CN111715352B - 煤样磨制装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及煤样制备技术领域，提供了一种煤样磨制装置。本发明实施例提供的煤样磨制装置包括：研磨器，所述研磨器内放置有磨球；旋转机构，所述旋转机构具有沿不同方向设置的多个旋转轴，并且所述研磨器与所述旋转机构转动连接，其中，所述旋转机构能够驱动所述研磨器围绕多个所述旋转轴旋转。本发明实施例提供的煤样磨制装置通过设置旋转机构，促使研磨器进行多方向的旋转，进而带动研磨器内的磨球和煤样发生多方向的翻滚，使得煤样和磨球发生多方向的研磨，提高了煤样的球形度，进而提高了磨制装置的研磨效率。

Description

煤样磨制装置

技术领域

本发明涉及煤样制备技术领域，尤其涉及一种煤样磨制装置。

背景技术

在煤样制备技术领域中，煤炭样品的孔径分布是重点研究参数。低温液氮吸附实验是测量煤样孔径分布的重要方法之一。由于样品中微裂缝发育，块体较大，常常需要将样品粉碎以加快实验速度。具体步骤为：先将块状或者颗粒状煤炭样品粉碎至50目至250目的样品，然后放入低温液氮吸附实验仪中，通过测量不同压力下氮气的吸附和解吸曲线，使用BJH或者NLDFT方法进行解释，最终得到煤炭样品的孔径分布。

在样品粉碎过程中，现有的样品磨制设备内腔通常为圆柱体或者带圆角的圆柱体，煤样翻转路径简单，样品球形度不佳，导致颗粒粒径在某一方向大于目标粒径，需要反复研磨，造成研磨效率低下，严重影响了实验进度。此外，由于样品磨制过程中产生的静电使样品粉末结块淤积在研磨腔内壁，也降低了研磨效率。因此，如何对研磨过程进行改进，以改善样品球形度，提高研磨效率，对提高实验进度具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的样品球形度不佳、研磨效率低的问题，本发明实施例提供了一种煤样磨制装置。

根据本发明的一个实施例，煤样磨制装置，包括：研磨器，所述研磨器内放置有磨球；旋转机构，所述旋转机构具有沿不同方向设置的多个旋转轴，并且所述研磨器与所述旋转机构转动连接，其中，所述旋转机构能够驱动所述研磨器围绕多个所述旋转轴旋转。

根据本发明的一个实施例，所述旋转机构包括：内圈，所述内圈套设在所述研磨器外，并与所述研磨器连接；第一旋转器，所述第一旋转器与所述内圈连接；外圈，所述外圈套设在所述内圈外，并通过所述第一旋转器连接所述内圈；第二旋转器，所述第二旋转器与所述外圈连接；其中，所述第一旋转器和所述第二旋转器分别驱动所述内圈与所述外圈围绕不同方向设置的旋转轴旋转。

根据本发明的一个实施例，所述第一旋转器驱动所述内圈旋转所围绕的第一旋转轴，与所述第二旋转器驱动所述外圈旋转所围绕的第二旋转轴彼此垂直。

根据本发明的一个实施例，所述研磨器包括研磨腔和研磨腔盖，所述研磨腔与所述研磨腔盖通过螺纹连接以构造成封闭的腔室。

根据本发明的一个实施例，所述内圈的内壁上形成有多个固定卡槽，所述研磨器能够以多个定向安装在所述固定卡槽中。

根据本发明的一个实施例，煤样磨制装置还包括相对设置的连接件，所述连接件的第一端与所述研磨器的外壁可拆卸连接，所述连接件的第二端与所述固定卡槽可拆卸连接。

根据本发明的一个实施例，所述连接件包括研磨室轴和固定螺栓，所述研磨室轴的第一端与所述研磨器的外壁可拆卸连接，所述研磨室轴的第二端通过所述固定螺栓与所述固定卡槽可拆卸连接。

