一種用于壓制型煤的液壓成型裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于煤粉成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于壓制型煤的液壓成型裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管道運(yùn)輸作為我國(guó)第五大運(yùn)輸方式，是對(duì)現(xiàn)代運(yùn)輸體系的一種補(bǔ)充和完善。管道水力運(yùn)輸作為管道運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)重要分支，近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用，主要用于輸送一些固體散料。在此基礎(chǔ)上，型煤管道水力輸送技術(shù)發(fā)展起來(lái)。型煤管道水力運(yùn)輸?shù)幕舅枷胧鞘紫葘⒚悍垲w粒壓制成防水耐磨的圓柱形煤柱，再將煤柱注入到管道中，以有壓水為運(yùn)載流體，利用泵動(dòng)力將煤柱進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。實(shí)現(xiàn)型煤管道水力運(yùn)輸首先面臨的問題是如何將煤粉顆粒壓制成防水耐磨的圓柱形煤柱。
[0003]將煤粉顆粒壓制成圓柱形煤柱屬于煤粉成型技術(shù)，主要有擠壓成型和模壓成型兩種方法。擠壓成型通過對(duì)擠壓裝置上的擠壓筒內(nèi)的煤粉施加強(qiáng)大的壓力，使煤粉產(chǎn)生定向塑性變形，從擠壓筒將煤粉擠出獲得所需的斷面形狀。擠壓成型雖然能夠?qū)崿F(xiàn)快速生產(chǎn)，但不容易控制型煤的尺寸且對(duì)煤柱還需要后續(xù)處理，因此目前煤粉成型技術(shù)以模壓成型為主。模壓成型技術(shù)先將煤粉放入到模具內(nèi)腔中，通過閉模加壓使其固化成型，然后脫模。因其能夠滿足煤柱的尺寸要求且成型后的煤柱直接使用，管道水力輸送常采用模壓成型生產(chǎn)用于輸送的型煤。
[0004]模壓成型技術(shù)又分為無(wú)粘結(jié)劑成型工藝和粘結(jié)劑成型工藝。無(wú)粘結(jié)劑成型工藝依靠煤炭自身的性質(zhì)和粘結(jié)性組分，在外力作用下壓制成型煤的過程，但壓制出的型煤不具有防水性，因此能夠壓制適于管道水力輸送的工藝宜采用粘結(jié)劑成型技術(shù)。粘結(jié)劑成型工藝是指將煤粉與粘結(jié)劑混合均勻后放入到模具中，在成型設(shè)備中加壓固化形成型煤，取出型煤后即得所需要的產(chǎn)品。
[0005]但是，現(xiàn)有的粘結(jié)劑成型技術(shù)采用的壓制成型裝置、工藝過程簡(jiǎn)單，容易造成煤粉緊實(shí)程度不夠，對(duì)煤粉的含水量、粒徑和粘結(jié)劑配比要求不高，且常規(guī)的成型裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接脫模，需加裝單獨(dú)的脫模裝置，增加了工藝的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種滿足管道水力輸送型煤的煤粉成型裝置和其控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0007]提供一種用于壓制型煤的液壓成型裝置，能利用模具壓制型煤，所述液壓成型裝置包括液壓機(jī)主體、液壓泵、油箱、計(jì)算機(jī)控制裝置和油管；
[0008]所述液壓機(jī)主體包括液壓缸、工作平臺(tái)、液壓機(jī)頂板和支撐立柱；所述液壓缸設(shè)置在液壓機(jī)主體的底部，工作平臺(tái)設(shè)置在液壓缸上部并與液壓缸的缸蓋相互接觸，液壓缸能利用缸蓋向工作平臺(tái)提供成型工藝所需的壓力，以及移動(dòng)工作平臺(tái)；所述支撐立柱穿過工作平臺(tái)連接液壓缸的底部和液壓機(jī)頂板，用于支撐整個(gè)液壓機(jī)主體；
[0009]所述液壓機(jī)頂板的下側(cè)通過螺栓固定有模具固定板，工作平臺(tái)上設(shè)置有卡槽和脫模板，能利用模具固定板和卡槽將模具固定在工作平臺(tái)上，脫模板能在液壓缸的作用下上下移動(dòng)，用于利用脫模板抬升模具完成脫模；
[0010]所述液壓泵通過油管和液壓機(jī)主體中的液壓缸連接，所述油箱與液壓泵相連，油箱用于存放液壓油；液壓泵能將油箱中的液壓油泵送給液壓缸，液壓缸的活塞能在液壓油的推動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而缸蓋推動(dòng)工作平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)加壓；液壓泵能抽取液壓油回流，活塞下降，進(jìn)而缸蓋和工作平臺(tái)也向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)泄壓；
