CN115856197B - 一种破碎式煤炭灰分测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破碎式煤炭灰分测量装置，包括送料组件、研磨组件、燃烧组件和测量组件；研磨组件包括研磨仓、上研磨盘、下研磨盘、供球组件、筛板和引导板，上研磨盘和下研磨盘分别安装在研磨仓的上表面和下表面，研磨仓倾斜设置，送料组件将煤炭输送至研磨仓的入口，供球组件将研磨球输送至研磨仓的入口，筛板位于研磨仓的出口之下，引导板倾斜设置在筛板之下；燃烧组件包括燃烧仓、炭粉托盘、第一压力传感器和风机，测量组件包括测量仓、灰粉托盘、第二压力传感器和滤网。本发明利用研磨组件、燃烧组件和测量组件实现了煤炭的自动化破碎、燃烧和测量，无需人工操作即可测量煤炭灰分，测量速度快，非常适合大批量煤炭灰分测量。

Description

一种破碎式煤炭灰分测量装置

技术领域

本发明涉及煤炭领域，尤其涉及一种破碎式煤炭灰分测量装置。

背景技术

煤炭灰分是煤炭的一个重要参数，煤炭灰分数据不仅是煤炭的计价指标之一，还会影响煤炭的使用、运输和存储，因此，每一批煤炭都需要测量灰分数据。现有技术中测量煤炭灰分的做法是在干燥的空气中对煤炭取样，然后加热燃烧煤炭直至质量不再发生变化，将残留物的质量与煤炭样本的比值作为煤炭灰分。这种测量方式没有特定的工具，整个操作过程主要依赖人工，效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种破碎式煤炭灰分测量装置，实现煤炭灰分的自动化测量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种破碎式煤炭灰分测量装置，包括送料组件、研磨组件、燃烧组件和测量组件；

所述研磨组件包括研磨仓、上研磨盘、下研磨盘、供球组件、筛板和引导板，所述上研磨盘和下研磨盘分别安装在研磨仓的上表面和下表面，研磨仓倾斜设置，送料组件将煤炭输送至研磨仓的入口，供球组件将研磨球输送至研磨仓的入口，研磨仓通过彼此相对旋转的上研磨盘和下研磨盘使得煤炭和研磨球发生碰撞，进而达到研磨煤炭的作用；筛板位于研磨仓的出口之下，引导板倾斜设置在筛板之下；

所述燃烧组件包括燃烧仓、炭粉托盘、第一压力传感器和风机，所述燃烧仓的入口衔接引导板的最低端，燃烧仓的侧面设置有火焰喷口，炭粉托盘位于燃烧仓内，第一压力传感器安装在炭粉托盘之下，风机安装在燃烧仓的入口；

所述测量组件包括测量仓、灰粉托盘、第二压力传感器和滤网，测量仓的入口连通燃烧仓的出口，测量仓的出口位于顶部并安装滤网，灰粉托盘位于测量仓内，第二压力传感器位于灰粉托盘之下。

本发明的破碎式煤炭灰分测量装置在工作时，首先由送料组件和供球组件分别将煤炭和研磨球输送至研磨仓内，上研磨盘和下研磨盘彼此相对旋转使得煤炭和研磨球不断碰撞最终形成煤炭粉末，煤炭粉末到达筛板之后与研磨球分离，煤炭粉末经过引导板的引导后到达燃烧仓内的炭粉托盘，由第一压力传感器称重，获得炭粉重量；之后燃烧仓侧面的火焰喷口点燃炭粉，风机为炭粉燃烧提供助燃空气，同时也将炭粉燃烧后的灰烬吹到测量仓内的灰粉托盘，第二压力传感器测量出灰粉重量，灰粉重量与炭粉重量的比值即为煤炭灰分数据。

进一步的，所述供球组件包括分选转盘、分选板和供球管道，所述筛板倾斜设置，分选转盘位于筛板的最低端，分选转盘的圆周面上设置有用于容纳研磨球的凹槽，分选转盘的圆周面上设置有环绕圆周面的环形槽；所述供球管道的一端包裹分选转盘的局部，另一端对齐研磨仓的入口；所述分选板位于分旋转盘之上，分选板的底部设置有拨杆，拨杆插入环形槽内；经过研磨的炭粉和研磨球在筛板处分离，炭粉下沉离开筛板，研磨球则滚落至筛板的最低端并进入分选转盘的凹槽，分选转盘携带研磨球旋转，当研磨球达到分选转盘的顶部时，研磨球触碰到拨杆，在拨杆的作用下研磨球被动的离开分选转盘进入供球管道，研磨球在供球管道内彼此推挤前进到达供球管道的另一端并落入研磨仓内，实现研磨球的循环工作。

