CN102814244A - 一种全液压驱动差速卧螺离心机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全液压驱动差速卧螺离心机，属一种卧螺离心机，包括卧螺离心机本体、驱动电机与至少两个液压泵，至少两个液压泵与驱动电机动力连接，所述的差速卧螺离心机还包括液压马达与液压差速器，液压马达与卧螺离心机本体上的转鼓动力连接，液压差速器与卧螺离心机本体中的螺旋推料器一端动力连接；所述的液压差速器与液压马达分别通过循环管道接入不同的液压泵，所述的液压差速器与液压马达接入液压泵的循环管道上设置有用于控制液压油油量输出的控制块。本发明所提供的一种全液压驱动差速卧螺离心机结构简单，其驱动形式优于现有技术中同种类型的差速卧螺离心机，且其使用的可靠性高，尤其适于水泥、泥浆等物料的分离，应用范围广阔。

Description

一种全液压驱动差速卧螺离心机

技术领域

本发明涉及一种卧螺离心机，更具体的说，本发明主要涉及一种全液压驱动差速卧螺离心机。

背景技术

卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备，其工作原理为转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。目前卧螺离心机大致可分为单电机驱动、双电机驱动与单电机单液压驱动三种类型，单电机驱动的卧螺离心机包括两种类型，一种类型为用一台电机主皮带轮驱动转鼓，次级皮带轮驱动差速器带动螺旋推料器；另一种类型为用一台电机驱动转鼓，差速器输入轴固定。第一种方式的驱动方式非常简单，成本较低，对物料的适应性较差，地中调节差速时必须停机通过更换次级皮带轮得以实现；而第二种类型则不可调节差速。双电机驱动的卧螺离心机为采用一台主电机通过皮带直接驱动转鼓，另一台电机通过皮带驱动差速器使其带动螺旋推料器旋转来实现差转速。该类驱动方式控制方便、节约能源，差速可以任意调节，实现无级调速；但由于其差速较大，使得物料在转鼓内停留的时间较短，且造成螺旋推料器磨损严重。而单电机单液压驱动的卧螺离心机为采用一台主电机通过皮带轮直接驱动转鼓，用液压站驱动液压差速器，使其带动螺旋推料器旋转实现差转速。该类驱动方式控制方便、灵敏度较高，但由于液压接头的存在，容易出现液压油渗漏。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种全液压驱动差速卧螺离心机，以期望解决现有卧螺离心机驱动方式中转鼓与推料器差速较大，输出扭矩小以及液压接头存在易发生液压油渗漏等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供了一种全液压驱动差速卧螺离心机，包括卧螺离心机本体、驱动电机与至少两个液压泵，至少两个液压泵与驱动电机动力连接，所述的差速卧螺离心机还包括液压马达与液压差速器，液压马达与卧螺离心机本体上的转鼓动力连接，液压差速器与卧螺离心机本体中的螺旋推料器一端动力连接，且液压差速器与液压马达分别带动转鼓与螺旋推料器朝同一方向转动；所述的液压差速器与液压马达分别通过循环管道接入不同的液压泵，所述的液压差速器与液压马达接入液压泵的循环管道上设置有用于控制液压油油量输出的控制块。

进一步的技术方案是：所述的用于控制液压油油量输出的控制块是溢流阀组与阀控制装置，通过阀控制装置调节溢流阀组恒定至少两个液压泵向液压差速器与液压马达输出的油压。

进一步的技术方案是：所述用于控制液压油油量输出的控制块设置在液压差速器与液压马达接入液压泵的循环管道的液压油出路上，且分别控制液压泵向液压差速器或液压马达所输出的油压。

进一步的技术方案是：所述的液压马达通过皮带与转鼓动力连接，其输出轴通过皮带带动转鼓转动。

更进一步的技术方案是：所述的液压差速器的输出轴与螺旋推料器的一端固定连接，且液压差速器的输出轴与螺旋推料器一端的中轴线相互重合，液压差速器的输出轴带动螺旋推料器以其中轴线为中心转动。

