CN112009011A - 一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及洁净煤炭成型制造领域，尤其涉及一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统。通过主架、冲模组件、模具组件、上平台组件和下平台组件相同轴线布置，且所有电动机和传动机构也通过中心传递动力，实现了本方案整体结构紧凑，并且能够保证现场人员的人身安全；通过第一电机转动时带动冲模组件沿导向杆上下运动，实现了冲压组件、冲孔组件、脱模组件分别完成对成型煤的加工制作的全流程；通过上平台组件、模具组件和下平台组件三者至上而下的机构设计，实现了成型煤加工制作在相对封闭空间内进行，保证了成型煤的高质量和制作过程的安全性；通过上平台组件上安装调整块，实现了成型煤最终成型产品的疏密程度的控制。

Description

一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统

技术领域

本发明涉及洁净煤炭成型制造领域，尤其涉及一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统。

背景技术

当今世界对能源的需求伴随着经济的飞速发展也消耗巨大，尤其我国现阶段清洁能源非常严峻的形势，面对油气资源短缺而煤炭资源储量丰富的客观情况，解决煤炭能源的低污染或无污染燃烧成为需要现实问题，也是解决国内少气但多煤这一现实问题的重要途径之一，以此才能助力中国经济更高层次发展；发展对煤炭能源的清洁后深加工系统是解决煤炭燃烧高污染问题行之有效的途径，传统对洁净煤的成型加工方法以全手工、半自动化或全自动化单个生产加工成型为主，在高生产效率上难以得到保证，另外传统的煤炭成型加工机械工作过程中，由于采用了连杆机构来实现对原煤的挤压成型，而对挤压成型煤的平面的清洁动作则采用额外的连杆机构摆动实现，造成整个煤炭成型加工机械的启动后，动作幅度大，由于其本身没有对相应的防护装置，所有连杆机构的摆动和运动完全暴露在外，这样给现场人员带来一定的安全隐患；再有传统的煤炭成型加工机械中成型煤的多孔成型装置也极易造成煤分堵塞，加工挤压成型的平面自动清洁后仍存在一定的煤渣残留。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术问题和不足之处，提供了一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统；通过主架、冲模组件、模具组件、上平台组件和下平台组件相同轴线布置，且所有电动机和传动机构也通过中心传递动力，实现了本方案整体结构紧凑，并且能够保证现场人员的人身安全；通过第一电机转动时带动冲模组件沿导向杆上下运动，实现了冲压组件、冲孔组件、脱模组件分别完成对成型煤的加工制作的全流程；通过上平台组件、模具组件和下平台组件三者至上而下的机构设计，实现了成型煤加工制作在相对封闭空间内进行，保证了成型煤的高质量和制作过程的安全性；通过上平台组件上安装调整块，实现了成型煤最终成型产品的疏密程度的控制。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案包括模具组件、冲模组件、主架、上平台组件、下平台组件、主动齿轮、从动齿轮、第一电机和第二电机；主架包括顶板、导向杆和支架，多个支架顶端与顶板外周焊接，多个导向杆一端焊接在顶板下方；主架和下平台组件同心定位安装形成基本框架，主架上环形分布的多个支架中部与下平台组件外周焊接；第一电机主架的顶板上，第一电机的输出轴贯穿顶板的第一通孔后与冲模组件的驱动套筒上端键连接，冲模组件经中心杆下端贯穿上平台组件上第二通孔，并用上下两个螺母轴向锁紧固定；上平台组件靠近外周与下平台组件采用螺纹固定连接；下平台组件上平面同心支撑安装模具组件；模具组件上中心套筒在贯穿下平台组件第三通孔后键连接有从动齿轮，从动齿轮与第二电机上主动齿轮啮合传动联结。

