一种型煤落下强度测定仪的制作方法

本发明属于型煤检测试验装置技术领域，具体地是一种型煤落下强度测定仪。

背景技术：

在检测型煤落下强度试验时：型煤样品从两米高度瞬间落下时，强度没有达到测试要求的型煤（清洁煤球）会有部分摔碎。在此过程中因型煤破碎会产生粉尘，而且现有的用于测量型煤落下强度的测定仪为敞开式结构，并且仪器本身没有防尘密封装置，从而导致煤尘外溢，并且会影响实验操作人员的身体健康。

由于设备是全敞开状态、实验过程中煤尘四溢污染实验室中其它设备、给试验工作人员造成粉尘职业疾病危害。会给操作人员造成风尘职业病危害。

对于型煤强度的测定要得到精准可靠的数据需要将一定量的型煤样品，从2m高处自由落下到规定厚度的钢板上；然后将落下的型煤中粒度大于13mm的型煤块再次落下，共落下三次，以第三次落下后粒度大于13mm的型煤块质量占原型煤试样的质量百分数，表示型煤的落下强度。内部校准以过13㎜筛为准。

然而，现有的型煤落下强度测定仪中不具备称量和筛分功能，每次落下后的称量及筛分作业完全依靠试验人员手动完成。因此，使用现有的实验仪器进行型煤落下强度试验费时费力。

综上所述，为了解决型煤强度落下试验过程中存在的粉尘污染、危害试验人员身体健康以及试验过程耗时费力的问题，对现有的试验仪器进行改进是一件值得去做的事情。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能完成自动称量和筛分并且具有粉尘收集功能的型煤落下强度测定仪，从而解决使用现有的测定仪进行试验时存在的粉尘污染、危害试验人员身体健康以及试验过程耗时费力的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种型煤落下强度测定仪，包括门型架、控制箱和料盒，所述料盒连接在所述门型架上并在卷扬机的作用下能相对门型架上下滑动，试验时料盒滑动至靠近门型架顶端处，装料时料盒下滑至适合装料的位置处，还包括除尘组件和筛分称量组件；所述除尘组件包括防尘箱、粉尘监测器和吸尘器；所述防尘箱是一侧设置有密封门的矩形箱体，所述门型架固定安装在防尘箱内；所述粉尘监测器固定设置在防尘箱上；所述吸尘器通过管体与防尘箱连通；所述筛分称量组件包括安装板、称量传感器、称量板和筛分盒；在门型架两侧对称固定连接有所述安装板，在两安装板的上方分别安装有所述称量传感器；所述称量板的两端分别连接在对应侧的称量传感器上方；称量板上设置有贯通孔；所述筛分盒上端开口，下端设置有底板，底板上设有筛分孔；筛分盒与称量板滑动连接且筛分盒设置在贯通孔处；筛分盒一侧外壁上连接有伸缩驱动，所述伸缩驱动的动作方向与筛分盒相对称量板的滑动方向相同；筛分盒设置在料盒的下方；所述伸缩驱动和称量传感器分别与控制箱导线连接。

与现有技术相比本发明具有的有益效果是：本发明通过设防尘组件有效的解决了试验过程中的粉尘污染问题，并且消除了因粉尘污染对试验人员健康的影响；通过筛分称量组件的设置并在控制箱的作用下使得本发明实现了自动称量及筛分功能，解决了因人工手动筛分及称量耗时费力的问题。

对于本发明的技术方案，还可以作进一步改进。

进一步的，在门型架底座上设置有升降驱动，在升降驱动顶部固定连接有粉尘收集盘；所述升降驱动与控制箱导线连接。

进一步的，所述粉尘收集盘上设置有补偿板，所述补偿板的上端面设置有与所述筛分孔对应的柱体，并且柱体的高度等于筛分盒底板的厚度。在升降驱动的作用下补偿板完成与筛分盒的连接和分离。相接时柱体插入对应的筛分孔中并且柱体上面与筛分盒的底面对齐；分离时柱体与筛分盒底板的下表面形成间隙。

