[發明專利]一種松散物料致密成型摩擦磨損試驗裝置

有效

• 申請號: 202010835127.0
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112023831B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 王禹;周強;武凱;孫宇;曹春平
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01J2/22
• 分類號: B01J2/22;B02C4/02;G09B25/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種松散物料致密成型摩擦磨損試驗裝置，其特征在于：包括，

成型單元（1），將松散物料壓制成型；

粉碎單元（2），接收從經出料通道（9）輸送來的成型物料，將成型物料粉碎成顆粒物料；

輸送單元（3），用于運送顆粒物料；

物性控制單元（4），由物性控制單元（4）中溫濕度傳感器監控顆粒物料的水分和溫度，當水分及溫度與預設值不符時，進行水分添加及加熱操作，待操作完成后，調質物料從物性控制單元（4）的出料口進入成型單元（1）制粒室進行壓制成型；

所述成型單元（1）包括機架（5）、第一異步電機（6）、蝸輪蝸桿減速器（7）、制粒單元（8）、出料通道（9），第一異步電機（6）和蝸輪蝸桿減速器（7）均固定在機架（5）上，第一異步電機（6）與蝸輪蝸桿減速器（7）相連，制粒單元（8）設置在蝸輪蝸桿減速器（7）頂面，出料通道（9）一端連接制粒單元（8）的出料口，另一端連接粉碎單元（2）的入料口；出料通道（9）傾斜放置，使得制粒單元（8）的出料口的高度高于粉碎單元（2）的入料口的高度；所述制粒單元（8）外殼內設置了模盤組件單元（10）和偏心調隙單元（11）；

所述模盤組件單元（10）包括模盤（12）、力傳感器（14）、溫度傳感器（15）和若干模孔組件（13），模盤（12）中心開有一個第一通孔，以第一通孔為中心開有若干螺紋孔，每個螺紋孔內固連一個模孔組件（13）；力傳感器（14）和溫度傳感器（15）分別固定在模盤（12）上，力傳感器（14）用來測量制粒過程中擠壓力，溫度傳感器（15）用來測量制粒過程中溫度，制粒單元（8）的制粒主軸穿過第一通孔，并與第一通孔鍵連接，模盤（12）位于偏心調隙單元（11）下方；

所述偏心調隙單元（11）包括壓輥軸（22）和兩組偏心調隙組件，偏心調隙組件包括壓輥套（16）、第一定距環（17）、密封圈（18）、第二定距環（19）、透蓋（20）、第二鎖緊螺母（21）、第二止動墊圈（23）、壓輥偏心軸（24）、第一止動墊圈（25）、第一鎖緊螺母（26）、調隙固定板（27）、第三鎖緊螺母（28）、第三止動墊圈（29）、調隙頂塊（30）、一對調隙螺栓（31）；壓輥軸（22）為變截面軸，壓輥軸（22）中部為方形連接體，方形連接體上設有一個垂直的第二通孔，所述第二通孔與壓輥軸的中心軸線垂直，制粒單元（8）的制粒主軸穿過所述第二通孔，并與方形連接體的第二通孔通過鍵連接，壓輥軸（22）兩側分別為三段階梯軸，其中壓輥偏心軸（24）套在位于外側的第一、第二段階梯軸上，調隙固定板（27）套在第三段階梯軸上，壓輥軸（22）和壓輥偏心軸（24）之間設有兩個第一軸承，使得壓輥偏心軸（24）可繞壓輥軸（22）轉動，壓輥軸（22）、壓輥偏心軸（24）和第一軸承之間通過軸肩、第二定距環（19）以及透蓋（20）進行定位，第二止動墊圈（23）和第二鎖緊螺母（21）用來鎖緊壓輥偏心軸（24），壓輥套（16）套在壓輥偏心軸（24）上，壓輥套（16）和壓輥偏心軸（24）之間設有第二軸承，使得壓輥套（16）繞壓輥偏心軸（24）轉動，壓輥套（16）與第二軸承之間通過軸肩、第一定距環（17）、密封圈（18）定位，第一止動墊圈（25）和第一鎖緊螺母（26）用于鎖緊壓輥套（16），調隙頂塊（30）一端固定在壓輥偏心軸（24）的圓周外壁，另一端與調隙螺栓（31）相接觸，調隙固定板（27）套在壓輥軸（22）的外端部，并通過第三鎖緊螺母（28）和第三止動墊圈（29）鎖緊，調隙固定板（27）上設有一對調隙螺栓（31），調隙頂塊位于一對調隙螺栓（31）之間，當需要調節間隙時，松開第二鎖緊螺母（21），旋轉調隙螺栓（31）推動調隙頂塊（30），調隙頂塊（30）轉動帶動壓輥偏心軸（24）轉動，從而實現模輥間隙調整，進而調整制粒試驗時壓輥套（16）所受到的擠壓力，進而實現松散物料致密成型摩擦磨損試驗擠壓力可調；

