专利名称：一种球团矿抗压强度试验装置的制作方法
技术领域：
本发明是针对钢铁行业原料矿快速分析，尤其涉及一种球团矿抗压强度试验装 置，属于钢铁行业原料矿检测领域。
背景技术：
目前，在钢铁行业中，需要对进来的原料矿进行快速分析，尤其是对球团矿的抗压 强度的测试，更是显得重要，其中球团矿的抗压强度是衡量球团矿在高炉中抗压能力的关 键指标。例如，程潮铁矿120万吨/年球团和鄂州球团500万吨/年球团一期供集团炼铁 厂使用，其中每年有近300万吨鄂州球团通过水运从工业港卸船。而每条船的质量都需质 检中心进行检验，以便于更好地分析现有的原料球团矿石并得出基本的参考。目前，对球团矿的抗压能力测试，多是采取手摇式球团抗压强度试验装置，在生产 之中，该装置存在的问题是一、必须由人工放60次球做实验，每次都需人工手摇至每个 球团破碎，检测人员劳动强度非常大且耗时长，每个样的抗压强度的检测至少需要两小时。 二、抗压强度检测结果受到人为因素的影响，其检测准确性很难确保。由此可见，现有的试验装置不能够满足我们对球团数量、球团抗压强度值、压力平 均值、球团直径、球团破碎行程、压力曲线进行分析的需要，因此，急需一种能快速检测球团 矿抗压强度的球团矿抗压强度试验装置。

实用新型内容本专利的目的是为解决传统的手动测量装置之不足，而提供一种新的具有结构简 单、成本低廉、自动化程度高、操作和维护方便的全自动球团矿抗压强度试验装置，其具体 技术方案如下面所描述—种球团矿抗压强度试验装置，包括箱体，所述箱体上面设置有控制面板；试样 进料部件，所述试样进料部件设置在箱体上方，光电传感器安装在进料口处，在出料口下方 放置有移动传送部件；废料下料器，所述废料下料器设置在箱体的下方；第一推动部件以 及第二推动部件，所述第一推动部件连接所述移动传送部件，所述第二推动部件连接设在 箱体内部的可上下活动的工作台板，在工作台板的下方位置处设置有传感器；压力测试装 置，包括设置在工作台板上方的压头以及压力传感器、压头传感器；以及，控制部件，所述控 制部件包括PLC控制器以及外部的计算机；其中，所述控制部件连接所述光电传感器、压力 传感器、压头传感器、传感器以及第一推动部件和第二推动部件、控制面板。进一步地，优选的结构是，所述第一推动装置包括油泵、油箱控制器、第一油缸以 及第一油缸推杆，所述第一油缸推杆通过弹簧条与移动传送部件连接在一起。进一步地，优选的结构是，所述第二推动装置包括油泵、油箱控制器、第二油缸以 及第二油缸推杆，所述第二油缸推杆连接所述工作台板。进一步地，优选的结构是，所述试样进料部件为振动螺旋进料器，所述出料口下方还设置有下料器，所述下料器用支架固定在第一油缸上面。 进一步地，优选的结构是，所述第二推动部件还包括有推杆定位杆，所述推杆定位 杆上设置有定位块，并设置在传感器的上方。进一步地，优选的结构是，所述移动传送部件为移动传输杯，并且，所述移动传输 杯放置在下料器的下方。进一步地，优选的结构是，所述箱体还设置有两根支撑杆，所述支撑杆通过螺帽分 别和横梁、箱体连接，所述压力传感器通过连接杆以及螺帽和横梁连接。进一步地，优选的结构是，所述箱体内部还设置有底板，所述底板安装在箱体上面 并和第二油缸相连，第二油缸推杆穿过底板上的孔洞和工作台板相连。进一步地，优选的结构是，所述废料下料器包括废料下料器入口以及废料斗，所述 废料下料器和工作台板连接。进一步地，优选的结构是，所述电子计算机内部设置有控制以及测试软件，所述压 力传感器通过导线连接所述电子计算机。本实用新型在采取了上述技术方案以后，由于通过电子计算机以及控制装置的控 制、通过各个传感器与PLC控制器之间的信号传递，所述球团矿抗压强度试验装置能够实 现自动化操作，不仅替代了在常规测试中所有的繁琐人工操作，而且能在线控制自动测试、 获取和处理数据，同时对检测结果能进行实时采样和对系统工作能进行全自动控制，能显 示每组球团数量、球团抗压强度值、压力平均值、球团直径、球团破碎行程、压力曲线等，并 能通过计算机分析和打印相关实验数据，具有较佳的技术效果。

通过
