機篩式焦炭強度測定轉鼓的製作方法

2023-12-10 10:37:22

專利名稱：機篩式焦炭強度測定轉鼓的製作方法
技術領域：
一種機篩式焦炭強度測定轉鼓，用於測定焦炭的機械強度，屬於機械領域。
目前，國內測定焦炭的機械強度，均採用GB2006－80《冶金焦炭機械強度測定方法》所規定的轉鼓裝置來測定焦炭的抗碎強度和耐磨強度。鼓體是密閉的鋼板制圓筒，無穿心軸，將50kg大於60mm的焦炭放入轉鼓(1)內，要求4分±10秒之內轉鼓旋轉100轉，讓焦炭在轉鼓(1)內與等距離排列的四根50×100mm的角鋼反覆撞擊，然後將轉鼓內焦炭倒出，用直徑40mm和10mm圓孔篩進行人工篩分，將焦炭分成大於40mm、40～10mm、小於10mm三級並進行秤量，以確定該焦炭的機械強度。轉鼓的傳動機構為電動機(5)－聯軸節(4)－蝸輪蝸杆減速機(3)－轉鼓(1)。
現有技術的不足之處在於1.傳動機構沒有制動或與主動軸脫離保護裝置，在停機時由於蝸輪蝸杆減速機的自鎖特性，當轉鼓停轉時所有的轉動能量均在瞬間傳遞給蝸輪，造成對齒輪的撞擊，蝸輪的傳動齒輪經常損壞。
2.要求轉鼓在完成轉速每分鐘25轉，其4分鐘轉鼓旋轉100轉允許正負誤差為10秒，現有的機械式定時器，主要控制指標為4分鐘關機，由於定時器的精度誤差和轉速變化，控制精度差。
3.焦炭篩分由人工篩分，人為因素較多，數據缺乏可比性，而且要按不同直徑的焦炭多次篩分，勞動強度大。
本實用新型的目的在於避免上述現有技術的不足之處而設計的一種能自動精確計數、機械篩分、傳動機構使用壽命長的機篩式焦炭強度測定轉鼓，在蝸輪蝸杆減速機(3)的輸出軸(11)與轉鼓(1)輸入軸(12)之間裝複合式超越離合器(10)，在機架(7)的一側有偏心輪傳動機構(6)和脫鉤機構，組合往復篩(8)由滾輪(23)座落在機架(7)底座的軌道上，轉鼓(1)一側裝有磁鐵(13)，在機架(7)上裝有幹簧管(14)，由屏蔽導線將幹簧管(14)與自動控制計數器連接。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到

圖1為機篩式焦炭強度測定轉鼓正視圖，圖2為機篩式焦炭強度測定轉鼓側視圖，機篩焦炭是通過偏心輪傳動機構(6)帶動組合往復篩(8)進行水平往復運動。保護傳動系統中蝸輪的措施是在蝸輪蝸杆減速機(3)的輸出軸(11)與轉鼓輸入軸(12)之間裝複合式超越離合器(10)，複合式超越離合器(10)詳細結構在機械設計手冊(化學工業出版社出版第二版上冊第二分冊)第1227頁上。圖3為複合式超越離合器結構示意圖，在複合式超越離合器上裝有撥叉(9)，從圖4自動計數控制器電氣原理圖所示，撥叉(9)為XL，當人為拉開撥叉(9)，電路切斷，可防止誤動作傷人，推上撥叉，由撥叉連杆(9)驅動限位開關(14)，傳動系統開始動作。當推上撥叉(9)轉鼓(1)工作時，蝸杆輸出軸(11)為主動軸，帶動離合器的星輪和滾柱與外殼結合將扭矩傳給轉鼓(1)；當電機停轉時，減速機輸出軸隨即停轉，轉鼓(1)在慣性力作用下仍然轉動，此時離合器外殼主動與離合器分離，轉鼓(1)的動能不能傳給減速器，從而保護了蝸輪。