更进一步的技术方案是：所述的液压泵均置于液压箱中，且液压箱中设置有液压油罐，所述的液压差速器与液压马达接入液压泵的循环管道的液压油回路接入液压油罐，所述的驱动电机呈倒置的安装在液压箱的上部，且液压泵（3）呈相互重叠的固定在驱动电机的输出轴上。

更进一步的技术方案是：所述的卧螺离心机本体的两端分别设置有固相卸料口与液相卸料口。

更进一步的技术方案是：所述的卧螺离心机本体上设置有传感器，传感器通过信号线接入PLC控制器，且驱动电机、液压泵以及液压差速器与液压马达也通过信号线接入PLC控制器，且它们内部设置有PLC控制的支持控制电路，传感器将从卧螺离心机本体上采集到的各类信息反馈至PLC控制器中，PLC控制器根据该信息依照预先设定的阙值范围输出相应的控制信号至应差速卧螺离心机中的相应部件。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过电动机驱动至少两个液压泵，由不同的液压泵分别带动的液压差速器与液压马达转动，进而使得卧螺离心机本体中的转鼓与螺旋推料器形成差速转动，并且液压输出的扭矩大，使得螺旋推料器动力更加强劲，同时通过液压差速器与液压泵循环管道上的控制块可精确控制液压泵输出的油量和压力，实现液压无极调速，且螺旋推料器与转鼓的差速较低，有利于延长固相物料在转鼓中停留的时间，使固相输出物料含水率更低，且低差转速能够减小物料与螺旋叶片的磨损，从而延长螺旋推料器叶片的使用寿命。同时本发明所提供的一种全液压驱动差速卧螺离心机结构简单，其驱动形式优于现有技术中同种类型的差速卧螺离心机，且其使用的可靠性高，尤其适于水泥、泥浆等物料的分离，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明实施例的结构示意图。

图中，1为卧螺离心机本体、11为转鼓、12为螺旋推料器、13为固相卸料口、14为液相卸料口、2为驱动电机、3为液压泵、4为液压马达、5为液压差速器、6为控制块、7为循环管道、8为液压箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

本发明在现有差速卧螺离心机的结构上，对其驱动形式做出进一步的改进，其主要目的是在增大卧螺离心机转鼓与螺旋推料器输出扭矩的同时，还可对转鼓与螺旋推料器之间的转动差速进行调整，进一步缩小它们的差速值，以解决现有技术中物料在转鼓中停留的时间较短而造成排出后固相物料的含水量较高，并且因差速过大而加快螺旋推料器的磨损速度。

针对上述技术问题，图1示出了本发明的结构示意图，参考图1所示，本发明的第一种实施例是一种全液压驱动差速卧螺离心机，其中包括卧螺离心机本体1、驱动电机2与两个液压泵3，两个液压泵3与驱动电机2动力连接，并且与现有结构的卧螺离心机相类似，卧螺离心机本体1的两端分别设置有固相卸料口13与液相卸料口14。另外，本实施例的全液压差速卧螺离心机中还包括液压马达4与液压差速器5，液压马达4与卧螺离心机本体1上的转鼓11动力连接，液压差速器5与卧螺离心机本体1中的螺旋推料器12一端动力连接，且液压差速器5与液压马达4分别带动转鼓11与螺旋推料器12朝同一方向转动；所述的液压差速器5与液压马达4分别通过循环管道7接入不同的液压泵3，并且液压差速器5与液压马达4接入液压泵3的循环管道7上设置有用于控制液压油油量输出的控制块6。需要说明的是，在本实施例中所提到的两个液压泵，是用于驱动液压马达4与液压差速器5这两个部件的，如果是本发明的全液压驱动差速卧螺离心机还包含其他液压部件，则可以采用两个以上的液压泵3，又或者考虑到卧螺离心机体积原因，需采用同时具备通过两个循环管道同时向不同的液压装置增压的液压泵，则可直接采用一个多功能液压泵3来实现本实施例，因此本实施例中所提到的两个液压泵3应当视作为具有同时驱动液压差速器与液压马达功能的一个或多个液压泵，而不仅仅局限于两个液压泵3来实现本发明。液压泵将液压油增压输出至液压差速器5与液压马达4，而液压马达与液压差速器5将液压泵3提供的液压能转换为机械能带动转鼓11和螺旋推料器12转动做功。

