用于棒磨机的棒磨筒、筒盖及其安装方法与流程

本发明涉及矿山机械领域，尤其涉及棒磨机的棒磨筒、筒盖及其安装方法。

背景技术：

在岩石矿物试样制备的过程中，棒磨机因其安全、可靠、高效，目前大量应用于制样量大的地质实验室。棒磨机由电机通过减速机及周边大齿轮减速传动，或由低速同步电机直接通过周边大齿轮减速传动，驱动筒体回转。筒体内装有适当数量的钢棒作为磨矿介质，棒磨机工作时，磨矿介质在离心力和摩擦力的作用下，被提升到一定高度，在棒磨筒内呈抛落或泄落状态落下，被运动的磨矿介质所粉碎。棒磨机碎样主要以磨削力为主,噪音低，特别是对样品中金的破碎效果较好，化验结果稳定，对操作者的要求不苛刻。样品在棒磨筒中进行粉碎并自行混匀，因而对磨样粒度控制的安全系数较大，样品粉碎以后不需要逐个进行过筛、混匀等繁重且有矽尘危害的操作。大多实验室配备自动定时器和故障过电流自动停机的安全保护装置，可实现在棒磨制样时不需专人在机器旁看守，从而显著减轻操作人员的劳动强度和矽尘危害。除此之外，棒磨机相较于其他细碎机器，可实现单批次加工多个样品（16～20个），只要机器的运转参数合理，一般l～2小时单台棒磨机就可将16～20个样品同时粉碎至80～200目。棒磨筒是棒磨机的主要执行部件，棒磨机工作时，棒磨筒置于机器托辊上运转，被粉碎的物料装于棒磨筒内。筒内有六角棒，机器不断运转，物料在六角磨棒的击打下被粉碎成粉状，即可用于检测。为防止棒磨筒在工作过程中样品泄露，棒磨筒盖板是关键。传统的棒磨筒构造见图1，其母体为133×14mm规格的16mn钢管，其底部用7mm锰钢板密封，顶端4mm外沿设置有径向缺口，筒内经车床加工，形成两个阶高13mm、3mm的两级凸台（内凹槽）。传统的棒磨筒盖板见图2。图中1为9mm锰钢盖板；2为40mm宽r63mm的12mm锰钢压条，其与棒磨筒外沿开口配合，对准棒磨筒外沿开口时方可放取盖板，以此形成棒磨筒盖板手动自锁装置；3为螺栓，其下端与1经铆接、焊连等工艺连接后抛光找平，2与3组合成板上螺栓压条紧固结构，螺栓顶端开有十字口（亦可采用六角或内六角螺母结构）。工作时，螺栓3转动，驱动2与1之间距离变化，使盖板整体结构在棒磨筒外沿和第一级凸台（内凸槽）之间紧固和松动，实现棒磨筒的密封和开启。

上述传统棒磨筒在棒磨机停机后，操作工人需借助工具拧动螺栓，以松动棒磨筒盖板，再旋转盖板至外沿开口处对准，再取出盖板，倒出样品。

在实际使用过程中，由于设计原因，螺栓螺纹中出现灰尘时，螺栓松紧困难，操作人员常常需要借助手脚固定住样筒，再用工具启动螺栓，费时费力。再者，螺栓磨损难以避免，在启动螺栓时常因为螺栓豁口，棒磨筒倾倒，易造成操作工手脚伤害，存在安全隐患。

此外，由于棒磨筒磨损、筒体变形等因素，样品棒磨后，盖板一方面难以取下，同时也容易发生盖板错位松动，发生棒磨细碎过程中漏样，此时需棒磨机停机，重新密封棒磨筒。发生错位的盖板，操作工人常采取摇晃和振动棒磨筒、用工具轻敲棒磨筒等方式，以松动盖板，此过程工人劳动强度增加，且耗时较长，常需2至5分钟，影响批次试样的加工时间。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有的棒磨筒用螺栓安装筒盖的方式容易出现诸多弊端，为此提供一种用于棒磨机的棒磨筒、筒盖及其安装方法。