根据本发明的一个实施例，煤样磨制装置还包括底座，所述第二旋转器安装在所述底座上。

根据本发明的一个实施例，煤样磨制装置还包括电源，所述电源设置在所述底座内，且所述电源与所述第一旋转器和所述第二旋转器电连接。

根据本发明的一个实施例，所述电源还包括地线，所述地线与所述研磨器的外壁连接。

本发明实施例提供的煤样磨制装置通过设置旋转机构，促使研磨器进行多方向的旋转，进而带动研磨器内的磨球和煤样发生多方向的翻滚，使得煤样和磨球发生多方向的研磨，提高了煤样的球形度，进而提高了磨制装置的研磨效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的煤样磨制装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-内圈；2-第一旋转器；3-外圈；4-第二旋转器；5-底座；6-固定螺栓；7-研磨室轴；8-研磨腔盖；9-磨球；10-研磨腔；11-固定卡槽；12-地线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

现参照图1，对本发明提供的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。

本发明实施例提供的煤样磨制装置，包括：研磨器和旋转机构。具体来说，研磨器内放置有磨球9和待研磨煤样。旋转机构具有沿不同方向设置的多个旋转轴，研磨器与旋转机构转动连接，以使该研磨器在旋转机构的驱动下围绕多个旋转轴进行旋转。本发明实施例提供的煤样磨制装置通过设置旋转机构，促使研磨器进行多方向的旋转，进而带动研磨器内的磨球和煤样发生多方向的翻滚，使得煤样和磨球发生多方向的研磨，提高了煤样的球形度，进而提高了磨制装置的研磨效率。

具体地，在一个实施例中，旋转机构可以包括内圈和外圈，其中内圈和外圈的旋转轴呈角度设置，该角度可为任意角度，只需保证内圈和外圈旋转方向不同即可。旋转机构包括内圈和外圈的实施例将在以下结合附图进行详细描述。在其他实施例中，该旋转机构也可以包括内圈、中圈和外圈，其中内圈和外圈的旋转轴可垂直设置，中圈的旋转轴与内圈和外圈的旋转轴呈角度设置即可，也可使该内圈、中圈和外圈的旋转轴之间均呈120°设置，以使内圈、中圈和外圈的旋转方向不同。需要说明的是：当旋转机构包括内圈、中圈和外圈时，仅需三者的旋转轴呈角度设置即可，而不局限于以上所列举的情形。应当理解的是，以上所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成特别限定；其他未在图中示出或未在以下进行描述的可行或替代性实施例均可以包括在本发明的范围内。

进一步地，研磨器与旋转机构转动连接，以使该研磨器在旋转机构的驱动下围绕多个旋转轴进行旋转。例如，假设旋转结构包括内圈、中圈和外圈，其中内圈套设在研磨器外，并与研磨器的两端连接，内圈带动研磨器以水平方向设置的第一旋转轴旋转，中圈套设在内圈外，并与内圈连接，中圈的旋转轴设置为与水平方向呈45°角，中圈以此第二旋转轴进行旋转，外圈套设在中圈的外部，并与中圈连接，外圈的旋转轴即第三旋转轴设置成竖直方向。在此条件下，研磨器在内圈的带动下围绕水平方向的第一旋转轴进行旋转，同时也在中圈的带动下围绕与水平方向呈45°角的第二旋转轴旋转，同时也在外圈的带动下围绕竖直方向的第三旋转轴旋转。通过研磨器围绕不同的旋转轴旋转进而促使该研磨器内的磨球9和待研磨煤样在旋转过程中能够沿着不同的旋转方向进行翻滚，加强了磨球9对煤样的研磨，以利于提高研磨后煤样的球形度。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，旋转机构包括：内圈1、第一旋转器2、外圈3和第二旋转器4。具体来说，内圈1套设在研磨器外，并与研磨器连接，第一旋转器2与内圈1连接。在第一驱动器2的驱动下内圈1可带动研磨器随着内圈1进行旋转。

