CN114778365B

CN114778365B - 一种耐磨衬板性能测试机

Info

Publication number: CN114778365B
Application number: CN202210709439.6A
Authority: CN
Inventors: 邢艳芳
Original assignee: Xuzhou Libor Industry And Trade Co ltd
Current assignee: Xuzhou Libor Industry And Trade Co ltd
Priority date: 2022-06-22
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2042-06-22
Also published as: CN114778365A

Abstract

本发明公开了一种耐磨衬板性能测试机，涉及材料性能测试技术领域，包括机架和设置在机架上的测试仓，测试仓内设置有电磁底座，电磁底座上至少设置有三个夹持单元，夹持单元包括能够与电磁底座磁吸配合的底板和夹持钳；测试仓内设置有喷砂组件，喷砂组件能够向夹持钳所固定耐磨衬板喷砂。本发明设置喷砂组件和夹持单元，三个夹持单元能够配合夹持住多种形状规格的耐磨衬板，包括平面的耐磨衬板和曲面的耐磨衬板，通过使用电动推杆、主轴可改变喷砂枪与耐磨衬板之间的角度，从而能够模拟多种角度和力度的磨损冲击，进而测试耐磨衬板的抗冲击磨损的能力，分析耐磨衬板的耐磨性能。

Description

一种耐磨衬板性能测试机

技术领域

本发明涉及材料性能测试技术领域，特别涉及一种耐磨衬板性能测试机。

背景技术

耐磨衬板作为工程机械中常用的一种耐磨件，被广泛应用于矿山、选煤厂和冶金等工业生产。耐磨衬板可作为输送线工作面板的防护板，同样也可用于磨煤机、破碎机等多种机械设备壳体的耐磨防护。在生产耐磨衬板时，为了对耐磨衬板的耐磨损性能进行测试，需要用到性能测试机。

由于在不同的场景中使用的耐磨衬板的形状、厚度各不相同，有平面的耐磨衬板，也有曲面的耐磨衬板，现有的性能测试机的卡钳只能夹持平面耐磨衬板，不能很好的固定曲面耐磨衬板，导致在测试中，耐磨衬板容易发生位移，进而导致性能测试结果不准确；现有的耐磨测试常使用砂带对耐磨衬板进行磨削，当耐磨衬板为曲面时，砂带与耐磨衬板的接触不充分。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种耐磨衬板性能测试机，既能够用于夹持平面的耐磨衬板也能够夹持曲面的耐磨衬板，实现多种耐磨衬板的稳固夹持，避免耐磨衬板的位移。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种耐磨衬板性能测试机，包括机架和设置在机架上的测试仓，测试仓内设置有电磁底座，电磁底座上至少设置有三个夹持单元，夹持单元包括能够与电磁底座磁吸配合的底板和夹持钳，夹持钳的底部转动连接有伸缩杆，底板上设置有角度调节装置，伸缩杆固定在角度调节装置上并能够通过角度调节装置改变与底板之间的夹角；测试仓内设置有喷砂组件，喷砂组件能够向夹持钳所固定耐磨衬板喷砂。

优选地，角度调节装置包括第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴的轴心线垂直且相交，第二转轴上套接有转轮，伸缩杆与转轮固定连接，第二转轴能够以第一转轴的轴心线为中心转动；底板上设置有用于限制转轮与第二转轴轴心线的旋转角度、第一转轴与第二转轴轴心线的旋转角度的转角固定机构。

优选地，转角固定机构包括与第一转轴平行的第一滑轨和与第二转轴平行的第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨均固定在底板上且第二滑轨与第二滑轨不相交，第一滑轨上滑动安装有第一滑块，第一滑块的端部设置有支架，第一转轴转动安装在支架上，第一转轴上设置有连板，连板固接有与第一转轴平行的第一齿条，转轮上设置有与第一齿条啮合的齿纹；第二滑轨上滑动安装有第二齿条，第一齿条上滑动安装有限位滑轨，限位滑轨固接有齿环，齿环的轴心线与第一转轴的轴心线重合，齿环与第二齿条啮合，第二转轴转动安装在齿环上，第二齿条的两侧设置有用于限制齿环移动的限位板，底板上设置有用于固定第一滑块和第二齿条位置的定位机构。

优选地，定位机构包括固接在第一滑块一侧的第一定位杆和固接在第二齿条一侧的第二定位杆，第一定位杆与第二齿条平行，第二定位杆与第一滑块平行，第一定位杆上滑动安装有定位滑块，定位滑块与第二定位杆滑动配合，定位滑块上设置有定位销，定位销能够将定位滑块与底板固定。

