焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置的製作方法
2023-12-10 10:51:37
專利名稱：焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，特別涉及一種針對焦炭熱反應性測定儀在試驗過程中對高溫反應器裝入爐膛和提出爐膛的自動執行裝置。
背景技術：
根據國家標準《焦炭反應性及反應後強度試驗方法》GB/T 4000-2008中所規定的焦炭熱反應性測定中，需要將裝好試樣的反應器裝入到加熱爐的爐膛中，待經過規定的加熱及反應過程後需再由加熱爐的爐膛中提出反應器至爐膛外自然冷卻。這個過程一般均是由實驗室人員手工操作完成，由於反應器總重量近IOkg且在裝出爐過程中要人工雙手舉升一定高度才能實現，另外難度更大的是在測定試驗完成後要將近千度高溫狀態下的反應器提升出爐膛，這要求操作人員不能有一點馬虎，否則就會有被燙傷的危險性，另外又由於一般實驗室人員女性居多，故在這個操作環節上實現機械自動化完全代替人工操作已然成為必要。目前市場上此產品也有配備了機械操作的輔助裝置，按結構形式大致分為兩種類型第一種類型將反應性測定儀的爐體改成上懸的頂置結構，反應器由爐膛底部通過機構做進出爐膛的垂直動作實現裝出爐的目的，其結構弊端是1、由於爐體上懸，考慮到維護及檢修所以必須還要加裝爐體垂直移動的結構，導致設備笨重，日後維護難度大。2、反應器結構與國標規定的最通常的結構不同且其結構複雜，使用中容易洩漏， 這種非標反應器非市場通常供應規格，當其壽命終了更換時要付出高昂的採購費用。3、由於爐體上懸結構的限制，所以要儘可能降低爐體長度，導致爐膛恆溫區變短甚至無法達到國標要求，因此使試驗測定最終數據準確性無法保障。4、沒有必要的機械保護裝置，在操作人員疏忽或電氣控制失效時有發生事故的可能。第二種類型反應器的裝出爐由一個簡易單懸臂式電葫蘆或自製的單懸臂吊鉤裝置來完成，反應器用鋼絲與懸臂的吊鉤連接，再通過滑輪及鋼絲對反應器進行提升動作。試驗結束時通過這種裝置將反應器由爐膛中提出來，反應器被吊出爐膛後，仍需人工再高溫狀態下輔助將反應器移到爐體外側再下降到試驗人員可操作的位置，由於採用鋼絲吊掛反應器，所以在上升中反應器會左右搖晃，近千度高溫的反應器發生搖晃對操作人員安全造成極大隱患。同時這種吊出反應器的操作一般也僅在出爐時用，很多操作人員嫌操作過於麻煩和繁瑣，還不及人工直接操作來的簡便，所以乾脆放棄不用，其使用意義與現場實際應用嚴重脫節。同時，這種裝出爐結構也仍然沒有機械保護的措施，一旦鋼絲繩磨損老化將導致滑脫或電氣聯鎖保護失效將造成事故。綜上所述的兩種類型都存在以下缺陷設備笨重，裝備水平低下，且在操作過程中仍需人工輔助完成，更重要的是均不同程度的存在安全隱患，沒有達到現場實際應用的真實需求。 發明內容本實用新型的目的是提供一種焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，該裝置可使反應器裝爐和出爐自動執行，無需人工幹預，安全可靠，使用壽命長。為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案實現焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，包括反應器託架、垂直運動機構、水平旋轉機構、控制系統，反應器託架與垂直運動機構相連接，垂直運動機構與水平旋轉機構相連接，垂直運動機構與水平旋轉機構通過控制系統來控制垂直運動機構的垂直往復運動及水平旋轉機構的水平往復運動。所述的垂直運動機構由垂直運動絲杆及驅動絲杆運動的垂直運動電機組成，垂直運動絲杆與反應器託架相連接。所述的水平旋轉機構由電機、離合器、連接軸依次連接組成，連接軸與垂直運動電機底座相連接。所述的垂直運動機構設有增加垂直運動絲杆負載能力的垂直運動滑杆，垂直運動滑杆通過連接件與垂直運動絲杆相連接。所述的垂直運動機構由齒輪齒條或絲杆類運動機構結合直線軸承所組成的結構形式。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是1)反應器裝爐和出爐具有二維運動結構自動執行，任何環節均無需人工幹預；2)反應器結構遵從國標標準不做改變，使得此消耗型配件符合通用易購、消耗成本最低原則；3)反應器裝爐和出爐即可自動執行，也可選擇全人工操作，使得應用更為靈活；4)本裝出爐裝置的結構不對加熱爐進行改動，實現功能模塊化的靈活性；5)本裝置具備使用壽命長，日常使用中免維護等特點；6)操控上可通過計算機實現裝出爐動作的點動、連續、自動等控制，還要具有脫離計算機控制的全獨立模式的手動控制；7)具備機械動作上的保護裝置，以便電氣保護失效，機械動作不至於損壞機構或對操作人員造成安全隱患，具有高可靠性；8)具備裝備功能模塊化、結構形式人性化、體積小巧取捨自由、操作簡潔易用等特
點ο
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2-1、圖2-2是本實用新型自動裝出爐運動軌跡示意圖；圖3是水平旋轉機構的結構示意圖。圖中1-爐體2-散熱孔 3-爐體上蓋4-爐口法蘭 5-反應器6_進氣管 7-熱電偶8-排氣管9-支架10-反應器託架11-垂直運動絲杆12-垂直運動滑杆 13-垂直運動電機 14-裝出爐控制線插座 15-水平旋轉機構 16-反應器支架 15-1外殼(管狀鋼柱)15-2連接軸15-3離合器輸出軸15-4離合器15_5離合器輸入軸 15-6電機
