专利名称：焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，特别涉及一种针对焦炭热反应性测定仪在试验过程中对高温反应器装入炉膛和提出炉膛的自动执行装置。
背景技术：
根据国家标准《焦炭反应性及反应后强度试验方法》GB/T 4000-2008中所规定的焦炭热反应性测定中，需要将装好试样的反应器装入到加热炉的炉膛中，待经过规定的加热及反应过程后需再由加热炉的炉膛中提出反应器至炉膛外自然冷却。这个过程一般均是由实验室人员手工操作完成，由于反应器总重量近IOkg且在装出炉过程中要人工双手举升一定高度才能实现，另外难度更大的是在测定试验完成后要将近千度高温状态下的反应器提升出炉膛，这要求操作人员不能有一点马虎，否则就会有被烫伤的危险性，另外又由于一般实验室人员女性居多，故在这个操作环节上实现机械自动化完全代替人工操作已然成为必要。目前市场上此产品也有配备了机械操作的辅助装置，按结构形式大致分为两种类型第一种类型将反应性测定仪的炉体改成上悬的顶置结构，反应器由炉膛底部通过机构做进出炉膛的垂直动作实现装出炉的目的，其结构弊端是1、由于炉体上悬，考虑到维护及检修所以必须还要加装炉体垂直移动的结构，导致设备笨重，日后维护难度大。2、反应器结构与国标规定的最通常的结构不同且其结构复杂，使用中容易泄漏， 这种非标反应器非市场通常供应规格，当其寿命终了更换时要付出高昂的采购费用。3、由于炉体上悬结构的限制，所以要尽可能降低炉体长度，导致炉膛恒温区变短甚至无法达到国标要求，因此使试验测定最终数据准确性无法保障。4、没有必要的机械保护装置，在操作人员疏忽或电气控制失效时有发生事故的可能。第二种类型反应器的装出炉由一个简易单悬臂式电葫芦或自制的单悬臂吊钩装置来完成，反应器用钢丝与悬臂的吊钩连接，再通过滑轮及钢丝对反应器进行提升动作。试验结束时通过这种装置将反应器由炉膛中提出来，反应器被吊出炉膛后，仍需人工再高温状态下辅助将反应器移到炉体外侧再下降到试验人员可操作的位置，由于采用钢丝吊挂反应器，所以在上升中反应器会左右摇晃，近千度高温的反应器发生摇晃对操作人员安全造成极大隐患。同时这种吊出反应器的操作一般也仅在出炉时用，很多操作人员嫌操作过于麻烦和繁琐，还不及人工直接操作来的简便，所以干脆放弃不用，其使用意义与现场实际应用严重脱节。同时，这种装出炉结构也仍然没有机械保护的措施，一旦钢丝绳磨损老化将导致滑脱或电气联锁保护失效将造成事故。综上所述的两种类型都存在以下缺陷设备笨重，装备水平低下，且在操作过程中仍需人工辅助完成，更重要的是均不同程度的存在安全隐患，没有达到现场实际应用的真实需求。 发明内容本实用新型的目的是提供一种焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，该装置可使反应器装炉和出炉自动执行，无需人工干预，安全可靠，使用寿命长。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，包括反应器托架、垂直运动机构、水平旋转机构、控制系统，反应器托架与垂直运动机构相连接，垂直运动机构与水平旋转机构相连接，垂直运动机构与水平旋转机构通过控制系统来控制垂直运动机构的垂直往复运动及水平旋转机构的水平往复运动。所述的垂直运动机构由垂直运动丝杆及驱动丝杆运动的垂直运动电机组成，垂直运动丝杆与反应器托架相连接。所述的水平旋转机构由电机、离合器、连接轴依次连接组成，连接轴与垂直运动电机底座相连接。所述的垂直运动机构设有增加垂直运动丝杆负载能力的垂直运动滑杆，垂直运动滑杆通过连接件与垂直运动丝杆相连接。所述的垂直运动机构由齿轮齿条或丝杆类运动机构结合直线轴承所组成的结构形式。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1)反应器装炉和出炉具有二维运动结构自动执行，任何环节均无需人工干预；2)反应器结构遵从国标标准不做改变，使得此消耗型配件符合通用易购、消耗成本最低原则；3)反应器装炉和出炉即可自动执行，也可选择全人工操作，使得应用更为灵活；4)本装出炉装置的结构不对加热炉进行改动，实现功能模块化的灵活性；5)本装置具备使用寿命长，日常使用中免维护等特点；6)操控上可通过计算机实现装出炉动作的点动、连续、自动等控制，还要具有脱离计算机控制的全独立模式的手动控制；7)具备机械动作上的保护装置，以便电气保护失效，机械动作不至于损坏机构或对操作人员造成安全隐患，具有高可靠性；8)具备装备功能模块化、结构形式人性化、体积小巧取舍自由、操作简洁易用等特
点ο
图1是本实用新型的结构示意图；图2-1、图2-2是本实用新型自动装出炉运动轨迹示意图；图3是水平旋转机构的结构示意图。图中1-炉体2-散热孔 3-炉体上盖4-炉口法兰 5-反应器6_进气管 7-热电偶8-排气管9-支架10-反应器托架11-垂直运动丝杆12-垂直运动滑杆 13-垂直运动电机 14-装出炉控制线插座 15-水平旋转机构 16-反应器支架 15-1外壳(管状钢柱)15-2连接轴15-3离合器输出轴15-4离合器15_5离合器输入轴 15-6电机