當需要手動調整轉鼓位置進行微調時，拉開撥叉(9)，手動圓柱銷離合器與星輪複合，通過手輪(2)轉動蝸輪減速機輸入軸(12)帶動轉鼓作慢速轉動，由於拉開撥叉(9)，限位開關XL斷路，使電動機無法啟動，可以防止誤動作造成蝸輪損壞。
圖5為偏心輪傳動機構和脫鉤機構結構圖，當轉鼓(1)內的焦炭倒入組合往復篩(8)上，由偏心輪傳動機構完成機械篩分動作。偏心輪傳動機構是偏心輪軸(15)上有一對偏心輪(16)，滾動軸承(17)套在偏心輪(16)外，滾動軸承(17)外裝連杆掛鈎(18)，有二個連杆掛鈎，鉤住在組合往復篩底架上的二個掛鈎架(22)，二個連杆掛鈎(18)之間由二根絲杆(19)(19′)連接，絲杆連接起定位作用。當偏心輪軸(15)由皮帶輪(20)帶動轉動，偏心輪(16)隨之轉動，同時滾動軸承(17)內圈轉動，由於偏心輪(16)的作用，滾動軸承(17)內圈也作偏心運動，驅動滾動軸承(17)外圈和與外圈相連的連杆掛鈎(18)產生不同的振幅，呈水平往復運動。使用滾動軸承(17)主要是降低偏心輪(16)與連杆掛鈎(18)之間的摩擦力。
圖6為組合往復篩底架結構圖，由收集盤(21)、掛鈎架(22)、滾輪(23)和凹槽板(24)組成，凹槽板(24)在收集盤(21)兩側，掛鈎架(22)在收集盤端頭，多層篩盤按篩盤篩分網孔的不同逐個向上堆放，將篩盤邊側的耳軸(25)嵌在凹槽板(24)的凹槽內，即可固定篩盤位置，篩盤可以根據不同要求設置層數，篩盤篩分網孔最上一層網孔最大，最下一層網孔最小。當連杆掛鈎(18)鉤住組合往復篩底架上的掛鈎架(22)時由於偏心輪(16)驅動連杆掛鈎(18)產生不同振幅，呈水平往復運動時，組合往復篩(8)隨之進行同步往復運動。通過換裝偏心距不同的偏心輪，可使連杆掛鈎(18)產生不同振幅和頻率，滾輪(23)起到支撐組合往復篩(8)及在機架(7)底部軌道上往復水平運動的作用。
完成連杆掛鈎(18)的脫鉤機構，由短杆(25)(25′)二根通過活動銷(26)連接成水平保持架，使連杆掛鈎(18)只能作水平往復運動，一根短杆(25)裝在掛鈎側的絲杆(19)上，另一根短杆(25′)和水平保持軸(27)連接，在水平保持軸(27)端頭裝有脫鉤壓杆(28)，當機械篩分動作完成，將各篩盤內不同尺寸的焦炭進行秤量時，需先將組合往復篩(8)從機架(7)底部拉出，必須先將連杆掛鈎(18)與掛鈎架(22)脫離，將脫鉤壓杆(28)下壓，帶動水平保持軸(27)轉動，拉杆(25′)順勢提起，拉杆(25)(25′)伸直，將拉杆掛鈎(18)抬高，與掛鈎架(22)脫離，將篩分裝置拉出機架(7)外。
圖4為電氣原理圖，轉鼓自動控制計數器起顯示作用和控制作用，由二進位計數器(29)、解碼顯示電路(30)、置零電路(31)、預置電路(32)、比較電路(33)、工作電源(34)、執行元件(35)和信號裝置(36)組成。在轉鼓側面裝有一塊磁鐵(13)，在機架(7)與磁鐵(13)相對應的位置裝有幹簧管(14)，由屏蔽導線將幹簧管(14)與自動控制計數器連接，當轉鼓(1)轉一圈，磁鐵(13)即給幹簧管(14)一個脈衝信號，二進位計數器計數(29)即由解碼顯示電路(30)顯示數字。