一种用于焦炭反应后试验的Ⅰ型转鼓装置及其工作方法与流程

一种用于焦炭反应后试验的ⅰ型转鼓装置及其工作方法
技术领域
1.本发明涉及焦炭生产技术领域，特别是涉及一种用于焦炭反应后试验的ⅰ型转鼓装置及其工作方法。


背景技术：

2.按照国家标准gb/t400《焦炭反应性及反应后强度试验方法》要求，测定焦炭反应性及反应后强度中需要使用ⅰ型转鼓装置。通常情况下转鼓主要由机架、减速系统、进料系统、卸料系统和控制系统等组成。在进行测定时，称取一定质量的焦炭试样，置于反应器中，在1100
±
5℃时与二氧化碳反应2小时后，再检测反应后的焦炭强度，经ⅰ型转鼓试验后，大于10mm粒级焦炭占反应后焦炭的质量百分数，表示反应后强度。目前，测定焦炭反应后强度是采用人工的方式进行装样、取样及测定的，存在着劳动强度大、工作环境差及缺少自动控制手段等。长期装卸鼓体，需经常松紧固定架与鼓体的固定螺栓，容易造成鼓体的端盖滑扣，影响对鼓体端盖的开关操作。鼓体的鼓筒一般采用无缝钢管加工而成，鼓筒一般长700mm，外直径140mm，壁厚5-6mm，重量达17公斤，需有一定体力的人才能完成鼓体的装卸工作，劳动强度大。此外，现有转鼓的料口由鼓盖直接盖上，入料和卸料时，需手动将鼓盖固定或打开，由于鼓内灰尘外扬不利于操作人员身体健康。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于焦炭反应后试验的ⅰ型转鼓装置及其工作方法，本发明基于自动控制手段，能够配合机器人实现转鼓检测全过程自动操作。
4.本发明的目的是这样实现的：
5.一种用于焦炭反应后试验的ⅰ型转鼓装置，包括鼓体、转鼓盖、固体架、减速电机、转鼓座、启合盖气缸组件、转鼓接料装置、夹紧气缸、活动支架、滑轨，
6.所述滑轨设置在活动支架顶部，所述滑轨上设有滑块以及驱动滑块的电机，所述启合盖气缸组件包括气缸和启合盖压板，所述气缸竖直设置，气缸的上端安装在滑块上，所述启合盖压板安装在气缸的下端，用于通过滑块驱动启合盖压板沿滑轨作往复运动，所述启合盖压板用于配合气缸升降，实现提取和放下转鼓盖；
7.所述转鼓座位于滑轨下方，所述减速电机固定在转鼓座上，所述固体架固定在减速电机的转轴上，鼓体的侧壁与固体架连接，且能够拆卸，用于通过减速电机驱动鼓体旋转；
8.所述转鼓接料装置位于滑轨下方，转鼓接料装置包括料斗和料斗架，料斗置于料斗架上方，料斗用于放入焦炭样品，料斗架内设有支撑结构，用于放置鼓体，所述夹紧气缸设于料斗架的两侧，用于夹紧鼓体，料斗用于将焦炭样品导入鼓体内。
9.优选地，减速电机的输出轴与固体架的中部连接。
10.优选地，所述气缸为拉杆式气缸。
11.优选地，还包括机械手，用于将装满焦炭样品的鼓体从转鼓接料装置处搬运至固定架处，以及，将没有装满样品的鼓体从固定架处搬运至转鼓接料装置处。
12.优选地，还包括计数器，所述计数器连接于减速电机，当鼓体转动到设定的圈数时，计数器发出关闭减速电机的控制信号。
13.优选地，所述气缸上设有控制开关，以控制气缸的行程。
14.优选地，还包括控制系统，控制系统分别与减速电机、驱动滑块的电机和计数器、控制开关连接，用于控制ⅰ型转鼓装置工作。
15.优选地，所述控制开关为电磁阀。
16.优选地，所述启合盖气缸组件的数量为两个，两个启合盖气缸组件对称设置在滑轨上，所述启合盖压板上设有卡口结构，用于与转鼓盖卡接，两个启合盖压板实现对转鼓盖的卡紧；
17.所述转鼓盖、鼓体上设有锁定开关，转鼓盖上的锁定开关用于将转鼓盖锁定在鼓体上，当启合盖压板实现对转鼓盖的卡紧时，机械手同时按压对应的锁定开关，解除转鼓盖的锁定，使启合盖压板能够通过气缸向上移动，取下转鼓盖；
18.鼓体上的锁定开关用于将鼓体锁定在固体架上，当机械手实现对转鼓盖的抓紧时，机械手同时按压对应的锁定开关，解除鼓体的锁定，使机械手能够搬运鼓体。
19.一种用于焦炭反应后试验的ⅰ型转鼓装置的工作方法，