进一步的，所述供球组件还包括电磁铁和供电管，每个凹槽的底面埋设有电磁铁，供电管插入分选转盘中，供电管的表面设置弧形供电环，供电环对应分选转盘的下半区域，当凹槽处于分选转盘的下半区域时，凹槽内的电磁铁与供电环接触，此时的电磁铁通电，由于研磨球的材质为钢铁，电磁铁将在通电后吸附研磨球，使得研磨球贴合在凹槽的内表面。如果没有电磁铁的吸附，当研磨球处于分选转盘的下半区域时，为了避免研磨球掉落，必须在分选转盘的下半区域设置外罩，研磨球在随着分选转盘旋转时会不断的刮擦外罩的内表面，不仅发出尖锐刺耳的噪音，而且对研磨球和外罩的磨损都比较大。本发明通过电磁铁暂时吸附研磨球，可以显著降低研磨球与分选转盘的外罩之间的作用力。当研磨球运动至分选转盘的上半区域时，电磁铁与供电环分离，电磁铁断电不再吸附研磨球，拨杆可以正常拨出研磨球。

具体的，所述研磨组件还包括研磨电机和传动齿轮，所述上研磨盘和下研磨盘的外表面均设置有环齿，传动齿轮与环齿啮合，两个研磨电机分别通过两个传动齿轮驱动上研磨盘和下研磨盘旋转，所述上研磨盘和下研磨盘的内表面均设置有径向纹路。

具体的，所述送料组件包括送料仓和安装在送料仓内的第一传送带，第一传送带的尾端对齐研磨仓的入口。

进一步的，所述送料组件还包括第二传送带，所述第一传送带倾斜并且尾端高于首端，所述第二传送带水平布置在第一传送带之上，所述第一传送带和第二传送带的表面均设置有凸起横杆；第一传送带和第二传送带之间形成夹角，使得煤炭在第一传送带和第二传送带之间运动时受到挤压，达到初步破碎煤炭的目的。

进一步的，所述送料组件还包括往复切刀和往复驱动器，所述往复切刀安装在送料仓内并且往复切刀位于第一传送带和第二传送带之间，往复驱动器驱动往复切刀水平往复运动，往复切刀在不断的往复运动中切割破碎煤炭。

具体的，所述往复驱动器包括驱动电机、驱动轮和竖杆，所述送料仓的侧壁设置有水平槽，往复切刀位于水平槽内，竖杆连接往复切刀，竖杆内设置有竖槽；所述驱动轮上设置有偏心的销轴，销轴插入竖槽内，电机驱动驱动轮旋转，驱动轮带动销轴旋转，销轴则带动竖杆和往复切刀运动，由于往复切刀被限位在水平槽内，因此往复切刀和竖杆只能沿着水平槽产生水平往复运动，同时，销轴在竖槽内上下运动。

进一步的，灰分测量装置还包括超声波破碎器，超声波破碎器安装在引导板之上，超声波破碎器产生的超声波能够对炭粉起到破碎作用，所述筛板上安装有振动器，振动器用于驱动筛板振动。

有益效果：(1)本发明的破碎式煤炭灰分测量装置利用研磨组件、燃烧组件和测量组件实现了煤炭的自动化破碎、燃烧和测量，无需人工操作即可测量煤炭灰分，测量速度快，非常适合大批量煤炭灰分测量。(2)本发明的破碎式煤炭灰分测量装置利用分选转盘和分选板实现了研磨球的自动添加和循环回收，使得整个设备对煤炭的研磨具备高度自动化特性。(3)本发明的破碎式煤炭灰分测量装置在分选转盘内设置电磁铁和供电管，使得研磨球在处于分选转盘的下半区域时也能吸附在凹槽的内表面，避免研磨球与分选转盘的外罩摩擦产生刺耳的噪音。(4)本发明的破碎式煤炭灰分测量装置在送料组件内设置往复切刀，利用两个传送带和往复切刀的共同作用实现煤炭的初步破碎。

