多功能煤饼捣固锤机构及其捣固方法

技术领域

本发明涉及一种多功能煤饼捣固锤机构及其捣固方法，属于捣固设备技术领域。

背景技术

捣固炼焦是将松散的煤料通过捣固机夯实成一定密度和形状的煤饼，这种炼焦技术能够充分利用煤炭资源。捣固机就是通过弹性凸轮机构使捣固锤提升至一定高度，然后利用捣固锤的自由落体运动来夯实煤粉的机械装置。

为了提高煤饼密度，人们对捣固机做了大量研究。德国维康公司建立了捣固频率和煤饼密度的关系模型，推出了智能化变频电机捣固机械系统。德国柏林理工大学的专家进行了比例模型实验，研究特定配煤比的煤粉在捣固过程的弹塑性规律，提出了“捣固能力”的概念，并建立了捣固后煤饼的密度和强度与捣固功关系模型。

在煤料组成与煤饼密度关系方面，人们对煤灰分含量、含水量及添加粘合剂对煤饼密度、强度和稳定性的影响都有研究。Prasad HN和Prachethan K对捣固煤料的配煤比进行了研究，提出了强粘结性煤和半软松散煤的优化配比。

目前，制造企业对煤特性、捣固特性（工艺参数和煤饼密度等）和捣固机部件、结构性能三者交叉学科之间的关系认识不系统，造成捣固设备（捣固锤等）难以改进和捣固密度难以提高等问题。具体说现有的捣固机的捣固锤存在的问题是：捣固锤都是单一的平板结构，施与煤料的力单一，不能多方位使煤粒位移、缩短煤粒间距离。

发明内容

为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种结构简单，集冲压、挤压和振动于一体，能够有效提供煤饼密度的多功能煤饼捣固锤机构及其捣固方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为多功能煤饼捣固锤机构，包括锤杆及安装在锤杆底部的捣固锤板，所述锤杆包括两个工字钢，两个所述工字钢的底部均固定在捣固锤板上，两个所述工字钢的顶部固定有上固定板，两个所述工字钢之间安装有多个缓震支架，所述缓震支架上安装有多个振动棒，所述上固定板和捣固锤板上均设置有多个振动棒孔，所述振动棒的底部位于捣固锤板的振动棒孔内，所述振动棒的顶部通过上固定板的振动棒孔，且顶部安装有升降控制板，所述升降控制板上安装有升降机构，所述振动棒通过导线连接有激振控制器，所述振动棒用于在捣固锤板挤压煤料时，升降机构控制振动棒插入煤料内，同时激振控制器控制振动棒进行高频振动。

优选的，所述捣固锤板的底部还设置有多个锥形挤压角锤，所述锥形挤压角锤的高度为10-80mm，锥角30°-60°。

优选的，所述缓震支架包括安装在两个所述工字钢之间的固定板及设置在固定板上的安装孔，所述安装孔内安装有导向套，所述导向套的顶部设置有限位板，所述限位板的直径大于安装孔的直径，所述振动棒位于导向套内，所述导向套的外部还安装有缓冲橡胶套，所述缓冲橡胶套的壁厚与导向套和安装孔之间间隙相适应，所述导向套的底部还安装有限位挡板，所述限位挡板螺纹连接在导向套上。

优选的，所述捣固锤板和工字钢之间设置有加强筋板，所述捣固锤板上设置有2-4排、每排2-3个振动棒孔，所述振动棒的数量与振动棒孔的数量相同。

优选的，所述升降机构包括安装在上固定板两侧的支撑板，所述支撑板上油缸固定板，所述油缸固定板上竖直安装有控制油缸，所述控制油缸的活塞杆连接在升降控制板上。

多功能煤饼捣固锤机构的捣固方法，按照以下步骤进行操作，捣固锤板下落捣固煤饼时，捣固锤板的平面部分冲压煤箱中的煤料，挤压角锤对煤料冲压和挤压，同时，振动棒移动，并通过激振控制器控制振动棒振动；当捣固锤板提升时，振动棒复位，激振控制器控制振动棒停止振动，煤箱中煤料在冲压力、挤压力和振动力的作用下形成高密度、高稳定性煤饼。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明采用在捣固锤上安装多个振动棒，振动棒能够随捣固锤上下移动，且还能够相对捣固锤独立移动，这样在捣固锤挤压煤饼时，振动棒插入煤饼中进行振动，煤饼受到捣固冲击力、挤压力振动力多力作用下，煤粒间距离缩短，煤粒排列紧密，密度强度提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，多功能煤饼捣固锤机构，包括锤杆1及安装在锤杆底部的捣固锤板2，锤杆1包括两个工字钢3，两个工字钢3的底部均固定在捣固锤板2上，两个工字钢3的顶部固定有上固定板4，两个工字钢3之间安装有多个缓震支架5，缓震支架5上安装有多个振动棒6，上固定板4和捣固锤板2上均设置有多个振动棒孔7，振动棒6的底部位于捣固锤板的振动棒孔内，振动棒6的顶部通过上固定板4的振动棒孔，且顶部安装有升降控制板7，升降控制板7上安装有升降机构，振动棒6通过导线连接有激振控制器8，振动棒6用于在捣固锤板挤压煤料时，升降机构控制振动棒插入煤料内，同时激振控制器控制振动棒进行高频振动。

本发明中采用两个工字钢制成锤杆，底部连接在捣固锤板上，顶部固定在上固定板上，振动棒布置在两个工字钢之间，振动棒顶部和底部分别安装在捣固锤板和上固定板上，可以通过升降机构控制振动棒上下移动。振动棒采用高频内置振动棒，通过激振控制器进行控制。具体在使用时，捣固锤板下落捣固煤饼时，捣固锤板的平面部分冲压煤箱中的煤料，挤压角锤对煤料冲压和挤压，同时，振动棒移动，并通过激振控制器控制振动棒振动；当捣固锤板提升时，振动棒复位，激振控制器控制振动棒停止振动，煤箱中煤料在冲压力、挤压力和振动力的作用下形成高密度、高稳定性煤饼。

其中，捣固锤板2和工字钢3之间设置有加强筋板16，捣固锤板2上设置有2-4排、每排2-3个振动棒孔，振动棒的数量与振动棒孔的数量相同。振动棒的数量可以根据实际情况进行设置。捣固锤板2的底部还设置有多个锥形挤压角锤9，锥形挤压角锤9的高度为10-80mm，锥角30°-60°。锥形挤压角锤能够在捣固锤板挤压煤饼时，使煤饼向锥形挤压角锤的四周移动，改善了煤粉颗粒的位移、接触间隙，有利于提高煤饼密度。

此外，升降机构包括安装在上固定板两侧的支撑板17，支撑板17上油缸固定板18，油缸固定板18上竖直安装有控制油缸19，控制油缸19的活塞杆连接在升降控制板7上。振动棒通过控制油缸进行控制，控制简单、方便。

如图2所示，缓震支架5包括安装在两个工字钢之间的固定板10及设置在固定板上的安装孔11，安装孔11内安装有导向套12，导向套12的顶部设置有限位板13，限位板13的直径大于安装孔11的直径，振动棒6位于导向套内，导向套12的外部还安装有缓冲橡胶套14，缓冲橡胶套14的壁厚与导向套和安装孔之间间隙相适应，导向套12的底部还安装有限位挡板15，限位挡板15螺纹连接在导向套12上。缓震支架采用导向套和缓冲橡胶套配合，能够在振动棒振动时，避免振动传递至锤杆，对捣固设备造成影响。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明范围内。