优选地，喷砂组件包括设置在测试仓内的主轴和固定在主轴端部的固定台，主轴能够升降和旋转，固定台的底面设置有弧形轨道，弧形轨道上滑动安装有弧形滑块，弧形滑块上设置有喷砂枪，弧形滑块和固定台之间铰接有电动推杆。

优选地，机架的一侧设置有气罐和砂箱，喷砂枪的进砂管与砂箱连接，喷砂枪的进气管与气罐连接。

优选地，电磁底座倾斜设置在测试仓内，电磁底座的最低端设置有若干个间隔分布的阻拦块。

优选地，测试仓的底部设置有收集斗，测试仓开设有落砂口，喷砂组件喷射的砂能够通过落砂口进入收集斗，收集斗的下方设置有回收箱。

与现有技术对比，本发明的有益效果为：

1、通过设置电磁底座、夹持单元和喷砂组件，利用角度调节装置改变伸缩杆与底板的夹角，用电磁底座来吸附住底板，并调节伸缩杆的角度和高度让夹持钳能够张开一定的角度，使得夹持钳能充分夹持住曲面的耐磨衬板的边缘，提高夹持的稳固性；通过设置喷砂组件向耐磨衬板喷砂，从而实现测试耐磨衬板的耐冲击磨损性能。

2、通过设置主轴、固定台、弧形滑块、弧形轨道和电动推杆等部件，主轴的旋转和升降能够改变喷砂枪的高度位置和朝向的角度位置，电动推杆可驱动弧形滑块在弧形轨道上移动，进而使得喷砂枪能够以弧形滑槽的圆心为中心转动一定的角度，改变喷砂枪与水平面的夹角，实现喷砂枪与耐磨衬板的多种角度配合测试，实现耐磨衬板的全面磨损测试，方便分析耐磨衬板的耐磨性能。

3、通过电磁底座倾斜布置，促进砂砾的滑落和回收，当测试金属耐磨衬板时，电磁底座也可吸附被磨损下来的金属颗粒，在电磁底座断电前，可在收集斗下放置金属屑回收箱，在电磁底座不通电后，金属颗粒会从阻拦块之间滑落，并最终落入金属屑回收箱中，从而实现分类回收废屑颗粒的目的。

4、通过设置第一转轴、第二转轴、转角固定机构和定位机构，定位机构可固定第二齿条和第一滑块的位置，进而利用第二齿条与齿环的啮合关系，第一齿条与齿纹的啮合关系，实现伸缩杆角度的固定，保证夹持单元能稳固夹持住耐磨衬板。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图。

图2为本发明的整体结构前视图。

图3为图1中A处的局部放大图。

图4为本发明夹持单元的立体图。

图5为本发明夹持单元的俯视图。

图6为本发明夹持单元的夹持角度调整示意图。

图中：1、机架，11、测试仓，111、电磁底座，112、阻拦块，113、落砂口，12、收集斗，13、回收箱，14、气罐，15、砂箱，16、控制面板，17、喷砂组件，171、主轴，172、固定台，173、弧形轨道，174、弧形滑槽，175、弧形滑块，176、喷砂枪，1761、进砂管，1762、进气管，177、电动推杆，18、夹持单元，181、底板，182、夹持钳，183、伸缩杆，184、第一滑轨，1841、第一滑块，18411、第一定位杆，1842、支架，1843、第一转轴，1844、连板，1845、第一齿条，185、第二滑轨，1851、第二齿条，18511、第二定位杆，1852、限位板，1853、齿环，18531、限位滑轨，1854、第二转轴，1855、转轮，186、定位滑块，187、定位销，19、透明防护窗。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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1

如图1至图6所示，本发明实施例1提供的一种耐磨衬板性能测试机，包括机架1、放置在机架1一侧的气罐14和砂箱15，机架1上安装有测试仓11，测试仓11的底部固定有收集斗12，测试仓11的顶部设置有控制面板16。测试仓11铰接有透明防护窗19，便于观察测试过程。测试仓11内安装了电磁底座111，电磁底座111上放置了三个夹持单元18，电磁底座111通电后具备磁性，夹持单元18包括底板181、角度调节装置、夹持钳182和伸缩杆183，底板181能够被通电后的电磁底座111磁性吸附从而相对固定，在电磁底座111未通电的情况下可手动摆放底板181在电磁底座111上的位置。夹持钳182包括两个夹持块，两个夹持块之间通过螺杆调节相对位置，进而实现夹持功能，夹持钳182与伸缩杆183之间可相对转动。伸缩杆183与底板181之间的夹角可通过角度调节装置来自由调节，伸缩杆183的长度可变，伸缩杆183可由两个螺纹配合的套筒组成，也可采用电动伸缩杆183或其他的可调节长度的伸缩杆183。