进一步优化本技术方案，所述的冲模组件由中心杆、驱动套筒、升降架、轴承、冲压组件、脱模组件和冲孔组件组成，其中升降架中部外周分布多个导向孔贯穿于顶板上对应的多个导向杆上；升降架最外周环形均匀设置有多个凸台，凸台内设置有螺纹通孔，冲压组件、脱模组件和冲孔组件的上端分别与螺纹通孔螺纹配合，并采用上下两个螺母轴向锁紧固定；冲压组件下端设置有多组冲压体，脱模组件下端设置有多组脱模体，冲孔组件下端设置有多组冲孔体；中心杆上端贯穿升降架第二中心孔并与驱动套筒下端轴承连接；中心杆下端设置有一定长度的中心螺纹，上端设置有圆柱台。

进一步优化本技术方案，所述的驱动套筒中心上端设置有第五中心孔，第五中心孔内轴向设置有键槽并与第一电机轴端键配合连接，第五中心孔下端设置有第三中心孔，第三中心孔与中心杆顶部圆柱台间隙配合，第三中心孔下端设置第四中心孔，第四中心孔与中心杆上端的圆柱台轴承连接；驱动套外圆柱表面设置有旋向相反的螺旋槽，并且螺旋槽首尾相接；升降架上端面环形均匀分布角度杆，角度杆一端卡接活动套并深入驱动套上螺旋槽内，活动套外圆柱面与螺旋槽侧面相切接触；升降架经导向孔被主架上导向杆贯穿，并滑动连接；

A方案，所述的在驱动套筒轴向方向左，右螺旋槽的螺距大小比为1:1；

B方案，所述的在驱动套筒轴向方向左，右螺旋槽的螺距大小比为2:1；

C方案，所述的在驱动套筒轴向方向左，右螺旋槽的螺距大小比为3:1。

进一步优化本技术方案，所述的模具组件包括：模具、挡料板、环形围板和中心套筒；中心套筒上端面设置有第一中心孔，中心套筒下端设置有连接柱，连接柱轴向设置有外键槽，连接柱下端面设置有中心螺纹孔；连接柱贯穿下平台组件上第三通孔后与从动齿轮键连接，并采用螺栓于中心螺纹孔配合固定连接挡片，挡片对从动齿轮起到轴向固定的作用；以中心套筒为圆心，多个模具环形均匀分布并通过多个水平连杆与中心套筒外表面焊接，模具端面设置有多个贯通的第一成型孔；水平连杆上焊接有环形围板，环形围板上端焊接有同心布置的挡料板，挡料板分别与均匀分布的模具侧面焊接。

进一步优化本技术方案，所述的挡料板连接环形围板外表面和所有模具侧面；所述的环形围板底面与所有模具的下端面处于同一平面内。

进一步优化本技术方案，所述的上平台组件包括：上平台板、料斗和调整块；上平台板上环形均匀分布有脱模口、冲压口和第二成型孔，上平台中心设置有第二通孔；上平台外周分布设置有固定孔；冲压口上方焊接有料斗，在冲压口与调整块上止口卡接，调整块上端面上设置有与模具上相同排布的多个贯通的第一成型孔；调整块下端面与模具上端面处于同一平面内；环形围板上端面与上平台板下端面处于同一平面内。

进一步优化本技术方案，所述的下平台组件包括：基座、下平台板和支柱，下平台板上分别与上平台上脱模口和第二成型孔对应的设置有相同的脱模口和第二成型孔，与上平台上对应冲压口的两侧分别设置有落料口；下平台板中心设置有第三通孔；下平台板上端面外周焊接有多个支柱，支柱上端设置有支撑台，所有支柱贯穿上平台板上固定孔后轴向螺纹锁紧固定，并且支撑台对上平台板起支撑作用；基座上端与下平台板下端面焊接连接；基座内部中心位置设置有半圆形板，半圆形板上方固定连接第二电机，第二电机动力输出轴端键连接有主动齿轮。

进一步优化本技术方案，所述的冲压体轴向长度尺寸大于调整块厚度尺寸；所述的脱模体轴向尺寸等于模具厚度尺寸；所述的冲孔体轴向尺寸大于上平台板上端面到下平台板上端面之间垂直距离尺寸。

进一步优化本技术方案，所述的主动齿轮与从动齿轮齿数比等于本方案中模具数量的倒数。

进一步优化本技术方案，所述的驱动套筒上螺旋槽轴向高度尺寸大于上平台板下端面和下平台组件上端面之间垂直距离尺寸，也大于调整块厚度尺寸；所述的不限于A、B、C三种设计方案。

