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

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(jì)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(jī)、輥磨機(jī)、輥壓機(jī)(高壓輥磨機(jī))和立式?jīng)_擊破碎機(jī)等選用和選擇計(jì)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(jì)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(cè)得的。根據(jù)測(cè)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(jì)算公式。邦德已建立了根據(jù)試驗(yàn)并用回歸分析方法得出按功指數(shù)(wi)來(lái)選擇和計(jì)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(tái)數(shù)、所需功率、磨礦介質(zhì)尺寸等，稱(chēng)功指數(shù)計(jì)算法。此法在美國(guó)、加拿大、日本和歐洲一些國(guó)家選礦界廣泛采用。

4.磨蝕性指數(shù)(ai)，這個(gè)指數(shù)是1950年美國(guó)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(lái)預(yù)測(cè)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(jì)和應(yīng)用中不可缺少的重要參數(shù)和指標(biāo)

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

6.基于當(dāng)前礦石行業(yè)趨勢(shì)發(fā)展迅猛，同時(shí)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(dòng)破碎篩分設(shè)備的開(kāi)發(fā)，因此對(duì)于礦石而言，破碎設(shè)備選型首先要考慮的問(wèn)題應(yīng)該是原料。原料的兩個(gè)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(duì)破碎機(jī)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(lèi)設(shè)計(jì)計(jì)算推廣運(yùn)用，打破市面上零的突破。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.本實(shí)用新型的目的在于提供一種巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)，可以對(duì)巖石的破碎功指數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，保證在對(duì)巖石進(jìn)行破碎試驗(yàn)時(shí)，能清晰觀(guān)察到巖石在試驗(yàn)過(guò)程中的破碎情況，并保證觀(guān)察人員安全。

8.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)，包括雙擺錘試驗(yàn)裝置和防護(hù)罩，防護(hù)罩上層為試驗(yàn)區(qū)，防護(hù)罩下層為電控區(qū)，雙擺錘試驗(yàn)裝置懸空安裝在防護(hù)罩的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，試驗(yàn)區(qū)一側(cè)開(kāi)設(shè)有實(shí)驗(yàn)操作口，實(shí)驗(yàn)操作口上安裝有開(kāi)合門(mén)，開(kāi)合門(mén)上設(shè)置有觀(guān)察窗，觀(guān)察窗上覆蓋有有機(jī)玻璃。

9.進(jìn)一步的，雙擺錘試驗(yàn)裝置包括有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)裝置和連接驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出端的沖擊擺錘，沖擊擺錘可沿驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出進(jìn)行0

°

～165

°

度范圍的抬升角，兩個(gè)沖擊擺錘之間設(shè)置有放置試樣的砧座。

10.進(jìn)一步的，試驗(yàn)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(jìn)一步的，驅(qū)動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)、減速機(jī)、和電磁摩擦離合器，減速機(jī)安裝在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，伺服電機(jī)與減速機(jī)傳動(dòng)連接，減速機(jī)動(dòng)力輸出端的短軸延伸出減速機(jī)座連接電磁摩擦離合器。

12.進(jìn)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(guò)螺栓固定，兩個(gè)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(jìn)一步的，試驗(yàn)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(dòng)裝置通過(guò)減速機(jī)安裝座安裝在導(dǎo)軌上，減速機(jī)動(dòng)力輸出軸為短軸，短軸延伸出減速機(jī)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(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置沿導(dǎo)軌水平方向滑動(dòng)配合的第二手搖升降桿。

14.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：1.通過(guò)將雙擺錘試驗(yàn)裝置懸空安裝在防護(hù)罩的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，并在實(shí)驗(yàn)操作口上安裝有開(kāi)合門(mén)，開(kāi)合門(mén)上設(shè)置有觀(guān)察窗，觀(guān)察窗上覆蓋有有機(jī)玻璃，從而防止本實(shí)用新型在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，沖擊擺錘對(duì)試樣沖擊破碎時(shí)其飛濺的碎片對(duì)試驗(yàn)觀(guān)察人員造成傷害，并且不影響其觀(guān)察效果。2.雙擺錘試驗(yàn)裝置采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在接入plc后可以實(shí)現(xiàn)程控，采用plc控制器控制試驗(yàn)過(guò)程，控制器屏幕按鈕操作，數(shù)據(jù)屏幕輸入，屏幕顯示，揚(yáng)擺、放擺自由沖擊等試驗(yàn)操作均可以在屏幕上以點(diǎn)擊的方式完成，plc測(cè)量、運(yùn)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(dòng)動(dòng)作按鈕，其余所有工作有試驗(yàn)機(jī)全自動(dòng)完成，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，徹底消除人工數(shù)據(jù)記錄出錯(cuò)幾率；操作簡(jiǎn)便、工作效率高。3.

