1.本實用新型屬于石骨料母巖加工屬性試驗機領(lǐng)域，具體涉及一種巖石破碎功指數(shù)試驗機。

背景技術(shù)：

2.普遍承認(rèn)和應(yīng)用。目前，不但常規(guī)粉碎流程的設(shè)計和設(shè)備選擇中使用bond功指數(shù)，而且一些其它設(shè)備如自磨(半自磨)機、輥磨機、輥壓機(高壓輥磨機)和立式?jīng)_擊破碎機等選用和選擇計算中，也使用或參考了bond功指數(shù)。bond功指數(shù)已成為粉碎工程設(shè)計和應(yīng)用中不可缺少的重要參數(shù)和指標(biāo)。

3.bond功指數(shù)(wi)是在特定的設(shè)備和特定條件下測得的。根據(jù)測試設(shè)備和方法的不同可分為沖擊破碎功指數(shù)、棒磨功指數(shù)、球磨功指數(shù)和自磨功指數(shù)等。各有不同的計算公式。邦德已建立了根據(jù)試驗并用回歸分析方法得出按功指數(shù)(wi)來選擇和計算工業(yè)生產(chǎn)上需用的破碎與磨碎設(shè)備的一套方法。包括確定設(shè)備規(guī)格、臺數(shù)、所需功率、磨礦介質(zhì)尺寸等，稱功指數(shù)計算法。此法在美國、加拿大、日本和歐洲一些國家選礦界廣泛采用。

4.磨蝕性指數(shù)(ai)，這個指數(shù)是1950年美國的柏氏煉鐵公司提出的，巖石的磨蝕性和破碎性存在明顯的關(guān)系，可以利用磨蝕指數(shù)ai來預(yù)測破碎磨礦中的金屬消耗量。磨蝕性指數(shù)(ai)也是破碎工程設(shè)計和應(yīng)用中不可缺少的重要參數(shù)和指標(biāo)

5.在我國幾乎很少使用bond功指數(shù)，原因之一是我國的功指數(shù)測定工作跟不上，至今仍缺乏自己系統(tǒng)的各類礦石的測定數(shù)據(jù)，在當(dāng)前用于破碎計算的破碎功指數(shù)(wi)、磨蝕性指數(shù)(ai)大部分都是采用國外的試驗數(shù)據(jù)。我國功指數(shù)測定工作發(fā)展緩慢，其原因之一是我國的功指數(shù)測定工作跟不上，至今仍缺乏自己系統(tǒng)的各類礦石的測定數(shù)據(jù)。而我國功指數(shù)測定工作發(fā)展緩慢，主要原因是由于缺乏此類試驗設(shè)備。

6.基于當(dāng)前礦石行業(yè)趨勢發(fā)展迅猛，同時公司又是從事給料設(shè)備系列、破碎設(shè)備系列、篩分設(shè)備系列、洗砂(石)設(shè)備系列、移動破碎篩分設(shè)備的開發(fā)，因此對于礦石而言，破碎設(shè)備選型首先要考慮的問題應(yīng)該是原料。原料的兩個關(guān)鍵參數(shù)：衡量物料可碎程度的破碎功指數(shù)和衡量物料對破碎機件(主要是襯板)磨損程度的磨蝕指數(shù)。因此研發(fā)出一套新的產(chǎn)品，用于此類設(shè)計計算推廣運用，打破市面上零的突破。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.本實用新型的目的在于提供一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，可以對巖石的破碎功指數(shù)進行試驗，保證在對巖石進行破碎試驗時，能清晰觀察到巖石在試驗過程中的破碎情況，并保證觀察人員安全。

8.為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，包括雙擺錘試驗裝置和防護罩，防護罩上層為試驗區(qū)，防護罩下層為電控區(qū)，雙擺錘試驗裝置懸空安裝在防護罩的試驗區(qū)內(nèi)，試驗區(qū)一側(cè)開設(shè)有實驗操作口，實驗操作口上安裝有開合門，開合門上設(shè)置有觀察窗，觀察窗上覆蓋有有機玻璃。

