CN208672473U - 一种煤样水分仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种煤样水分仪，包括具有炉膛的封闭炉胆和设于炉膛内用于支撑若干坩埚的转盘，以及一端穿过封闭炉胆并固定于转盘底部的转轴，还包括设于转轴与封闭炉胆之间、用于密封炉膛的密封组件。由于在转轴与封闭炉胆之间设有密封组件，使炉膛的密封性有所提升，检测过程中保护气体泄漏量减少，同时避免外界空气进入炉膛内，降低煤样因转轴与封闭炉胆之间密封性差而使其被氧化的风险。因此，本实用新型所提供煤样水分仪有利于提升检测精度。

Description

一种煤样水分仪

技术领域

本实用新型涉及煤样检测技术领域，特别涉及一种煤样水分仪。

背景技术

在煤的表面及其颗粒内部均吸附有水分，当煤中水分含量较高时，一方面会增加煤的加工、运输及贮存难度，另一方面还可能因水分在燃烧过程中带走大量热量导致煤的发热量降低，因此检测煤中水分含量就显得尤为必要。

现有用于检测煤中水分含量的水分仪通常包括具有炉膛的封闭炉胆和设于炉膛内并用于支撑若干坩埚的转盘，以及一端穿过所述封闭炉胆并伸入所述炉膛内以支撑转盘转动的转轴。

由于现有转轴和封闭炉胆之间缺乏结构合理的密封件，造成炉膛的密封性差，导致在检测煤样的过程中外界空气混入炉膛，使得煤样在检测过程中仍有被氧化的可能，影响检测结果。因此，现有煤样水分仪的检测精度差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种煤样水分仪，有利于提升检测精度。

其具体方案如下：

本申请提供一种煤样水分仪，包括具有炉膛的封闭炉胆和设于所述炉膛内用于支撑若干坩埚的转盘，以及一端穿过所述封闭炉胆并固定于所述转盘底部的转轴，还包括设于所述转轴与所述封闭炉胆之间、用于密封所述炉膛的密封组件。