附圖說(shuō)明

15.圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

16.圖2為本實(shí)用新型防護(hù)罩結(jié)構(gòu)示意圖；

17.圖3為本實(shí)用新型雙擺錘試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

18.圖4為本實(shí)用新型工作原理示意圖；

19.圖中：1伺服電機(jī)、2減速機(jī)、3減速機(jī)座、4短軸、5電磁摩擦離合器、6沖擊擺錘、7防護(hù)罩、8試驗(yàn)區(qū)、9電控區(qū)、10開(kāi)合門(mén)、11觀(guān)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(shí)施方式

20.參照?qǐng)D1-4，一種巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)，包括雙擺錘試驗(yàn)裝置和防護(hù)罩7，防護(hù)罩7上層為試驗(yàn)區(qū)8，防護(hù)罩7下層為電控區(qū)9，雙擺錘試驗(yàn)裝置懸空安裝在防護(hù)罩7的試驗(yàn)區(qū)8內(nèi)，試驗(yàn)區(qū)8一側(cè)開(kāi)設(shè)有實(shí)驗(yàn)操作口，實(shí)驗(yàn)操作口上安裝有開(kāi)合門(mén)10，開(kāi)合門(mén)10上設(shè)置有觀(guān)察窗11，觀(guān)察窗11上覆蓋有有機(jī)玻璃。

21.其中，雙擺錘試驗(yàn)裝置包括有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)裝置和連接驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出端的沖擊擺錘6，沖擊擺錘6可沿驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出進(jìn)行0

°

～165

°

度范圍的抬升角，兩個(gè)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(yàn)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(dòng)裝置包括伺服電機(jī)1、減速機(jī)2、和電磁摩擦離合器5，減速機(jī)2安裝在試驗(yàn)區(qū)8內(nèi)，伺服電機(jī)1與減速機(jī)2傳動(dòng)連接，減速機(jī)2動(dòng)力輸出端的短軸4延伸出減速機(jī)座3連接電磁摩擦離合器5。電磁摩擦離合器5動(dòng)作快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以快速響應(yīng)，減少?zèng)_擊擺錘6在下落時(shí)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(guò)螺栓固定，兩個(gè)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(yàn)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(dòng)裝置通過(guò)減速機(jī)2安裝座安裝在導(dǎo)軌16上，減速機(jī)2動(dòng)力輸出軸為短軸4，短軸4延伸出減速機(jī)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(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置沿導(dǎo)軌16水平方向滑動(dòng)配合的第二手搖升降桿18。方便調(diào)整雙擺錘試驗(yàn)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(jìn)行調(diào)整，減少試驗(yàn)誤差。

26.需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型是一種巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)，主要用于巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)運(yùn)用邦德破碎功指數(shù)測(cè)定原理測(cè)定破碎功指數(shù)wi(代表物料破碎的難易程度)。通過(guò)將雙擺錘試驗(yàn)裝置懸空安裝在防護(hù)罩7的試驗(yàn)區(qū)8內(nèi)，并在實(shí)驗(yàn)操作口上安裝有開(kāi)合門(mén)10，開(kāi)合門(mén)10上設(shè)置有觀(guān)察窗11，觀(guān)察窗11上覆蓋有有機(jī)玻璃，從而防止本實(shí)用新型在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，沖擊擺錘6對(duì)試樣19沖擊破碎時(shí)其飛濺的碎片對(duì)試驗(yàn)觀(guān)察人員造成傷害，并且不影響其觀(guān)察效果。

27.并且，本實(shí)用新型雙擺錘試驗(yàn)裝置采用伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)，在接入plc后可以實(shí)現(xiàn)程控，采用plc控制器控制試驗(yàn)過(guò)程，控制器屏幕按鈕操作，數(shù)據(jù)屏幕輸入，屏幕顯示，揚(yáng)擺、放擺自由沖擊等試驗(yàn)操作均可以在屏幕上以點(diǎn)擊的方式完成，plc測(cè)量、運(yùn)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(dòng)動(dòng)作按鈕，其余所有工作有試驗(yàn)機(jī)全自動(dòng)完成，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，徹底消除人工數(shù)據(jù)記錄出錯(cuò)幾率；操作簡(jiǎn)便、工作效率高。