在一种可能的实施方式中，角度调节装置可以是球铰接支座，在球铰接支座上安装一个螺纹销，当伸缩杆183摆好角度后使用螺纹销将角度固定。

三个点可确定一个平面，三个夹持单元18的三个夹持钳182可分别夹住耐磨衬板的三个部位，然后通过角度调节装置调整伸缩杆183与底板181之间的角度，调节伸缩杆183的长度，使得三个夹持单元18的单个底板181能够平整的放置到电磁底座111上，打开电磁底座111的开关使之通电，此时底板181被电磁底座111牢牢吸附固定，实现对耐磨衬板的夹持固定。

传统的台钳只能夹持平整的板状耐磨衬板，而当耐磨衬板为图1所示的曲面形状时，台钳无法改变自身角度夹持耐磨衬板的边缘，这导致传统的台钳与曲面的耐磨衬板之间的夹持接触点很少，不能稳定夹持。而本发明通过设置三个可改变位置的夹持单元18，并通过设置角度调节装置，可使得夹持钳182能够相对于底板181转动一定的角度，如图6所示，当夹持钳182的角度能够任意扭转时，便能够像图1那样夹持住曲面的耐磨衬板的边缘，从而稳固的夹持住耐磨衬板。同时依然可以用于夹持平面的耐磨衬板。

测试仓11的内腔上部设置有能够旋转和升降的主轴171，主轴171的旋转和升降可采用钻孔机的结构实现。主轴171的下端固定有固定台172，固定台172的下表面通过一根杆固定连接有弧形轨道173，弧形轨道173上开设有弧形滑槽174，弧形滑槽174内滑动安装有弧形滑块175，弧形滑块175的一侧固定安装有喷砂枪176，喷砂枪176的进砂管1761与砂箱15连接，喷砂枪176的进气管1762与气罐14连接，图1和图2中省略了进砂管1761与砂箱15之间以及进气管1762与气罐14之间的连接管道。

固定台172上铰接有电动推杆177，电动推杆177远离固定台172的一端与弧形滑块175铰接。当电动推杆177推或者拉时，电动推杆177能够带动弧形滑块175在弧形滑槽174内移动，进而使得喷砂枪176能够以弧形滑槽174的圆心为中心转动一定的角度。主轴171、固定台172和喷砂枪176等部件构成本发明的喷砂组件17，通过主轴171的升降和旋转能够进一步改变喷砂枪176的高度位置和朝向的角度位置，进而对准固定好的耐磨衬板。

本发明通过喷砂枪176和夹持单元18，三个夹持单元18能够配合夹持住多种形状规格的耐磨衬板，包括平面的耐磨衬板和曲面的耐磨衬板，喷砂枪176可对固定住的耐磨衬板喷射砂，通过调节喷砂枪176的输出压力可改变砂对耐磨衬板的磨损冲击强度，通过使用电动推杆177、主轴171可改变喷砂枪176与耐磨衬板之间的角度，从而能够模拟多种角度和力度的磨损冲击，进而测试耐磨衬板的抗冲击磨损的能力，分析耐磨衬板的耐磨性能。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明进一步提出实施例2，一种耐磨衬板性能测试机，其电磁底座111呈45°倾斜布置，电磁底座111的最低端固定安装若干个间隔均匀的阻拦块112，阻拦块112的作用是防止电磁底座111不通电时，底板181从电磁底座111上滑脱。

由于电磁底座111倾斜布置，当喷砂枪176对耐磨衬板进行喷砂磨损时，飞溅到电磁底座111上的砂砾能够自然下滑到阻拦块112之间的缝隙。收集斗12的下方放置有回收箱13，测试仓11的底部开设有落砂口113，从阻拦块112之间的缝隙滑落的砂砾会从落砂口113落到收集斗12中，最后在落到回收箱13中被收集。在电磁底座111通电时，若测试的耐磨衬板为金属材质，则电磁底座111也能够起到吸附回收被磨损下来的金属颗粒的作用，在电磁底座111断电前，可在收集斗12下放置金属屑回收箱13，在电磁底座111不通电后，金属颗粒也会从阻拦块112之间滑落，并最终落入金属屑回收箱13中。