以下结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变 得更加清楚和容易理解。图一为本实用新型实施例的正视结构示意图；图二为本实用新型实施例的侧视结构示意图；图三为本专利结构的控制面板示意图；图四为本实用新型实施例的立体结构图；图五为本实用新型实施例的油流控制图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步详细的描述。本实用新型球团矿抗压强度试验装置，具体来说，包括以下组件箱体部件，并且所述箱体上面设置有控制面板，控制面板上设置有多个按钮，并 且，和控制部件通过导线连接在一起，能够用人工控制该试验装置的运行以及停止。试样进料部件，一般地，所述试样进料部件设置在箱体上方，以便于更好地将球团 从试样进料部件放入到测试装置之中，一般地，为了实现自动化控制，我们将一个光电传感 器安装在进料口处，借助于传感器的感应，可以实现光学自动控制的作用；另外，我们在出 料口下方放置有移动传送部件，优选地，该移动传送部件为一个移动传输杯，以便于将球团 送到测试部件位置处。
4[0028]废料下料器，所述废料下料器设置在箱体的下方，当球团测试完毕以后，可以从废 料下料器的位置处流出该试验装置。第一推动部件以及第二推动部件，所述第一推动部件连接所述移动传送部件，所 述第二推动部件连接设在箱体内部的可上下活动的工作台板，我们借助于第一推动部件将 移动传输杯送入或者送出测试部件之中；我们利用第二推动部件将一个可活动的工作平台 上下升降，从而对球团施加一个压力，以便于进行压力测试。另外，为了实现自动化的控制，我们在工作台板的下方位置处设置有传感器，借助 于传感器能够得知该试验装置的运行状况。压力测试装置，包括设置在工作台板上方的压头以及压力传感器、压头传感器，压 头和工作台板一起作用，构成一个完整的压力测试部件，压头传感器可以将结果传递给电 子计算机。控制部件，所述控制部件包括PLC控制器以及外部的计算机，所述控制部件连接 所述光电传感器、压力传感器、压头传感器、传感器以及第一推动部件和第二推动部件、控 制面板，以便于更好地实现自动化控制。其中，在具体实施例之中，所述第一推动部件包括油泵3、油箱控制器4、第一油缸 10以及第一油缸推杆11，所述第一油缸推杆11通过弹簧条12与移动传送部件9连接在一起。所述第二推动装置包括油泵3、油箱控制器4、第二油缸24以及第二油缸推杆25， 所述第二油缸推杆25连接所述工作台板13。并且，在优选实施例中，所述第二推动部件还 包括有推杆定位杆26，所述推杆定位杆上设置有定位块27，并设置在传感器28的上方。优选的实施例之中，试样进料装置采取螺旋振动球团进料器6，该装置属于属电磁 振动设备，它能使矿物按螺旋方向一个个进入测试区。矿物进料频率是通过振幅控制来调 节的。振动进料器的开关由电脑控制，出口处装有光电远红外传感器7，当有球团进入时就 通知控制系统停止振动，等待振动下一个指令，测试容量为250个/小时。图一为本实用新型实施例的正视结构示意图，图二为本实用新型实施例的侧视结 构示意图，如图所示，所述球团矿抗压强度试验装置包括箱体1，油箱2，油泵3，油流控制 箱4，油管5，自动螺旋震动进料器6，光电传感器7，下料器8，移动传输杯9，第一油缸10，第 一油缸推杆11、弹簧条12，工作台板13，支撑杆14，横梁15，螺帽16，压力传感器17，连接 杆18，螺帽19，压头20，压头传感器21，液面计22，油管23，第二油缸24，第二油缸推杆25， 推杆定位杆26，定位块27，传感器28，推杆定位杆滑道29，废料下料器30，废料斗31，底板 32，配电柜33，控制面板34以及计算机35。并且，所述油箱2安装在箱体1内部，油箱2上安装有油泵3，油流控制箱4，油管 5，及液面计22，油管23。箱体1内还安装有第二油缸24、推杆定位杆26、定位块27、传感器 28、推杆定位杆滑道29、废料斗31、配电柜33以及控制面板34。具体进行描述，所述自动螺旋震动进料器6放置在箱体1上，自动螺旋震动进料器 6试料出口处安装有光电传感器7。下料器8用支架固定在第一油缸10上，移动传输杯9 通过弹簧条12固定在第一油缸推杆11上，第一油缸10，第一油缸推杆11，第一油缸10固 定在工作台板13上，推杆定位杆26也固定在工作台板13上。其中，两根支撑杆14用螺帽16分别和横梁15箱体1连接，压力传感器17通过连接杆18用螺帽19和横梁15连接，压头20连接压头传感器21和压力传感器17连接。废 料下料器30和工作台板13连接，废料下料器30出料口置于废料斗31上方，底板32安装 在箱体1上面并和第二油缸24相连，第二油缸推杆25穿过底板32上的孔洞和工作台板13 相连。另外，配电柜33和控制面板34通过导线连接并通过导线和油泵3，油流控制箱4 自动螺旋震动进料器6，光电传感器7，压力传感器17，压头传感器21，传感器28，计算机35 连接。