CN102762306B - 浮选机 - Google Patents

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Abstract

浮选机包括浮选室（1），该浮选室包括竖直侧壁（2）和底部（3），并且该浮选室是向上敞开的。空气分配和混合装置（4）布置在底部附近以便分配空气到浆体以便在浮选室中形成泡沫并且混合浆体。空气分配和混合装置包括转子部分（5），该转子部分包括空气分配孔（6）。驱动轴（7）在浮选室中竖直延伸。转子部分（5）连接到驱动轴（7）的下端部。驱动轴包括空心内部（8），该空心内部构成流动通道，该流动通道用来将浮选空气引导到转子部分的空气分配孔（6）。电动马达（9）被布置用来旋转驱动轴（7）。电动马达由单独的支撑框架（10）支撑，该单独的支撑框架在浮选室的顶部上。电动马达（9）是永磁体马达，该永磁体马达包括竖直转子轴（11），该竖直转子轴的下端部与驱动轴（7）的上端部直接永久接触。

Description

浮选机
技术领域
本发明涉及一种浮选机，用于从包含疏水性粒子的含水浆体浮选疏水性粒子，包括：浮选室，所述浮选室包括竖直侧壁和底部；空气分配和混合装置，所述空气分配和混合装置布置在所述浮选室的中间部分中以将空气分配到所述浆体中以便在所述浮选室中形成泡沫并且混合所述浆体，所述空气分配和混合装置包括转子部分，所述转子部分包括空气分配孔；驱动轴，所述驱动轴布置成在所述浮选室中竖直延伸，所述转子部分连接到所述驱动轴的下端部，所述驱动轴包括空心内部，所述空心内部构成流动通道，所述流动通道用来将浮选空气引导到所述转子部分的空气分配孔；和电动马达，所述电动马达用来旋转所述驱动轴。
背景技术
从以前，例如，从专利说明书FI 78628 B、FI 115612 B、WO93/14876已知浮选机，用来从包含疏水性粒子的含水浆体浮选疏水性粒子。典型地，浮选机包括浮选室，浮选室包括竖直侧壁和底部，并且可能地包括盖子。浮选机包括一个或更多个空气分配和混合装置，该空气分配和混合装置布置在该浮选室的中间部分中以便将空气分配到浆体以在浮选室中形成泡沫且混合该浆体。浮选室的中间部分指的是基本上处于该浮选室的竖直中心线的部位。在多个空气分配和混合装置的情况中，它们对称地围绕中心线位于中心线附近。空气分配和混合装置包括转子部分，该转子部分包括空气分配孔。驱动轴布置成在浮选室中竖直地延伸。转子部分连接到驱动轴的下端部。驱动轴包括空心内部，该空心内部构成流动通道，该流动通道用来将浮选空气引导到转子部分的空气分配孔。
在现有技术中，驱动轴的操作通过诸如常规鼠笼式感应马达的高速电动马达来设置，该高速电动马达通过齿轮箱或V型带驱动装置驱动驱动轴。为了将驱动轴与轴承配合，单独的支撑轴承单元布置成与V型带驱动装置连接，其由浮选室的顶上支撑结构支撑。到空心驱动轴中的空气供应设置成以例如在说明书FI 115612中描述的方式通过支撑轴承单元。
现有技术的问题是，带驱动装置或齿轮箱减小动力传动的效率。另外问题是在传动结构所需的高度方面的大的空间利用。包括大尺寸带轮的带传动系统在该带传动系统周围需要大尺寸封装。V型带驱动装置也在支撑结构中引起高的内部应力。存在的另外问题是，电动马达和V型带驱动装置或齿轮箱和轴承单元的当前组合具有复杂的结构，并且它包含容易磨损和容易故障的多个部分，减小可靠性并且引起维护的重复需要。从浮选过程发出的磨屑引起V型带和V型带驱动带轮的磨损。此外，操作和传动设备较重并且它需要强健的支撑机构，这增加成本。到空心驱动轴中的空气供应难以解决。
发明内容
本发明的目的是消除上述缺点。