外圈3套设在内圈1外，并通过第一旋转器2与内圈1连接。第二旋转器4与外圈3连接，在第二旋转器4的驱动下外圈3可进行旋转。进一步地，内圈1与外圈3围绕着不同方向设置的旋转轴进行旋转。例如，可将第一旋转器2驱动内圈1旋转所围绕的第一旋转轴与第二旋转器4驱动外圈3旋转所围绕的第二旋转轴设置为彼此垂直。具体地，假设内圈1围绕水平方向设置的第一旋转轴旋转，外圈3围绕竖直方向设置的第二旋转轴旋转。研磨器在内圈1的带动下跟随内圈1围绕水平方向的第一旋转轴旋转，同时研磨器和内圈1也在外圈3的带动下跟随外圈3围绕竖直方向设置的第二旋转轴进行旋转，进而促进研磨器内磨球9和煤样在水平方向和竖直方向均发生翻滚，使得煤样和磨球9在多个方向进行研磨，提高了煤样的球形度。

需要说明的是，第一旋转轴与第二旋转轴也可成其他角度设置，而不仅限于本发明实施例所述的第一旋转轴和第二旋转轴垂直设置。在本实施例中，第一旋转器2和第二旋转器4仅是示意性的，第一旋转器2和第二旋转器4可以是电机和旋转轴组成的结构，电机驱动旋转轴旋转，旋转轴带动内圈1或外圈3旋转。也可以是其他形式的旋转器，而不仅限于此。

参照图1，在本发明的一个实施例中，研磨器包括研磨腔10和研磨腔盖8。具体来说，研磨腔10与研磨腔盖8通过螺纹连接以构造成封闭的腔室。在本实施例中，研磨腔10和研磨腔盖8构造成一个球体形状。当第一旋转器2和第二旋转器4开始旋转时，球形的研磨器滚动自由度高，煤样翻滚角度多，对煤样颗粒球形度提高具有有利的效果。

需要说明的是，研磨腔10和研磨腔盖8构成的封闭腔室也可以为其他形状，如圆柱体等形状。

参照图1，在本发明的一个实施例中，内圈1的内壁上形成有多个固定卡槽11。具体来说，研磨器的两端连接有相对设置的连接件，连接件的一端与研磨器的外壁可拆卸连接，连接件的另一端与固定卡槽11可拆卸连接。以图1中所示实施例为例，连接件与第二旋转器4的第二旋转轴约呈30°设置。在此情形下，当研磨器研磨一段时间后，发现煤样的球形度不佳时，可调节连接件的固定位置，如将连接件连接在内圈1的其他固定卡槽11内，使连接件与第二旋转器4的第二旋转轴之间的角度为60°或者其他角度。

继续参照图1，在本发明的一个实施例中，连接件包括研磨室轴7和固定螺栓6。具体来说，研磨室轴7的一端与研磨器的外壁可拆卸连接，研磨室轴7的另一端通过固定螺栓6连接在固定卡槽11内。需要说明的是：研磨室轴7与研磨器的外壁也可以是螺纹连接。

继续参照图1，在本发明的一个实施例中，煤样磨制装置还包括底座5和电源。具体来说，第二旋转器4安装在底座5上。底座5的内部设置有电源，电源与第一旋转器2和第二旋转器4电连接，以控制第一旋转器2和第二旋转器4的运动状态。

进一步地，电源还包括地线12，地线12穿过第二旋转器4、第一旋转器2和研磨室轴7后与研磨器的外壁连接。由于研磨腔10和研磨腔盖8为导电体，在研磨过程中产生的静电会沿着地线12导出，减小煤样因为静电对研磨器的吸附，造成煤样结块，粘附于研磨腔10的内壁或者磨球9的表面上而导致煤样不能充分研磨。