本发明具有以下优点：1、本方案所述第一电机安装在主架顶部，而第二电机安装在下平台组件中心内部，全部处于现场人员很难触及到的地方；2、本方案第一电机带动驱动套筒转动时，驱动套筒上分别贯通的左旋和右旋螺旋槽侧面将对角度杆上安装的活动套施加作用力，迫使活动套沿螺旋槽路径滚动，由于升降架上上导向孔被主架上设置的导向杆贯穿，升降架螺旋运动只能沿固定导向杆上下滑动，避免了传统煤炭成型机械运用连杆机构摆动幅度过大的缺点；3、与传统煤炭成型机械相比，本方案所用模具可以一次成型多个产品，另本方案其他部件设计并不影响模具本身一次加工成型煤的形状和数量，只要更换相应外形和数量的模具就能实现，因此本方案所述结构通用性非常强；4、为保证加工出的成型煤炭的疏密程度符合要求，本方案在上平台组件上安装的调整块，现场作业时根据可加工成型煤的疏密程度，可更换相应厚度的调整块；5、本方案所采用的模具组件上方设置有挡料板，并且挡料板上表面紧贴调整块下端面，可以保证料斗内煤炭落入上平台板和下平台板之间的空间内部；6、主架中部与下平台板外周焊接形成稳固的刚性体，之后二者底部共同放置于地面上并与地面形成固定连接，从而保证了在煤炭成型机整体结构的刚度，对于在工作过程中由于冲压组件的上下运动能够起到的抗冲击效果。

附图说明

图1为本方案的总装配示意图。

图2为本方案的模具组件结构示意图一。

图3为本方案的模具组件结构示意图二。

图4为本方案的冲模组件结构示意图一。

图5为本方案的冲模组件结构示意图二。

图6为本方案的驱动套筒结构示意图。

图7为本方案的上平台组件结构示意图。

图8为本方案的下平台组件结构示意图。

图9为本方案的主架结构示意图。

图10为本方案的主架与冲模组件联结系统示意图。

图11为本方案的冲模组件与模具组件联结系统示意图。

图12为本方案的模具组件与下平台组件联结系统示意图。

图13为本方案的具体实施方式二驱动套筒结构示意图。

图14为本方案的具体实施方式三驱动套筒结构示意图。

图中：1、模具组件；101、模具；102、第一成型孔；103、挡料板；104、环形围板；105、水平连杆；106、中心套筒；107、第一中心孔；108、连接柱；109、外键槽；110、中心螺纹孔；2、冲模组件；201、冲压组件；100、冲压体；202、脱模组件；200、脱模体；203、冲孔组件；300、冲孔体；205、中心杆；206、中心螺纹；207、圆柱台；208、升降架；209、角度杆；210、活动套；211、导向孔；212、凸台；213、螺纹通孔；214、第二中心孔；215、轴承；216、驱动套筒；217、螺旋槽；218、第三中心孔；219、第四中心孔；220、第五中心孔；221、孔键槽；3、主架；301、顶板；302、第一通孔；303、导向杆；304、支架；4、上平台组件；401、脱模口；402、固定孔；403、第二成型孔；404、第二通孔；405、冲压口；406、料斗；407、调整块；408、止口；409、上平台板；5、下平台组件；501、基座；502、半圆形板；503、下平台板；504、落料口；505、第三通孔；506、支柱；507、支撑台；6、传输带；7、第一电机；8、第二电机；9、从动齿轮；901、挡片；902、螺栓；10、主动齿轮。