附图说明

图1是实施例1测量装置的立体图。

图2是实施例1测量装置的剖视图。

图3是实施例1中分选转盘和分选板的立体图。

图4是实施例1中分选转盘和分选板的主视图。

图5是图4的A-A剖面图(隐藏分选电机)。

图6是图5的B-B剖面图。

图7是实施例1中供电管的立体图。

图8是实施例1中分选转盘和分选板的工作状态图。

图9是实施例1中往复切刀的零件图。

图10是实施例1中往复切刀和往复驱动器的零件图。

其中：100、送料组件；110、送料仓；111、水平槽；120、第一传送带；130、第二传送带；140、往复切刀；150、往复驱动器；151、驱动电机；152、驱动轮；152-1、销轴；153、竖杆；153-1、竖槽；200、研磨组件；210、研磨仓；220、上研磨盘；230、下研磨盘；240、供球组件；241、分选转盘；241-1、凹槽；241-2、环形槽；242、分选板；242-1、拨杆；243、供球管道；244、电磁铁；245、供电管；245-1、供电环；250、筛板；251、振动器；260、引导板；270、研磨电机；280、传动齿轮；300、燃烧组件；310、燃烧仓；311、火焰喷口；320、炭粉托盘；330、风机；400、测量组件；410、测量仓；420、灰粉托盘；430、滤网；500、超声波破碎器；600、研磨球。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的破碎式煤炭灰分测量装置包括送料组件100、研磨组件200、燃烧组件300、测量组件400和超声波破碎器500。

如图2所示，研磨组件200包括研磨仓210、上研磨盘220、下研磨盘230、供球组件240、筛板250、引导板260、研磨电机270和传动齿轮280，上研磨盘220和下研磨盘230分别安装在研磨仓210的上表面和下表面，上研磨盘220和下研磨盘230的外表面均设置有环齿，传动齿轮280与环齿啮合，两个研磨电机270分别通过两个传动齿轮280驱动上研磨盘220和下研磨盘230旋转，上研磨盘220和下研磨盘230的内表面均设置有径向纹路；研磨仓210倾斜设置，送料组件100将煤炭输送至研磨仓210的入口，供球组件240将研磨球600输送至研磨仓210的入口，研磨仓210通过彼此相对旋转的上研磨盘220和下研磨盘230使得煤炭和研磨球600发生碰撞，进而达到研磨煤炭的作用；筛板250位于研磨仓210的出口之下，筛板250上安装有振动器251，振动器251用于驱动筛板250振动；引导板260倾斜设置在筛板250之下，超声波破碎器500安装在引导板260之上，超声波破碎器500产生的超声波能够对炭粉起到破碎作用。

供球组件240包括分选转盘241、分选板242、供球管道243、电磁铁244和供电管245，筛板250倾斜设置，分选转盘241位于筛板250的最低端，分选转盘241的圆周面上设置有用于容纳研磨球600的凹槽241-1，分选转盘241的圆周面上设置有环绕圆周面的环形槽241-2；如图3至图6所示，每个凹槽241-1的底面埋设有电磁铁244，供电管245插入分选转盘241中，如图6和图7所示，供电管245的表面设置弧形供电环245-1，供电环245-1对应分选转盘241的下半区域，供电环245-1连接电源；当电磁铁244旋转至供电环245-1所在区域时，电磁铁244的供电触头与供电环245-1接触，使得电磁铁244通电；

供球管道243的一端包裹分选转盘241的局部，另一端对齐研磨仓210的入口；如图3所示，分选板242位于分旋转盘之上，分选板242的底部设置有拨杆242-1，拨杆242-1插入环形槽241-2内；经过研磨的炭粉和研磨球600在筛板250处分离，炭粉下沉离开筛板250，研磨球600则滚落至筛板250的最低端并进入分选转盘241的凹槽241-1，如图8所示，分选转盘241携带研磨球600旋转，当研磨球600达到分选转盘241的顶部时，研磨球600触碰到拨杆242-1，在拨杆242-1的作用下研磨球600被动的离开分选转盘241进入供球管道243，研磨球600在供球管道243内彼此推挤前进到达供球管道243的另一端并落入研磨仓210内，实现研磨球600的循环工作。

