CN100579660C - 立式旋转磁力数控风阀 - Google Patents

Abstract

一种立式旋转磁力数控风阀，属选矿用跳汰机风阀。其圆形上端盖上架设有一根横轴，横轴的一端与电磁铁连接，横轴上固定有一板件，板件底部固联有一根拨杆；主轴经轴承安装在上端盖和圆形下端盖之间，阀套固定设置在上、下端盖之间，阀芯位于上、下端盖和阀套围合而成的腔室内、安装在主轴上；阀芯和阀套的周边上均布设有多个条形进风口；下端盖上开有排风口；立轴顶部固定有一带臂轴套，拨杆下端伸入带臂轴套悬臂上的条形槽口之中；还具有横轴复位机构。与现有滑动风阀和盖板风机相比，它具有机构简单、噪声小、瞬间进风量大、可靠性高的优点。

Description

立式旋转磁力数控风阀

技术领域

本发明涉及矿石洗选工业设备，特别是用于选煤用的跳汰机的立式旋转风阀。

背景技术

跳汰是一种重力分选方法，它是物料在上升和下降的脉动水流中按物料比重不同来实现分选，这种脉动水流的频率和振幅是由压缩空气通过风阀直接作用于水流而形成。因此，跳汰机风阀是决定选矿效率和选矿质量的关键设备。

在煤炭开采工业中普通使用的跳汰机风阀主要有两类，一类是滑动风阀，中国专利文献CN2156938Y(“跳汰机立式滑动风阀”，煤炭科学研究总院唐山分院申请)、CN2316032Y(“跳汰机曲面滑动风阀”)、CN2316031Y(“跳汰机锥度滑动风阀”)、CN2323872Y(“跳汰机复振立式滑动风阀”)等是对滑动风阀的各种改进方案。从总体结构来看，滑动风阀主要由阀体、阀芯、气缸、活塞组成。当阀芯随活塞上、下运动时，阀芯与阀套上的开口错开或重合，实现进风和排风，其驱动采用活塞气缸气动方式，主要存在高压风耗风量高、以及气动开闭方式难以满足跳汰机复合脉动的工业要求。另一类是盖板风阀，七十年代初由联邦德国引进的巴达克跳汰机采用了立式盖板风阀就是其代表，其主要结构是，跳汰机的空气室与进风阀和排风阀相通，进风阀装在低压风箱内，排风阀装在排风箱内，由电磁阀的通、断电时间来控制进风阀和排风阀的开启时间，使进风阀和排风阀交替动作，实现进风和排风。该进风阀和排风阀均为活塞杆下连接的气动盖板。当进风阀的气动盖板盖上时，低压风作用在其背面上，对气缸活塞的向上运动造成很大阻力，故高压风耗量和功率消耗较大。气动盖板打开后，盖板上、下压差瞬间消失，使气缸活塞高速上冲，容易造成撞缸；气动盖板与管口的反复开闭撞击，导致其使用寿命较低；以上两类风阀系统其高压风元件如电磁阀、三联体等在粉尘、空气湿度较大的工况下易失灵，即动作时间与电脑分配时间不一致.导致控制可靠性差影响选煤质量等问题。低温状态下因高压风系统内水份结冰根本无法工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、便于实现自动控制、能更好满足跳汰机复合脉动工艺要求的立式旋转磁力数控风阀。

本发明的目的是这样实现的：一种立式旋转磁力数控风阀，圆形上端盖上架设有一根横轴，横轴的一端与电磁铁连接，横轴上固定有一板件，板件底部固联有一根拨杆；主轴经轴承安装在上端盖和圆形下端盖之间，阀套固定设置在上、下端盖之间，阀芯位于上、下端盖和阀套围合而成的腔室内、安装在主轴上；阀芯和阀套的周边上均布设有多个条形进、排风口；下端盖上开有进、排风通道；立轴顶部固定有一带臂轴套，拨杆下端伸入带臂轴套悬臂上的条形槽口之中；还具有横轴复位机构。

本发明的工作过程如下：在电脑数控装置的指令下，实现电磁铁的通、断电控制。通风时，电磁铁在磁力作用下产生水平位移，横轴随之在水平方向上移动一个距离，板件上的拨杆(其下端可装轴承)使带臂轴套发生一定角度的偏转，主轴及主轴上阀芯随之偏转一定角度，从而实现阀芯与阀套的相互错位，二者侧壁周边上的进风口相应产生错位，实现进风口开度大小的变化以及进风口的开闭，最终满足跳汰机复合脉动频率和振幅方面的工艺要求。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

1、构思巧妙、结构新颖简单

现有滑动风阀和盖板风阀均采用气动方式，在系统设备上，必须配置高压风设备、气缸及相关气路装置，因此，存在设备投资高，设备结构复杂、电力功耗大、维修量大、噪音大、寿命短的缺点。本风阀系统采用电磁力驱动方式，由电磁铁控制进风口的开度大小和频率，大大简化了系统设备，克服了气动方式本身带来的缺点。

2、本风阀采用电磁力驱动方式，便于用电脑数控装置实现自动化控制。同时，本风阀阀芯不作上下移动，而是被定位在可转动的轴承上，其结构决定了只需转动一个很小角度，即可满足进、排风量要求。因此具有能耗低、可靠性高的优点。