具体实施方式一

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-12所示，本方案包括模具组件1、冲模组件2、主架3、上平台组件4、下平台组件5、主动齿轮10、从动齿轮9、第一电机7和第二电机8；主架3包括顶板301、导向杆303和支架304，多个支架304顶端与顶板301外周焊接，多个导向杆303一端焊接在顶板301下方；主架3和下平台组件5同心定位安装形成基本框架，主架3上环形分布的多个支架304中部与下平台组件5外周焊接；第一电机7主架3的顶板301上，第一电机7的输出轴贯穿顶板301的第一通孔302后与冲模组件2的驱动套筒216上端键连接，冲模组件2经中心杆205下端贯穿上平台组件4上第二通孔404，并用上下两个螺母轴向锁紧固定；上平台组件4靠近外周与下平台组件5采用螺纹固定连接；下平台组件5上平面同心支撑安装模具组件1；模具组件1上中心套筒106在贯穿下平台组件5第三通孔505后键连接有从动齿轮9，从动齿轮9与第二电机8上主动齿轮10啮合传动联结；

所述的冲模组件2由中心杆205、驱动套筒216、升降架208、轴承215、冲压组件201、脱模组件202和冲孔组件203组成，其中升降架208中部外周分布多个导向孔211贯穿于顶板301上对应的多个导向杆303上；升降架208最外周环形均匀设置有多个凸台212，凸台212内设置有螺纹通孔213，冲压组件201、脱模组件202和冲孔组件203的上端分别与螺纹通孔213螺纹配合，并采用上下两个螺母轴向锁紧固定；冲压组件201下端设置有多组冲压体100，脱模组件202下端设置有多组脱模体200，冲孔组件203下端设置有多组冲孔体300；中心杆205上端贯穿升降架208第二中心孔214并与驱动套筒216下端轴承215连接；中心杆205下端设置有一定长度的中心螺纹206，上端设置有圆柱台207。

所述的驱动套筒216中心上端设置有第五中心孔220，第五中心孔220内轴向设置有键槽并与第一电机7轴端键配合连接，第五中心孔220下端设置有第三中心孔218，第三中心孔218与中心杆205顶部圆柱台207间隙配合，第三中心孔218下端设置第四中心孔219，第四中心孔219与中心杆205上端的圆柱台207轴承215连接；驱动套外圆柱表面设置有旋向相反的螺旋槽217，并且螺旋槽217首尾相接；升降架208上端面环形均匀分布角度杆209，角度杆209一端卡接活动套210并深入驱动套上螺旋槽217内，活动套210外圆柱面与螺旋槽217侧面相切接触；升降架208经导向孔211被主架3上导向杆303贯穿，并滑动连接；A方案，所述的在驱动套筒216轴向方向左，右螺旋槽217的螺距大小比为1：1；B方案，所述的在驱动套筒216轴向方向左，右螺旋槽217的螺距大小比为2：1；C方案，所述的在驱动套筒216轴向方向左，右螺旋槽217的螺距大小比为3：1；

所述的模具组件1包括：模具101、挡料板103、环形围板104和中心套筒106；中心套筒106上端面设置有第一中心孔107，中心套筒106下端设置有连接柱108，连接柱108轴向设置有外键槽109，连接柱108下端面设置有中心螺纹孔110；连接柱108贯穿下平台组件5上第三通孔505后与从动齿轮9键连接，并采用螺栓902于中心螺纹孔110配合固定连接挡片901，挡片901对从动齿轮9起到轴向固定的作用；以中心套筒106为圆心，多个模具101环形均匀分布并通过多个水平连杆105与中心套筒106外表面焊接，模具101端面设置有多个贯通的第一成型孔102；水平连杆105上焊接有环形围板104，环形围板104上端焊接有同心布置的挡料板103，挡料板103分别与均匀分布的模具101侧面焊接；所述的挡料板103连接环形围板104外表面和所有模具101侧面；所述的环形围板104底面与所有模具101的下端面处于同一平面内。

所述的上平台组件4包括：上平台板409、料斗406和调整块407；上平台板409上环形均匀分布有脱模口401、冲压口405和第二成型孔403，上平台中心设置有第二通孔404；上平台外周分布设置有固定孔402；冲压口405上方焊接有料斗406，在冲压口405与调整块407上止口408卡接，调整块407上端面上设置有与模具101上相同排布的多个贯通的第一成型孔102；调整块407下端面与模具101上端面处于同一平面内；环形围板104上端面与上平台板409下端面处于同一平面内；