在研磨球600刚进入凹槽241-1时，研磨球600及其所在的凹槽241-1处于分选转盘241的下半区域，凹槽241-1内的电磁铁244与供电环245-1接触，此时的电磁铁244通电，由于研磨球600的材质为钢铁，电磁铁244将在通电后吸附研磨球600，使得研磨球600贴合在凹槽241-1的内表面。如图6所示，当研磨球600及其所在的凹槽241-1旋转至分选转盘241的顶端时，电磁铁244与供电环245-1分离，电磁铁244断电不再吸附研磨球600，不影响研磨球600被拨杆242-1拨出。

如图2所示，送料组件100包括送料仓110、第一传送带120、第二传送带130、往复切刀140和往复驱动器150，第一传送带120、第二传送带130和往复切刀140均安装在送料仓110内；第一传送带120的尾端对齐研磨仓210的入口，第一传送带120倾斜并且尾端高于首端，第二传送带130水平布置在第一传送带120之上，第一传送带120和第二传送带130的表面均设置有凸起横杆；第一传送带120和第二传送带130之间形成夹角，使得煤炭在第一传送带120和第二传送带130之间运动时受到挤压，达到初步破碎煤炭的目的。

往复切刀140安装在送料仓110内并且往复切刀140位于第一传送带120和第二传送带130之间，如图9和图10所示，往复驱动器150包括驱动电机151、驱动轮152和竖杆153，送料仓110的侧壁设置有水平槽111，往复切刀140位于水平槽111内，竖杆153连接往复切刀140，竖杆153内设置有竖槽153-1；驱动轮152上设置有偏心的销轴152-1，销轴152-1插入竖槽153-1内，电机驱动驱动轮152旋转，驱动轮152带动销轴152-1旋转，销轴152-1则带动竖杆153和往复切刀140运动，由于往复切刀140被限位在水平槽111内，因此往复切刀140和竖杆153只能沿着水平槽111产生水平往复运动，同时，销轴152-1在竖槽153-1内上下运动。

燃烧组件300包括燃烧仓310、炭粉托盘320、第一压力传感器和风机330，燃烧仓310的入口衔接引导板260的最低端，燃烧仓310的侧面设置有火焰喷口311，炭粉托盘320位于燃烧仓310内，第一压力传感器安装在炭粉托盘320之下，风机330安装在燃烧仓310的入口；

测量组件400包括测量仓410、灰粉托盘420、第二压力传感器和滤网430，测量仓410的入口连通燃烧仓310的出口，测量仓410的出口位于顶部并安装滤网430，灰粉托盘420位于测量仓410内，第二压力传感器位于灰粉托盘420之下。

本实施例的破碎式煤炭灰分测量装置能够对煤炭进行自动化的破碎和灰分测量，具体工作原理是：

(1)如图2所示，将煤炭加入送料仓110，煤炭落到第一传送带120上；

(2)往复驱动器150驱动往复切刀140来回运动初步破碎煤炭，经过初步破碎的煤炭被第一传送带120输入研磨仓210的入口；

(3)供球管道243内的研磨球600和煤炭一同进入研磨仓210，研磨电机270驱动上研磨盘220和下研磨盘230相对旋转，使得煤炭和研磨球600在研磨仓210内彼此碰撞，将煤炭研磨为炭粉；

(4)经过研磨的炭粉和研磨球600在筛板250处分离，炭粉下沉离开筛板250并到达引导板260；

(5)超声波破碎器500产生超声波对引导板260上的炭粉进一步粉碎；

(6)炭粉经过引导板260的引导后到达燃烧仓310内的炭粉托盘320，由第一压力传感器称重，获得炭粉重量；

(7)燃烧仓310侧面的火焰喷口311点燃炭粉，风机330为炭粉燃烧提供助燃空气，同时也将炭粉燃烧后的灰烬吹到测量仓410内的灰粉托盘420，第二压力传感器测量出灰粉重量，灰粉重量与炭粉重量的比值即为煤炭灰分数据。

本实施例的破碎式煤炭灰分测量装置实现了煤炭的自动化破碎、燃烧和测量，无需人工操作即可测量煤炭灰分，测量速度快，非常适合大批量煤炭灰分测量。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种破碎式煤炭灰分测量装置，其特征在于：包括送料组件（100）、研磨组件（200）、燃烧组件（300）、测量组件（400）和超声波破碎器（500）；

