一種測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗的制造方法
【專利摘要】一種測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機，包括支架、底座、升降裝置、落球控制裝置和復位機構，底座上放置轉盤，轉盤與轉動驅動電機連接，轉盤上是物料顆粒床，支架在底座上方，升降裝置安裝在支架上，落球控制裝置包括電磁鐵，電磁鐵安裝在升降裝置上，電磁鐵位于物料顆粒床的正上方，電磁鐵的面積比物料顆粒床大，電磁鐵的下表面設有多個吸附鋼球的球面凹槽，復位機構包括曲柄、滑塊、導軌、推桿、鉸鏈和直角桿，兩個直角桿相對布置圍成四邊形，直角桿的直角處設置鉸鏈，鉸鏈與推桿的一端連接，推桿的另一端與滑塊連接，滑塊與曲柄的下端連接，曲柄的上端與升降裝置聯動。本發明試驗效率較高、精準度良好。
【專利說明】一種測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機
【技術領域】
[0001]本發明涉及球磨機或其他球體粉碎設備，尤其是一種落球試驗機。
【背景技術】
[0002]球磨機在選礦、冶金、建材、化工、陶瓷、電力等領域中的使用已有久遠的歷史，但其效率極低的問題一直沒有得到解決，而筒體內粉磨介質的碰撞特性直接影響其粉磨效率。具體地，從粉磨介質碰撞粉碎物料的角度看，過大的碰撞能量會導致能量的浪費，過小的碰撞能量無法使物料破碎，因此，對于特定的物料，存在最佳的磨介碰撞能量范圍，若獲得某種特定物料的最佳碰撞能量，球磨機的能耗問題就可得到改善，這就要求一種能夠模擬球磨機內部磨介與物料碰撞情況的一種裝置，針對某種物料，通過多次的測試試驗，獲得其最佳碰撞能量范圍。
[0003]現有技術中，落球粉碎裝置結構功能單一，每臺落球粉碎設備只能使用一個一種規格的鋼球，且落球只是沖擊到物料上的平板，沒有與物料直接接觸，作用力單一，而實際工作中，大部分球磨機中的磨介不僅大小不等，形狀也各異，磨介與物料的接觸面一直在變化，因此，現有裝置不僅工作效率極低，而且磨介與物料不是以球面接觸，與球磨機中磨介與物料的碰撞情況有很大的差距，另一方面，現有裝置可重復性差，需人工操作試驗，誤差較大。
【發明內容】
[0004]為了克服已有落球試驗機的試驗效率較低、精準度較差的不足，本發明提供一種試驗效率較高、精準度良好的測試物料最佳碰撞能量的落球試驗機。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機，包括支架、底座、升降裝置、落球控制裝置和復位機構，所述底座上放置轉盤，所述轉盤與轉動驅動電機連接，轉盤上是物料顆粒床，所述支架在底座上方，所述升降裝置安裝在支架上，所述落球控制裝置包括電磁鐵，所述電磁鐵安裝在所述升降裝置上，所述電磁鐵位于所述物料顆粒床的正上方，所述電磁鐵的面積比所述物料顆粒床大，所述電磁鐵的下表面設有多個吸附鋼球的球面凹槽，所述復位機構包括曲柄、滑塊、導軌、推桿、鉸鏈和直角桿，兩個直角桿相對布置圍成四邊形，所述直角桿的直角處設置鉸鏈，所述鉸鏈與所述推桿的一端連接，所述推桿的另一端與滑塊連接，所述滑塊與所述曲柄的下端連接，所述曲柄的上端與所述升降裝置聯動。
[0007]進一步，所述升降裝置包括支架上的鏈輪、鏈條、蝸輪蝸桿機構以及橫向搭架在兩根支架之間的升降橫桿，升降橫桿兩端固定在兩根鏈條的同一側，轉盤兩側的支架底部分別安裝鏈輪，所述鏈條下部套裝在鏈輪上，支架的頂部安裝蝸輪蝸桿機構的蝸輪，蝸桿與升降驅動電機連接，所述鏈條的上部套裝在蝸輪上，所述電磁鐵固定在所述升降橫桿上，所述曲柄的上端與所述鏈條連接。
[0008]再進一步，所述落球控制裝置還包括電磁繼電器和光電傳感器，所述電磁繼電器安裝在所述電磁鐵上，所述光電傳感器安裝在支架上。
[0009]更進一步，所述落球試驗機還包括單片機控制系統，所述單片機控制系統與所述電磁繼電器、光電傳感器、轉動驅動電機和升降驅動電機連接，