特别地，本发明的目的是提供一种用来驱动浮选机的驱动轴的简单的、可靠的、小尺寸且轻重量的驱动设备，该驱动设备仅包含少数易故障部分并且不需要很多维护。
本发明的另外目的是提供一种浮选机，该浮选机不需要单独的轴承单元，而是其中电动马达的轴承同时用作驱动轴的轴承。
本发明的另外目的是提供一种浮选机，其中容易且简单地解决到驱动轴的内部空气通道中的空气供应。
根据本发明的种浮选机用于从包含疏水性粒子的含水浆体浮选疏水性粒子，包括：浮选室，所述浮选室包括竖直侧壁和底部；空气分配和混合装置，所述空气分配和混合装置布置在所述浮选室的中间部分中以将空气分配到所述浆体中以便在所述浮选室中形成泡沫并且混合所述浆体，所述空气分配和混合装置包括转子部分，所述转子部分包括空气分配孔；驱动轴，所述驱动轴布置成在所述浮选室中竖直延伸，所述转子部分连接到所述驱动轴的下端部，所述驱动轴包括空心内部，所述空心内部构成流动通道，所述流动通道用来将浮选空气引导到所述转子部分的空气分配孔；和电动马达，所述电动马达用来旋转所述驱动轴；其特征在于，所述电动马达是永磁体马达，所述永磁体马达包括竖直空心转子轴，所述竖直空心转子轴的下端部与所述驱动轴的上端部直接固定连接。
根据本发明，电动马达是永磁体马达，该永磁体马达包括竖直转子轴，该竖直转子轴的下端部与驱动轴的上端部直接固定连接。
本发明的优点是，由于不需要齿轮系统，驱动轴由永磁体马达直接驱动提高动力传动的效率，因此消除由于传动的损失。通过永磁体马达，可以提供高转矩的平稳的起动并且简单地设置其旋转速度的调节。可以使得永磁体马达是扁平的、小尺寸的且轻重量的，由此其空间要求是小的，并且支撑结构可以设计成比以前的轻。从浮选过程发出的磨屑不损害永磁体马达。另外的优点是，永磁体马达的转子轴的轴承和驱动轴的轴承可以整合；换句话说，相同的轴承可以支撑永磁体的转子轴和驱动轴并且接收来自混合的载荷。使用空心转子轴容易设置空气供应。
首先，可以实现转子轴和驱动轴之间的所述固定连接，使得转子轴的下端部直接连接到驱动轴的上端部。在浮选机的实施例中，驱动轴的上端部包括第一连接法兰并且电动马达的转子轴的下端部包括第二连接法兰，该第二连接法兰适于通过螺栓接合而连接到第一连接法兰。
在另一方面，固定连接可以被实施成使得转子轴和驱动轴形成一个连续部件，例如，该一个连续部件通过铸造由金属制成。
在浮选机的实施例中，永磁体马达由单独的支撑框架支撑，该单独的支撑框架在浮选室的顶部上。
在浮选机的实施例中，永磁体马达包括：定子，该定子在浮选室的上方连接到所述框架；和转子，该转子的周边包括多个永磁体，该转子固定地连接到所述竖直转子轴。转子轴装配有轴承以相对于定子旋转，优选地通过位于转子上方的上轴承并且优选地通过位于转子下方的下轴承，转子轴相对于定子旋转，上轴承和下轴承同时构成接收由空气分配和混合引起的载荷的驱动轴的轴承。为驱动轴装配永磁体马达的轴承消除了单独的轴承单元的需要。上和下轴承也可以位于转子的相同侧上，即，它们的每一个可以位于转子上方或下方并且还在实际定子外部，即，当沿转子轴的方向观察时，在定子上方或下方。
在浮选机的实施例中，转子轴包括第二空心内部，该第二空心内部与驱动轴的空心内部一起形成流动通道，该流动通道用来将浮选空气引导到转子部分。空气只是从电动马达的转子轴的端部被供给到其空心内部中，它通过该空心内部流到驱动轴的空心内部并且进一步流出混合器的转子部分的空气分配孔并且进入该浆体。
在浮选机的实施例中，定子优选地包括整体式金属块，该整体式金属块由一种材料形成并且包括中心竖直通孔。作为无缝实心金属块的替代，定子也可以由组成部分组成。然后，必要的是，为定子通量保证功能实体。作为开口的边缘的所述块的内壁具有形成在其中的向上指向的上支座和向下指向的下支座，下支座在竖直方向上处于离上止动面一定距离处。在这个实施例中，定子还包括上法兰，上轴承居中地布置在该上法兰中，该上法兰连接到上支座。在这个实施例中，定子还包括下法兰，下轴承居中地布置在该下法兰中，该下法兰连接到下支座。