20.驱动滑块的电机工作，带动启合盖压板开始从滑轨的一端移动到转鼓盖的正上方，气缸下降，带动启合盖压板与转鼓盖卡接，气缸上升，转鼓盖被提取，从而实现自动打开转鼓盖；
21.机械手开始辅助工作，将鼓体从固定架处搬运至料斗架内，之后夹紧气缸开始工作，此时鼓体被固定在料斗架内，将焦炭样品倒入料斗内，焦炭样品顺着料斗内壁滑落至鼓体内，夹紧气缸收缩，解除鼓体的固定状态；
22.机械手开始辅助工作，将鼓体从料斗架内搬运至固体架上固定，启合盖压板将转鼓盖放下，封闭鼓体；
23.减速电机动作，带动鼓体旋转，当转到设定的圈数时，由计数器发出控制信号，使减速电机断电停止；
24.启合盖压板提取转鼓盖，驱动滑块的电机工作，带动启合盖压板向滑轨一端移动；
25.机械手开始辅助工作，搬出鼓体，再倾倒出废料，机械手再将鼓体搬运至固定架处，此时已完成一个运动周期。
26.由于采用了上述技术方案，本发明具有结构合理、测量精度高、使用维护方便、安全可靠、操作方便、效率高、密封性好、不易积料、自动化程度高等特点。本发明具有如下有益效果：
27.1、机械手将鼓体从设备上卸下，并且可以搬运鼓体，简化了工序，减少了劳动强度。
28.2、本发明通过启合盖气缸组件和滑轨相配合，实现机械控制鼓盖，节省了人力，提高效率。
29.3、由于拉杆式标准气缸、夹紧气缸和减速电机等都与控制系统连接，操作方便，自动化程度高。
30.4、减速电机的输出轴与鼓体的侧壁连接，不会使转鼓端盖轻易滑扣。
附图说明
31.图1为本发明实施例提供的ⅰ型转鼓结构示意图；
32.其中：7、转鼓接料装置；9、活动支架；10、滑轨；12、气缸；13、启合盖压板；
33.图2为ⅰ型转鼓接料装置示意图；
34.其中：8、夹紧气缸；14、料斗；15、料斗架；
35.图3为ⅰ型转鼓鼓体示意图；
36.其中：1、鼓体；2、鼓盖；3、固定架；4、减速电机；5、转鼓架；6、启合盖气缸组件；11、计数器。
37.图4为一种锁定开关的示意图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明，本发明的示意性实施方案及其说明仅用于接收本发明，并不多为对本发明的限定。
39.如图1-图3所示，一种用于焦炭反应后试验的转鼓装置(ⅰ型转鼓)，包括鼓体1(呈长方体结构)、转鼓盖2、固体架3、减速电机4、转鼓座5、启合盖气缸组件6、转鼓接料装置7、夹紧气缸8、活动支架9、滑轨10、以及计数器11。
40.所述滑轨10设置在活动支架9顶部，所述滑轨10上设有滑块以及驱动滑块的电机(连接方式为丝杆螺母机构或电动推杆)，所述启合盖气缸组件6包括气缸12和启合盖压板13，所述气缸12竖直设置，气缸12的上端安装在滑块上，所述启合盖压板13安装在气缸12的下端，用于通过滑块驱动启合盖压板13沿滑轨10作往复运动，所述启合盖压板13用于配合气缸12升降，实现提取和放下转鼓盖2；
41.所述转鼓座5位于滑轨10下方，所述减速电机4固定在转鼓座5上，所述固体架3固定在减速电机4的转轴上，鼓体1的侧壁与固体架3连接，且能够拆卸，用于通过减速电机4驱动鼓体1旋转；
42.所述转鼓接料装置7位于滑轨10下方，转鼓接料装置包括料斗14和料斗架15，料斗14置于料斗架15上方，料斗14用于放入焦炭样品，料斗架15内设有支撑结构，用于放置鼓体1，所述夹紧气缸8设于料斗架15的两侧，用于夹紧鼓体1，料斗14用于将焦炭样品导入鼓体1内。
43.减速电机4的输出轴与固体架3的中部连接。所述气缸12为sc32
×
25拉杆式标准气缸。还包括机械手，用于将装满焦炭样品的鼓体从转鼓接料装置处搬运至固定架处，以及，将没有装满样品的鼓体从固定架处搬运至转鼓接料装置处。还包括计数器11，所述计数器11连接于减速电机4，当鼓体1转动到设定的圈数时，计数器11发出关闭减速电机4的控制信号。所述气缸上设有控制开关，以控制气缸的行程。所述控制开关为电磁阀。还包括控制系统，控制系统分别与减速电机、驱动滑块的电机和计数器、控制开关连接，用于控制ⅰ型转鼓装置工作。
