上端，所述升降杆（81）依次穿过线性螺旋弹簧（9）和直线轴承（71）滑动装设于所述U型架（7）上，所述U型架（7）相对于所述机架板（12）只能铅垂运动；所述主动轮（51）转动一周过程中，所述坩埚（2）内的颗粒煤样（20）被压制成型一次，所述转盘（14）转动一格，所述坩埚（2）内的颗粒煤样（20）被压制成型过程中，所述锥齿轮B（144）静止，所述锥齿轮B（144）转动过程中，升降板（82）位移所述转盘（14）的下方。

2.如权利要求1所述的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其特征在于，所述机架杆（13）穿过滚动轴承（131）装设于转盘（14）上。

3.如权利要求2所述的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其特征在于，所述定压端（3）上部为杆状，下部为圆锥状的圆板，其圆板的最大直径等于所述坩埚（2）的内径。

4.如权利要求3所述的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其特征在于，所述升降驱动轮（41）位于所述升降凸轮（42）的前方，所述转盘驱动齿轮（61）位于所述转盘驱动凸轮（62）的前方。

5.如权利要求4所述的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其特征在于，所述升降凸轮（42）具有一端为圆弧设置的凸起，所述凸起与所述U型架（7）接触过程中，所述线性螺旋弹簧（9）的弹簧力恒定。

6.如权利要求5所述的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其特征在于，转盘驱动凸轮（62）由一段带啮合齿的圆弧与一段无齿的光滑圆弧组成，其中所述啮合齿所在的圆弧的直径大于无齿的光滑圆弧的直径。

7.如权利要求6所述的一种快速制作烟煤粘性指数样品的流水式装置，其特征在于，所述线性螺旋弹簧（9）为可发生显著压缩变形的线刚度金属螺旋弹簧。