本发明的技术方案是：用于棒磨机的棒磨筒，它包括筒体和筒盖，所述筒体顶部设有一圈圆形止口，所述圆形止口上关于中心对称开设有两个径向缺口，所述筒体内圆形止口下方设有沿筒体轴向连续分布的第一凸台和第二凸台，所述筒盖包括可共形的适配在第二凸台上的圆形盖板和可共形的适配在两个径向缺口内的弧形盖板，所述弧形盖板和圆形盖板同心，所述弧形盖板依次通过刚性连接件和弹簧与圆形盖板固接。

上述方案的改进是所述弧形盖板的底面固接有一个柱体，所述圆形盖板的上表面与柱体对应处固接有中空筒体，所述柱体的外径与中空筒体的内径相适配，常态下柱体与中空筒体间隔分布，当弧形盖板受压时弹簧压缩，柱体将插入中空筒体内。

上述方案的另一改进是所述弧形盖板的底面固接有一个中空筒体，所述圆形盖板的上表面与中空筒体对应处固接有柱体，所述柱体的外径与中空筒体的内径相适配，常态下柱体与中空筒体间隔分布，当弧形盖板受压时弹簧压缩，柱体将插入中空筒体内。

上述方案的更进一步改进是所述中空筒体的内表面设有磁性镀层，所述柱体自由端外圆面设有磁铁。

本发明还提供了用于棒磨机的棒磨筒的筒盖，它包括可共形的适配在第二凸台上的圆形盖板和可共形的适配在两个径向缺口内的弧形盖板，所述弧形盖板和圆形盖板同心，所述弧形盖板依次通过刚性连接件和弹簧与圆形盖板固接。

上述方案的改进是所述弧形盖板的底面固接有一个柱体，所述圆形盖板的上表面与柱体对应处固接有中空筒体，所述柱体的外径与中空筒体的内径相适配，常态下柱体与中空筒体间隔分布，当弧形盖板受压时弹簧压缩，柱体将插入中空筒体内。

上述方案的另一改进是所述弧形盖板的底面固接有一个中空筒体，所述圆形盖板的上表面与中空筒体对应处固接有柱体，所述柱体的外径与中空筒体的内径相适配，常态下柱体与中空筒体间隔分布，当弧形盖板受压时弹簧压缩，柱体将插入中空筒体内。

上述方案的更进一步改进是所述中空筒体的内表面设有磁性镀层，所述柱体自由端外圆面设有磁铁。

用于棒磨机的棒磨筒的安装方法，它包括以下步骤：将弧形盖板对准筒体的弧形缺口，使得圆形盖板放入第二凸台上，按压弧形盖板，使得弹簧压缩，使得弧形盖板陷入第一凸台和止口之间，然后旋转弧形盖板一定角度，松开弧形盖板，弹簧恢复原状，弧形盖板被止口限制，圆形盖板被压紧在第二凸台上，完成安装。

本发明的有益效果是利用刚性连接件和弹簧、弧形盖板构成手动自锁装置，可以方便快捷的进行筒盖的装卸；结构上设计合理，采用新型盖板后的棒磨筒经长期生产测试，其结构稳定，制样中不易发生松动、漏样，制样质量符合地质规范要求。操作人员无需借助任何工具即可在2秒内轻松取下，显著减轻了操作人员的劳动强度，大大提升了岩石矿物样品制备的效率。