在浮选机的实施例中，浮选室是向上敞开的。
在浮选机的实施例中，浮选室是向上封闭的。这意味着，除了竖直侧壁和底部（该底部向下或在底部封闭浮选室）之外，浮选室还包括向上或在其上端部封闭浮选室的盖子部分或类似物。
在浮选机的实施例中，空气分配和混合装置包括静止的定子部分，该定子部分由浮选室的底部支撑。定子部分包括多个挡板，该多个挡板布置在转子部分周围。
附图说明
在下面，通过示例性实施例并且参考附图详细描述本发明，其中：
图1示出根据本发明的浮选机的实施例的示意性横截面；并且
图2是图1的浮选机的永磁体马达的部分剖视轴测图。
具体实施方式
图1示出浮选机，该浮选机用来从包含疏水性粒子的含水浆体浮选疏水性粒子。在这个例子中，浮选机包括向上敞开的（向上封闭的模式也是可能的）浮选室1，该浮选室包括竖直侧壁2和底部3。向上封闭的浮选室也将包括盖子，该盖子在图中没有被示出。空气分配和混合装置4布置在该浮选室的竖直中心线。其目的是混合浆体，并且同时将空气分配到浆体中，使得空气泡形成，空气泡升起并且在该浮选室的上部中形成泡沫以作为溢流离开。空气分配和混合装置包括转子部分5，该转子部分包括空气分配孔6。此外，空气分配和混合装置4包括静止的定子部分23，该定子部分在这个例子中由浮选室的底部3支撑。该支撑也可以以另一方式被设置，例如，通过由浮选室的上部支撑定子部分。定子部分23包括多个挡板24，该多个挡板布置在转子部分5周围。转子部分5连接到竖直驱动轴7，该竖直驱动轴绕竖直轴线旋转。驱动轴7包括空心内部8，该空心内部构成流动通道，该流动通道用来将浮选空气引导到转子部分的空气分配孔6并且通过这些空气分配孔到浆体。
永磁体马达9被布置用来旋转驱动轴7，该永磁体马达也在图2中示出。永磁体马达9由单独的支撑框架10支撑，该支撑框架在浮选室1的顶部上。永磁体马达9包括竖直空心转子轴11，该竖直空心转子轴的下端部直接连接到驱动轴7的上端部。为了该连接，驱动轴7的上端部在这个例子中包括第一连接法兰25。对应地，转子轴11的下端部在这个例子中包括第二连接法兰26，该第二连接法兰适于连接到第一连接法兰。替代地，驱动轴7和转子轴11可以构成一个连续的轴部分。与驱动轴7的空心内部8一起，转子轴11的空心内部16形成流动通道，该流动通道用来将浮选空气引导到转子部分5。
在图1的例子中，浮选室包括仅仅一个实体，该仅仅一个实体包括电动马达、驱动轴和空气分配和混合装置。自然，多个这种实体被组合在一个浮选室中是可能的。
参考图2，永磁体马达9包括定子12，该定子在浮选室上方连接到框架10。在永磁体马达9的转子13的周边上，存在多个永磁体（未示出）。转子13固定地连接到转子轴11。转子轴11装配有轴承以相对于定子12旋转，在这个例子中，通过位于转子上方的上轴承14，并且在这个例子中，通过位于转子下方的下轴承15，这些轴承同时构成接收由空气分配和混合引起的载荷的驱动轴7的轴承。驱动轴7没有其它轴承。作为该图的例子的替代，两个轴承都位于转子的任意一侧上也是可能的。
在这个例子中，定子12包括整体式金属块，该金属块由一种材料形成并且包括中心竖直通孔17。在作为开口17的边缘的该块的内壁18上，形成有在这个例子中向上指向的环形的上支座19和在这个例子中向下指向的环形的下支座20，该下支座20竖直地在离开上支座19一定距离处。定子12还包括上轴承14居中地布置在其中的上法兰21，该上法兰通过螺栓接合而连接到上支座19。定子还包括下轴承15居中地布置在其中的下法兰22，该下法兰连接到下支座20。