在上述基础之上，用于实现本发明技术目的的另一个实施例是，上述的用于控制液压油油量输出的控制块6采用的是溢流阀组与阀控制装置，通过溢流阀组调节并恒定两个液压泵3向液压差速器5与液压马达4输出的油压，通过阀控制装置微调溢流阀组中的溢流阀，控制液压泵3向液压差速器5与液压马达4输出的压力，使得转鼓11与螺旋退料器12在低差速下运转。而本实施例中更加优选的是，再次参考图1所示，上述实施例中用于控制液压油油量输出的控制块6设置在液压差速器5与液压马达4接入液压泵3的循环管道7的液压油出路上，且控制块6可以分别控制液压泵3向液压差速器5或液压马达4所输出的油压。

再参考图1所示，用于实现本发明技术目的的另一实施例，所述的液压马达4通过皮带与转鼓11动力连接，其输出轴通过皮带41带动转鼓11转动，而为使得此种传动方式顺利实现，在液压马达4的输出轴与转鼓的轴向上应当设置相互匹配的皮带轮，并且，与皮带轮相类似，还可以采用链条转动，而液压马达4的输出轴与转鼓的轴向上应当设置相互匹配的齿轮。另外，上述的液压差速器5的输出轴与螺旋推料器12的一端固定连接，同时为避免液压差速器5带动螺旋推料器12转动产生无谓的离心力影响其推料效果，最好将液压差速器5的输出轴与螺旋推料器12一端的中轴线相互重合，液压差速器5的输出轴带动螺旋推料器12以其中轴线为中心转动。

再参考图1所示，根据本发明的另一个实施例，上述实施例中所提到的液压泵3均置于液压箱8中，且液压箱8中设置有液压油罐（图中未示出），所述的液压差速器5与液压马达4接入液压泵3的循环管道7的液压油回路接入液压油罐，而驱动电机2呈倒置的安装在液压箱8的上部，且液压泵3呈相互重叠的固定在驱动电机2的输出轴上。此处需要说明是，采用一个驱动电机2同时带动两个液压泵3仅仅是本实施例中的优选形式，很显然，根据上述实施例中的描述，对于实现本发明来说，完全可以采用两个相同或不同的驱动电机同时带动两个或两个以上的液压泵3，从而成为本发明另一个实施例。

另外，本发明除了可以采用控制块6控制液压泵3输出的油压实现液压转鼓11与液压推料器12之间差速的调整，还可结合现有技术，采用PLC控制对差速卧螺离心机运行时的参数进行进一步的调整，本实施例采用的具体技术手段是，在上述的卧螺离心机本体1上设置传感器（图中未示出），传感器通过信号线接入PLC控制器，且驱动电机2、液压泵3以及液压差速器5与液压马达4也通过信号线接入PLC控制器，且它们内部设置有PLC控制的支持控制电路，传感器将从卧螺离心机本体1上采集到的各类信息反馈至PLC控制器中，PLC控制器根据该信息依照预先设定的阙值范围输出相应的控制信号至应差速卧螺离心机中的相应部件，本实施例中的技术手段类似于本领域中的PLC控制技术，单就该技术而言，已经在本领域中应用得较为成熟，此处出现仅是结合本发明上述实施例的全液压驱动形式而言的一种优选实施例，其具体技术细节可参考现有技术，此处不多做说明。

