本發(fā)明涉及煙煤奧阿膨脹計試驗，尤其涉及一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、奧阿膨脹計(dilatometer)試驗方法是1926年由法國的奧蒂伯爾特(audibert)首先創(chuàng)立，后由阿紐(arnu)改進的，所以國際上通常稱為奧阿膨脹計試驗。

2、奧阿膨脹計試驗是直接測定煙煤粘結(jié)性的一種重要的方法。它無須添加任何惰性物質(zhì)。其試驗指標在區(qū)分中等以上粘結(jié)性煤，特別是強粘結(jié)性煤方面具有其他指標無法比擬的優(yōu)點，不僅能反映膠質(zhì)體的量還能反映膠質(zhì)體的質(zhì)。因此，奧阿膨脹計試驗指標是指導煤炭開發(fā)、生產(chǎn)、加工利用等方面的重要指標。1953年奧阿膨脹計試驗被列為國際煤炭分類的重要指標，1986年列為中國煤炭分類gb/t587-1986的輔助指標。

3、我國2014年發(fā)布了《煙煤奧阿膨脹計試驗》標準(gb/t5450-2014),其中規(guī)定奧阿膨脹計試驗中，首先要利用煤筆制備設(shè)備制備煤筆，煤筆制備設(shè)備由成型模及其附件、成型打擊器、脫模壓力器及其附件、切樣器組成。并規(guī)定煤筆的制做步驟如下：首先用布拉刷擦凈成型模，并且用涂蠟棒在成型模內(nèi)壁上涂上一薄層蠟。稱取一定質(zhì)量的分析試驗煤樣、放入小蒸發(fā)皿中，加入一定量的水分潤濕。然后將成型模放置在模子墊架上，套上上端漏斗，用牛角勺順著漏斗將煤樣裝入，直到裝滿成型模，將打擊導板水平壓在漏斗上，用打擊桿沿垂直方向壓實試樣。將整套成型模具放在打擊器下，先用長打擊桿打擊4下，然后加入試樣再打擊4下，依次使用長、中、短三種打擊桿各打擊2次，每次4下，共計24下。移開打擊導板和漏斗，取下成型模，將出模導器套在成型模小口徑的一端，接樣管套在成型模大口徑的一段，再將出?；钊迦氤瞿鳎缓髮⒄籽b置置于脫模壓力器中，旋轉(zhuǎn)手柄將煤筆推入接樣管中。

4、在實際操作過程中，煤筆制備時經(jīng)常出現(xiàn)因涂蠟不均勻、打擊煤筆力度弱，或者多次加煤粉量難以控制，導致煤筆無法脫模、煤筆斷裂等情況，重復制備增加了試驗強度，并使試驗時間延長。

5、公布號為cn113607524a的中國專利申請公開的“煙煤奧阿膨脹計試驗用煤筆及其制備方法和提高煙煤膨脹度測試重復性的方法”、公布號為cn?116642743?a的中國專利申請公開的“一種煙煤奧阿膨脹計試驗用煤筆快速制備的裝置及方法”、公告號為cn212932105u的中國實用新型專利公開的“一種煙煤奧阿試驗用煤筆成型打擊器”，以及公告號為cn215512407u的中國實用新型專利公開的“煤筆打擊成型裝置”中，均采用了gb/t5450-2014中規(guī)定的煤筆制備方法，即利用重物落下打擊模具中裝入的煤粉制備煤筆。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置及方法，利用改進后的成型模，采用液壓方式，在一次加入煤粉后將其一次壓制成煤筆，大幅提高了煤筆制備的成功率，并極大地提高了試驗效率,降低了試驗操作人員的勞動強度。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，包括試驗平臺、固定支架、模墊、成型模、漏斗及滑動導板；固定支架設(shè)于試驗平臺上，模墊、成型模及漏斗自下而上依次設(shè)置在固定支架內(nèi)部的試驗平臺上；滑動導板與固定支架滑動連接，兩者之間設(shè)鎖緊機構(gòu)；所述液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置還包括液壓缸支架、液壓缸及壓力桿；液壓缸支架設(shè)于固定支架上；固定支架的頂板中部開設(shè)上定位孔，滑動導板的中部開設(shè)下定位孔，壓力桿的下端穿過下定位孔后伸入成型模的煤筆成型腔內(nèi)，壓力桿的上端自上定位孔穿出；壓力桿的正上方設(shè)液壓缸，液壓缸設(shè)于液壓缸支架，液壓缸的活塞桿豎直向下設(shè)置。

4、進一步的，一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，還包括液壓系統(tǒng)及液壓控制系統(tǒng)；所述液壓缸的進液端和出液端分別連接液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)包括液壓泵，液壓泵由電機驅(qū)動；電機的控制端連接液壓控制系統(tǒng)。

5、進一步的，所述成型模為軸對稱的半開合結(jié)構(gòu)，兩半開合處設(shè)金屬卡扣。

6、進一步的，所述固定支架由底板、立柱及頂板組成，底板上設(shè)模墊定位槽；滑動導板與立柱滑動連接。

7、進一步的，固定支架與滑動導板之間的鎖緊機構(gòu)由多個鎖緊螺栓組成，滑動導板的外側(cè)在與立柱對應(yīng)的位置開設(shè)螺栓孔，鎖緊螺栓與螺栓孔一一對應(yīng)設(shè)置。