本发明不限于上面描述的示例性实施例，在权利要求限定的创造性思想内，多种修改是可能的。

Claims (12)

1.一种浮选机，用于从包含疏水性粒子的含水浆体浮选疏水性粒子，包括：
浮选室(1)，所述浮选室包括竖直侧壁(2)和底部(3)；
空气分配和混合装置(4)，所述空气分配和混合装置布置在所述浮选室的中间部分中以将空气分配到所述浆体中以便在所述浮选室中形成泡沫并且混合所述浆体，所述空气分配和混合装置包括转子部分(5)，所述转子部分包括空气分配孔(6)；
驱动轴(7)，所述驱动轴布置成在所述浮选室中竖直延伸，所述转子部分(5)连接到所述驱动轴的下端部，所述驱动轴包括空心内部(8)，所述空心内部构成流动通道，所述流动通道用来将浮选空气引导到所述转子部分的空气分配孔(6)；和
电动马达(9)，所述电动马达用来旋转所述驱动轴(7)；
其特征在于，所述电动马达(9)是永磁体马达，所述永磁体马达包括竖直空心转子轴(11)，所述竖直空心转子轴的下端部与所述驱动轴(7)的上端部直接固定连接；
所述永磁体马达(9)包括：定子(12)；和转子(13)，在所述转子的周边上存在多个永磁体，所述转子固定地连接到所述竖直转子轴(11)；并且所述转子轴(11)装配有轴承以使用上轴承(14)和下轴承(15)相对于所述定子(12)旋转，所述上轴承和下轴承同时形成承受由空气分配和混合引起的载荷的所述驱动轴(7)的轴承，驱动轴(7)没有其它轴承。
2.根据权利要求1的浮选机，其特征在于，所述驱动轴(7)的上端部包括第一连接法兰(25)并且所述转子轴的下端部包括第二连接法兰(26)，所述第二连接法兰适于连接到所述第一连接法兰。
3.根据权利要求1的浮选机，其特征在于，所述转子轴和所述驱动轴形成一个连续部件。
4.根据权利要求1-3的任一权利要求的浮选机，其特征在于，所述永磁体马达(9)由单独的支撑框架(10)支撑，所述单独的支撑框架在所述浮选室(1)的顶部上。
5.根据权利要求4的浮选机，其特征在于，所述定子连接到在所述浮选室上方的所述支撑框架(10)。
6.根据权利要求1的浮选机，其特征在于，所述转子轴(11)包括第二空心内部(16)，所述第二空心内部与所述驱动轴(7)的空心内部(8)一起形成流动通道，所述流动通道用来将浮选空气引导到所述转子部分。
7.根据权利要求5的浮选机，其特征在于，所述定子(12)包括：
金属块，所述金属块由一种材料形成并且包括以内壁(18)作为边缘的中心竖直通孔(17)，所述内壁在其上形成有向上指向的上支座(19)和向下指向的下支座(20)，所述下支座沿竖直方向处于离所述上支座一定距离处；
上法兰(21)，所述上轴承(14)居中地布置在所述上法兰中，所述上法兰连接到所述上支座(19)；和
下法兰(22)，所述下轴承(15)居中地布置在所述下法兰中，所述下法兰连接到所述下支座(20)。
8.根据权利要求1的浮选机，其特征在于，所述浮选室(1)是向上敞开的。
9.根据权利要求1的浮选机，其特征在于，所述浮选室(1)是向上封闭的。
10.根据权利要求1的浮选机，其特征在于，所述空气分配和混合装置(4)包括静止的定子部分(23)，并且在所述定子部分中，多个挡板(24)布置在所述转子部分(5)周围。
11.根据权利要求7的浮选机，其特征在于，所述金属块是整体式的金属块。
12.根据权利要求10的浮选机，其特征在于，所述定子部分(23)由所述浮选室的底部(3)支撑。
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