一种自动浮沉装置的制作方法

1.本实用新型涉及筛分装置领域，具体是涉及一种自动浮沉装置。


背景技术：

2.快速浮沉实验是把筛分后的各粒级煤样，用不同密度级的氯化锌溶液进行分选，根据不同密度级浮煤与沉煤的产率、累计产率及其相应的质量指标(灰分、硫分等)，了解煤的可选性，可以及时了解因煤质变化而引起的可选性变化，及时采取措施，控制煤炭质量。快速浮沉实验是现有技术条件下最快的了解煤质好坏的手段。因此，产煤企业设备是否出现故障非常依赖快速浮沉实验。快速浮沉实验需要浮沉装置来完成，目前的浮沉装置大多需要人工操作，耗费人力大，且由于会接触腐蚀性物质，人工操作存在一定危险性。同时人工操作无法实时监控，难以准确控制质量。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动浮沉装置，该装置能够节约人力成本，降低人员接触腐蚀性物质的机会，能够自动进行速浮沉实验，快速得出结果，并对生产过程进行实时诊断，及时发现连续生产过程中设备是否出现问题，从而对产品进行准确质量控制。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的一种自动浮沉装置，包括
5.输送机构，用于输送煤炭样品进入工作区域；
6.筛分破碎机构，用于对所述输送机构输送的煤炭样品进行破碎并筛分；
7.缓冲机构，用于对所述筛分破碎机构破碎、筛分后的煤炭样品进行浸润、缓存；
8.第一浮沉机构，用于筛分来自所述缓冲机构中的煤炭样品密度；
9.第二浮沉机构，用于筛分来自所述第一浮沉机构中浮沉后的煤炭样品密度；
10.清洗机构，用于清洗来自所述第二浮沉机构中浮沉后的煤炭样品；
11.甩干机构，用于甩干来自所述清洗机构清洗后的煤炭样品；
12.清理称重机构，用于清理料盘中黏连的煤炭样品、称重来自所述甩干机构甩干后的煤炭样品；
13.监控调节机构，分别与所述第一浮沉机构、所述第二浮沉机构电连接，用于接收并反馈所述第一浮沉机构和所述第二浮沉机构中的浮沉数据，监测所述第一浮沉机构和所述第二浮沉机构中的煤炭质量；
14.抓取机构，用于抓取所述输送机构、所述筛分破碎机构、所述缓冲机构、所述第一浮沉机构、所述第二浮沉机构、所述清洗机构、所述甩干机构以及所述清理称重机构中的煤炭样品并进行转运；
15.工控机，分别与所述缓冲机构、所述第一浮沉机构、所述第二浮沉机构、所述清洗机构、所述甩干机构、所述筛分破碎机构、所述输送机构、所述抓取机构、所述清理称重机构和所述监控调节机构电连接，用于控制整个自动浮沉装置的运行；
16.所述输送机构、所述筛分破碎机构、所述缓冲机构、所述第一浮沉机构、所述第二浮沉机构、所述清洗机构、所述甩干机构、所述清理称重机构、监控调节机构和所述工控机均位于所述抓取机构的四周。
17.其中优选方案如下：
18.优选的：所述第一浮沉机构和所述第二浮沉机构均包括浮沉桶、密度计和闸板组件a；
19.所述闸板组件a沿水平方向穿过所述浮沉桶并与所述浮沉桶固定连接，所述闸板组件a沿水平方向开合，用于对浮沉桶进行隔断，所述浮沉桶的内部设置有镂空板a，用于拦截沉降煤炭样品，所述镂空板a位于所述闸板组件a的下方，所述闸板组件a和所述镂空板a将所述浮沉桶自上而下划分为腔室a、腔室 b和腔室c；
20.所述密度计与所述浮沉桶的外部固定连接，所述密度计的测量头位于所述腔室b中，所述密度计用于检测所述浮沉桶内部盛放的密度液，所述密度计与所述监控调节机构电连接；
21.所述浮沉桶的底部连接有出液管道a，用于排放所述浮沉桶内部盛放的密度液，所述浮沉桶的外侧连接有进液管道a和进液管道b，所述进液管道a用于向所述浮沉桶内部输送水，所述进液管道b用于向所述浮沉桶内部输送密度液，所述出液管道a、所述进液管道a和所述进液管道b均与所述腔室c连通。