其中，所述的油流控制箱4包括滤油器、加油口、电机、压力表开关、压力表、单向 阀、电磁换向阀、调压阀、调速阀、电磁换向阀、电磁换向阀、调速阀、补偿流量调节阀。下面对本实用新型的工作原理进行一个详细的描述首先，我们开启控制面板34上的电源，启动计算机35，打开球团矿球抗压强度试 验程序。接着，操作工人将球团矿倒入自动螺旋震动进料器6的托盘中，启动自动螺旋震动 进料器6，直到有一个球团矿从自动螺旋震动进料器6中送出来，通过下料器8掉到移动传 输杯9中。这时，光电传感器7感应到有球团矿通过，光电传感器7发出信号给配电柜33中 的PLC控制器，PLC控制器控制自动螺旋震动进料器6停止震动并控制油泵3启动，开启油 流控制箱4，液压油通过油管5输送到第一油缸10，第一油缸10使第一油缸推杆11通过弹 簧条12将球团移动传输杯9移位到测试位置。接着，控制装置中的PLC控制器控制油流控 制箱4，液压油通过油管23输送到第二油缸24，第二油缸24使第二油缸推杆25将工作台 板13上移，球团矿接触到压头20使压头传感器21感应到有球团。这时，压头传感器21时发出信号给配电柜33中的PLC控制器，PLC控制器控制油 流控制箱4将上升速度降到规定值上压，压力传感器17将力值传输给计算机35。当球团矿破裂后，压头传感器21感应到发出信号给配电柜33中的PLC控制器， PLC控制器控制油流控制箱4使第二油缸24带动第二油缸推杆25将工作台板13快速下 移。这时，推杆定位杆26上的定位块27下移使传感器28感应到并发出信号给配电柜 33中的PLC控制器，PLC控制器控制第二油缸24停止，控制油流控制箱4使第一油缸10带 动第一油缸推杆11通过弹簧条12使移动传输杯9向前移动至废料下料器30入口处将破 裂的球团送入废料斗31内。接着，第一油缸10回位，自动螺旋震动进料器6震动将下一球团矿从自动螺旋震 动进料器6中送出开始下一测试。计算机35适时读取力值数据绘制曲线并计算出球团矿球抗压强度值。由于本实用新型采取了由PLC与电脑控制相结合，采用RS232接口，使用简单的图 表界面，显示破碎压力值，原始直径和每个测试球团变形情况，统计最大、最小、平均值、测 试速度值的测试报告，测试报告自动保存。其消除了在常规测试中所必须执行的所有繁琐的人工操作；并且，自动测试仪紧 凑，可靠，容易使用和非常准确；自动数据获取、处理和测试，减少了试验时间和操作人数， 单人可以独立操作，具有较好的技术效果。在本实用新型之中，我们压力传感器的一个实施例的具体参数如下
6[0053] 额定负荷2t
综合误差 士0.02% F. S 极限过载； 200% F. S 零点温度影响士0. 02% F. S/10°C 材质不锈钢安全过载120%F. S温度范围_30-+70°C绝缘电阻士5000M Ω图三为本专利结构的控制面板示意图，如图所示，所述控制面板包括有电源开关、 急停开关、油泵停止按钮、油泵启动按钮、电源指示灯、油泵指示灯，其中，顺时针旋转90° 开总电源开关，反之则关；急停开关当发生紧急故障时，向下拍开关，顺时针拧可复位开 关；油泵停止按钮油泵停止；油泵启动按钮油泵启动；电源指示灯灯亮仪器处于工作 状态；泵指示灯指示油泵工作状态，灯亮说明油泵在工作。图四为本实用新型实施例的立体结构图。图五为本实用新型实施例的油流控制图。如图所示，包括滤油器(4-1)、加油口 (4-2)、电机(4-3)、压力表(4-4)开关、压力表(4-5)、单向阀(4_6)、电磁换向阀(4_7)、调 压阀(4-8)、调速阀(4-9)、电磁换向阀(4-10)、电磁换向阀(4-11)、调速阀(4-12)、补偿流 量调节阀(4-13)等部件。本实用新型在采取了上述技术方案以后，由于通过电子计算机以及控制装置的控 制、通过各个传感器与PLC控制器之间的信号传递，所述球团矿抗压强度试验装置能够实 现自动化操作，不仅替代了在常规测试中所有的繁琐人工操作，而且能在线控制自动测试、 获取和处理数据，同时对检测结果能进行实时采样和对系统工作能进行全自动控制，能显 示每组球团数量、球团抗压强度值、压力平均值、球团直径、球团破碎行程、压力曲线等，并 能通过计算机分析和打印相关实验数据，具有较佳的技术效果。