所述的下平台组件5包括：基座501、下平台板503和支柱506，下平台板503上分别与上平台上脱模口401和第二成型孔403对应的设置有相同的脱模口401和第二成型孔403，与上平台上对应冲压口405的两侧分别设置有落料口504；下平台板503中心设置有第三通孔505；下平台板503上端面外周焊接有多个支柱506，支柱506上端设置有支撑台507，所有支柱506贯穿上平台板409上固定孔402后轴向螺纹锁紧固定，并且支撑台507对上平台板409起支撑作用；基座501上端与下平台板503下端面焊接连接；基座501内部中心位置设置有半圆形板502，半圆形板502上方固定连接第二电机8，第二电机8动力输出轴端键连接有主动齿轮10；

所述的冲压体100轴向长度尺寸大于调整块407厚度尺寸；所述的脱模体200轴向尺寸等于模具101厚度尺寸；所述的冲孔体300轴向尺寸大于上平台板409上端面到下平台板503上端面之间垂直距离尺寸；所述的主动齿轮10与从动齿轮9齿数比等于本方案中模具101数量的倒数；所述的驱动套筒216上螺旋槽217轴向高度尺寸大于上平台板409下端面和下平台组件5上端面之间垂直距离尺寸，也大于调整块407厚度尺寸；所述的不限于A、B、C三种设计方案。

步骤一，结合图4-6、10-11所示，启动电源后，第一电机7开始转动，由于第一电机7安装固定在主架3顶部，并且其主轴端贯穿顶板301中心的第一通孔302后，与驱动套筒216键连接，继而带动驱动套筒216转动；此时，一方面，驱动套筒216经下端的第四中心孔219与中心杆205上端采用轴承215连接，轴承215采用圆锥滚子轴承215，中心杆205下端固定安装在上平台板409上中心第二通孔404处，所以驱动套筒216开始以中心杆205为固定中心作圆周运动，在沿中心杆205轴向方向上，驱动套筒216上端面与顶板301下表面接触，而在驱动套筒216下端则通过第四中心孔219内上端面压死圆锥滚子轴承215一端，圆锥滚子轴承215的另一端通过其内圈端面支撑在中心杆205的圆柱台207轴肩上，这样就对驱动套形成了轴向方向位移的限定；另一方面在驱动套筒216外圆柱面设置的具有相反旋向的螺旋槽217，所有螺旋槽217首尾相接，从而形成一条完整贯通的螺旋轨道槽，这里所有的左、右螺旋槽具有相等大小的螺距和螺旋角，升降架208上设置的多个角度杆209一端伸入到螺旋槽217内部，并且角度杆209伸入螺旋槽217端卡接有活动套210，活动套210外圆柱面与螺旋槽217侧面相切，这样在驱动套筒216转动时就迫使活动套210在螺旋槽217内滚动，继而带动升降架208作以中心杆205为圆心的螺旋上升和螺旋下降运动，又因为升降架208上设置的多个导向孔211贯穿在导向杆303上，从而就限制了升降架208的在平行于顶板301平面内的转动，在驱动套筒216的驱动下升降架208只能沿导向杆303的上升和下降运动；至此当第一电机7的周期圆周运动时，巧妙地实现了升降架208沿驱动套筒216上左、右螺旋槽217的上升和下降运动（或者升降架208沿驱动套筒216上左、螺旋槽217的下降和上升运动），这样既节省了空间，又克服了传统煤炭成型机的采用多连杆机构的摆动幅度过大，给现场工作人员造成一定的安全隐患；

为保证最终生产出合格的成型煤，根据所生产实际成型煤的尺寸大小和疏密程度选择合适的模具组件1、冲模组件2和调整块407中相应的形状位置尺寸以及装配位置关系；使用时，分别根据现场升降架208上外周均匀设置的凸台212，其通过凸台212上螺纹通孔213连接冲压组件201、冲孔组件203和脱模组件202，并且冲压组件201、冲孔组件203和脱模组件202分别对准上平台组件4上冲压口405、第二成型孔403和脱模口401；