22.优选的：所述缓冲机构包括缓冲桶和闸板组件b，所述闸板组件b沿水平方向穿过所述缓冲桶并与所述缓冲桶固定连接，所述闸板组件b沿水平方向开合，用于对缓冲桶进行隔断，所述缓冲桶的内部设置有镂空板b，用于拦截沉降煤炭样品，所述镂空板b位于所述闸板组件b的下方，所述闸板组件b和所述镂空板b将所述浮沉桶自上而下划分为腔室d、腔室e和腔室f；
23.所述缓冲桶的底部连接有出液管道b，用于排放所述缓冲桶内部盛放的密度液，所述缓冲桶的外侧连接有进液管道c和进液管道d，所述进液管道c用于向所述缓冲桶内部输送水，所述进液管道d用于向所述缓冲桶内部输送密度液，所述出液管道b、所述进液管道c和所述进液管道d均与所述腔室f连通。
24.优选的：所述浮沉桶的外侧设置有溢流管a，所述溢流管a的两端分别与所述腔室a、所述腔室b连通,所述缓冲桶的外侧设置有溢流管b,所述溢流管b的两端分别与所述腔室d、所述腔室e连通。
25.优选的：所述出液管道a、所述出液管道b、所述进液管道a、所述进液管道b、所述进液管道c和所述进液管道d均设置有电磁阀，所述电磁阀与所述工控机电连接。
26.优选的：所述闸板组件a和所述闸板组件b内部的左右两侧分别设置有左闸板、右闸板，所述闸板组件a和所述闸板组件b外部的左右两侧分别设置有气缸a、气缸b，所述气缸a的活塞杆端部与所述左闸板的左端固定连接，所述气缸b的活塞杆端部与所述右闸板的右端固定连接，所述气缸a和所述气缸b 分别驱动所述左闸板、所述右闸板沿水平方向来回移动，所述气缸a、所述气缸 b分别与所述工控机电连接。
27.优选的：输送机构为滚筒线。
28.优选的：抓取机构为机械手。
29.本实用新型的有益效果在于：
30.1.通过设置第一浮沉机构和第二浮沉机构，进行两级快速沉浮，得到三个密度级的煤炭样品；
31.2.通过设置工控机、缓冲机构、第一浮沉机构、第二浮沉机构、清洗机构、甩干机构、筛分破碎机构、输送机构、抓取机构、清理称重机构和监控调节机构，能够自动进行速浮沉实验，从而减少人力成本、避免操作人员发生危险，同时能够对生产过程进行实时诊断，对产品进行准确质量控制。
附图说明
32.图1是实施例中的整体结构示意图ⅰ；
33.图2是实施例中的整体结构示意图ⅱ；
34.图3是实施例中第一浮沉机构的结构示意图ⅰ；
35.图4是实施例中第一浮沉机构的结构示意图ⅱ；
36.图5是图4中沿a-a方向的剖面结构示意图；
37.图6是实施例中缓冲机构的结构示意图ⅰ；
38.图7是实施例中缓冲机构的结构示意图ⅱ；
39.图8是图7中沿b-b方向的剖面结构示意图。
40.图中，1、缓冲机构；2、第一浮沉机构；3、第二浮沉机构；4、清洗机构； 5、甩干机构；6、筛分破碎机构；7、输送机构；8、抓取机构；9、清理称重机构；10、监控调节机构；11、工控机；12、浮沉桶；13、密度计；14、闸板组件a；15、闸板组件b；16、左闸板；17、右闸板；18、气缸a；19、气缸b； 20、镂空板a；21、镂空板b；22、腔室a；23、腔室b；24、腔室c；25、腔室 d；26、腔室e；27、腔室f；28、出液管道a；29、出液管道b；30、进液管道 a；31、进液管道b；32、进液管道c；33、进液管道d；34、溢流管a；35、溢流管b；36、缓冲桶。
具体实施方式
41.下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。另外，值得注意的是，本实用新型中所描述的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”和“外”等均指附图中的方向，并非对上述方位进行限定，仅仅只用于方便理解和描述。
42.如图1-图8所示，本实用新型的一种自动浮沉装置，包括
43.输送机构7，用于输送煤炭样品进入工作区域；
44.筛分破碎机构6，用于对输送机构7输送的煤炭样品进行破碎并筛分；
45.缓冲机构1，用于对筛分破碎机构6破碎、筛分后的煤炭样品进行浸润、缓存；
46.第一浮沉机构2，用于筛分来自缓冲机构1中的煤炭样品密度；
47.第二浮沉机构3，用于筛分来自第一浮沉机构2中浮沉后的煤炭样品密度；