进一步的，在粉尘收集板上设置有安装槽，并且安装槽远离密封门一侧设置有用于定位补偿板的封堵；补偿板插接在安装槽内并且能够从安装槽内顺畅的抽出。

进一步的，所述称量板与筛分盒通过导柱与滑座构成滑动连接结构；在称量板上贯通孔两侧对称设置有所述导柱；在筛分盒两侧对称固定连接有所述滑座，滑座分别套接在对应侧的导柱上。

进一步的，所述伸缩驱动设置为电推杆，所述电推杆的头部设置有电磁铁。型煤落下及筛分时，电推杆通过电磁铁与筛分盒吸附连接；筛分完成后，电磁铁断电，电推杆与筛分盒断开连接。

进一步的，所述用于连通吸尘器和防尘箱的管体采用柔性管；所述的吸尘器使用箱式吸尘器。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图及剖视图。

图2是本发明实施例除尘组件的立体图。

图3是本发明实施例主体结构的立体图。

图4是本发明实施例称主体结构的俯视图。

图5是本发明实施例展示筛分称量组件的连接示意图及局部剖视图。

图6是本发明实施例粉尘收集盘的结构示意图。

图中：门型架1；底座2；料盒3；控制箱4；定滑轮5；分绳器6；卷扬机7；除尘组件8；防尘箱8-1；密封门8-1-1；粉尘监测器8-2；管体8-3；吸尘器8-4；安装板9；称量传感器10；称量板11；贯通孔11-1；筛分盒12；筛分孔12-1；粉尘收集盘13；补偿板14；柱体14-1；升降驱动15；导柱16；滑座17；电磁铁18；伸缩驱动19；支撑架20。

具体实施方式

下面将结合现有技术、附图及实施例对本发明进行详述。

首先介绍一下相关的现有技术，现有技术中的型煤落下强度测定仪主要由门型架1、控制箱4和料盒3等组成；并且料盒3两端与门型架1滑动连接，门型架1顶端设置有两个定滑轮5，并且在门型架1一侧立柱上端固定有分绳器6，并在靠近该侧立柱的下端设置有小型卷扬机7，卷扬机7上设置有钢丝绳，该钢丝绳上端与卡扣一端连接，在卡扣的另一端连接两根钢丝绳，这两根钢丝绳经分绳器6分别绕过安装在门型架1顶部并设置在料盒3左右两侧的定滑轮5，钢丝绳绕过定滑轮5后竖直向下并与料盒3两侧连接架固定连接。料盒3在卷扬机7的作用下能相对门型架1上下滑动，试验时料盒3滑动至靠近门型架1顶端处，装料时料盒3下滑至适合装料的位置处。门型架1的底端固定在底座2上，并且所述的小型卷扬机7也安装在底座2上，在底座2上设置有。在控制箱4的作用下，通过操作相应按钮，可以使料盒3随卷扬机7的动作相应的上升或者下降；并且按下控制箱4内对应的按钮可将料盒3底部打开，完成型煤的下落。

与现有技术相比本发明的创新之处主要是在现有技术的基础上增加了除尘组件8，同时，在门型架1底部设置了筛分称量组件。

本发明提供的型煤落下强度测定仪，还包括除尘组件8和筛分称量组件等。

所述除尘组件8包括防尘箱8-1、粉尘监测器8-2和吸尘器8-4；所述防尘箱8-1是一侧设置有密封门8-1-1的矩形箱体，所述门型架1固定安装在防尘箱8-1内；所述粉尘监测器8-2固定设置在防尘箱8-1上；所述吸尘器8-4通过管体8-3与防尘箱8-1连通。通过设防尘组件有效的解决了试验过程中的粉尘污染问题，并且消除了因粉尘污染对试验人员健康的影响。

所述筛分称量组件包括安装板9、称量传感器10、称量板11和筛分盒12；在门型架1两侧对称固定连接有所述安装板9，在两安装板9的上方分别安装有所述称量传感器10；所述称量板11的两端分别连接在对应侧的称量传感器10上方；称量板11上设置有贯通孔11-1。所述筛分盒12上端开口，下端设置有底板，底板上设有筛分孔12-1；筛分盒12与称量板11滑动连接且筛分盒12设置在贯通孔11-1处，筛分盒12的底板的下表面位于称量板11下方；筛分盒12一侧外壁上连接有伸缩驱动19，伸缩驱动19固定安装在支撑架20上，支撑架20固定在底板上，所述伸缩驱动19的动作方向与筛分盒12相对称量板11的滑动方向相同；筛分盒12设置在料盒3的下方；所述伸缩驱动19和称量传感器10分别与控制箱4导线连接。通过筛分称量组件的设置并在控制箱4的作用下使得本发明实现了自动称量及筛分功能，解决了因人工手动筛分及称量耗时费力的问题。