具體實施方式
見圖1，焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，包括支架9、反應器託架10、垂直運動機構、水平旋轉機構、控制系統，垂直運動機構為由齒輪齒條或絲杆類運動機構結合直線軸承所組成的結構形式。本實施例中，垂直運動機構由垂直運動絲杆11及驅動絲杆運動的電機13組成，垂直運動絲杆11與反應器託架10相連接。見圖3，水平旋轉機構由電機15-6、離合器輸入軸15-5、離合器15_4、離合器輸出軸15-3、連接軸15-2依次連接組成，裝置外部設有管狀鋼柱外殼15-1。水平旋轉機構通過連接軸15-2與垂直運動電機底座相連接。所述的離合器是機械離合器，當水平運動超載或遇到障礙物時，會保護機械系統不被損壞。垂直運動機構與水平旋轉機構通過控制系統來控制垂直運動機構的垂直往復運動及水平旋轉機構的水平往復運動。反應器託架10用來承載反應器5，適用於GB/T4000-2008中規定的通用焦炭反應器，該反應器5可直接放置於反應器託架10中，反應器託架10連接於垂直運動絲杆11，同時為增加垂直絲杆的負載能力，又在反應器託架10上安裝兩根垂直運動滑杆12，反應器託架10及垂直運動滑杆12及支架9在垂直運動電機13的驅動下可做往復垂直運動，也即完成將反應器裝出爐膛的垂直方向運動。在水平旋轉機構15的驅動下，反應器託架10、垂直運動滑杆12、支架9及垂直運動電機13可實現水平往復運動。至此，反應器託架10即可實現垂直往復運動又可實現水平往復運動的二維運動方式的結構。支架9用於放置反應器5的進氣管6、排氣管8、熱電偶7的連接氣體管路及電信號導線等，而反應器支架16用於反應器5出爐後安放反應器5之用。由控制系統來的電氣控制信號等通過一個標準的插頭與裝出爐控制線插座14相連接，從而接受電氣控制的指令。裝爐實驗時，試驗人員可手動或自動將反應器託架10運動到反應器支架16的上方，並使反應器託架10在垂直方向降至最低位置，然後將裝好試樣的反應器5放於反應器託架10上，由控制系統控制，將反應器5沿圖2-1、圖2-2所示V或W的垂直方向提升，提升到最大高度後，自動沿圓弧A開始向爐膛中心方向W位置旋轉，當旋轉到爐膛中心W最上方時，自動執行將反應器5沿W的垂直方向下降放置於爐膛內，至此自動裝爐過程完成。當試驗結束後，控制系統自動先對反應器5沿W垂直方向提升，提升到爐膛上方後，自動執行沿圓弧A開始向爐膛外側V或W的位置水平旋轉的運動，當旋轉到反應器支架 16上方後，接續開始沿W或V自動垂直下降，將反應器5落到反應器支架16上，至此自動出爐動作執行完成。
權利要求1.焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，其特徵在於，包括反應器託架、垂直運動機構、水平旋轉機構、控制系統，反應器託架與垂直運動機構相連接，垂直運動機構與水平旋轉機構相連接，垂直運動機構與水平旋轉機構通過控制系統來控制垂直運動機構的垂直往復運動及水平旋轉機構的水平往復運動。
2.根據權利要求1所述的焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，其特徵在於，所述的垂直運動機構由垂直運動絲杆及驅動絲杆運動的垂直運動電機組成，垂直運動絲杆與反應器託架相連接。
3.根據權利要求2所述的焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，其特徵在於，所述的水平旋轉機構由電機、離合器、連接軸依次連接組成，連接軸與垂直運動電機底座相連接。
4.根據權利要求2所述的焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，其特徵在於，所述的垂直運動機構設有增加垂直運動絲杆負載能力的垂直運動滑杆，垂直運動滑杆通過連接件與垂直運動絲杆相連接。
5.根據權利要求1所述的焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，其特徵在於，所述的垂直運動機構由齒輪齒條或絲杆類運動機構結合直線軸承所組成的結構形式。
專利摘要本實用新型涉及一種焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，特別涉及一種針對焦炭熱反應性測定儀在試驗過程中對高溫反應器裝入爐膛和提出爐膛的焦炭熱反應性測定儀自動裝出爐裝置，特徵在於，包括反應器託架、垂直運動機構、水平旋轉機構、控制系統，反應器託架與垂直運動機構相連接，垂直運動機構與水平旋轉機構相連接，垂直運動機構與水平旋轉機構通過控制系統來控制垂直運動機構的垂直往復運動及水平旋轉機構的水平往復運動。該裝置可使反應器裝爐和出爐自動執行，無需人工幹預，安全可靠，使用壽命長。
文檔編號G01N33/22GK202041522SQ201120031250
公開日2011年11月16日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者沈龍 申請人:鞍山星源達科技有限公司