48.清洗机构4，用于清洗来自第二浮沉机构3中浮沉后的煤炭样品；
49.甩干机构5，用于甩干来自清洗机构4清洗后的煤炭样品；
50.清理称重机构9，用于清理料盘黏连的煤炭样品、称重来自甩干机构5甩干后的煤
炭样品；
51.监控调节机构10，分别与第一浮沉机构2、第二浮沉机构3电连接，用于接收并反馈第一浮沉机构2和第二浮沉机构3中的浮沉数据，监测第一浮沉机构2和第二浮沉机构3中的煤炭质量；
52.抓取机构8，用于抓取输送机构7、筛分破碎机构6、缓冲机构1、第一浮沉机构2、第二浮沉机构3、清洗机构4、甩干机构5以及清理称重机构9中的煤炭样品并进行转运。
53.工控机11，分别与缓冲机构1、第一浮沉机构2、第二浮沉机构3、清洗机构4、甩干机构5、筛分破碎机构6、输送机构7、抓取机构8、清理称重机构9 和监控调节机构10电连接，用于控制整个自动浮沉装置的运行；
54.输送机构7、筛分破碎机构6、缓冲机构1、第一浮沉机构2、第二浮沉机构3、清洗机构4、甩干机构5、清理称重机构9、监控调节机构10和工控机11 均位于抓取机构8的四周，方便抓取机构8进行操作。但是输送机构7、筛分破碎机构6、缓冲机构1、第一浮沉机构2、第二浮沉机构3、清洗机构4、甩干机构5、清理称重机构9、监控调节机构10和工控机11的位置和排列顺序并不加以限定。
55.具体的，第一浮沉机构2和第二浮沉机构3均包括浮沉桶12、密度计13和闸板组件a14；
56.闸板组件a14沿水平方向穿过浮沉桶12并与浮沉桶12固定连接，闸板组件a14沿水平方向开合，用于对浮沉桶12进行隔断，浮沉桶12的内部设置有镂空板a20，用于拦截沉降煤炭样品，镂空板a20位于闸板组件a14的下方，闸板组件a14和镂空板a20将浮沉桶12自上而下划分为腔室a22、腔室b23和腔室c24；
57.密度计13与浮沉桶12的外部固定连接，密度计13的测量头位于腔室b23 中，密度计13用于检测浮沉桶12内部盛放的密度液，密度计13与监控调节机构10电连接；
58.浮沉桶12的底部连接有出液管道a28，用于排放浮沉桶12内部盛放的密度液，浮沉桶12的外侧连接有进液管道a30和进液管道b31，进液管道a30用于向浮沉桶12内部输送水，进液管道b31用于向浮沉桶12内部输送密度液，出液管道a28、进液管道a30和进液管道b31均与腔室c24连通。
59.具体的，缓冲机构1包括缓冲桶36和闸板组件b15，闸板组件b15沿水平方向穿过缓冲桶36并与缓冲桶36固定连接，闸板组件b15沿水平方向开合，用于对缓冲桶36进行隔断，缓冲桶36的内部设置有镂空板b21，用于拦截沉降煤炭样品，镂空板b21位于闸板组件b15的下方，闸板组件b15和镂空板b21 将浮沉桶12自上而下划分为腔室d25、腔室e26和腔室f27；
60.缓冲桶36的底部连接有出液管道b29，用于排放缓冲桶36内部盛放的密度液，缓冲桶36的外侧连接有进液管道c32和进液管道d33，进液管道c32用于向缓冲桶36内部输送水，进液管道d33用于向缓冲桶36内部输送密度液，出液管道b29、进液管道c32和进液管道d33均与腔室f27连通。
61.具体的，浮沉桶12的外侧设置有溢流管a34，溢流管a34的两端分别与腔室a22、腔室b23连通,缓冲桶36的外侧设置有溢流管b35,溢流管b35的两端分别与腔室d25、腔室e26连通。
62.具体的，出液管道a28、出液管道b29、进液管道a30、进液管道b31、进液管道c32和进液管道d33均设置有电磁阀，电磁阀与工控机11电连接。
63.具体的，闸板组件a14和闸板组件b15内部的左右两侧分别设置有左闸板 16、右闸板17，闸板组件a14和闸板组件b15外部的左右两侧分别设置有气缸 a18、气缸b19，气缸a18的活塞杆端部与左闸板16的左端固定连接，气缸b19 的活塞杆端部与右闸板17的右端固定连接，气缸a18和气缸b19分别驱动左闸板16、右闸板17沿水平方向来回移动，气缸a18、气缸b19分别与工控机11 电连接。
