专利名称：带传动式多坩埚搅拌设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及分析无烟煤粘结指数所需的样品制作仪器领域，特指一种带传动式多坩埚搅拌设备。
背景技术：
烟煤的粘结指数测定是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤，在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨强度，即抗破坏力的大小来表示试验煤样的粘结能力。因此，实验煤样和专用无烟煤混合的程度影响到粘结指数的测量，需要制备标准的无烟煤样品。传统技术中，制备无烟煤样品需要实验员一手拿坩埚，另一手拿搅拌丝，并转动坩埚与搅拌丝，同时进行45度倾斜搅拌混合，这使得样品制作劳动强度大、工作效率低、测试可能有人为误差，不能适应无烟煤粘结指数的工业测试要求。现有技术中，有很多自动化坩埚搅拌设备，代替了传统的纯手工操作方式。要实现坩埚搅拌自动化最关键的技术是实现坩埚内专用无烟煤和试验煤样的均勻混合过程。现有的搅拌设备实现这一技术采用了两个电机分别直接带动坩埚和搅拌丝的转动。上述方式虽然能实现自动搅拌的功能，但也存在缺陷因无烟煤样品要求混合足够均勻，电机直接带动坩埚和搅拌丝转动，对运动的平稳性要求很高；一个无烟煤样品的制作至少需要2个电机带动，造成了动力浪费；无烟煤样品制作不能实现批量制作，导致仪器工作效率很低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构紧凑、操作简便、能够有效解决无烟煤批量制作问题、从而提高无烟煤粘结指数样品制作数量和质量的搅拌设备。为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种带传动式多坩埚搅拌设备， 包括固定在底板上的升降装置、固定在底板上的控制机构、固定在底板上的固定支架、倾斜装置和坩埚托盘；固定在固定底座上的倾斜装置与固定支架相连；升降装置上装设有异向转动装置，其上端与升降电机相连；可以放置多坩埚的坩埚托盘装设于升降装置的下端； 坩埚电机和搅拌丝电机装设于异向转动装置上。所述倾斜装置包括倾斜电机、左机架板、右机架板、主转轴、蜗轮、电机支柱和蜗杆，所述倾斜电机通过电机支柱固定于左机架板和右机架板的顶部，所述主转轴右端放置在右机架板中，其左端穿过左机架板与固定支架相连；所述蜗轮位于左机架板和右机架板之间，并装设在主转轴上；所述蜗杆的一端与倾斜电机连接，另一端与蜗轮啮合。所述升降装置包括滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母，所述滚珠丝杠上装设有滚珠丝杠螺母，其下端与地板相连，所述滚珠丝杠螺母装设有安装板。所述异向转动装置包括电机地板、上底板、坩埚带、坩埚轮、坩埚转轴、坩埚摩擦套筒、安装板、搅拌丝带、搅拌丝轮、搅拌丝轴、上底板定位柱和电机底板定位柱；所述安装板固定在滚珠丝杠螺母上；所述上底板定位柱的下端固定于安装板，其上端固定于上底板； 所述电机底板定位柱的上端固定于电机底板，其下端固定于上底板；所述坩埚转轴的上端与上底板相连，其下端与安装板相连，其内部装设有搅拌丝轴；所述搅拌丝轴下端与搅拌丝相连，其上端伸出坩埚转轴，并装设有搅拌丝轮；所述坩埚带位于上底板和安装板之间，并与坩埚轮相连；所述搅拌丝带位于上底板和电机底板之间，并与搅拌丝轮相连；所述坩埚摩擦套筒固定于坩埚转轴的下端，其内装设有坩埚盖和搅拌丝；
与现有技术相比，本发明的优点在于本发明的带传动式多坩埚搅拌设备，可以采用一个电机通过带轮驱动多个坩埚或多个搅拌丝进行转动，避免了电机直接带动坩埚和搅拌丝的转动不稳定问题。由此可知，本发明对于搅拌运动的平稳性要求降低，保证了无烟煤样品的混合均勻性，且进一步减少了故障源，提高了电机利用率，实现了批量制作无烟煤样品技术。