9.進一步的，雙擺錘試驗裝置包括有兩個對稱設(shè)置的驅(qū)動裝置和連接驅(qū)動裝置動力輸出端的沖擊擺錘，沖擊擺錘可沿驅(qū)動裝置動力輸出進行0

°

～165

°

度范圍的抬升角，兩個沖擊擺錘之間設(shè)置有放置試樣的砧座。

10.進一步的，試驗區(qū)內(nèi)還設(shè)置有第一手搖升降桿，砧座安裝在第一手搖升降桿上。

11.進一步的，驅(qū)動裝置包括伺服電機、減速機、和電磁摩擦離合器，減速機安裝在試驗區(qū)內(nèi)，伺服電機與減速機傳動連接，減速機動力輸出端的短軸延伸出減速機座連接電磁摩擦離合器。

12.進一步的，沖擊擺錘包括錘柄和錘頭，錘柄頂部連接電磁摩擦離合器，錘柄底部設(shè)置有固定套，錘頭可分離的安裝在固定套內(nèi)，并通過螺栓固定，兩個沖擊擺錘錘頭的相向面突出于與其連接的固定套端面。

13.進一步的，試驗區(qū)內(nèi)設(shè)置有支撐板，支撐板上設(shè)置有導(dǎo)軌，驅(qū)動裝置通過減速機安裝座安裝在導(dǎo)軌上，減速機動力輸出軸為短軸，短軸延伸出減速機安裝座連接電磁摩擦離合器，支撐板的一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動驅(qū)動裝置沿導(dǎo)軌水平方向滑動配合的第二手搖升降桿。

14.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：1.通過將雙擺錘試驗裝置懸空安裝在防護罩的試驗區(qū)內(nèi)，并在實驗操作口上安裝有開合門，開合門上設(shè)置有觀察窗，觀察窗上覆蓋有有機玻璃，從而防止本實用新型在進行試驗時，沖擊擺錘對試樣沖擊破碎時其飛濺的碎片對試驗觀察人員造成傷害，并且不影響其觀察效果。2.雙擺錘試驗裝置采用伺服電機驅(qū)動，在接入plc后可以實現(xiàn)程控，采用plc控制器控制試驗過程，控制器屏幕按鈕操作，數(shù)據(jù)屏幕輸入，屏幕顯示，揚擺、放擺自由沖擊等試驗操作均可以在屏幕上以點擊的方式完成，plc測量、運算破碎功指數(shù)wi，記錄結(jié)果并可屏顯示輸出。人工操作僅僅作為放置試樣和按動動作按鈕，其余所有工作有試驗機全自動完成，降低勞動強度，徹底消除人工數(shù)據(jù)記錄出錯幾率；操作簡便、工作效率高。3.

附圖說明

15.圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

16.圖2為本實用新型防護罩結(jié)構(gòu)示意圖；

17.圖3為本實用新型雙擺錘試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

18.圖4為本實用新型工作原理示意圖；

19.圖中：1伺服電機、2減速機、3減速機座、4短軸、5電磁摩擦離合器、6沖擊擺錘、7防護罩、8試驗區(qū)、9電控區(qū)、10開合門、11觀察窗、12錘柄、13錘頭、14固定套、15支撐板、16導(dǎo)軌、17第一手搖升降桿、18第二手搖升降桿、19試樣、20砧座。

具體實施方式

20.參照圖1-4，一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，包括雙擺錘試驗裝置和防護罩7，防護罩7上層為試驗區(qū)8，防護罩7下層為電控區(qū)9，雙擺錘試驗裝置懸空安裝在防護罩7的試驗區(qū)8內(nèi)，試驗區(qū)8一側(cè)開設(shè)有實驗操作口，實驗操作口上安裝有開合門10，開合門10上設(shè)置有觀察窗11，觀察窗11上覆蓋有有機玻璃。

21.其中，雙擺錘試驗裝置包括有兩個對稱設(shè)置的驅(qū)動裝置和連接驅(qū)動裝置動力輸出端的沖擊擺錘6，沖擊擺錘6可沿驅(qū)動裝置動力輸出進行0

°

～165

°

度范圍的抬升角，兩個沖

擊擺錘6之間設(shè)置有放置試樣19的砧座20。

22.其中，試驗區(qū)8內(nèi)還設(shè)置有第一手搖升降桿17，砧座20安裝在第一手搖升降桿17上。方便調(diào)整砧座20高度，校準(zhǔn)試樣19與沖擊擺錘6撞擊部位。