[0011]所述計(jì)算機(jī)控制裝置包括計(jì)算機(jī)和控制裝置；計(jì)算機(jī)上安裝有測(cè)量控制模塊，用于控制液壓機(jī)主體的壓制過程和參數(shù)設(shè)置；所述控制裝置包括開關(guān)和USB接口，開關(guān)用于控制開閉液壓成型裝置，USB接口用于將計(jì)算機(jī)接入液壓成型裝置。
[0012]在本發(fā)明中，所述測(cè)量控制模塊采用常規(guī)萬(wàn)能伺服液壓機(jī)的測(cè)量控制軟件。
[0013]在本發(fā)明中，所述液壓成型裝置還包括模具，模具包括圓筒形模具、圓柱形上柱塞和圓柱形下柱塞，用于輔助壓制圓柱狀型煤；所述圓柱形上柱塞用于固定在模具固定板的下側(cè)，圓柱形下柱塞用于設(shè)置在工作平臺(tái)的卡槽內(nèi)，圓筒形模具用于固定在脫模板上；脫模板能在泄壓后，利用液壓缸的推動(dòng)抬升圓筒形模具，實(shí)現(xiàn)脫模。
[0014]在本發(fā)明中，所述圓筒形模具的內(nèi)徑、圓柱形上柱塞的直徑、圓柱形下柱塞的直徑，都與所需壓制的圓柱狀型煤的底面直徑相同。
[0015]在本發(fā)明中，所述圓筒形模具的內(nèi)表面鍍有鉻。
[0016]在本發(fā)明中，所述模具采用不銹鋼材質(zhì)制成的模具。
[0017]在本發(fā)明中，所述液壓成型裝置的輸出壓力超過138MPa。
[0018]提供基于所述的液壓成型裝置的控制方法，用于將原煤壓制成型煤，所述控制方法具體包括下述步驟:
[0019]步驟A:利用球磨機(jī)將原煤磨碎，得到粒徑小于Imm的煤粉(球磨時(shí)間為8小時(shí))；
[0020]步驟B:向煤粉中加入粘結(jié)劑和水，混合均勻形成混合物，并使粘結(jié)劑的質(zhì)量是煤粉質(zhì)量的3%?25%，保證水的質(zhì)量是煤粉質(zhì)量的5%?20% ；
[0021]步驟C:將圓柱形下柱塞安裝到在工作平臺(tái)的卡槽上固定，圓柱形上柱塞固定到頂部的模具固定板上，圓筒形模具放置在脫模板上，最后將混合物裝入模具，完成填料；
[0022]步驟D:開啟控制裝置的開關(guān)，打開液壓成型裝置以及其中的計(jì)算機(jī)，通過測(cè)量控制模塊控制液壓缸以20?80kN/min的加壓速度加壓至最大壓力，再保壓，并使保壓時(shí)間不少于5min，最后以小于加壓速度的速度泄壓至壓力為零；
[0023]步驟E:泄壓完成后，通過測(cè)量控制模塊控制液壓缸抬升脫模板，將圓筒形模具向上頂起，圓柱形上柱塞和圓柱形下柱塞保持不動(dòng)，取出壓制成型后的圓柱狀型煤，即完成型煤壓制。
[0024]在本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑采用陽(yáng)離子乳化瀝青。
[0025]在本發(fā)明中，所述圓柱狀型煤的底面直徑在45?500mm之間，圓柱狀型煤的高度是直徑的I?3倍。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0027]1、本發(fā)明中的液壓成型裝置，相較于常規(guī)萬(wàn)能伺服液壓機(jī)的工作平臺(tái)，能夠完全滿足型煤成型的工藝要求，并通過計(jì)算機(jī)的控制軟件完成對(duì)型煤成型過程進(jìn)行良好的控制；另外，還降低了對(duì)粘結(jié)劑成型技術(shù)的設(shè)備要求，并利用完善的計(jì)算機(jī)控制裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓制過程，使能夠進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)的煤粉壓制成型工作；且液壓成型裝置上安裝了脫模裝置，既能夠直接進(jìn)行脫模工藝，降低了成型工藝的復(fù)雜性，又能降低液壓機(jī)的高度，充分利用了工作區(qū)域的空間。
[0028]2、本發(fā)明壓制成型的圓柱狀型煤，具有很好的防水耐磨效果，可用于長(zhǎng)距離管道水力輸送；通過添加了少量的有機(jī)粘結(jié)劑，既不影響煤粉的品質(zhì)，又保證了煤柱的質(zhì)量。本發(fā)明的控制方法工藝過程簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，且適用范圍廣泛，既適用于高品質(zhì)煤炭，也適用于低品質(zhì)煤炭。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明中液壓成型裝置的示意圖。
[0030]圖中的附圖標(biāo)記為液壓機(jī)頂板；2模具固定板；3支撐立柱；4圓柱形上柱塞；5圓柱狀型煤；6圓筒形模具；7脫模板；8圓柱形下柱塞；9液壓缸；10油管；11計(jì)算機(jī)；12控制裝置；13油箱；14液壓泵。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0032]如圖1所示的一種用于壓制型煤的液壓成型裝