优选地，所述封闭炉胆的底部设有用于安装所述密封组件的阶梯形通孔，所述密封组件包括：

安装于所述转轴上的密封缓冲件；

安装于所述转轴上且与所述阶梯形通孔相抵的固定轴套；所述固定轴套的中心设有用于容纳所述密封缓冲件的容纳槽；

套设于所述固定轴套外周且与所述封闭炉胆相固连的连接法兰；

一端分别与所述连接法兰相固连且与所述固定轴套相抵的压盖。

优选地，所述密封缓冲件包括：

安装于所述转轴外周的密封套，所述密封套的底部具有与所述容纳槽相抵的止挡凸缘；

设于所述密封套与所述容纳槽之间且一端与所述止挡凸缘远离所述容纳槽的一端相抵的压紧密封圈；

位于所述密封套与所述容纳槽之间且两端分别与所述压紧密封圈和所述压盖相抵、用于挤压所述压紧密封圈的压紧套环。

优选地，还包括固设于所述转轴靠向所述转盘的一端、用于扰动气流的扰流组件。

优选地，所述扰流组件包括：

固设于所述转轴外周的固定套环；

若干固设于所述固定套环外周且呈辐射状分布的扰流片。

优选地，若干所述扰流片相对于所述固定套环的中心轴线倾斜分布。

优选地，还包括设有所述炉膛顶部、用于取放煤样的取样口，所述取样口设有用于打开或封闭所述取样口的开合装置，所述开合装置包括：

设于所述取样口上且能够相对于所述取样口伸缩以打开或封闭所述取样口的伸缩门；

设于所述封闭炉胆上、用于引导所述伸缩门伸缩的导向块；

固定于所述封闭炉胆的顶部且与所述伸缩门相连、用于驱动所述伸缩门相对于所述取样口伸缩的伸缩驱动元件。

优选地，所述封闭炉胆包括：

具有圆柱状结构且相互嵌套的内壳和外壳；

设于所述外壳与所述内壳之间的保温层；

分别固定于所述内壳和所述外壳两端、用于形成所述炉膛的上封盖和下封盖。

优选地，所述上封盖设有若干呈同心环状均匀分布的排气孔。

优选地，还包括：

固设于所述上封盖上且伸入所述炉膛内、用于检测所述炉膛内温度的温度检测装置；

设于所述炉膛内、用于加热所述炉膛的加热装置；

分别与所述温度检测装置和所述加热装置相连、用于根据所述温度检测装置发送的信号控制所述加热装置工作状态的控制装置。

相对于背景技术，本实用新型提供一种煤样水分仪，包括具有炉膛的封闭炉胆和设于所述炉膛内用于支撑若干坩埚的转盘，以及一端穿过所述封闭炉胆并固定于所述转盘底部的转轴，还包括设于所述转轴与所述封闭炉胆之间、用于密封所述炉膛的密封组件。

由于在所述转轴与所述封闭炉胆之间设有密封组件，使所述炉膛的密封性有所提升，检测过程中保护气体泄漏量减少，同时避免外界空气进入所述炉膛内，降低煤样因所述转轴与所述封闭炉胆之间密封性差而使其被氧化的风险。因此，本实用新型所提供煤样水分仪有利于提升检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的煤样水分仪的剖面结构图；

图2为图1中密封组件的剖面结构图；

图3为图2中密封套的轴侧示意图；

图4为图1中扰流组件的结构示意图；

图5为1中封闭炉胆的剖面示意图；

图6为图5中俯视图；

附图标记如下：

封闭炉胆1、转盘2、转轴3、密封组件4、扰流组件5、开合装置6、温度检测装置7、加热装置8、通气环组件9和称量机构10；

炉膛11、内壳12、外壳13、保温层14、上封盖15、下封盖16和取样口17；

排气孔151；

密封缓冲件41、固定轴套42、连接法兰43和压盖44；

密封套411、压紧密封圈412和压紧套环413；

止挡凸缘4111；

固定套环51和扰流片52；

秤杆101、天平102和升降装置103。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的煤样水分仪的剖面结构图。

本实用新型实施例公开了一种煤样水分仪，包括封闭炉胆1、转盘2、转轴3和密封组件4。

请参考图5和图6，图5为1中封闭炉胆的剖面示意图；图6为图5中俯视图。

封闭炉胆1具有炉膛11，以便为待测煤样提供所需的温场和保护气体。在该具体实施例中，为了使煤样能够实现快速升温且使煤样所处的温场均匀性好，炉膛11优选呈圆柱状腔体，相应地，封闭炉胆1包括内壳12、外壳13、保温层14、上封盖15和下封盖16，其中，内壳12和外壳13均具有圆柱状结构，且内壳12和外壳13相互嵌套。保温层14设于内壳12和外壳13之间，由保温材料填充而成，用于减缓炉膛11与外界之间的热交换，起到保温作用。上封盖 15和下封盖16分别固定于外壳13和内壳12的两端，以便形成封闭的炉膛11。

上封盖15设有若干呈同心环状分布的排气孔151，以便在炉膛11内充入氮气等保护气体时使炉膛11内的空气充分、快速地排出。排气孔151优选圆形通孔，当然，不限于此。

转盘2设于炉膛11内，用于支撑若干坩埚。转轴3的一端穿过封闭炉胆1，且该端固定于转盘2底部，用于带动转盘2转动，以便测量转盘2上若干坩埚的重量。

请参考图2和图3，图2为图1中密封组件的剖面结构图；图3为图2中密封套的轴侧示意图。

密封组件4设于转轴3与封闭炉胆1之间，主要用于密封炉膛11，以提升炉膛11的密封性。在该具体实施例中，封闭炉胆1的底部设有用于安装密封组件 4的阶梯形通孔，也即下封盖16的底部设有阶梯形通孔，相应地，密封组件4 包括密封缓冲件41、固定轴套42、连接法兰43和压盖4。其中，密封缓冲件41 安装于转轴3上，为优化炉膛11的密封效果，密封缓冲件41包括密封套411、压紧密封圈412和压紧套环413。

固定轴套42安装于转轴3上，且固定轴套42的外周与下封盖16的阶梯形通孔相抵。在该具体实施例中，固定轴套42的外周大致呈圆柱状，且底端设有与阶梯形通孔相抵的台阶面，以便配合压盖4限定固定轴套42轴向移动。