所述研磨组件（200）包括研磨仓（210）、上研磨盘（220）、下研磨盘（230）、供球组件（240）、筛板（250）和引导板（260），所述上研磨盘（220）和下研磨盘（230）分别安装在研磨仓（210）的上表面和下表面，研磨仓（210）倾斜设置，送料组件（100）将煤炭输送至研磨仓（210）的入口，供球组件（240）将研磨球输送至研磨仓（210）的入口，筛板（250）位于研磨仓（210）的出口之下，引导板（260）倾斜设置在筛板（250）之下；

所述燃烧组件（300）包括燃烧仓（310）、炭粉托盘（320）、第一压力传感器和风机（330），所述燃烧仓（310）的入口衔接引导板（260）的最低端，燃烧仓（310）的侧面设置有火焰喷口（311），炭粉托盘（320）位于燃烧仓（310）内，第一压力传感器安装在炭粉托盘（320）之下，风机（330）安装在燃烧仓（310）的入口；

所述测量组件（400）包括测量仓（410）、灰粉托盘（420）、第二压力传感器和滤网（430），测量仓（410）的入口连通燃烧仓（310）的出口，测量仓（410）的出口位于顶部并安装滤网（430），灰粉托盘（420）位于测量仓（410）内，第二压力传感器位于灰粉托盘（420）之下；

所述供球组件（240）包括分选转盘（241）、分选板（242）和供球管道（243），所述筛板（250）倾斜设置，分选转盘（241）位于筛板（250）的最低端，分选转盘（241）的圆周面上设置有用于容纳研磨球的凹槽（241-1），分选转盘（241）的圆周面上设置有环绕圆周面的环形槽（241-2）；所述供球管道（243）的一端包裹分选转盘（241）的局部，另一端对齐研磨仓（210）的入口；所述分选板（242）位于分选转盘（241）之上，分选板（242）的底部设置有拨杆（242-1），拨杆（242-1）插入环形槽（241-2）内；

所述供球组件（240）还包括电磁铁（244）和供电管（245），每个凹槽（241-1）的底面埋设有电磁铁（244），供电管（245）插入分选转盘（241）中，供电管（245）的表面设置弧形供电环（245-1），供电环（245-1）对应分选转盘（241）的下半区域，当凹槽（241-1）处于分选转盘（241）的下半区域时，凹槽（241-1）内的电磁铁（244）与供电环（245-1）接触；所述研磨球的材质为钢铁；

所述送料组件（100）包括送料仓（110）和安装在送料仓（110）内的第一传送带（120），第一传送带（120）的尾端对齐研磨仓（210）的入口；

所述送料组件（100）还包括第二传送带（130），所述第一传送带（120）倾斜并且尾端高于首端，所述第二传送带（130）水平布置在第一传送带（120）之上，所述第一传送带（120）和第二传送带（130）的表面均设置有凸起横杆；

所述送料组件（100）还包括往复切刀（140）和往复驱动器（150），所述往复切刀（140）安装在送料仓（110）内并且往复切刀（140）位于第一传送带（120）和第二传送带（130）之间，往复驱动器（150）驱动往复切刀（140）水平往复运动；

所述往复驱动器（150）包括驱动电机（151）、驱动轮（152）和竖杆（153），所述送料仓（110）的侧壁设置有水平槽（111），往复切刀（140）位于水平槽（111）内，竖杆（153）连接往复切刀（140），竖杆（153）内设置有竖槽（153-1）；所述驱动轮（152）上设置有偏心的销轴（152-1），销轴（152-1）插入竖槽（153-1）内，电机驱动驱动轮（152）旋转；

超声波破碎器（500）安装在引导板（260）之上，所述筛板（250）上安装有振动器（251）。

2.根据权利要求1所述的破碎式煤炭灰分测量装置，其特征在于：所述研磨组件（200）还包括研磨电机（270）和传动齿轮（280），所述上研磨盘（220）和下研磨盘（230）的外表面均设置有环齿，传动齿轮（280）与环齿啮合，两个研磨电机（270）分别通过两个传动齿轮（280）驱动上研磨盘（220）和下研磨盘（230）旋转。

3.根据权利要求2所述的破碎式煤炭灰分测量装置，其特征在于：所述上研磨盘（220）和下研磨盘（230）的内表面均设置有径向纹路。

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