在轉鼓轉動之前，將轉鼓(1)所需轉動數預置給預置電路(32)，當二進位計數器(29)計數，且由解碼電阻驅動七段數碼管(30)指示實際轉數，該二位數碼不斷與預先設置數由預置數碼(32)進行比較，當實際計數碼與預置數碼相同時，執行元件(35)動作，轉鼓(1)自動停機，同時信號裝置(36)的蜂鳴器發出聲、光信號。轉數控制精度100轉，上下誤差小於1轉。轉鼓自動計數控制器可與轉鼓(1)各自獨立放置，解決了噪音對操作人員的影響，也避免粉塵對控制設備的影響。
本實用新型的技術特徵是在轉鼓(1)的下方裝上機械篩分裝置，用自動計數器控制轉數，在蝸輪蝸杆與轉鼓輸入軸之間裝複合式超越離合器(10)。
圖1 機篩式焦炭強度測定轉鼓正視圖圖2 機篩式焦炭強度測定轉鼓側視圖圖3 複合式超越離合器結構示意圖圖4 自動計數控制器電氣原理圖圖5 偏心輪傳動機構和脫鉤機構結構圖圖6 組合往復篩底架結構圖下面結合實施例對本實用新型進一步加以闡述按照GB2006－80《冶金焦炭機械強度的測定方法》的要求，測定焦炭的抗碎強度和耐磨強度。
將一個篩孔為φ10的寬700×長1000×高80mm的篩盤裝在組合往復篩(8)底架(21)上，篩盤兩側耳軸(29)放入凹槽板的凹槽內，另一個篩孔為φ40的700×1000×120mm的篩盤置於φ10篩網的篩盤上，篩盤兩側耳軸(29)也放入同一個凹槽板(24)的凹槽內，將組合往復篩(8)從機架底部的軌道上推入，將脫鉤拉杆(28)壓下，二根拉杆(25)(25′)伸直，將絲杆(19)上提，連杆掛鈎(18)抬起，將組合往復篩(8)推到限位，即將拉杆掛鈎鉤住掛鈎架，固定好脫鉤拉杆(28)。
將50kg測試焦炭放入轉鼓內，轉鼓內徑φ1000mm，轉鼓內長度1000mm，將複合式超越離合器(10)的撥叉(9)撥到工作狀態，轉換開關到自動位置，按下置零按鈕，預置轉數100轉，按下啟動按鈕交流接觸器(37)吸合，轉鼓(1)以每分鐘25轉的速度運轉，轉鼓(1)每轉動一圈，轉鼓上磁鐵(13)給機架上相對應的幹簧管(14)一個脈衝信號，由二進位計數器(29)計數，並在充電數字顯示管(30)顯示數字，反映轉鼓轉數，同時該二進位數碼進入比較電路(33)，與預先給定的預置碼100轉數進行比較，當轉數累計數達到100轉時，比較電路(33)驅動執行元件(35)，交流接觸器(37)釋放，轉鼓(1)隨即停止轉動，並由信號裝置給出停機聲、光信號。
撥動撥叉(9)，將複合式超越離合器(10)置於手動位置，轉動手輪(2)，調整轉鼓(1)位置，開啟鼓門分2～3次將轉鼓內經過撞擊的焦炭倒入組合往復篩(8)上。
啟動偏心輪傳動機構的電機，通過皮帶輪(20)帶動偏心輪軸(15)轉動，偏心輪軸(15)上的偏心輪(16)的偏心距為15mm，偏心輪(16)帶動連杆掛鈎(18)作水平往復運動，組合往復篩(8)在機架(7)下部的軌道上作同步往復水平運動，組合往復篩(8)工作頻率260次／分，組合往復篩(8)往復幅度30mm，當組合往復篩往復運動10秒，切斷偏心輪傳動機構的電路，組合往復篩(8)停止運動。