冲压组件201初始安装时，其多个冲压体100与上平台组件4上调整块407多个对应第一成型孔102位置相对应匹配，并且当有模具101转动至冲压口405正下方时，多个冲压体100完全与模具101上多个第一成型孔102匹配；这里所有冲压体100的径向尺寸小于第一成型孔102的内孔尺寸，其二者之间的径向间隙控制在0.5毫米以内，在冲压体100的轴向尺寸大于调整块407的厚度尺寸；冲压组件201的初始轴向安装高度为能够保证冲压体100下端面高于调整块407上端面，但小于驱动套筒216上螺旋槽217的轴向高度尺寸；

冲孔组件203上多个冲孔体300分别与上平台板409上对应的多个第二成型孔403位置相匹配，并且当有模具101转动至冲模孔正下方时，多个冲孔体300与模具101上多个第一成型孔102匹配；这里所有冲孔体300的径向尺寸小于第二成型孔403内孔尺寸，其二者之间的径向间隙控制在0.2毫米以内，冲孔体300的轴向尺寸大于上平台板409上端面到下平台板503上端面之间垂直距离尺寸；冲孔组件203的初始轴向安装高度为能够保证冲孔体300下端面高于模具101上端面，但小于驱动套筒216上螺旋槽217的轴向高度尺寸；

脱模组件202上多个脱模体200分别与上平台板409上脱模口401位置相匹配，并且当有模具101转动至脱模口401正下方时，多个脱模体200完全与模具101上多个第一成型孔102匹配；一方面，脱模体200与冲压体100的径向尺寸相同，可以节约冲模组件2的设计和生产加工成本，同时脱模体200的轴向尺寸等于模具101厚度尺寸；脱模组件202的初始轴向安装高度为能够保证脱模体200下端面高于模具101上端面，但小于驱动套筒216上螺旋槽217的轴向高度尺寸；另一方面，调整块407作为调整成型煤疏密程度的关键零件，调整块407上分布有与模具101相同形状尺寸和数量的第一成型孔102，当料斗406内填满煤炭并高于调整块407后，冲压组件201向下冲压煤炭时，被挤压的煤炭完全处于调整块407的第一成型口内，保证煤炭不向周围冲散，这样最终成型煤的疏密性；

步骤二，结合图1、11-12所示，启动电源后，第二电机8也同时转动，第二电机8带动主动齿轮10转动并啮合从动齿轮9，主动齿轮10为扇形结构，且主动齿轮10与从动齿轮9具有相同模数和分度圆直径，主动齿轮10与从动齿轮9齿数比等于本方案中模具101数量的倒数；同时模具组件1上中心套筒106下端贯穿第三通孔505后与从动齿轮9键连接，这样就实现了从动齿轮9带动模具组件1转动，而模具组件1环形均布多个模具101，当主动齿轮10带动从动齿轮9啮合传动，直至主动齿轮10上扇形齿的所有轮齿参与啮合完成后，在一个转动周期的剩余时间内，主动齿轮10所有轮齿全部脱离啮合不再参与啮合，从动齿轮9不再转动，从而模具组件1也停止转动；

此时，多个模具101转动至与上平台组件4上对应的冲压口405、第二成型孔403和脱模口401的位置，并且模具101和调整块407内第一成型孔102呈上下贯通状态，并且完全对中，料斗406内煤炭在重力的作用下迅速填满模具101和调整块407内第一成型孔102；冲压组件201上冲压体100、冲孔组件203上冲孔体300和脱模组件202上脱模体200分别在相应位置的模具101正上方对应第一成型孔102，此时升降架208带动冲压组件201、冲孔组件203和脱模组件202向下运动，其向下运动的行程为螺旋槽217轨迹路径的轴向尺寸高度；完成以下过程：

冲压组件201上全部冲压体100伸入正下方对应调整块407上的第一成型孔102内部，并完成对第一成型孔102内的煤炭的压缩，这里冲压组件201压缩的最低点在使得冲压体100下端面与调整块407下端面处于相同平面内；