本发明实施例提供的煤样磨制装置，技术简单、可行性程度高，能够在研磨过程中，将研磨腔产生的静电实时导出，降低了煤样因为静电而结块的概率，提高了煤样研磨效率。

以下以图1中所示实施例为例详细说明煤样磨制装置的使用方法，具体步骤如下：

将煤样磨制装置断电，松开固定螺栓6，卸下研磨室轴7，拆开研磨腔10与研磨腔盖8。将煤样放入烘箱内烘干，称量重量，当两次称量质量差不超过3％时，煤样烘干完毕。

将磨球9、研磨腔10和研磨腔盖8放入烘箱内烘干后，将煤样放入研磨腔10内，盖上研磨腔盖8。将研磨腔10与研磨腔盖8通过固定螺栓6装配在内圈1的固定卡槽11中，并将内圈1与外圈3通过第一旋转器2连接，同时将外圈3安装在第二旋转器4上。将地线12的一端接触研磨腔10的外壁，另一端接地，然后给煤样磨制装置通电。

启动第一旋转器2，使内圈1旋转，进而带动研磨腔10旋转，再启动第二旋转器4，使外圈3旋转，以实现研磨。研磨过程中产生的静电实时通过研磨腔10外壁连接的地线12导出。

研磨一定时间后，关闭煤样磨制装置，卸下研磨室轴7，拆开研磨腔10与研磨腔盖8，将煤样粉末放入振动筛中进行筛分，将颗粒直径大于目标值的煤样放入煤样磨制装置中继续进行研磨。多次重复后，直至煤样粒径符合要求，完成煤样的磨制。在多次重复研磨过程中，可调整研磨室轴7与固定卡槽11的位置，以实现研磨过程中磨球9和煤样沿着多个方向进行翻滚，以利于提高煤样的球形度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种煤样磨制装置，其特征在于，包括：

研磨器，所述研磨器内放置有磨球；

旋转机构，所述旋转机构具有沿不同方向设置的多个旋转轴，并且所述研磨器与所述旋转机构转动连接，其中，所述旋转机构能够驱动所述研磨器围绕多个所述旋转轴旋转；所述旋转机构包括：内圈、第一旋转器、外圈和第二旋转器；所述内圈套设在所述研磨器外，并与所述研磨器连接；所述第一旋转器与所述内圈连接；所述外圈套设在所述内圈外，并通过所述第一旋转器连接所述内圈；所述第二旋转器与所述外圈连接；其中，所述第一旋转器和所述第二旋转器分别驱动所述内圈与所述外圈围绕不同方向设置的旋转轴旋转；所述内圈的内壁上形成有多个固定卡槽，所述研磨器能够以多个定向安装在所述固定卡槽中；

底座，所述第二旋转器安装在所述底座上；

电源，所述电源设置在所述底座内，且所述电源与所述第一旋转器和所述第二旋转器电连接；所述电源还包括地线，所述地线与所述研磨器的外壁连接。

2.根据权利要求1所述的煤样磨制装置，其特征在于，所述第一旋转器驱动所述内圈旋转所围绕的第一旋转轴，与所述第二旋转器驱动所述外圈旋转所围绕的第二旋转轴彼此垂直。

3.根据权利要求1所述的煤样磨制装置，其特征在于，所述研磨器包括研磨腔和研磨腔盖，所述研磨腔与所述研磨腔盖通过螺纹连接以构造成封闭的腔室。

4.根据权利要求1所述的煤样磨制装置，其特征在于，还包括相对设置的连接件，所述连接件的第一端与所述研磨器的外壁可拆卸连接，所述连接件的第二端与所述固定卡槽可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的煤样磨制装置，其特征在于，所述连接件包括研磨室轴和固定螺栓，所述研磨室轴的第一端与所述研磨器的外壁可拆卸连接，所述研磨室轴的第二端通过所述固定螺栓与所述固定卡槽可拆卸连接。

Images