下面介绍一下，在实施本发明的时候可以采用的优选结构。

作为优选结构，在门型架1底座2上设置有升降驱动15，在升降驱动15顶部固定连接有粉尘收集盘13；所述升降驱动15与控制箱4导线连接。所述的粉尘收集盘13设置在筛分称量组件的正下方并且与称量板11平行设置。粉尘收集盘13的各边均比称量板11宽。

粉尘收集盘13设置在筛分称量组件下方，用来收集型煤落下后筛分出的不符合要求的型煤碎块或型煤粉，方便了筛分掉的碎煤及煤粉的收集。

作为优选结构，所述粉尘收集盘13上设置有补偿板14，所述补偿板14的上端面设置有与所述筛分孔12-1对应的柱体14-1，并且柱体14-1的高度等于筛分盒12底板的厚度。在升降驱动15的作用下补偿板14完成与筛分盒12的连接和分离。相接时柱体14-1插入对应的筛分孔12-1中并且柱体14-1上面与筛分盒12的底面（即筛分盒12的底板上面）对齐；分离时柱体14-1与筛分盒12底板的下表面形成间隙，以便在伸缩动的作用下筛分盒12在称量板11的贯通孔11-1中完成筛分动作。

在粉尘收集盘13上设置补偿板14，在升降驱动15的作用下设置在补偿板14上的主体插入到对应的筛分孔12-1中，即将筛分盒12底板补偿为“无孔平板”，消除了筛孔可能对型煤下落破碎带来的影响，从而使得试验结果保持原有的精准度。

作为优选结构，在粉尘收集盘13上设置有安装槽，并且安装槽远离密封门8-1-1一侧设置有用于定位补偿板14的封堵；补偿板14插接在安装槽内并且能够从安装槽内顺畅的抽出。

将补偿板14设置为与粉尘收集盘13独立的并且与粉尘收集盘13为可拆的插接结构，方便了从粉尘收集盘13上将碎煤及煤粉取出。

作为优选结构，所述称量板11与筛分盒12通过导柱16与滑座17构成滑动连接结构；在称量板11上贯通孔11-1两侧对称设置有所述导柱16；在筛分盒12两侧对称固定连接有所述滑座17，滑座17分别套接在对应侧的导柱16上。导柱16通过支座轴承固定安装在称量板11上。

作为优选结构，所述伸缩驱动19设置为电推杆，所述电推杆的头部设置有电磁铁18。型煤落下及筛分时，电推杆通过电磁铁18与筛分盒12吸附连接；筛分完成后，电磁铁18断电，电推杆与筛分盒12断开连接。

伸缩驱动19使用电推杆简化控制系统或程序的复杂度；使用电磁铁18是为了筛分完成后，伸缩驱动19能够与筛分盒12分离，从而消除因伸缩驱动19与筛分盒12连接对称量传感器10造成的影响，保证称量的准确度。

作为优选结构，所述用于连通吸尘器8-4和防尘箱8-1的管体8-3采用柔性管；所述的吸尘器8-4使用箱式吸尘器。

使用柔性管（如可调节的波纹管等）作为连接吸尘器8-4和防尘箱8-1的管体8-3，使得仪器整体布局灵活可变，在实验室内可根据实验室内部的布局情况合理的调整仪器整体的布局安排。

综上所述，本发明与现有技术相比有以下优点：（一）、增加了防尘组件，有效的解决了型煤落下试验时的扬尘问题；通过在防尘组件中设置与防尘箱8-1连通的吸尘器8-4可以在短时间内把防尘箱8-1内的粉尘迅速收集，减少操作等待时间；在防尘箱8-1上安装粉尘监测器8-2可以直观的监测设备箱体内粉尘浓度、实时有效的掌握开门时间；（二）、在门型架1底部设置筛分称量组件，通过设置筛分盒12及伸缩驱动19取代了人工筛分试验样品，使得筛分工序既干净卫生，又提高了工作效率；通过设置称量板11和称量传感器10省掉人工称量试验样品的环节，有效的节约了作业时间。