44.所述启合盖气缸组件6的数量为两个，两个启合盖气缸组件6对称设置在滑轨10
上，所述启合盖压板13上设有c型卡口结构，用于与转鼓盖2(两侧设有用于与卡口配合的卡板)卡接，两个启合盖压板13实现对转鼓盖2的卡紧；
45.所述转鼓盖2、鼓体1上设有锁定开关，转鼓盖2上的锁定开关用于将转鼓盖2锁定在鼓体1上，当启合盖压板13实现对转鼓盖2的卡紧时，启合盖压板13同时按压对应的锁定开关，解除转鼓盖2的锁定，使启合盖压板13能够通过气缸12向上移动，取下转鼓盖2；
46.鼓体1上的锁定开关用于将鼓体1锁定在固体架3上，当机械手实现对转鼓盖2的抓紧时，机械手同时按压对应的锁定开关，解除鼓体1的锁定，使机械手能够搬运鼓体1。
47.一种用于焦炭反应后试验的ⅰ型转鼓装置的工作方法，
48.驱动滑块的电机工作，带动启合盖压板13开始从滑轨10的一端移动到转鼓盖2的正上方，气缸12下降，带动启合盖压板13与转鼓盖2卡接，气缸12上升，转鼓盖2被提取，从而实现自动打开转鼓盖2；
49.机械手开始辅助工作，将鼓体1从固定架3处搬运至料斗架15内，之后夹紧气缸8开始工作，此时鼓体1被固定在料斗架15内，将焦炭样品倒入料斗4内，焦炭样品顺着料斗4内壁滑落至鼓体1内，夹紧气缸8收缩，解除鼓体1的固定状态；
50.机械手开始辅助工作，将鼓体1从料斗架15内搬运至固体架3上固定，启合盖压板13将转鼓盖2放下，封闭鼓体1；
51.减速电机4动作，带动鼓体1旋转，当转到设定的圈数时，由计数器11发出控制信号，使减速电机4断电停止；
52.启合盖压板13提取转鼓盖2，驱动滑块的电机工作，带动启合盖压板13向滑轨10一端移动；
53.机械手开始辅助工作，搬出鼓体1，再倾倒出废料，机械手再将鼓体1搬运至固定架处，此时已完成一个运动周期。
54.所述滑轨10为电动滑轨，通过电机驱动滑块。本实施例中，采用滑块上安装电机、滚轮的方式驱动滑块移动。当然也可以采用其他各种滑轨以及各种驱动滑块的方式。
55.所述启合盖气缸组件6的数量为两个，两个启合盖气缸组件6对称设置在滑轨10上，所述启合盖压板13上设有卡口结构，用于与转鼓盖2卡接，两个启合盖压板13实现对转鼓盖2的卡紧；
56.所述转鼓盖2、鼓体1上设有锁定开关，转鼓盖2上的锁定开关用于将转鼓盖2锁定在鼓体1上，当启合盖压板13实现对转鼓盖2的卡紧时，启合盖压板13同时按压对应的锁定开关，解除转鼓盖2的锁定，使启合盖压板13能够通过气缸12向上移动，取下转鼓盖2；
57.鼓体1上的锁定开关用于将鼓体1锁定在固体架3上，当机械手实现对转鼓盖2的抓紧时，机械手同时按压对应的锁定开关，解除鼓体1的锁定，使机械手能够搬运鼓体1。
58.所述锁定开关采用常规的弹性锁结构，按压即可解锁，也可以采用门锁结构，放入(关门)即锁定，按压(压门把手开门)即解锁。
59.实施例中机械手用来搬运鼓体从而实现了自动化操作，提高工作效率，启合盖气缸组件6实现了机械控制转鼓盖2，取代了传统的人工操作，降低了劳动强度，有效地防止灰尘飞扬，对于防止污染环境和操作人员身体健康起到了良好的保障作用。
60.当然，参见图4，锁定开关也可以采用以下结构：所述锁定开关包括固定角座、扣紧卡板、卡条、气缸安装板，所述气缸安装板、固定角座固定在固定的装置上，卡条固定在活动
的装置上，所述扣紧卡板铰接于固定角座，所述固定角座上对应卡条设有直槽，所述扣紧卡板上对应卡条设有j形槽，所述直槽用于对卡条让位，所述j形槽用于与卡条卡接定位，所述气缸安装板、扣紧卡板之间设有开合气缸，所述开合气缸用于带动扣紧卡板转动，使扣紧卡板上的j形槽与卡条卡接定位，或解除卡接定位。
61.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。