附图说明

图1是传统的棒磨筒构造示意图；

图2是传统的棒磨筒盖板示意图；

图3是本发明的棒磨筒示意图；

图4是本发明的棒磨筒筒盖示意图；

图5是本发明的棒磨筒筒盖俯视图；

图6是本发明的优选例的棒磨筒筒盖示意图；

图中，1、筒体，2、圆形止口，3、第一凸台，4、第二凸台，5、圆形盖板，6、弧形盖板，7、刚性连接件，8、弹簧，9、柱体，10、中空筒体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1：如图3-5所示，用于棒磨机的棒磨筒，它包括筒体1和筒盖，所述筒体顶部设有一圈圆形止口2，所述圆形止口上关于中心对称开设有两个径向缺口，所述筒体内圆形止口下方设有沿筒体轴向连续分布的第一凸台3和第二凸台4，所述筒盖包括可共形的适配在第二凸台上的圆形盖板5和可共形的适配在两个径向缺口内的弧形盖板6，所述弧形盖板和圆形盖板同心，所述弧形盖板依次通过刚性连接件7和弹簧8与圆形盖板固接。

这里所指的弧形盖板是指中间为矩形，两端为圆弧形过渡的形状，弧形盖板的两端的弧形过渡部是为了与圆形止口的径向缺口配合而设计的。刚性连接件可以是锰钢棒、铁棒、合金棒等等，其上端与弧形盖板经铆接、焊连等工艺连接后抛光找平，并挨下端与弹簧套连。弧形盖板的中心处设有开口，在开口的其余部分经车床加工至3mm厚。

用于棒磨机的棒磨筒的安装方法，它包括以下步骤：将弧形盖板对准筒体的弧形缺口，使得圆形盖板放入第二凸台上，按压弧形盖板，使得弹簧压缩，使得弧形盖板陷入第一凸台和止口之间，然后旋转弧形盖板一定角度，松开弧形盖板，弹簧恢复原状，弧形盖板被止口限制，圆形盖板被压紧在第二凸台上，完成安装。

优选实施例2：如图6所示，所述弧形盖板的底面固接有一个柱体9，所述圆形盖板的上表面与柱体对应处固接有中空筒体10，所述柱体的外径与中空筒体的内径相适配，常态下柱体与中空筒体间隔分布，当弧形盖板受压时弹簧压缩，柱体将插入中空筒体内。经过试验发现，实施例1的弧形盖板在旋转时会给弹簧施加一个径向的扭力，而这对弹簧会造成较大的伤害，为了避免弹簧受损缩短筒盖的使用寿命，甚至弹簧被破坏后筒盖无法取出，于是申请人想到不让弹簧承担弧形盖板旋转时产生的扭力，特此设计了中空筒体和柱体，柱体设计在除了开口的任意一个位置，中空筒体与之对应，常态下两者之间存在间距并不接触，当弹簧受压后柱体将插入中空筒体内，此时旋转弧形盖板，旋转力将由柱体传递给中空筒体，再通过中空筒体传递给圆形盖板，由此保护了弹簧。

优选实施例3：与优选实施例2的区别在于弧形盖板的底面固接有一个中空筒体，所述圆形盖板的上表面与中空筒体对应处固接有柱体，所述柱体的外径与中空筒体的内径相适配，常态下柱体与中空筒体间隔分布，当弧形盖板受压时弹簧压缩，柱体将插入中空筒体内。

实施例4：作为优选实施例2或3的变形，中空筒体或柱体可以有2两个或更多，更多的中空筒体或柱体可以提供更多的旋转施力点，带动圆形盖板稳定旋转。

优选实施例5：与优选实施例2或3的区别在于中空筒体的内表面设有磁性镀层，所述柱体自由端外圆面设有磁铁，当柱体插入到中空筒体内时柱体会与中空筒体吸附在一起，防止两者在弧形盖板旋转的时候由于意外中途脱落。

上述实施例2-5的安装方法和实施例1的安装方法一样，区别在于当弧形盖板下压弹簧压缩时柱体将插入中空筒体内，然后旋转弧形盖板，旋转产生的驱动力将由柱体和中空筒体传递，保护了弹簧，同时旋转力的传递更稳定可靠。