23.其中，驅(qū)動裝置包括伺服電機1、減速機2、和電磁摩擦離合器5，減速機2安裝在試驗區(qū)8內(nèi)，伺服電機1與減速機2傳動連接，減速機2動力輸出端的短軸4延伸出減速機座3連接電磁摩擦離合器5。電磁摩擦離合器5動作快，結(jié)構(gòu)簡單，可以快速響應(yīng)，減少沖擊擺錘6在下落時的延誤，提升雙擺錘的同步程度。

24.其中，沖擊擺錘6包括錘柄12和錘頭13，錘柄12頂部連接電磁摩擦離合器5，錘柄12底部設(shè)置有固定套14，錘頭13可分離的安裝在固定套14內(nèi)，并通過螺栓固定，兩個沖擊擺錘6錘頭13的相向面突出于與其連接的固定套14端面。方便更換錘頭13，調(diào)整錘頭13中心，減小誤差。

25.其中，試驗區(qū)8內(nèi)設(shè)置有支撐板15，支撐板15上設(shè)置有導(dǎo)軌16，驅(qū)動裝置通過減速機2安裝座安裝在導(dǎo)軌16上，減速機2動力輸出軸為短軸4，短軸4延伸出減速機2安裝座連接電磁摩擦離合器5，支撐板15的一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動驅(qū)動裝置沿導(dǎo)軌16水平方向滑動配合的第二手搖升降桿18。方便調(diào)整雙擺錘試驗裝置的位置，方便與砧座20上的試樣19配合，可以在更換不同的錘頭13后進行調(diào)整，減少試驗誤差。

26.需要說明的是，本實用新型是一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，主要用于巖石破碎功指數(shù)試驗機運用邦德破碎功指數(shù)測定原理測定破碎功指數(shù)wi(代表物料破碎的難易程度)。通過將雙擺錘試驗裝置懸空安裝在防護罩7的試驗區(qū)8內(nèi)，并在實驗操作口上安裝有開合門10，開合門10上設(shè)置有觀察窗11，觀察窗11上覆蓋有有機玻璃，從而防止本實用新型在進行試驗時，沖擊擺錘6對試樣19沖擊破碎時其飛濺的碎片對試驗觀察人員造成傷害，并且不影響其觀察效果。

27.并且，本實用新型雙擺錘試驗裝置采用伺服電機1驅(qū)動，在接入plc后可以實現(xiàn)程控，采用plc控制器控制試驗過程，控制器屏幕按鈕操作，數(shù)據(jù)屏幕輸入，屏幕顯示，揚擺、放擺自由沖擊等試驗操作均可以在屏幕上以點擊的方式完成，plc測量、運算破碎功指數(shù)wi，記錄結(jié)果并可屏顯示輸出。人工操作僅僅作為放置試樣19和按動動作按鈕，其余所有工作有試驗機全自動完成，降低勞動強度，徹底消除人工數(shù)據(jù)記錄出錯幾率；操作簡便、工作效率高。

28.在自動抬升沖擊擺錘6過程中，其破碎功指數(shù)實驗設(shè)備中沖擊擺錘6抬升角由伺服電機1及plc控制，并且角度控制精確，其抬升角為0

°

～165

°

度范圍內(nèi)可隨意調(diào)整。沖擊擺錘6到達設(shè)定抬升角度后，由摩擦離合器同時斷電脫離，沖擊擺錘6同步自由下落，雙擺錘的同步程度可以精確到毫秒級。

29.將開合門10打開，將試樣19防止在砧座20上，通過第一手搖升降桿17和第二手搖升降桿18分別調(diào)整校準(zhǔn)砧座20高度和雙擺錘實驗裝置沖擊擺錘6的重心位置，保證兩個沖擊擺錘6在最低點時能擊打在試樣19上，在工作過程中，電磁摩擦離合器5通電吸合，在plc控制下，伺服電機1通過減速機2及短軸4以2～3r/min的速度帶動沖擊擺錘6抬升到設(shè)定的角度(抬升角0