8、一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的方法，包括如下步驟：

9、1)將成型膜打開，在成型模的煤筆成型腔內(nèi)壁上涂抹一層蠟?zāi)?，然后通過金屬卡扣鎖緊固定，將成型模放置于模墊中，將漏斗放置于成型模頂部，組成模具組件；

10、2)將試驗用的煤粉通過漏斗加入到成型模的煤粉成型腔中，將裝樣后模具組件整體放置于試驗平臺上；液壓缸的活塞桿初始狀態(tài)為回縮狀態(tài)；

11、3)滑動導板沿固定支架的立柱滑動至漏斗頂部，從上方將模具組件壓緊，然后通過鎖緊螺栓將滑動導板與固定支架鎖緊固定；

12、4)將壓力桿的下端穿過滑動導板上的下定位孔插入漏斗中；啟動液壓系統(tǒng)，控制液壓缸的活塞桿向下伸出，待液壓缸的活塞桿桿頭與壓力桿頂面接觸時，液壓缸停止動作，準備壓制煤筆；

13、5)重新啟動液壓系統(tǒng)，液壓缸的活塞桿向下推動壓力桿，對成型模內(nèi)的煤粉施壓；按照預先在液壓控制系統(tǒng)中設(shè)定的壓力值和壓制時間，將煤粉壓制成煤筆；

14、6)壓制過程結(jié)束后，液壓控制系統(tǒng)控制液壓缸活塞桿向上回縮，將壓力桿上提，將滑動導板松開后上移，然后將模具組件自固定支架中取出；

15、7)將成型模的金屬卡扣松開，取出壓制好的煤筆，按設(shè)定長度進行切割。

16、進一步的，所述步驟5)中，設(shè)定的壓力值為800～2000n，壓制時間為30～50s。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

18、1)利用改進后的成型模，采用液壓方式，在一次加入煤粉后將其一次壓制成煤筆，大幅提高了煤筆制備的成功率，并極大地提高了試驗效率,降低了試驗操作人員的勞動強度；

19、2)成型模采用軸對稱的半開合結(jié)構(gòu)，涂蠟、裝樣及煤筆取出等操作更加簡單方便；

20、3)煤筆采用液壓缸一次壓制成型，通過液壓控制系統(tǒng)控制壓制時的壓力及時間，保證每次壓制的煤筆具有相同的緊實度，有利于試驗的可重復性及試驗結(jié)果的準確性。

技術(shù)特征：

1.一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，包括試驗平臺、固定支架、模墊、成型模、漏斗及滑動導板；固定支架設(shè)于試驗平臺上，模墊、成型模及漏斗自下而上依次設(shè)置在固定支架內(nèi)部的試驗平臺上；滑動導板與固定支架滑動連接，兩者之間設(shè)鎖緊機構(gòu)；其特征在于，液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置還包括液壓缸支架、液壓缸及壓力桿；液壓缸支架設(shè)于固定支架上；固定支架的頂板中部開設(shè)上定位孔，滑動導板的中部開設(shè)下定位孔，壓力桿的下端穿過下定位孔后伸入漏斗內(nèi)，壓力桿的上端自上定位孔穿出；壓力桿的正上方設(shè)液壓缸，液壓缸設(shè)于液壓缸支架上，液壓缸的活塞桿豎直向下設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，其特征在于，還包括液壓系統(tǒng)及液壓控制系統(tǒng)；所述液壓缸的進液端和出液端分別連接液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)包括液壓泵，液壓泵由電機驅(qū)動；電機的控制端連接液壓控制系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，其特征在于，所述成型模為軸對稱的半開合結(jié)構(gòu)，兩半開合處設(shè)金屬卡扣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，其特征在于，所述固定支架由底板、立柱及頂板組成，底板上設(shè)模墊定位槽；滑動導板與立柱滑動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置，其特征在于，固定支架與滑動導板之間的鎖緊機構(gòu)由多個鎖緊螺栓組成，滑動導板的外側(cè)在與立柱對應(yīng)的位置開設(shè)螺栓孔，鎖緊螺栓與螺栓孔一一對應(yīng)設(shè)置。

6.一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的方法，基于如權(quán)利要求1～5任意一項所述液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置實現(xiàn)，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的方法，其特征在于，所述步驟5)中，設(shè)定的壓力值為800～2000n，壓制時間為30～50s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種液壓一次成型法制備奧阿膨脹試驗煤筆的裝置及方法，所述裝置包括試驗平臺、固定支架、模墊、成型模、漏斗及滑動導板，還包括液壓缸支架、液壓缸及壓力桿；所述成型模為軸對稱的半開合結(jié)構(gòu)，液壓缸驅(qū)動壓力桿，按照預先在液壓控制系統(tǒng)中設(shè)定的壓力值和壓制時間，將煤粉壓制成煤筆。本發(fā)明利用改進后的成型模，采用液壓方式，在一次加入煤粉后將其一次壓制成煤筆，大幅提高了煤筆制備的成功率，并極大地提高了試驗效率,降低了試驗操作人員的勞動強度。

技術(shù)研發(fā)人員：谷致遠,龐克亮,吳昊天,王越,劉福軍,侯士彬
受保護的技術(shù)使用者：鞍鋼集團北京研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30