控制面板16可通过单片机等控制系统连接气罐14、电动推杆177和主轴171等部件，调节喷砂枪176的喷射压力和角度等参数。

实施例3

在实施例1的基础上，本发明进一步提出实施例3，一种耐磨衬板性能测试机，其角度调节装置包括第一转轴1843和第二转轴1854，第一转轴1843和第二转轴1854的轴心线垂直且相交，第二转轴1854上固定套接有转轮1855，伸缩杆183远离夹持钳182的一端与转轮1855固定连接，同时第二转轴1854能够以第一转轴1843的轴心线为中心进行转动。因此伸缩杆183既可以第二转轴1854的轴心线为中心转动同时又可以第一转轴1843的轴心线为中心转动，由于第一转轴1843与第二转轴1854的轴心线垂直且相交，此时伸缩杆183可进行任意角度转动。在解决了伸缩杆183如何进行任意角度转动的问题之后就需要进一步解决如何将角度固定住的问题。

在实施例1中，本发明提出的一种角度调节装置的实现方式是球铰接支座，球铰接支座虽能实现任意角度转动，但是其角度的固定并不稳固，即便是通过与球铰接支座螺纹配合的螺纹销将球和支座相对固定，但球的表面与螺纹销的端部之间的接触为点接触，容易滑脱，因此球铰接支座的角度固定效果并不好。

因此在实施例3中，本发明提出了一种更好的角度固定方式。本发明在底板181上设计了一个转角固定机构，用于限制转轮1855与第二转轴1854轴心线之间的旋转角度、限制第一转轴1843与第二转轴1854轴心线之间的旋转角度。具体地，转角固定机构包括固定在底板181上的第一滑轨184和第二滑轨185，第一滑轨184与第一转轴1843平行，第二滑轨185与第二转轴1854平行，第一滑轨184和第二滑轨185在高度位置上错开，使得第一滑轨184和第二滑轨185不相交。

如图5所示，第一滑轨184上滑动安装有第一滑块1841，第一滑块1841的端部固接有垂直于第一滑块1841的支架1842，第一转轴1843转动安装在支架1842上，第一转轴1843上固接有连板1844，连板1844固接有第一齿条1845，转轮1855上设置有与第一齿条1845啮合的齿纹。第二滑轨185上滑动安装有第二齿条1851，第二齿条1851的两侧固接有限位板1852，第二齿条1851上啮合有齿环1853，齿环1853的轴心线与第一转轴1843的轴心线重合，同时齿环1853上固接有限位滑轨18531，第一齿条1845与限位滑轨18531滑动配合，第二转轴1854转动安装在齿环1853上，限位板1852可对齿环1853限位使得齿环1853不会脱离第二齿条1851。

通过上述设置，当以第二转轴1854为中心转动伸缩杆183时，齿纹能够带动第一齿条1845在限位滑轨18531上移动，同时第一滑块1841也沿着第一滑轨184移动，当把第一滑块1841的位置固定时，也就实现了伸缩杆183与第二转轴1854之间夹角的固定；当以第一转轴1843为中心转动伸缩杆183时，在限位滑轨18531的作用下，第一齿条1845在以第一转轴1843为中心转动，齿环1853也带动第二齿条1851在第二滑轨185上移动，当把第二齿条1851的位置固定时，也就实现了伸缩杆183与第一转轴1843之间夹角的固定。

为了方便固定第一滑块1841和第二齿条1851的位置，本发明在底板181上设置了定位机构，包括固接在第一滑块1841侧面的第一定位杆18411和固接在第二齿条1851侧面的第二定位杆18511，第一定位杆18411与第二齿条1851平行，第二定位杆18511与第一齿条1845平行，在第二定位杆18511上滑动安装一个定位滑块186，同时定位滑块186也与第一定位杆18411滑动配合，在定位滑块186上螺纹安装一个定位销187，当旋转定位销187时，定位销187与底板181顶紧，从而将定位滑块186的位置固定，进而将第一滑块1841和第二齿条1851的位置相对固定，实现伸缩杆183角度的固定。