所述粉碎單元（2）包括第二異步電機（32）、主動粉碎輥（33）、從動粉碎輥（34）、支架（37）、出料盤（38）、篩網（39）、粉碎外殼（40）、兩組軸支撐座（35）、四個軸用彈性墊圈（36）；主動粉碎輥（33）、從動粉碎輥（34）設置在粉碎外殼（40）內，且它們的兩端伸出粉碎外殼（40），粉碎外殼（40）開有進料口，所述進料口位于出料通道（9）的出料口下方，第二異步電機（32）通過帶輪帶動主動粉碎輥（33）轉動，主動粉碎輥（33）和從動粉碎輥（34）平行等高設置，兩者之間留有間隙，粉碎單元支架（37）上固定有兩組軸支撐座（35），主動粉碎輥（33）、從動粉碎輥（34）通過兩組軸支撐座（35）支撐，主動粉碎輥（33）、從動粉碎輥（34）與軸支撐座（35）連接處分別通過第三軸承連接，第三軸承一端通過軸支撐座（35）定位，另一端在軸支撐座（35）外側安裝有軸用彈性墊圈（36）進行軸向定位，粉碎外殼底部設有篩網（39），篩網（39）位于主動粉碎輥（33）、從動粉碎輥（34）之間，篩網（39）下方設有出料盤（38）；

所述物性控制單元（4）包括端蓋（41）、攪拌輸送軸（42）、透蓋（43）、攪拌輸送外殼（44）、第一溫濕度傳感器（45）、加熱裝置、水分添加裝置、第二溫濕度傳感器（48）、第三異步電機（49）、第一帶輪（50）、鏈條（51）、第二帶輪（52）；攪拌輸送軸（42）設置在攪拌輸送外殼（44）內，攪拌輸送軸（42）一側與端蓋（41）通過軸承連接，另一側與透蓋（43）通過軸承連接，攪拌輸送外殼（44）分別與端蓋（41）、透蓋（43）固連，第三異步電機（49）與第一帶輪（50）通過鍵連接，攪拌輸送軸（42）與第二帶輪（52）通過鍵連接，第一帶輪（50）和第二帶輪（52）通過鏈條（51）連接，第三異步電機（49）通過鏈條（51）帶動攪拌輸送軸（42）轉動，將顆粒物料進行攪拌、輸送；所述攪拌輸送外殼（44）進料口設置有第一溫濕度傳感器（45），攪拌輸送外殼（44）出料口設置有第二溫濕度傳感器（48）；所述攪拌輸送外殼（44）外壁面裝有加熱裝置，所述攪拌輸送外殼（44）頂面設有水分添加裝置，根據攪拌輸送外殼（44）進料口的第一溫濕度傳感器（45）和攪拌輸送外殼（44）出料口的第二溫濕度傳感器（48）測得數據與預設值比較，判斷是否需要加水和加熱。