还需要说明的是，上述实施例中所提到的循环管道7，是连通于液压油罐、液压泵3、控制块6与液压马达4，以及连通于液压油罐、液压泵3、控制块6与液压差速器5的管道，通过该循环管道7使得液压油在液压泵3的作用下在前述的部件中循环流动做功。

而在本发明上上述实施例中多次出现的用于控制液压油油量输出的控制块6，是本发明实现全液压驱动且差速无极调整的关键技术之一，而上述实施例中也已经提到，控制块6较为优选的一种实施方式是直接采用溢流阀组与阀控制装置，而溢流阀是一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起稳压和定压溢流作用，稳压作用是指出系统卸荷和安全保护作用。定压溢流作用是指在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油罐，保证溢流阀进口压力、即泵出口压力恒定，阀口常随压力波动开启，而通过阀控制装置也可手动控制溢流阀的压力。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种全液压驱动差速卧螺离心机，包括卧螺离心机本体（1）、驱动电机（2）与至少两个液压泵（3），至少两个液压泵（3）与驱动电机（2）动力连接，其特征在于：所述的差速卧螺离心机还包括液压马达（4）与液压差速器（5），液压马达（4）与卧螺离心机本体（1）上的转鼓（11）动力连接，液压差速器（5）与卧螺离心机本体（1）中的螺旋推料器（12）一端动力连接，且液压差速器（5）与液压马达（4）分别带动转鼓（11）与螺旋推料器（12）朝同一方向转动；所述的液压差速器（5）与液压马达（4）分别通过循环管道（7）接入不同的液压泵（3），所述的液压差速器（5）与液压马达（4）接入液压泵（3）的循环管道（7）上设置有用于控制液压油油量输出的控制块（6）。

2.根据权利要求1所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述的用于控制液压油油量输出的控制块（6）是溢流阀组与阀控制装置，通过调节阀控制装置调节溢流阀组恒定至少两个液压泵（3）向液压差速器（5）与液压马达（4）输出的油压。

3.根据权利要求1或2所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述用于控制液压油油量输出的控制块（6）设置在液压差速器（5）与液压马达（4）接入液压泵（3）的循环管道（7）的液压油出路上，且分别控制液压泵（3）向液压差速器（5）或液压马达（4）所输出的油压。

4.根据权利要求1所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述的液压马达（4）通过皮带与转鼓（11）动力连接，其输出轴通过皮带（41）带动转鼓（11）转动。

5.根据权利要求1所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述的液压差速器（5）的输出轴与螺旋推料器（12）的一端固定连接，且液压差速器（5）的输出轴与螺旋推料器（12）一端的中轴线相互重合，液压差速器（5）的输出轴带动螺旋推料器（12）以其中轴线为中心转动。

6.根据权利要求1所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述的液压泵（3）均置于液压箱（8）中，且液压箱（8）中设置有液压油罐，所述的液压差速器（5）与液压马达（4）接入液压泵（3）的循环管道（7）的液压油回路接入液压油罐，所述的驱动电机（2）呈倒置的安装在液压箱（8）的上部，且液压泵（3）呈相互重叠的固定在驱动电机（2）的输出轴上。

7.根据权利要求1所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述的卧螺离心机本体（1）的两端分别设置有固相卸料口（13）与液相卸料口（14）。

8.根据权利要求1所述的全液压驱动差速卧螺离心机，其特征在于：所述的卧螺离心机本体（1）上设置有传感器，传感器通过信号线接入PLC控制器，且驱动电机（2）、液压泵（3）以及液压差速器（5）与液压马达（4）也通过信号线接入PLC控制器，且它们内部设置有PLC控制的支持控制电路，传感器将从卧螺离心机本体（1）上采集到的各类信息反馈至PLC控制器中，PLC控制器根据该信息依照预先设定的阙值范围输出相应的控制信号至应差速卧螺离心机中的相应部件。

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