冲孔组件203上全部冲孔体300伸入上平台板409上第二成型孔403内，并继续贯穿模具101上第一成型孔102，这里冲孔组件203的向下运动的最低点低于模具101的下端面；

脱模组件202上全部脱模体200伸入正下方对应的模具101的第一成型孔102内，这里冲压组件201的向下运动的最低点应不低于模具101高度的一半，但不低于模具101的下端面；

至此，在单次成型煤的制作过程中，冲压组件201、冲孔组件203和脱模组件202分别完成对成型煤的冲压外部成型过程、中间孔成型过程和成型煤的脱模过程；最终成型煤从下平台板503上脱模口401处落到传输带6上；

在成型煤加工过程中，模具组件1和上平台组件4分别采用与下平台组件5的同心安装，并且模具组件1放置与下平台板503上，模具组件1中心焊接有环形围板104，环形上端面与上平台板409下端面贴合，可以避免煤炭从顶部掉进下平台组件5上中心位置，从而影响对模具组件1的转动；挡料板103连接环形围板104外表面和所有模具101侧面，并且挡料板103上端面紧贴调整块407下端面，当模具组件1转动过程中，挡料板103对料斗406内下落的煤炭阻挡，从而进一步预防料斗406内煤炭进入上平台组件4和下平台组件5之间的内部空间；在下平台组件5上，并与料斗406对应位置的正下方两侧分别设置有两个落料口504，当模具组件1转动过程中保证意外落入下平台组件5上的煤炭也能通过落料口504落下，保证模具组件1的顺利运行。

具体实施方式二

如图13所示，与具体实施方式一不同的是，驱动套筒216上螺旋槽217的结构形式采用：在实现升降架208的上升和下降运动形式时，其对应到驱动套筒216上左、右螺旋槽217（或者驱动套筒216上右、左螺旋槽217）的螺距比2：1；这样做的目的在于：在第一电机7转速不变得情况下，其冲模组件2上升运动高度行程未变，而总行程轨迹增大，有助于上升运动更平稳；相反地，螺旋槽217的下降轨道槽斜率更大，造成冲模组件2下降速度提高，其冲压组件201对煤炭冲压动量更高，有助于成型煤密度的提高。

具体实施方式三

如图14所示，与具体实施方式一和具体实施方式二不同的是，驱动套筒216上螺旋槽217的结构形式采用：在实现升降架208的上升和下降运动形式时，其对应到驱动套筒216上左、右螺旋槽217（或者驱动套筒216上右、左螺旋槽217）的螺距比3：1；这样做的目的在于：在第一电机7转速不变得情况下，将有助于成型煤密度的进一步提高。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：包括模具组件、冲模组件、主架、上平台组件、下平台组件、主动齿轮、从动齿轮、第一电机和第二电机；主架包括顶板、导向杆和支架，多个支架顶端与顶板外周焊接，多个导向杆一端焊接在顶板下方；主架和下平台组件同心定位安装形成基本框架，主架上环形分布的多个支架中部与下平台组件外周焊接；第一电机主架的顶板上，第一电机的输出轴贯穿顶板的第一通孔后与冲模组件的驱动套筒上端键连接，冲模组件经中心杆下端贯穿上平台组件上第二通孔，并用上下两个螺母轴向锁紧固定；上平台组件靠近外周与下平台组件采用螺纹固定连接；下平台组件上平面同心支撑安装模具组件；模具组件上中心套筒在贯穿下平台组件第三通孔后键连接有从动齿轮，从动齿轮与第二电机上主动齿轮啮合传动联结。

2.根据权利要求1所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的冲模组件由中心杆、驱动套筒、升降架、轴承、冲压组件、脱模组件和冲孔组件组成，其中升降架中部外周分布多个导向孔贯穿于顶板上对应的多个导向杆上；升降架最外周环形均匀设置有多个凸台，凸台内设置有螺纹通孔，冲压组件、脱模组件和冲孔组件的上端分别与螺纹通孔螺纹配合，并采用上下两个螺母轴向锁紧固定；冲压组件下端设置有多组冲压体，脱模组件下端设置有多组脱模体，冲孔组件下端设置有多组冲孔体；中心杆上端贯穿升降架第二中心孔并与驱动套筒下端轴承连接；中心杆下端设置有一定长度的中心螺纹，上端设置有圆柱台。

