一种煤冻粘强度测试装置及其测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤炭运输防冻粘技术领域，特别是涉及一种煤冻粘强度测试装置及其测试方法。
【背景技术】
[0002]煤的冻粘是指在低温环境下，小颗粒状的煤与水的混合物因为水份冻结，产生粘附力，从而使接触表面发生粘附的现象。煤的冻粘对冬季采煤造成了严重影响:冻煤粘附于滚筒表面，由于冻结于改向滚筒上的煤泥并不是均匀分布，因此导致皮带受力不平衡而跑偏，甚至被凸起的冻煤撕裂，造成停产，影响生产效率；冻煤粘附于皮带承载面，使输送带带面跳动幅度增大，严重影响设备的稳定运行；粘附于皮带承载面的煤泥，经过与回程托辊摩擦，造成沿线撒煤严重，投入了大量人力物力进行清理；冻煤粘附于矿车内壁，冻粘强度远远大于常温下的湿粘，随着重复运煤，冻粘煤层逐渐积累甚至造成回运，严重制约矿车运煤效率。目前，国内外主要是从以下三个方面缓解冬季运煤冻粘问题:防冻(添加防冻液、源煤点对煤进行脱水处理)；解冻(红外、微波加热、蒸汽暖房)；破冻(人工、机械处理)。这些方法不仅效率低、增加成本，而且无法从根本上解决煤的冻粘问题。因此，通过一种煤冻粘强度测试装置来寻找新型的防冻粘涂层已势在必行。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种煤冻粘强度测试装置及其测试方法。本发明的目的在于测试不同材料试样与不同含水率的煤泥，在不同冷冻条件下的法向与切向冻粘强度，以寻找一种防冻粘材料；本发明的装置可以安装于拉力试验机进行测量，数据精确可靠。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种煤冻粘强度测试装置，包括底盘，在底盘的上方设置有基座，在基座的中心处设置有套筒，所述基座与套筒固定连接，在基座下部的外侧设置有凹槽；在基座的上方设置有压板，所述压板与底盘之间通过压紧螺栓和压紧螺母相连接；在套筒的顶端设置有端盖，套筒与端盖螺纹连接，在端盖的中心处设置有上轴，上轴与端盖螺纹连接；在套筒内设置有密封塞，上轴的下端与密封塞相对应；在底盘上设置有定滑轮；在底盘上分别设置有法向测试螺纹孔和切向测试螺纹孔，在法向测试螺纹孔或切向测试螺纹孔内设置有下轴，所述下轴与法向测试螺纹孔或切向测试螺纹孔螺纹连接；所述法向测试螺纹孔与上轴同轴设置，切向测试螺纹孔设置在定滑轮处。
[0005]在所述底盘和基座上分别设置有定位孔，在定位孔内设置有定位销。
[0006]所述的煤冻粘强度测试装置的测试方法，包括法向测试方法和切向测试方法；
[0007]所述法向测试方法，包括如下步骤:
[0008]步骤一:将试样放置于底盘上，并固定；
[0009]步骤二:将基座连同套筒放置于试样上，并将定位销插入底盘和基座上的定位孔内进行定位，调节压紧螺母通过压板将基座压紧；然后再将定位销拔出，将下轴旋入法向测试螺纹孔内；
[0010]步骤三:先将煤泥装入套筒内，再放入密封塞，旋紧端盖；
[0011]步骤四:旋入上轴，通过密封塞将煤泥压实，并与试样上表面充分接触；
[0012]步骤五:将上述装置整体冷冻数小时后取出，用拉力试验机的下端夹具夹紧下轴，上轴通过钢丝绳挂于拉力试验机的上端夹具上；松开压紧螺母后将压板移开，启动拉力试验机，直至破坏分离冻粘界面，记录拉力最大值；
[0013]所述切向测试方法，包括如下步骤:
[0014]步骤一:将试样放置于底盘上，并固定；
[0015]步骤二:将基座连同套筒放置于试样上，并将定位销插入底盘和基座上的定位孔内进行定位，调节压紧螺母通过压板将基座压紧；然后再将定位销拔出，将下轴旋入切向测试螺纹孔内；
[0016]步骤三:先将煤泥装入套筒内，再放入密封塞，旋紧端盖；
[0017]步骤四:旋入上轴，通过密封塞将煤泥压实，并与试样上表面充分接触；
[0018]步骤五:将上述装置整体冷冻数小时后取出，用拉力试验机的下端夹具夹紧下轴，将钢丝绳的一端套于基座下部的凹槽内，另一端绕过定滑轮后，挂于拉力试验机的上端夹具上；松开压紧螺母后将压板移开，启动拉力试验机，直至破坏分离冻粘界面，记录拉力最大值。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]本发明能够测试不同材料试样与不同含水率的煤泥，在不同冷冻条件下的法向与切向冻粘强度，以寻找一种防冻粘材料，缓解或消除煤冻粘对冬季运煤的影响。本发明对基于材料的防冻粘技术提供了实验基础，不仅对煤炭运输领域而且对其他防冻粘领域具有借鉴意义。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的煤冻粘强度测试装置的结构示意图；
[0022]图2是图1的A-A剖视图；
[0023]图中:1-底盘，2_压紧螺检，3_压紧螺母，4_压板，5_端盖，6_密封塞，7_上轴，8-套筒，9-定位销，10-基座，11-定滑轮，12-试样，13-下轴，14-螺栓，15-垫片，16-螺母，17-凹槽。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0025]如图1、图2所示，一种煤冻粘强度测试装置，包括底盘1，在底盘I的上方设置有基座10，在基座10的中心处设置有套筒8，所述基座10与套筒8固定连接，在基座10下部的外侧设置有凹槽17 ;在基座10的上方设置有压板4，所述压板4与底盘I之间通过压紧螺栓2和压紧螺母3相连接，所述压紧螺栓2固定在底盘I上；在套筒8的顶端设置有端盖5，套筒8与端盖5螺纹连接，在端盖5的中心处设置有上轴7，上轴7与端盖5螺纹连接；在套筒8内设置有密封塞6，上轴7的下端与密封塞6相对应；在底盘I上设置有定滑轮11 ；在底盘I上分别设置有法向测试螺纹孔和切向测试螺纹孔，在法向测试螺纹孔或切向测试螺纹孔内设置有下轴13，所述下轴13与法向