3、能更好地满足跳汰机复合脉动的工艺要求。

与现有风阀(滑动风阀、盖板风阀)的气动方式相比，本发明风阀的电磁力驱动方式具有频率转换速度快的优点，同时，与现有风阀的结构相比，本发明风阀的进风口开度变化范围更大(进风口设置在阀套和阀芯整个侧壁的周边上，最大开度可达整个周边侧壁面积的一半)，因此，本发明风阀的进风频率转换速度快、进风量变化范围大，因而使跳汰机的跳汰频率和跳汰振幅均得到提高，如配套使用本风阀的跳汰机的跳汰频率可达20-200Hz、跳汰振幅可达250mm以上。

本风阀的发明点是：

1、利用电磁吸铁产生的磁力作为动力源

以往风阀都采用气动方式。要利用电磁吸铁产生的磁力作为动力源，是与不同以前的阀芯、阀套的结构而得以实现的。首先，动力不需克服阀芯重力等上下移动，而是在轴承上作转动，因此所需动力较小；其次，在保证系统充足的进、排风量前提下阀芯转动的角度要小，以保证较大的转矩。这两点在风阀机械结构设计上都得以实现，因此磁力驱动方式用在跳汰机风阀驱动上避开气动方式的诸多缺点是本风阀的主要发明点。

2、阀芯小角度旋转

阀芯作一小角度旋转而不是上下移动方式是本风阀的另一发明点。以往风阀都采用气动方式产生的强大动力克服阀芯自身重量等作上下移动打开一个足够大的进、排风口道。而本风阀阀芯、阀套改变原圆周横切面开口方式为圆上竖直方向开口方式。这样就可以根据需要开足够多的孔以保证系统要求的进、排风量。并且阀芯作一小角度旋转就可以达到要求。这也是利用电磁吸铁产生的磁力作为动力源的基础。

综上所述，本立式旋转磁力风阀具有结构简单、成本低、噪声小、电力功耗小、瞬间进风量大、可靠性高、生产能力变化适应力强的优点，是新一代跳汰机风阀，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是(顺时针旋转90°)图1的俯视图；

图3是图2的主视图；

图4图5分别是图1所示下端盖的主视图和左视图；

图6是图4所示下端盖的立体图；

图7是图1所示阀芯的主视图；

图8是图7所示阀芯的立体图；

图9是图8所示阀芯被剖切一半后的立体图；

图10是图1所示阀套的立体图。

具体实施方式

图1图2图3示出，圆形上端盖14上架设有一根横轴3，横轴的一端与电磁铁2连接，横轴上固定有一板件8，板件底部固联有一根拨杆10；主轴7经轴承12、13安装在上端盖14和圆形下端盖15之间，阀套16固定设置在上、下端盖之间，阀芯17位于上、下端盖14、15和阀套16围合而成的腔室内、安装在主轴7上；阀芯和阀套的周边上均布设有多个条形进风口17a、16a；下端盖上开有排风口15a；主轴7顶部固定有一带臂轴套11，拨杆10下端伸入带臂轴套11悬臂上的条形槽口之中；还具有横轴复位机构：图2中，横轴经第一支座4、第二支座5、第三支座6架设在上端盖14上，第一支座4、第二支座5、第三支座6中可加设轴套。主轴7两侧第一支座4、第二支座5的侧面上还设置有减振橡胶垫圈4a、5a。电磁铁2由铁心线包1通电或断电相应产生和丧失电磁力。带臂轴套11可以经图1所示锁定螺钉安装在主轴上，也可以经键连接固定在主轴上。实际上，上端盖14和阀套16可制作为一整体件。拨杆10下端安装有轴承9。横轴复位机构为：螺母18旋接在横轴3上、螺母18与第二支座5之间设置有复位弹簧19。参见图4图5图6，下端盖上设有排气口15a，阀芯17(参见图7图8图9)和阀套16(参见图10)的周边侧壁上分别对应开有条形进风口17a、16a。如，阀芯外直径300mm，阀套与阀芯的转动间隙10多丝(1丝为1/100mm)，二者的条形进风口均为12个，沿周边侧壁均布。

Claims (3)

1、一种立式旋转磁力数控风阀，其特征是：圆形上端盖(14)上架设有一根横轴(3)，横轴的一端与电磁铁(2)连接，横轴上固定有一板件(8)，板件底部固联有一根拨杆(10)；主轴(7)经轴承(12、13)安装在上端盖(14)和圆形下端盖(15)之间，阀套(16)固定设置在上、下端盖之间，阀芯(17)位于上、下端盖(14、15)和阀套(16)围合而成的腔室内、安装在主轴(7)上；阀芯和阀套的周边上均布设有多个条形进风(17a、16a)；下端盖上开有排风口(15a)；主轴(7)顶部固定有一带臂轴套(11)，拨杆(10)下端伸入带臂轴套(11)悬臂上的条形槽口之中；还具有横轴复位机构。

2、根据权利要求1所述立式旋转磁力数控风阀，其特征是：所述横轴经第一支座(4)、第二支座(5)、第三支座(6)架设在上端盖(14)上，横轴复位机构为：螺母(18)旋接在横轴(3)上、螺母(18)与第二支座(5)之间设置有复位弹簧(19)。

3、根据权利要求1或2所述立式旋转磁力数控风阀，其特征是：所述拨杆(10)下端安装有轴承(9)。

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