28.在自動(dòng)抬升沖擊擺錘6過(guò)程中，其破碎功指數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中沖擊擺錘6抬升角由伺服電機(jī)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(dá)設(shè)定抬升角度后，由摩擦離合器同時(shí)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(jí)。

29.將開(kāi)合門(mén)10打開(kāi)，將試樣19防止在砧座20上，通過(guò)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(shí)驗(yàn)裝置沖擊擺錘6的重心位置，保證兩個(gè)沖擊擺錘6在最低點(diǎn)時(shí)能擊打在試樣19上，在工作過(guò)程中，電磁摩擦離合器5通電吸合，在plc控制下，伺服電機(jī)1通過(guò)減速機(jī)2及短軸4以2～3r/min的速度帶動(dòng)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(shí)間長(zhǎng)短可設(shè)定)，摩擦離合器同時(shí)斷電脫離，沖擊擺錘6同時(shí)自由下落(雙擺錘的同步程度精確到毫秒級(jí))，沖擊巖石試塊。每個(gè)沖擊擺錘6重為30磅，沖擊擺錘6在正常位置時(shí)，從沖擊擺錘6輪軸到?jīng)_擊擺錘6中心線(xiàn)的

距離為16.25英寸，擺線(xiàn)長(zhǎng)為28英寸，沖擊擺錘6打擊面為50mm

×

50mm。測(cè)定時(shí)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(jì)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(jì)算巖石的沖擊強(qiáng)度ep；式中ep為2個(gè)沖擊擺錘6在φ角時(shí)所具有的勢(shì)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(shuō)明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)，其特征是：包括雙擺錘試驗(yàn)裝置和防護(hù)罩，防護(hù)罩上層為試驗(yàn)區(qū)，防護(hù)罩下層為電控區(qū)，雙擺錘試驗(yàn)裝置懸空安裝在防護(hù)罩的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，試驗(yàn)區(qū)一側(cè)開(kāi)設(shè)有實(shí)驗(yàn)操作口，實(shí)驗(yàn)操作口上安裝有開(kāi)合門(mén)，開(kāi)合門(mén)上設(shè)置有觀(guān)察窗，觀(guān)察窗上覆蓋有有機(jī)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(yàn)機(jī)，其特征是：雙擺錘試驗(yàn)裝置包括有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)裝置和連接驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出端的沖擊擺錘，沖擊擺錘可沿驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力輸出進(jìn)行0

°

～165

°

度范圍的抬升角，兩個(gè)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(yàn)機(jī)，其特征是：試驗(yàn)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(yàn)機(jī)，其特征是：驅(qū)動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)、減速機(jī)、和電磁摩擦離合器，減速機(jī)安裝在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，伺服電機(jī)與減速機(jī)傳動(dòng)連接，減速機(jī)動(dòng)力輸出端的短軸延伸出減速機(jī)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(yàn)機(jī)，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(guò)螺栓固定，兩個(gè)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(yàn)機(jī)，其特征是：試驗(yàn)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(dòng)裝置通過(guò)減速機(jī)安裝座安裝在導(dǎo)軌上，減速機(jī)動(dòng)力輸出軸為短軸，短軸延伸出減速機(jī)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(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置沿導(dǎo)軌水平方向滑動(dòng)配合的第二手搖升降桿。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種巖石破碎功指數(shù)試驗(yàn)機(jī)，包括雙擺錘試驗(yàn)裝置和防護(hù)罩，防護(hù)罩上層為試驗(yàn)區(qū)，防護(hù)罩下層為電控區(qū)，雙擺錘試驗(yàn)裝置懸空安裝在防護(hù)罩的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，試驗(yàn)區(qū)一側(cè)開(kāi)設(shè)有實(shí)驗(yàn)操作口，實(shí)驗(yàn)操作口上安裝有開(kāi)合門(mén)，開(kāi)合門(mén)上設(shè)置有觀(guān)察窗，觀(guān)察窗上覆蓋有有機(jī)玻璃。本實(shí)用新型可以對(duì)巖石的破碎功指數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，保證在對(duì)巖石進(jìn)行破碎試驗(yàn)時(shí)，能清晰觀(guān)察到巖石在試驗(yàn)過(guò)程中的破碎情況，并保證觀(guān)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(hù)的技術(shù)使用者：南昌礦機(jī)集團(tuán)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