值得注意的是，固定轴套42的中心设有用于容纳密封缓冲件41的容纳槽，容纳槽的高度小于固定轴套42的高度，以便配合压紧套环413限定密封缓冲件 41轴向移动。

连接法兰43套设于固定轴套42的外周，且与封闭炉胆1相固连。优选地，连接法兰43与固定轴套42之间采用过盈连接，以防转轴3在旋转过程中因连接法兰43与固定轴套42之间间隙过大而发生摆动。连接法兰43远离固定轴套42 的一端设有用于连接封闭炉胆1的连接凸缘，连接凸缘与下封盖16之间均设有相互贯通的连接孔，以便利用螺栓螺母将连接法兰43与封闭炉胆1固连为一体。

压盖4的底端与连接法兰43相固连，且该端与固定轴套42相抵。优选地，压盖4呈圆盘状，在其厚度方向上设有若干与连接凸缘的连接孔对应贯通的固定孔，以便利用螺栓螺母将压盖4、连接法兰43和下封盖16固连为一体。

密封套411安装于转轴3的外周，其内侧面与转轴3对应轴段的外周面相抵，其外周面大致呈圆柱状。密封套411的底部具有与容纳槽的端面相抵的止挡凸缘4111。密封套411与转轴3紧密配合形成动密封，由耐高温且带自润滑的材质制成，以免密封套411与转轴3之间形成较大阻力距。

压紧密封圈412设于密封套411与容纳槽之间，且一端与止挡凸缘4111远离容纳槽的一端相抵。在该具体实施例中，压紧密封圈412具体设于密封套411 的外周面与容纳槽的内侧面之间，且压紧密封圈412的底端面与止挡凸缘4111 的上端面相抵。压紧密封圈412通常是由具有弹性的材质制成。

压紧套环413位于密封套411与容纳槽之间，且其两端分别与压紧密封圈 412和压盖4相抵，主要用于挤压压紧密封圈412。具体地，压紧套环413位于压紧密封圈412的顶部，具体设于密封套411的外周面与容纳槽的内侧面之间。压紧套环413依据实际情况设置，当压紧密封圈412的高度足以使其两端分别抵于止挡凸缘4111与压盖4之间时，无需增设压紧套环413，并不影响实现本实用新型的目的。

请参考图4，图4为图1中扰流组件的结构示意图。

本实用新型还包括固设于转轴3靠向转盘2的一端的扰流组件5，以便扰动气流。在该具体实施例中，扰流组件5包括固设于转轴3外周的固定套环51和若干固设于固定套环51外周的扰流片52，若干扰流片52呈辐射状分布。为了优化扰流组件5的扰流效果，若干扰流片52相对于固定套环51的中心轴线倾斜分布，且各扰流片52与固定套环51中心轴线间的夹角相等。

考虑到取样的方便性，本实用新型还包括设于炉膛11顶部的取样口17，以方便从炉膛11内取放煤样。在该具体实施例中，取样口17优选方形取样口 17。为了保证炉膛11相对封闭，在取样口17处设有用于打开或封闭取样口17 的开合装置6。

在该具体实施例中，开合装置6包括伸缩门和伸缩驱动元件，其中，伸缩门设于取样口17上，且能够相对于取样口17伸缩以打开或封闭取样口17。具体地，伸缩门是由若干相对嵌套的矩形金属套组合而成，当然，伸缩门也可以是由两块分别相对铰接于取样口17上的组合门板，并不影响实现本实用新型的目的。伸缩驱动元件固定于封闭炉胆1的顶部，且与伸缩门相连，主要用于驱动伸缩门相对于取样口17伸缩。伸缩驱动元件优选液压缸或气缸，固定端上封盖15相固连，活塞杆与伸缩门相连。

需要指出的是，为了进一步优化开合装置6的密封效果，开合装置6包括用于引导伸缩门沿取样口17边沿伸缩的导向块。在该具体实施例中，导向块具体包括两块分别设于伸缩门对应两侧且与伸缩门两侧边沿相抵的楔形块。当然导向块的结构不限于此。

