[发明专利]冶金或焦化物料性能测定实验用负荷自动加载装置及方法

说明书

本发明涉及一种冶金或焦化物料性能测定实验用负荷自动加载装置及方法，所述负荷自动加载装置包括力加载及测量机构、立柱升降机构及旋转机构；所述立柱升降机构顶部设旋转机构，并能够带动旋转机构升降；力加载及测量机构由固定支座、压力传感器、加载头和转动轴组成，固定支座的一端与旋转机构固定连接，并能够在旋转机构带动下在设定范围内水平转动；固定支座的另一端设转动轴，加载头的中部与转动轴铰接，外伸端与加载杆连接；压力传感器安装在固定支座上，其底部一端通过传感器固定座与固定支座连接固定，另一端与加载头固定连接；本发明所加载的负荷值大小可根据需要调整，且装置结构紧凑，体积小，适用于与各种实验仪器设备配合使用。

技术领域

本发明涉及物料性能检测技术领域，尤其涉及一种冶金或焦化物料性能测定实验用负荷自动加载装置及方法。

背景技术

在进行铁矿石还原软熔滴落性能测定、铁矿石荷重还原性测定、荷重条件下煤干馏过程性能检测的实验时，都需要在测定过程中给试样一定的负荷重量，实现试样在受一定力作用下进行过程测定的目的。目前进行这类实验的检测设备大多采用静载荷方法实现负荷加载。所谓静载荷就是根据需要的重量(压力)用一个物理重物(砝码)直接作用到试样上，这种方法虽然能完成实验，但由于重物自身体积和重量较大，例如铁矿石软熔滴炉的负荷重物达到几十千克以上，有的设备需要达到200kg或更大，导致设备结构庞大；同时，所施加的重物一般都置于设备的最高处，对设备物理结构的稳定性要求很高，而操作人员在实验过程中的劳动强度较大。某些实验过程要求对负荷重量进行调节时，这种静态加载方法根本无法满足实验要求，从而使价格昂贵的实验设备的应用受到了限制.

另外，在一些特殊实验如煤干馏实验过程中，要求一定工艺条件下，不同温度条件的负荷值要进行自动调整，这类实验条件要求动态调整负荷值的情况，静态加载的方法更是无法满足要求。

发明内容

本发明提供了一种冶金或焦化物料性能测定实验用负荷自动加载装置及方法，其加载的负荷值大小可根据需要调整，且装置结构紧凑，体积小，适用于与各种实验仪器设备配合使用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

冶金或焦化物料性能测定实验用负荷自动加载装置，设于实验炉一侧，所述实验炉由炉体、炉膛管和加载杆组成，炉膛管的下部设承载盘用于承载试样，加载杆的底部伸入炉膛管内并连接压力盘，用于对试样施加压力；所述负荷自动加载装置包括力加载及测量机构、立柱升降机构及旋转机构；所述立柱升降机构顶部设旋转机构，并能够带动旋转机构升降；力加载及测量机构由固定支座、压力传感器、加载头和转动轴组成，固定支座的一端与旋转机构固定连接，并能够在旋转机构带动下在设定范围内水平转动；固定支座的另一端设水平的转动轴，加载头的中部与转动轴铰接并能够绕转动轴转动，加载头的一端向固定支座外侧伸出，且外伸端与加载杆连接，加载头的另一端向固定支座上方延伸；压力传感器安装在固定支座上，其底部一端通过传感器固定座与固定支座连接固定，另一端与加载头的对应端固定连接；加载杆中心到转动轴中心的距离L大于转动轴中心到压力传感器与加载头固定中心的距离L1，L＝nL1，n≥2且为正整数。

所述立柱升降机构包括立柱及设于立柱中的力矩电机、丝杆、丝母、丝母防旋块和升降臂；所述力矩电机通过力矩电机座固定在立柱底部，力矩电机输出轴通过联轴器、连接件与丝杆的底端连接，丝杆的底部通过丝杆轴承支撑固定在立柱中；丝杆的上部与丝母配合连接，丝母通过丝母防旋块连接升降臂，力矩电机驱动丝杆旋转并通过丝母带动升降臂实现升降动作，升降臂与立柱之间设滑动轴承；旋转机构安装在升降臂上。