具体实施方式
见图1，焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，包括支架9、反应器托架10、垂直运动机构、水平旋转机构、控制系统，垂直运动机构为由齿轮齿条或丝杆类运动机构结合直线轴承所组成的结构形式。本实施例中，垂直运动机构由垂直运动丝杆11及驱动丝杆运动的电机13组成，垂直运动丝杆11与反应器托架10相连接。见图3，水平旋转机构由电机15-6、离合器输入轴15-5、离合器15_4、离合器输出轴15-3、连接轴15-2依次连接组成，装置外部设有管状钢柱外壳15-1。水平旋转机构通过连接轴15-2与垂直运动电机底座相连接。所述的离合器是机械离合器，当水平运动超载或遇到障碍物时，会保护机械系统不被损坏。垂直运动机构与水平旋转机构通过控制系统来控制垂直运动机构的垂直往复运动及水平旋转机构的水平往复运动。反应器托架10用来承载反应器5，适用于GB/T4000-2008中规定的通用焦炭反应器，该反应器5可直接放置于反应器托架10中，反应器托架10连接于垂直运动丝杆11，同时为增加垂直丝杆的负载能力，又在反应器托架10上安装两根垂直运动滑杆12，反应器托架10及垂直运动滑杆12及支架9在垂直运动电机13的驱动下可做往复垂直运动，也即完成将反应器装出炉膛的垂直方向运动。在水平旋转机构15的驱动下，反应器托架10、垂直运动滑杆12、支架9及垂直运动电机13可实现水平往复运动。至此，反应器托架10即可实现垂直往复运动又可实现水平往复运动的二维运动方式的结构。支架9用于放置反应器5的进气管6、排气管8、热电偶7的连接气体管路及电信号导线等，而反应器支架16用于反应器5出炉后安放反应器5之用。由控制系统来的电气控制信号等通过一个标准的插头与装出炉控制线插座14相连接，从而接受电气控制的指令。装炉实验时，试验人员可手动或自动将反应器托架10运动到反应器支架16的上方，并使反应器托架10在垂直方向降至最低位置，然后将装好试样的反应器5放于反应器托架10上，由控制系统控制，将反应器5沿图2-1、图2-2所示V或W的垂直方向提升，提升到最大高度后，自动沿圆弧A开始向炉膛中心方向W位置旋转，当旋转到炉膛中心W最上方时，自动执行将反应器5沿W的垂直方向下降放置于炉膛内，至此自动装炉过程完成。当试验结束后，控制系统自动先对反应器5沿W垂直方向提升，提升到炉膛上方后，自动执行沿圆弧A开始向炉膛外侧V或W的位置水平旋转的运动，当旋转到反应器支架 16上方后，接续开始沿W或V自动垂直下降，将反应器5落到反应器支架16上，至此自动出炉动作执行完成。
权利要求1.焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，其特征在于，包括反应器托架、垂直运动机构、水平旋转机构、控制系统，反应器托架与垂直运动机构相连接，垂直运动机构与水平旋转机构相连接，垂直运动机构与水平旋转机构通过控制系统来控制垂直运动机构的垂直往复运动及水平旋转机构的水平往复运动。
2.根据权利要求1所述的焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，其特征在于，所述的垂直运动机构由垂直运动丝杆及驱动丝杆运动的垂直运动电机组成，垂直运动丝杆与反应器托架相连接。
3.根据权利要求2所述的焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，其特征在于，所述的水平旋转机构由电机、离合器、连接轴依次连接组成，连接轴与垂直运动电机底座相连接。
4.根据权利要求2所述的焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，其特征在于，所述的垂直运动机构设有增加垂直运动丝杆负载能力的垂直运动滑杆，垂直运动滑杆通过连接件与垂直运动丝杆相连接。
5.根据权利要求1所述的焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，其特征在于，所述的垂直运动机构由齿轮齿条或丝杆类运动机构结合直线轴承所组成的结构形式。
专利摘要本实用新型涉及一种焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，特别涉及一种针对焦炭热反应性测定仪在试验过程中对高温反应器装入炉膛和提出炉膛的焦炭热反应性测定仪自动装出炉装置，特征在于，包括反应器托架、垂直运动机构、水平旋转机构、控制系统，反应器托架与垂直运动机构相连接，垂直运动机构与水平旋转机构相连接，垂直运动机构与水平旋转机构通过控制系统来控制垂直运动机构的垂直往复运动及水平旋转机构的水平往复运动。该装置可使反应器装炉和出炉自动执行，无需人工干预，安全可靠，使用寿命长。
文档编号G01N33/22GK202041522SQ201120031250
公开日2011年11月16日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者沈龙 申请人:鞍山星源达科技有限公司