本实用新型还包括温度检测装置7、加热装置8和控制装置。温度检测装置7穿过上封盖15并延伸至炉膛11内，且固定于上封盖15上，主要用于检测炉膛11内温度。加热装置8设于炉膛11内，主要用于加热炉膛11。在该具体实施例中，加热装置8大致呈圆环状，其中心轴线与转轴3的中心轴线重合，以便炉膛11均匀受热。控制装置分别与温度检测装置7和加热装置8相连，主要用于根据温度检测装置7发送的信号控制加热装置8工作状态。当温度检测装置7 检测炉膛11内的温度达到预设温度时，将信号传递至控制装置，经控制装置判断分析，控制装置控制加热装置8停止加热；反之，控制装置控制加热装置 8继续为炉膛11加热。

本实用新型还包括设于炉膛11内的通气环组件9，通气环组件9大致呈圆弧状，位于加热装置8的外周，主要用于为氮气等保护气体提供气流通道。通气环组件9朝向加热装置8的一侧设有若干呈环状分别的出气孔，当加热装置8 加热时，通气环组件9的气体通过出气孔均匀向加热装置8的表面吹气，从而把加热装置8表面的热量带走，从而使炉膛11的热量均匀分布。

考虑到节约成本问题，本实用新型还包括用于测量坩埚重量的称量机构 10和底座框架，称量结构包括秤杆101、天平102和升降装置103。

秤杆101一端伸入炉膛11内，且相对于转盘2上的任意坩埚升降以压向或远离对应坩埚。天平102与秤杆101远离所述转盘2的一端相固连，用于配合秤杆101测量对应坩埚重量。升降装置103固定于天平102底部，用于支撑天平102 带动秤杆101相对于坩埚升降。显然，利用升降装置103驱动秤杆101相对于坩埚升降，取代现有的转盘2升降，极大地缩小了炉膛11的体积，从而有利于节约成本。

其中，升降装置103包括承载板、导向柱和升降驱动组件，其中，承载板固定于天平102的底部，主要用于支撑天平102。导向柱固设于底座框架内，且穿过承载板，主要用于引导承载板带动天平102升降。为了防止承载板在沿导向柱移动的过程中发生晃动，导向柱优选包括四根呈环状均匀分布的圆柱形立柱。升降驱动组件固设于承载板远离天平102一侧，主要用于驱动承载板升降。

优选地，升降驱动组件包括升降凸台、偏心轮和升降驱动元件。升降凸台固设于承载板远离天平102的一侧，以便带动承载板升降。偏心轮与升降凸台相抵，用于带动升降凸台升降。具体地，偏心轮包括距离基圆中心最远的最高点和距离基圆中心最近的最低点，以及连接于最高点和最低点之间的圆弧形边沿。当偏心轮与升降凸台的接触点由最低点转动至最高点时，偏心轮带动升降凸台相对底座框架上升，升降凸台带动承载板上升，天平102和秤杆 101随承载板上升，从而使秤杆101压向对应的坩埚，通过天平102获取对应坩埚的重量；反之，秤杆101远离对应坩埚。升降驱动元件固设于底座框架内，且与偏心轮相连，主要用于驱动偏心轮转动。为了方便控制秤杆101的升降，升降驱动元件优选伺服电机，当然，不限于此。