3.根据权利要求2所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的驱动套筒中心上端设置有第五中心孔，第五中心孔内轴向设置有键槽并与第一电机轴端键配合连接，第五中心孔下端设置有第三中心孔，第三中心孔与中心杆顶部圆柱台间隙配合，第三中心孔下端设置第四中心孔，第四中心孔与中心杆上端的圆柱台轴承连接；驱动套外圆柱表面设置有旋向相反的螺旋槽，并且螺旋槽首尾相接；升降架上端面环形均匀分布角度杆，角度杆一端卡接活动套并深入驱动套上螺旋槽内，活动套外圆柱面与螺旋槽侧面相切接触；升降架经导向孔被主架上导向杆贯穿，并滑动连接；

A方案，所述的在驱动套筒轴向方向左，右螺旋槽的螺距大小比为1:1；

B方案，所述的在驱动套筒轴向方向左，右螺旋槽的螺距大小比为2:1；

C方案，所述的在驱动套筒轴向方向左，右螺旋槽的螺距大小比为3:1。

4.根据权利要求1所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的模具组件包括：模具、挡料板、环形围板和中心套筒；中心套筒上端面设置有第一中心孔，中心套筒下端设置有连接柱，连接柱轴向设置有外键槽，连接柱下端面设置有中心螺纹孔；连接柱贯穿下平台组件上第三通孔后与从动齿轮键连接，并采用螺栓于中心螺纹孔配合固定连接挡片，挡片对从动齿轮起到轴向固定的作用；以中心套筒为圆心，多个模具环形均匀分布并通过多个水平连杆与中心套筒外表面焊接，模具端面设置有多个贯通的第一成型孔；水平连杆上焊接有环形围板，环形围板上端焊接有同心布置的挡料板，挡料板分别与均匀分布的模具侧面焊接。

5.根据权利要求4所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的挡料板连接环形围板外表面和所有模具侧面；所述的环形围板底面与所有模具的下端面处于同一平面内。

6.根据权利要求1所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的上平台组件包括：上平台板、料斗和调整块；上平台板上环形均匀分布有脱模口、冲压口和第二成型孔，上平台中心设置有第二通孔；上平台外周分布设置有固定孔；冲压口上方焊接有料斗，在冲压口与调整块上止口卡接，调整块上端面上设置有与模具上相同排布的多个贯通的第一成型孔；调整块下端面与模具上端面处于同一平面内；环形围板上端面与上平台板下端面处于同一平面内。

7.根据权利要求1所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的下平台组件包括：基座、下平台板和支柱，下平台板上分别与上平台上脱模口和第二成型孔对应的设置有相同的脱模口和第二成型孔，与上平台上对应冲压口的两侧分别设置有落料口；下平台板中心设置有第三通孔；下平台板上端面外周焊接有多个支柱，支柱上端设置有支撑台，所有支柱贯穿上平台板上固定孔后轴向螺纹锁紧固定，并且支撑台对上平台板起支撑作用；基座上端与下平台板下端面焊接连接；基座内部中心位置设置有半圆形板，半圆形板上方固定连接第二电机，第二电机动力输出轴端键连接有主动齿轮。

8.根据权利要求2所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的冲压体轴向长度尺寸大于调整块厚度尺寸；所述的脱模体轴向尺寸等于模具厚度尺寸；所述的冲孔体轴向尺寸大于上平台板上端面到下平台板上端面之间垂直距离尺寸。

9.根据权利要求1所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的主动齿轮与从动齿轮齿数比等于本方案中模具数量的倒数。

10.根据权利要求3所述的一种基于洁净煤的煤碳高效成型加工系统，其特征在于：所述的驱动套筒上螺旋槽轴向高度尺寸大于上平台板下端面和下平台组件上端面之间垂直距离尺寸，也大于调整块厚度尺寸；所述的不限于A、B、C三种设计方案。

Images