下面参照附图1～6所示，介绍一本发明优选实施例。

本优选实施例是在现有技术的基础上增加了除尘组件8，将门型架1放在了防尘箱8-1内，并且防尘箱8-1通过波纹管与便于移动的箱式吸尘器8-4连通，在防尘箱8-1上安装了用于监测防尘箱8-1内粉尘浓度的粉尘监测器8-2；并在在门型架1底座2上安装有升降驱动15，升降驱动15上方设置有粉尘收集盘13，粉尘收集盘13上设置有安装槽，在安装槽上插接有补偿板14，补偿板14上设置有用于与筛分孔12-1配合的柱体14-1。料盒3的安装方式、升降及打开放料的控制方法同现有技术采用的方案相同，不做赘述。

在补充板上方设置有筛分称量组件，筛分称量组件设置有案装板、称量传感器10、称量板11、筛分盒12、导柱16、滑座17和支座轴承。在门型架1两侧立柱上对称焊接有两个安装板9，在安装板9上分别设置有称量传感器10，在称量传感器10上安装有称量板11；称量板11上设置有用于筛分的贯通孔11-1，靠近贯通孔11-1与门型架1立柱对应的两侧边分别设置有两相互对称的导柱16，导柱16通过支座轴承安装在称量板11上。在导柱16上设置有滑座17，滑座17对称固定连接在筛分盒12两侧；在底板上正对并且在远离密封门8-1-1处设置有支撑架20，在支撑架20上设置有电推杆，电推杆上安装有电磁铁18。

本实施例的控制系统集成在控制箱4，控制箱4中主要设置有复位按钮、启动按钮、显示屏和控制电路等，显示器用于显示粉尘检测器和称量传感器10所采集的数值。本实施例的升降驱动15、电推杆、称量传感器10（本实施例中采用的是重力式称量传感器10）以及粉尘监测器8-2均与控制箱4连接，并在控制电路的作用下实现相应的功能。

使用本发明实施例进行型煤落下强度试验的方法如下。

步骤一，按下控制箱4中的复位按钮，使本发明实施例各部分均处于复位状态；复位状态时，料盒3处于加料高度，电磁铁18得电且伸缩驱动19与筛分盒12连接，筛分盒12处于料盒3的正下方；此时，在升降驱动15的作用下粉尘收集盘13与筛分盒12底部连接，即补偿板14上的柱体14-1插入到对应的筛分孔12-1内。

步骤二，打开密封门8-1-1，将制好样的清洁煤球放在料盒3中，关闭密封门8-1-1；按下启动按钮，料盒3升起到规定的落料高度（落料高度一般是料盒3底部至筛分盒12底板上面2m的距离）。

步骤三，料盒3升至规定高度的落料高度后，料盒3底部自动打开，同时吸尘器8-4启动，煤球从料盒3中落下至筛分盒12内。

步骤四，煤球落入筛分盒12后，升降驱动15带动粉尘收集盘13和补偿板14下降至补偿板14的柱体与筛分孔12-1完全分离；伸缩驱动19启动并带动筛分盒12在称量板11的贯通孔11-1内进行筛分（即往复直线运动），筛分持续预设时间后，筛分运动停止，筛分盒12复位，此时，电磁铁18断电伸缩驱动19与筛分盒12分离。

步骤五，上述动作完成后，吸尘器8-4仍保持运行至粉尘监测器8-2显示屏上粉尘浓度的数值恢复常态后吸尘器8-4停止运行，并记录此时控制箱4显示屏上称量传感器10的数值（即筛分盒12内符合规定的煤块）；打开密封门8-1-1，分别取出筛分盒12内的煤块和粉尘收集盘13上的碎煤块和煤粉；将取出的碎煤块作为实验对象，重复步骤一至五。

步骤六，将步骤一至步骤五重复规定次数后（一般不少于3次），按照规定算法计算出相应的数值后试验完成。

本文件中，所提到的“煤”均指清洁煤球。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。