本实用新型所提供的煤样水分仪的工作原理如下：

将若干坩埚放置于转盘2上；

启动转轴3，称量机构10依次对若干空坩埚进行称量；

将煤样放入若干坩埚中，再利用称量机构10对若干盛有煤样的坩埚进行称量；

接通气源，保护气体流入通气环组件9内，经出气孔均匀流入炉膛11内，与炉膛11内的空气混合；

再次启动转轴3，扰流组件5随之转动，对炉膛11内混合气体持续扰流，炉膛11内的空气从上封盖15上的排气孔151排出；

一段时间后，启动加热装置8加热炉膛11，温度检测装置7检测炉膛11内的温度，直至炉膛11内的温度达到预设值，停止加热；

再次启动称量机构10，对若干坩埚进行称量；

这样便完成一个工作循环。

综上所述，本实用新型所提供的煤样水分仪，包括具有炉膛11的封闭炉胆1、转盘2和转轴3，还包括设于转轴3与封闭炉胆1之间的密封组件4，使炉膛11的密封性有所提升，检测过程中保护气体泄漏量减少，同时避免外界空气进入炉膛11内，降低煤样因转轴3与封闭炉胆1之间密封性差而使其被氧化的风险。因此，本实用新型所提供煤样水分仪有利于提升检测精度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种煤样水分仪，包括具有炉膛(11)的封闭炉胆(1)和设于所述炉膛(11)内用于支撑若干坩埚的转盘(2)，以及一端穿过所述封闭炉胆(1)并固定于所述转盘(2)底部的转轴(3)，其特征在于，还包括设于所述转轴(3)与所述封闭炉胆(1)之间、用于密封所述炉膛(11)的密封组件(4)。

2.根据权利要求1所述的煤样水分仪，其特征在于，所述封闭炉胆(1)的底部设有用于安装所述密封组件(4)的阶梯形通孔，所述密封组件(4)包括：

安装于所述转轴(3)上的密封缓冲件(41)；

安装于所述转轴(3)上且与所述阶梯形通孔相抵的固定轴套(42)；所述固定轴套(42)的中心设有用于容纳所述密封缓冲件(41)的容纳槽；

套设于所述固定轴套(42)外周且与所述封闭炉胆(1)相固连的连接法兰(43)；

一端分别与所述连接法兰(43)相固连且与所述固定轴套(42)相抵的压盖(44)。

3.根据权利要求2所述的煤样水分仪，其特征在于，所述密封缓冲件(41)包括：

安装于所述转轴(3)外周的密封套(411)，所述密封套(411)的底部具有与所述容纳槽相抵的止挡凸缘(4111)；

设于所述密封套(411)与所述容纳槽之间且一端与所述止挡凸缘(4111)远离所述容纳槽的一端相抵的压紧密封圈(412)；

位于所述密封套(411)与所述容纳槽之间且两端分别与所述压紧密封圈(412)和所述压盖(44)相抵、用于挤压所述压紧密封圈(412)的压紧套环(413)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的煤样水分仪，其特征在于，还包括固设于所述转轴(3)靠向所述转盘(2)的一端、用于扰动气流的扰流组件(5)。

5.根据权利要求4所述的煤样水分仪，其特征在于，所述扰流组件(5)包括：

固设于所述转轴(3)外周的固定套环(51)；

若干固设于所述固定套环(51)外周且呈辐射状分布的扰流片(52)。

6.根据权利要求5所述的煤样水分仪，其特征在于，若干所述扰流片(52)相对于所述固定套环(51)的中心轴线倾斜分布。

7.根据权利要求2所述的煤样水分仪，其特征在于，还包括设有所述炉膛(11)顶部、用于取放煤样的取样口(17)，所述取样口(17)设有用于打开或封闭所述取样口(17)的开合装置(6)，所述开合装置(6)包括：

设于所述取样口(17)上且能够相对于所述取样口(17)伸缩以打开或封闭所述取样口(17)的伸缩门；

设于所述封闭炉胆(1)上、用于引导所述伸缩门伸缩的导向块；

固定于所述封闭炉胆的顶部且与所述伸缩门相连、用于驱动所述伸缩门相对于所述取样口(17)伸缩的伸缩驱动元件。

8.根据权利要求7所述的煤样水分仪，其特征在于，所述封闭炉胆(1)包括：

具有圆柱状结构且相互嵌套的内壳(12)和外壳(13)；

设于所述外壳(13)与所述内壳(12)之间的保温层(14)；

分别固定于所述内壳(12)和所述外壳(13)两端、用于形成所述炉膛(11)的上封盖(15)和下封盖(16)。

9.根据权利要求8所述的煤样水分仪，其特征在于，所述上封盖(15)设有若干呈同心环状均匀分布的排气孔(151)。

10.根据权利要求9所述的煤样水分仪，其特征在于，还包括：

固设于所述上封盖(15)上且伸入所述炉膛(11)内、用于检测所述炉膛(11)内温度的温度检测装置(7)；

设于所述炉膛(11)内、用于加热所述炉膛(11)的加热装置(8)；

分别与所述温度检测装置(7)和所述加热装置(8)相连、用于根据所述温度检测装置(7)发送的信号控制所述加热装置(8)工作状态的控制装置。