°

～165

°

度范圍內(nèi)可隨意調(diào)整)，停留1秒(時間長短可設(shè)定)，摩擦離合器同時斷電脫離，沖擊擺錘6同時自由下落(雙擺錘的同步程度精確到毫秒級)，沖擊巖石試塊。每個沖擊擺錘6重為30磅，沖擊擺錘6在正常位置時，從沖擊擺錘6輪軸到?jīng)_擊擺錘6中心線的

距離為16.25英寸，擺線長為28英寸，沖擊擺錘6打擊面為50mm

×

50mm。測定時取粒度為50mm～75mm的物料，放置在砧座20上，沖擊擺錘6以5

°

的提升角度梯度逐漸升高，然后釋放，直至擊碎物料為止。在plc輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，plc根據(jù)公式wi＝c

×

(ep/b

×

δ)計算出破碎功指數(shù)wi；式中wi為破碎功指數(shù)，其單位為kw

·

h/t；c為常數(shù)；b為被破碎礦塊厚度，m；δ為被粉碎礦塊密度，t/m3。

30.還可以在plc輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，plc根據(jù)公式ep＝2mgr(1-cosφ)計算巖石的沖擊強度ep；式中ep為2個沖擊擺錘6在φ角時所具有的勢能，j(焦耳)n

·

m；mg為沖擊擺錘6重量n；r為沖擊擺錘6中心到吊輪中心的距離m；φ為沖擊擺錘6的提升角度。

31.最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，其特征是：包括雙擺錘試驗裝置和防護罩，防護罩上層為試驗區(qū)，防護罩下層為電控區(qū)，雙擺錘試驗裝置懸空安裝在防護罩的試驗區(qū)內(nèi)，試驗區(qū)一側(cè)開設(shè)有實驗操作口，實驗操作口上安裝有開合門，開合門上設(shè)置有觀察窗，觀察窗上覆蓋有有機玻璃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，其特征是：雙擺錘試驗裝置包括有兩個對稱設(shè)置的驅(qū)動裝置和連接驅(qū)動裝置動力輸出端的沖擊擺錘，沖擊擺錘可沿驅(qū)動裝置動力輸出進行0

°

～165

°

度范圍的抬升角，兩個沖擊擺錘之間設(shè)置有放置試樣的砧座。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，其特征是：試驗區(qū)內(nèi)還設(shè)置有第一手搖升降桿，砧座安裝在第一手搖升降桿上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，其特征是：驅(qū)動裝置包括伺服電機、減速機、和電磁摩擦離合器，減速機安裝在試驗區(qū)內(nèi)，伺服電機與減速機傳動連接，減速機動力輸出端的短軸延伸出減速機座連接電磁摩擦離合器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，其特征是：沖擊擺錘包括錘柄和錘頭，錘柄頂部連接電磁摩擦離合器，錘柄底部設(shè)置有固定套，錘頭可分離的安裝在固定套內(nèi)，并通過螺栓固定，兩個沖擊擺錘錘頭的相向面突出于與其連接的固定套端面。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，其特征是：試驗區(qū)內(nèi)設(shè)置有支撐板，支撐板上設(shè)置有導(dǎo)軌，驅(qū)動裝置通過減速機安裝座安裝在導(dǎo)軌上，減速機動力輸出軸為短軸，短軸延伸出減速機安裝座連接電磁摩擦離合器，支撐板的一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動驅(qū)動裝置沿導(dǎo)軌水平方向滑動配合的第二手搖升降桿。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種巖石破碎功指數(shù)試驗機，包括雙擺錘試驗裝置和防護罩，防護罩上層為試驗區(qū)，防護罩下層為電控區(qū)，雙擺錘試驗裝置懸空安裝在防護罩的試驗區(qū)內(nèi)，試驗區(qū)一側(cè)開設(shè)有實驗操作口，實驗操作口上安裝有開合門，開合門上設(shè)置有觀察窗，觀察窗上覆蓋有有機玻璃。本實用新型可以對巖石的破碎功指數(shù)進行試驗，保證在對巖石進行破碎試驗時，能清晰觀察到巖石在試驗過程中的破碎情況，并保證觀察人員安全。察人員安全。察人員安全。

技術(shù)研發(fā)人員：方偉

受保護的技術(shù)使用者：南昌礦機集團股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.01

技術(shù)公布日：2022/5/17