壓下脫鉤壓杆(28)，連杆掛鈎(18)抬起，將組合往復篩沿軌道拉出機架(7)外面，分層抬下篩盤，最上層篩盤上焦炭顆粒直徑大於40mm，下一層篩盤上焦炭顆粒直徑在40～10mm之間，收集盤內焦炭顆粒小於10mm，對三層篩物進行秤量，從而確定焦炭的機械強度。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1、傳動機構合理緊湊，運轉平穩，使用壽命長；2、可按要求轉數實現自動停轉，控制可靠，計數精確度高，並有停轉聲、光信號；3、採用多層組合往復篩進行機械篩分，工作效率高、減少人為操作誤差，提高數據可比性；4、改善操作人員的工作環境，大幅度降低勞動強度；5、複合式超越離合器有限位保護裝置，在手動時電機不會啟動，可避免手輪跟轉傷人，操作方便，安全可靠。
權利要求1.一種機篩式焦炭強度測定轉鼓，由轉鼓(1)、機架(7)、蝸輪蝸杆減速機(3)、電動機(5)組成，其特徵在於在蝸輪蝸杆減速機的輸出軸(11)與轉鼓(1)輸入軸(12)之間裝複合式超越離合器(10)，在機架(7)的一側有偏心輪傳動機構(6)和脫鉤機構，組合往復篩(8)由滾輪(23)座落在機架(7)底座的軌道上，轉鼓(1)一側裝有磁鐵(13)，在機架(7)上裝有幹簧管(14)，由屏蔽導線將幹簧管(14)與自動控制計數器連接。
2.根據權利要求1所述的機篩式焦炭強度測定轉鼓，其特徵在於偏心輪傳動機構(6)是偏心輪軸(15)上有一對偏心輪(16)，滾輪軸承(17)套在偏心輪(16)外，滾動軸承(17)外裝連杆掛鈎(18)，二個連杆掛鈎(18)之間由二根絲杆(19)(19′)連接。
3.根據權利要求1所述的機篩式焦炭強度測定轉鼓，其特徵在於脫鉤機構由二根短杆(25)(25′)通過活動銷(26)連接，一根短杆(25)裝在連杆掛鈎(18)掛鈎側的絲杆(19)上，另一根短杆(25′)和水平保持軸(27)連接，在水平保持軸(27)端頭裝有脫鉤壓杆(28)。
4.根據權利要求1所述的機篩式焦炭強度測定轉鼓，其特徵在於組合往復篩(8)底架由收集盤(21)、掛鈎架(22)、滾輪(23)和凹槽板(24)組成，凹槽板(24)在收集盤兩側，掛鈎架(22)在收集盤端頭，多層篩盤邊側的耳軸(29)嵌在凹槽板(24)的凹槽內。
5.根據權利要求1所述的機篩式焦炭強度測定轉鼓，其特徵在於自動控制計數器由二進位計數器(29)、解碼顯示電路(30)、置零電路(31)、預置電路(32)、比較電路(33)、執行元件(35)和信號裝置(36)組成。
專利摘要一種機篩式焦炭強度測定轉鼓，用於測定焦炭的機械強度，屬於機械領域，其特徵在於在減速機的輸出軸(11)與轉鼓(1)輸入軸(12)之間裝複合式超越離合器(10)，在機架(7)的一側有偏心輪傳動機構和脫鉤機構，組合往復篩(8)可在機架(7)的軌道上作往復篩分運動，轉鼓(1)上裝磁鐵(13)和機架(7)上的幹簧管(14)相對應，由屏蔽導線將幹簧管(14)與自動控制計數器連接，該裝置用機篩測定焦炭強度，提高工作效率，減少人為誤差，自控程度高，運轉平穩。
文檔編號G01N3/00GK2116898SQ9123073
公開日1992年9月23日 申請日期1991年12月23日 優先權日1991年12月23日
發明者張春祥, 經以湘, 張春榮, 江一平 申請人:鎮江焦化廠