需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域 技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实 用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新 型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求一种球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体上面设置有控制面板；试样进料部件，所述试样进料部件设置在箱体上方，光电传感器安装在进料口处，在出料口下方放置有移动传送部件；废料下料器，所述废料下料器设置在箱体的下方；第一推动部件以及第二推动部件，所述第一推动部件连接所述移动传送部件，所述第二推动部件连接设在箱体内部的可上下活动的工作台板，在工作台板的下方位置处设置有传感器；压力测试装置，包括设置在工作台板上方的压头以及压力传感器、压头传感器；以及，控制部件，所述控制部件包括PLC控制器以及外部的计算机；其中，所述控制部件连接所述光电传感器、压力传感器、压头传感器、传感器以及第一推动部件和第二推动部件、控制面板。
2.根据权利要求1所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述第一推动装置 包括油泵、油箱控制器、第一油缸以及第一油缸推杆，所述第一油缸推杆通过弹簧条与移动 传送部件连接在一起。
3.根据权利要求1所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述第二推动装置 包括油泵、油箱控制器、第二油缸以及第二油缸推杆，所述第二油缸推杆连接所述工作台 板。
4.根据权利要求2或3所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述试样进料部 件为振动螺旋进料器，在出料口下方还设置有下料器，所述下料器用支架固定在第一油缸 上面。
5.根据权利要求3所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述第二推动部件 还包括有推杆定位杆，所述推杆定位杆上设置有定位块，并设置在传感器的上方。
6.根据权利要求1或5所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述移动传送部件为移动传输杯，并且，所述移动传输杯放置在所述下料器的下方。
7.根据权利要求1所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述箱体上面还设置有两根支撑杆，所述支撑杆通过螺帽分别和横梁、箱体连接，所述 压力传感器通过连接杆以及螺帽和横梁连接。
8.根据权利要求3所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述箱体内部还设置有底板，所述废料下料器和工作台板连接，底板安装在箱体上面 并和第二油缸相连，第二油缸推杆穿过底板上的孔洞和工作台板相连。
9.根据权利要求1所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述废料下料器包括废料下料器入口以及废料斗，所述废料下料器和工作台板连接。
10.根据权利要求1所述的球团矿抗压强度试验装置，其特征在于，所述电子计算机内部设置有控制以及测试软件，所述压力传感器通过导线连接所述计 算机。专利摘要本实用新型公开了一种球团矿抗压强度试验装置，包括箱体，所述箱体上面设置有控制面板；试样进料部件，所述试样进料部件设置在箱体上方，在出料口下方放置有移动传送部件；废料下料器，所述废料下料器设置在箱体的下方；第一推动部件以及第二推动部件，所述第一推动部件连接所述移动传送部件，所述第二推动部件连接设在箱体内部的可上下活动的工作台板，在工作台板的下方位置处设置有传感器；压力测试装置，包括设置在工作台板上方的压头以及压力传感器、压头传感器；控制部件，所述控制部件包括PLC控制器以及外部的计算机；所述控制部件连接所述光电传感器、压力传感器、压头传感器、传感器以及第一推动部件和第二推动部件、控制面板。
文档编号G01N3/10GK201749060SQ201020283419
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者舒琦 申请人:武汉华科新材料有限公司