由于定位销187与底板181之间的接触为面接触，因此摩擦力大，不容易滑脱，保证伸缩杆183与底板181夹角的稳定。

为了防止砂砾落到第二齿条1851、第一齿条1845、齿环1853和齿纹上，可使用橡胶护罩将关键部位遮挡住。

使用时：先将三个夹持钳182夹持在耐磨衬板上，若耐磨衬板为曲面，则三个伸缩杆183必定不平行，此时将夹持单元18整体放置到电磁底座111上，可通过角度调节装置，改变伸缩杆183与底板181之间的夹角，同时调整伸缩杆183的伸缩距离，使得三个底板181能够贴合到电磁底座111表面，然后拧紧定位销187，将伸缩杆183与底板181之间的角度固定，使电磁底座111通电，让电磁底座111牢牢吸附底板181，最终实现耐磨衬板的夹持固定。之后通过喷砂枪176对耐磨衬板表面冲击磨损，测试耐磨衬板的耐磨性能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种耐磨衬板性能测试机，包括机架（1）和设置在机架（1）上的测试仓（11），其特征在于，所述测试仓（11）内设置有电磁底座（111），所述电磁底座（111）上至少设置有三个夹持单元（18），所述夹持单元（18）包括能够与电磁底座（111）磁吸配合的底板（181）和夹持钳（182），所述夹持钳（182）的底部转动连接有伸缩杆（183），所述底板（181）上设置有角度调节装置，所述伸缩杆（183）固定在角度调节装置上并能够通过角度调节装置改变与底板（181）之间的夹角；所述测试仓（11）内设置有喷砂组件（17），所述喷砂组件（17）能够向夹持钳（182）所固定耐磨衬板喷砂，所述角度调节装置包括第一转轴（1843）和第二转轴（1854），所述第一转轴（1843）和第二转轴（1854）的轴心线垂直且相交，所述第二转轴（1854）上套接有转轮（1855），所述伸缩杆（183）与转轮（1855）固定连接，所述第二转轴（1854）能够以第一转轴（1843）的轴心线为中心转动；所述底板（181）上设置有用于限制转轮（1855）与第二转轴（1854）轴心线的旋转角度、第一转轴（1843）与第二转轴（1854）轴心线的旋转角度的转角固定机构，所述转角固定机构包括与第一转轴（1843）平行的第一滑轨（184）和与第二转轴（1854）平行的第二滑轨（185），所述第一滑轨（184）和第二滑轨（185）均固定在底板（181）上且第二滑轨（185）与第二滑轨（185）不相交，所述第一滑轨（184）上滑动安装有第一滑块（1841），所述第一滑块（1841）的端部设置有支架（1842），所述第一转轴（1843）转动安装在支架（1842）上，所述第一转轴（1843）上设置有连板（1844），所述连板（1844）固接有与第一转轴（1843）平行的第一齿条（1845），所述转轮（1855）上设置有与第一齿条（1845）啮合的齿纹；所述第二滑轨（185）上滑动安装有第二齿条（1851），所述第一齿条（1845）上滑动安装有限位滑轨（18531），所述限位滑轨（18531）固接有齿环（1853），所述齿环（1853）的轴心线与第一转轴（1843）的轴心线重合，所述第二转轴（1854）转动安装在齿环（1853）上所述齿环（1853）与第二齿条（1851）啮合，所述第二齿条（1851）的两侧设置有用于限制齿环（1853）移动的限位板（1852），所述底板（181）上设置有用于固定第一滑块（1841）和第二齿条（1851）位置的定位机构。

2.如权利要求1所述的一种耐磨衬板性能测试机，其特征在于，所述定位机构包括固接在第一滑块（1841）一侧的第一定位杆（18411）和固接在第二齿条（1851）一侧的第二定位杆（18511），所述第一定位杆（18411）与第二齿条（1851）平行，所述第二定位杆（18511）与第一滑块（1841）平行，所述第一定位杆（18411）上滑动安装有定位滑块（186），所述定位滑块（186）与第二定位杆（18511）滑动配合，所述定位滑块（186）上设置有定位销（187），所述定位销（187）能够将定位滑块（186）与底板（181）固定。

3.如权利要求1所述的一种耐磨衬板性能测试机，其特征在于，所述喷砂组件（17）包括设置在测试仓（11）内的主轴（171）和固定在主轴（171）端部的固定台（172），所述主轴（171）能够升降和旋转，所述固定台（172）的底面设置有弧形轨道（173），所述弧形轨道（173）上滑动安装有弧形滑块（175），所述弧形滑块（175）上设置有喷砂枪（176），所述弧形滑块（175）和固定台（172）之间铰接有电动推杆（177）。

4.如权利要求3所述的一种耐磨衬板性能测试机，其特征在于，所述机架（1）的一侧设置有气罐（14）和砂箱（15），所述喷砂枪（176）的进砂管（1761）与砂箱（15）连接，所述喷砂枪（176）的进气管（1762）与气罐（14）连接。

5.如权利要求1所述的一种耐磨衬板性能测试机，其特征在于，所述电磁底座（111）倾斜设置在测试仓（11）内，所述电磁底座（111）的最低端设置有若干个间隔分布的阻拦块（112）。

6.如权利要求1所述的一种耐磨衬板性能测试机，其特征在于，所述测试仓（11）的底部设置有收集斗（12），所述测试仓（11）开设有落砂口（113），所述喷砂组件（17）喷射的砂能够通过落砂口（113）进入收集斗（12），所述收集斗（12）的下方设置有回收箱（13）。