[发明专利]一种用于煤炭密度分级的自动浮沉实验装置及方法

权利要求书

1.一种用于煤炭密度分级的自动浮沉实验装置，包括重液桶（3）、原煤桶（4）和选煤桶（5），其特征在于：该装置还包括机械手、控制器（6）和试验台架，所述控制器（6）通过信号输入传输线（61）分别与装置启停按钮（63）、重液桶（3）中的Ⅰ号密度传感器（351）、原煤桶（4）中Ⅱ号密度传感器（431）、选煤桶（5）中Ⅲ号密度传感器（531）相连；所述控制器（6）通过工作指令输出传输线（62）分别与机械手的旋转驱动电机M1（22）、重液桶（3）中的搅拌电机M2（32）和选煤桶（5）中的叶片驱动电机M3（56）相连；所述试验台架阶梯型层状结构，试验台架呈圆弧形，各层面设置圆孔，前排孔（13）和后排孔（14）的分布呈同心圆状，所述试验台架底部设置试验台支撑脚（12）；所述重液桶（3）的数量和前排孔（13）的数量一致；所述重液桶（3）外壁上部顶端设计有取放环Ⅰ（311），下部设计有隔液挡板（33）；隔液挡板（33）和重液桶体（31）形成密封空间，在其空间中心位置处设置有搅拌电机M2（32）；在重液桶体（31）上设计有定位凸台（35），其数量为3-5个，在重液桶体（31）的定位凸台（35）正下方设置有Ⅰ号密度传感器（351）；所述隔液挡板（33）正上方设置搅拌叶片（34），并通过轴与搅拌电机M2（32）相连；所述原煤桶（4）的外壁上部顶端设计有取放环Ⅱ（411），底部设计有网孔状的底板（42）；在原煤桶体（41）上设计有定位凸台（43），其数量为3-5个，在原煤桶体（41）的定位凸台（43）正下方设置有Ⅱ号密度传感器（431）；所述选煤桶（5）的数量和后排孔（14）的数量一致；所述选煤桶（5）外壁上部顶端设计有取放环Ⅲ（511），底部设计有上下平行状的底部Ⅰ号固定杆（52）和底部Ⅱ号固定杆（53），底部Ⅰ号固定杆（52）和底部Ⅱ号固定杆（53）中间通过中心固定杆（55）连接，中心固定杆（55）连接叶片从动轮（58），叶片从动轮（58）与叶片驱动轮（57）连接，叶片驱动轮（57）与叶片驱动电机M3连接，叶片从动轮（58）通过叶片驱动杆（59）与可折叠式扇形叶片（54）连接；所述底部Ⅱ号固定杆（53）下端设置有Ⅲ号密度传感器（531）；所述可折叠式扇形叶片（54）由中心角相等的多个扇形叶片叠加而成，扇形叶片中心处通过销连接，扇形叶片大头端与选煤桶体接触；所述选煤桶（5）的外径小于原煤桶（4）小于重液桶（3），且原煤桶（4）可定位于重液桶体（31）的定位凸台（35）上，选煤桶（5）可定位于原煤桶体（41）的定位凸台（43）上；所述重液桶（3）能置于试验台架上的前排孔（13）中；所述选煤桶（5）能置于试验台架上的后排孔（14）中。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤炭密度分级的自动浮沉实验装置，其特征在于：所述的机械手包括旋转驱动电机M1（22）与减速箱（23）相连接并均安装于底座（21）上；旋转驱动轮（24）与减速箱（23）连接，且与旋转从动轮（25）相连，所述旋转从动轮（25）和底座（21）采用球铰支座连接；所述旋转从动轮（25）上设置有机械手Ⅰ号杆（26）；机械手Ⅰ号杆（26）与机械手Ⅱ号杆（27）铰连，机械手Ⅲ号杆（28）呈V状，并在其上端处设计有铰接凸台（281）；所述铰接凸台（281）和机械手Ⅱ号杆（27）另一端铰连，机械手Ⅲ号杆（28）另一端固定连接机械手臂（29）。

3.根据权利要求2所述的一种用于煤炭密度分级的自动浮沉实验装置，其特征在于：所述机械手Ⅰ号杆（26）上端设计有用于铰链连接的凹槽；所述机械手Ⅱ号杆（27）呈弯状，且在其下端设置有用于铰链连接的凸台、在其上端设置有用于铰链连接的凹槽。

4.根据权利要求2所述的一种用于煤炭密度分级的自动浮沉实验装置，其特征在于：所述机械手Ⅰ号杆（26）与机械手Ⅱ号杆（27）还通过Ⅰ号液压杆（261）连接，连接处为万向球连接；所述机械手Ⅱ号杆（27）和机械手Ⅲ号杆（28）还通过Ⅱ号液压杆（271）连接，连接处为万向球连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于煤炭密度分级的自动浮沉实验装置，其特征在于：所述机械手臂（29）包含机械左手臂（291）和机械右手臂（292），机械左手臂（291）和机械右手臂（292）合并状态呈圆型；所述机械左手臂（291）与机械手Ⅲ号杆（28）固定连接，机械右手臂（292）一端与Ⅲ号液压杆（293）连接，另一端与机械左手臂（291）交叉处通过销连接；所述Ⅲ号液压杆（293）与机械右手臂（292）和机械手臂（29）采用万向球连接。