64.具体的，输送机构7为滚筒线。
65.具体的，抓取机构8为机械手。
66.工作原理：将煤炭样品放置于滚筒线上，开始缓存，待机械手空闲，将样品送入工作范围。机械手依次将煤炭样品放入筛分破碎机构6、缓冲机构1、第一浮沉机构2、第二浮沉机构3、清洗机构4、甩干机构5、清理称重机构9。依次完成煤炭样品的破碎筛分、浸润缓冲、按密度分级、清洗、甩干、称重等工作。最终工控机11得出精煤夹矸和矸石夹煤数据，并将数据发送到煤矿的集中控制中心，指导生产。
67.具体的工作方式为：
68.第一步，将煤炭样品放置于滚筒线上，开始缓存，待机械手空闲，工控机 11控制机械手将滚筒线上的煤炭样品抓取并送入筛分破碎机构6中，工控机11 控制筛分破碎机构6将大颗粒的煤炭样品进行破碎；
69.第二步，工控机11控制机械手将经过筛分破碎机构6破碎后的煤炭样品抓取并送入缓冲机构1中，此时闸板组件b15中的气缸a18和所述气缸b19分别驱动左闸板16、右闸板17彼此分离，腔室e26和腔室d25连通，水和密度液分别通过进液管道c32、进液管道d33向缓冲桶36内部输送，密度液和水自下而上依次充满腔室f27、腔室e26和腔室d25，溢流管b35的作用是保证腔室d25 中存在密度液，使得煤炭样品与密度液充分接触，待煤炭样品进入缓冲桶36中，煤炭样品缓慢沉降，煤炭样品在腔室e26完全被缓冲液浸泡后，闸板组件b15 中的气缸a18和所述气缸b19分别驱动左闸板16、右闸板17彼此靠近，使得腔室e26和腔室d25之间被隔断，浸润缓冲好的煤炭样品被镂空板b21截留在腔室e26中，浸润缓冲不合格的煤炭样品被左闸板16、右闸板17截留在腔室d25 中，打开出液管道b29的电磁阀，缓冲桶36中的密度液通过出液管道b29流出，工控机11控制机械手取出镂空板b21截留下来的煤炭样品；
70.第三步，工控机11控制机械手将浸润后的煤炭样品送入第一浮沉机构2中，闸板组件a14中的气缸a18和所述气缸b19分别驱动左闸板16、右闸板17彼此分离，腔室a22和腔室b23连通，水和密度液分别通过进液管道a30、进液管道 b31向浮沉桶12内部输送，密度液和水自下而上依次充满腔室c24、腔室b23 和腔室a22，溢流管a34的作用是保证腔室a22中存在密度液，使得煤炭样品与密度液充分接触，密度计13能够实时监测浮沉桶12中密度液的密度并将数据反馈给监控调节机构10，从而配合进液管道a30、进液管道b31实现自动化调节浮沉桶12中密度液的密度，待煤炭样品进入浮沉桶12中，煤炭样品缓慢沉降，若煤炭样品的密度高于第一浮沉机构2中密度液的密度，则煤炭样品下沉，若煤炭样品的密度低于第一浮沉机构2中密度液的密度，则煤炭样品上浮，闸板组件a14中的气缸a18和所述气缸b19分别驱动左闸板16、右闸板17彼此靠近，使得腔室a22和腔室b23之间被隔断，上浮的煤炭样品被左闸板16、右闸板17截留在腔室a22中，下沉的煤炭样品被镂空板b21截留在腔室b23中；
71.第四步，工控机11打开第一浮沉机构2中出液管道a28的电磁阀，浮沉桶 12中的密
度液通过出液管道a28流出，工控机11控制机械手分别将下沉和上浮的煤炭样品取出，工控机11控制机械手将第一浮沉机构2中下沉的煤炭样品，送入到第二浮沉机构3中，该煤炭样品与第二浮沉机构3中的密度液接触，煤炭样品进入第二浮沉机构3中的变化过程与第三步中的相同，若该煤炭样品的密度高于第二浮沉机构3中密度液的密度，则该煤炭样品下沉，若该煤炭样品的密度低于第二浮沉机构3中密度液的密度，则该煤炭样品上浮，工控机11控制机械手分别将下沉和上浮的煤炭样品捞出；
72.第五步，工控机11打开第二浮沉机构3中出液管道a28的电磁阀，使第二浮沉桶12中的密度液流出，工控机11控制机械手取出第二浮沉机构3中下沉的煤炭样品，并将第二浮沉机构3中下沉的煤炭样品依次放入到清洗机构4、甩干机构5和清理称重机构9中，对该沉物进行清洗、甩干和称重。