[0010]本發明的有益效果主要表現在:(I)裝置操作簡單，操作中避免人為調節，試驗效率高，精準度高；(2)裝置易于控制，實現自動復位和重復試驗；(3)裝置實用性較強，不僅可實現球磨機中磨介與物料的真實碰撞情況，而且可使用不同大小和形狀的磨介進行測試試驗；(4)裝置適用性廣泛，可測試各種物料的最佳碰撞能量范圍，實現循環測試，可重復性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為測試物料最佳碰撞能量的落球試驗機正視圖；
[0012]圖2為測試物料最佳碰撞能量的落球試驗機左視圖；
[0013]圖3為鋼球復位結構的正視圖；
[0014]圖4為鋼球復位結構的俯視圖，此時為復位前鋼球狀態；
[0015]圖5為鋼球復位結構的另一個俯視圖，此時為復位后鋼球的狀態。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步描述。
[0017]參照圖1?圖5，一種測試物料最佳碰撞能量的落球試驗機，通過系統的運行將直徑大小或形狀不同的鋼球15自動提升至規定的高度并落下沖擊物料，該試驗機包括:支架、升降裝置、落球控制裝置、鋼球復位機構以及單片機控制系統，支架I固定在底座7上，用于承托升降裝置和光電傳感器12 ;升降裝置在底座7上方，包括支架I上的鏈輪4、鏈條
2、蝸輪蝸桿機構以及橫向搭架在兩根支架之間的升降橫桿3，升降橫桿兩端連接在兩根鏈條2的同一側，通過鏈條帶動橫桿的上下移動；落球控制裝置安裝在升降橫桿3上，升降橫桿上下運動時帶動落球控制裝置同步上下移動，包括光電傳感器12、電磁鐵13、電磁繼電器14以及吸附在電磁鐵14下表面凹槽的鋼球15，落球控制裝置用于將電磁鐵14下表面吸附的鋼球15斷電后釋放自由落下沖擊位于下方的物料18，兩根支架中其中的一根上設置有光電傳感器12，用于感應落球控制裝置所處的高度位置，以此控制升降驅動電機20 ;所述復位結構包括物料的復位和鋼球的復位，被沖擊的物料通過底座7上放置的轉盤8實現，轉盤由轉動軸6和軸上的銷釘5傳動，可正向和反向轉動物料顆粒床18，鋼球的復位機構設置在物料顆粒床18和導軌承托件19上，包括曲柄17、滑塊23、導軌24、推桿25、鉸鏈26和直角桿16。
[0018]本實施例中，鋼球復位是通過鏈條2帶動升降橫桿3下降時，連接在鏈條2上的曲柄17向下運動，推動滑塊23在導軌24中向前滑動，與滑塊連接的推桿25推著由鉸鏈固定的直角桿16沿四邊形對角線相向運動，實現散落在物料中的鋼球自動聚攏復位，電磁鐵13下降到靠近復位機構時，鋼球15被吸附在其下表面凹槽中，此后，電機20反向轉動提升升降橫桿3，鏈條2帶動曲柄17上升，兩直角桿16沿對角線反向運動，回到初始位置；與此同時，轉盤8與電機20的正、反轉同步，實現物料混合均勻，表面平整。
[0019]本實施例中，升降裝置包括蝸輪11、蝸桿10、鏈輪4、鏈條2，電機20后軸通過蝸桿10和蝸輪11帶動軸9連接鏈輪4和鏈條2，蝸輪蝸桿有自鎖功能，可以使升降裝置停留在指定高度；單片機控制系統能夠接受光電傳感器12傳輸來的落球控制裝置的位置信號并且能夠向驅動電機20和電磁繼電器14發出指令以控制驅動電機20和落球控制裝置動作，本實施例中，光電傳感器12的位置可調，根據具體試驗對象和條件確定。
[0020]本實施例中，升降驅動電機20為一調頻電機，轉速通過調節電機頻率來控制，啟停由單片機控制系統進行控制。
[0021]本實施例中，電磁鐵的形狀、大小和下表面的凹槽可更換，可根據不同物料的需要使用不同直徑或形狀的鋼球。
[0022]本實施例的工作原理和工作過程如下:
[0023]將試驗用的物料置于物料顆粒床18中，鋼球15吸附在電磁鐵13的下表面凹槽內，鋼球數量和形狀由試驗要求確定，開始升降橫桿3處于實驗指定位置，光電傳感器12略高于升降橫桿，啟動控制驅動系統，光電傳感器12向控制系統發出感應到的落球控制裝置的位置信號，控制系統向電磁繼電器14發出斷電指令，電磁鐵13斷電消磁，鋼球15自由下落沖擊物料，此時控制系統發出指令啟動電機20，電機正轉通過傳動裝置帶動鏈條2向下運動，連接在鏈條上的升降裝置和落球控制裝置同步向下移動，與此同時鋼球復位機構開始工作，使鋼球聚攏復位，如圖5所示。當電磁鐵13下降到靠近復位機構時，鋼球15又被吸附在其下表面凹槽中，此后，電機反轉提升升降橫桿3，當橫桿3帶著落球控制裝置靠近光電傳感器12時，光電傳感器再一次發出位置信號，控制系統向電機發出停轉指令，此時復位機構已回到初始狀態，如圖4所示，這樣就完成了一個循環。與此同時，轉盤8與電機同步轉動，不僅可以使物料混合均勻，而且與工作中的球磨機中物料所處的運動狀態相似。
[0024]本發明提供的測試物料最佳碰撞能量的落球試驗機，具有以下優點:
[0025](I)裝置操作簡單，操作中避免人為調節，試驗效率高，精準度高；
[0026](2)裝置易于控制，實現自動復位和重復試驗；
[0027](3)裝置實用性較強，不僅可實現球磨機中磨介與物料的真實碰撞情況，而且可使用不同大小和形狀的磨介進行測試試驗；
[0028](4)裝置適用性廣泛，可測試各種物料的最佳碰撞能量范圍，實現循環測試，可重復性高。
[0029]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關領域的普遍技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變形，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求確定。
【權利要求】
1.一種測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機，其特征在于:包括支架、底座、升降裝置、落球控制裝置和復位機構，所述底座上放置轉盤，所述轉盤與轉動驅動電機連接，轉盤上是物料顆粒床，所述支架在底座上方，所述升降裝置安裝在支架上，所述落球控制裝置包括電磁鐵，所述電磁鐵安裝在所述升降裝置上，所述電磁鐵位于所述物料顆粒床的正上方，所述電磁鐵的面積比所述物料顆粒床大，所述電磁鐵的下表面設有多個吸附鋼球的球面凹槽，所述復位機構包括曲柄、滑塊、導軌、推桿、鉸鏈和直角桿，兩個直角桿相對布置圍成四邊形，所述直角桿的直角處設置鉸鏈，所述鉸鏈與所述推桿的一端連接，所述推桿的另一端與滑塊連接，所述滑塊與所述曲柄的下端連接，所述曲柄的上端與所述升降裝置聯動。
2.如權利要求1所述的測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機，其特征在于:所述升降裝置包括支架上的鏈輪、鏈條、蝸輪蝸桿機構以及橫向搭架在兩根支架之間的升降橫桿，升降橫桿兩端固定在兩根鏈條的同一側，轉盤兩側的支架底部分別安裝鏈輪，所述鏈條下部套裝在鏈輪上，支架的頂部安裝蝸輪蝸桿機構的蝸輪，蝸桿與升降驅動電機連接，所述鏈條的上部套裝在蝸輪上，所述電磁鐵固定在所述升降橫桿上，所述曲柄的上端與所述鏈條連接。
3.如權利要求2所述的測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機，其特征在于:所述落球控制裝置還包括電磁繼電器和光電傳感器，所述電磁繼電器安裝在所述電磁鐵上，所述光電傳感器安裝在支架上。
4.如權利要求3所述的測試物料的最佳碰撞能量的落球試驗機，其特征在于:所述落球試 驗機還包括單片機控制系統，所述單片機控制系統與所述電磁繼電器、光電傳感器、轉動驅動電機和升降驅動電機連接。
【文檔編號】G01M99/00GK104020003SQ201410260640
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】孫毅, 梁曼, 單繼宏, 金曉航, 應男 申請人:浙江工業大學