图1是现有技术的坩埚搅拌设备的结构示意图。图2是本发明的主视结构示意图。图3是本发明的带传动多坩埚搅拌设备主视图。图4是本发明的带传动多坩埚搅拌设备俯视图。图中，1 一搅拌丝驱动装置；2—搅拌丝；3 —坩埚；4 一坩埚驱动装置；5—固定支架；6 —异向转动装置；60 —电机底板；61 —上底板；62 —坩埚带；63 —坩埚轮；64 — 坩埚转轴；65 —坩埚摩擦套筒；66 —安装板；67 —搅拌丝带；68 —搅拌丝轮；69 —搅拌丝轴；610 —上底板定位柱；611 —电机底板定位柱；7 —升降装置；71 —滚珠丝杠；72 —滚珠丝杠螺母；8 —倾斜装置；81 —倾斜电机；82 —左机架板；83 —右机架板；84 —主转轴； 85 —蜗轮；86 —电机支柱；87 —蜗杆；9 一保护弹簧；10 —控制机构；11 一底板；12 —坩埚托盘；13 —坩埚盖；14 一坩埚下支柱；15 —支撑柱；16 —坩埚电机；17 —升降电机； 18 —搅拌丝电机；19 一固定底座。
具体实施例方式以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。参见图2所示，本发明的带传动式多坩埚搅拌设备，它包括固定于底板11上的控制机构10、固定于底板11上的升降装置7、固定于固定底座19上的倾斜装置8、装设在升降装置7上的异向转动装置6和固定在升降装置7上的坩埚托盘12。其中，异向转动装置6 可以通过升降装置7的运动实现上升或下降，并驱动坩埚托盘12上的坩埚3和搅拌丝2进行异向旋转运行，偏置装置8可以通过固定支架5带动底板11以及底板11上的升降装置 7、异向转动装置6和坩埚托盘12实现45度左右倾斜。参见图3和图4所示的具体应用实例，所述倾斜装置8包括倾斜电机81、左机架板 82、右机架板83、主转轴84、蜗轮85、电机支柱86和蜗杆87。当倾斜电机81由控制机构10 启动后，通过蜗杆87带动蜗轮85转动，蜗轮85通过主转轴84带动固定支架5转动，固定支架5通过底板11带动升降装置7和异向转动装置6转动。在整个运动过程中，蜗轮蜗杆实现了减速运动，确保升降装置7和异向转动装置6同步45度倾斜，提高了仪器整体倾斜运动的可靠性和稳定性。参见图3和图4所示的具体应用实例，所述升降装置7包括滚珠丝杠71和滚珠丝杠螺母72。当控制机构10启动升降电机17后，滚珠丝杠71开始转动，滚珠丝杠螺母72由于受到固定支架5定位限制，故只能沿着滚珠丝杠71直线运动；固定在滚珠丝杠螺母72上的异向转动装置6至坩埚摩擦套筒65内部的坩埚盖13接触到坩埚托盘12上的坩埚3为止，此时升降电机17停止工作；异向转动装置6上升时需要回到初始位置。参见图3和图4所示的具体应用实例，所述异向转动装置6包括电机地板60、上底板61、坩埚带62、坩埚轮63、坩埚转轴64、坩埚摩擦套筒65、安装板66、搅拌丝带67、搅拌丝轮68、搅拌丝轴69、上底板定位柱610和电机底板定位柱611。当升降电机17驱动异向转动装置6下降到坩埚盖13接触到坩埚3时，控制机构10同时启动坩埚电机16和搅拌丝电机18 ；坩埚电机16通过坩埚带62驱动坩埚轮63和坩埚转轴64顺时针转动，与坩埚转轴64相连的坩埚摩擦套筒65通过摩擦力带动坩埚3顺时针转动；以此同时，搅拌丝电机 18通过搅拌丝带67驱动搅拌丝轴69逆时针转动，与搅拌丝轴69相连的搅拌丝2在坩埚3 内高速转动，实现无烟煤样品搅拌过程。搅拌结束后，坩埚电机16和搅拌丝电机18停止工作；坩埚3底部通过保护弹簧9与坩埚下支柱14相连，保护弹簧9防止升降装置7下降过渡而导致坩埚压坏。工作原理先将放在坩埚托盘12上的坩埚3称好样后，由控制机构10控制升降电机17运转，带动滚珠丝杠螺母72和异向转动装置6下降，当坩埚盖13接触到坩埚3时， 坩埚摩擦套筒65可以仅仅地套住坩埚3，此时搅拌丝2也伸入到坩埚3内，升降电机17停止工作；控制机构10控制倾斜电机81运转，倾斜电机81通过蜗杆87带动蜗轮85旋转，蜗轮85通过主转轴84带动固定支架5倾斜45度，固定支架5通过底板11带动升降装置7、 异向转动装置6和坩埚托盘12倾斜至45度，倾斜电机81停止工作；控制机构10控制坩埚电机16和搅拌丝电机17工作，坩埚电机16通过坩埚带62驱动坩埚轮63转动，进一步驱动坩埚转轴64和坩埚摩擦套筒65转动，坩埚摩擦套筒65通过摩擦力带动坩埚托盘12上的坩埚3进行顺时针低速旋转；与此同时，搅拌丝电机18通过搅拌丝带67驱动搅拌丝轴69 和搅拌丝2进行逆时针高速旋转；搅拌结束后，坩埚电机16和搅拌丝电机18停止工作，由控制机构10控制倾斜电机81反向运转45度，确保升降装置7回到初始位置，然后启动升降电机17带动异向转动装置6上升到初始位置。
权利要求
1.一种带传动式多坩埚搅拌设备，其特征在于包括搅拌丝(2)、坩埚(3)、固定支架 (5)、异向转动装置(6)、升降装置(7)、倾斜装置(8)、控制机构(10)、底板(11)、坩埚托盘 (12)、坩埚电机(16)、升降电机(17)、搅拌丝电机(18)和固定底座(19)；所述倾斜装置(8) 固定在固定底座(19)上，倾斜装置(8)与固定支架(5)相连；升降装置(7)右侧装设于固定支架(5)上，其底部装设于底板(11)上，固定支架(5)与底板(11)固定连接，控制机构(10) 装设于底板(11)上；升降装置(7)上装设有异向转动装置(6)，异向转动装置(6)的上端与升降电机(17)相连；可以放置坩埚(3)的坩埚托盘(12)装设于升降装置(7)的下端；坩埚电机(16)和搅拌丝电机(18)装设于异向转动装置(6)上；搅拌丝(2)上端与搅拌丝电机 (18)相连，下端伸入坩埚(3)中。
2.根据权利要求1所述的一种带传动式多坩埚搅拌设备，其特征在于所述倾斜装置 (8)包括倾斜电机(81)、左机架板(82)、右机架板(83)、主转轴(84)、蜗轮(85)、电机支柱 (86 )和蜗杆(87 )，所述倾斜电机(81)通过电机支柱(86 )固定于左机架板(82 )和右机架板 (83)的顶部，所述主转轴(84)右端放置在右机架板(83)中，主转轴(84)左端穿过左机架板(82)与固定支架(5)相连；所述蜗轮(85)位于左机架板(82)和右机架板(83)之间，并装设在主转轴(84)上；所述蜗杆(87)的上端与倾斜电机(81)连接，下端与蜗轮(85)啮合。
3.根据权利要求1或2所述的一种带传动式多坩埚搅拌设备，其特征在于所述升降装置(7)包括滚珠丝杠(71)和滚珠丝杠螺母(72)，所述滚珠丝杠(71)上装设有滚珠丝杠螺母(72)，滚珠丝杠(71)下端与底板(11)相连。
4.根据权利要求3所述的一种带传动式多坩埚搅拌设备，其特征在于所述异向转动装置(6)包括电机地板(60)、上底板(61)、坩埚带(62)、坩埚轮(63)、坩埚转轴(64)、坩埚摩擦套筒(65)、安装板(66)、搅拌丝带(67)、搅拌丝轮(68)、搅拌丝轴(69)、上底板定位柱 (610)和电机底板定位柱(611)；所述安装板(66)固定在滚珠丝杠螺母(72)上；所述上底板定位柱(610)的下端固定于安装板(66)，上底板定位柱(610)的上端固定于上底板(61); 所述电机底板定位柱(611)的上端固定于电机底板(60)，其下端固定于上底板(61)；所述坩埚转轴(64)的上端与上底板(61)相连，坩埚转轴(64)的下端与安装板(66)相连，坩埚转轴(64 )的内部装设有搅拌丝轴(69 )；所述搅拌丝轴(69 )下端与搅拌丝(2 )相连，搅拌丝轴(69)上端伸出坩埚转轴(64)，并装设有搅拌丝轮(68);所述坩埚带(62)位于上底板(61) 和安装板(66)之间，并与坩埚轮(63)相连；所述搅拌丝带(67)位于上底板(61)和电机底板(60)之间，并与搅拌丝轮(68)相连；所述坩埚摩擦套筒(65)固定于坩埚转轴(64)的下端，坩埚摩擦套筒(65)内装设有坩埚盖(13)和搅拌丝(2)。
全文摘要
本发明公开了一种带传动式多坩埚搅拌设备，它包括固定于底板上的控制机构、固定于底板上的升降装置、倾斜装置、异向转动装置和坩埚托盘，采用带传动式驱动坩埚与搅拌丝异向转动的异向转动装置装设于升降装置的上部，可以放置多坩埚的坩埚托盘装设于升降装置的下部，固定在固定底座上的倾斜装置与异向转动装置相连。本发明是一种结构简单紧凑、操作简单、能够有效解决无烟煤样品批量制作问题，从而提高无烟煤粘结指数样品制作数量和质量的搅拌设备。
文档编号B01F13/10GK102380328SQ20111024958
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者丁建宁, 李晓艳, 班书昊, 胡爱萍, 蒋学东, 赵蛟 申请人:常州大学