CN103406194A - 万向旋转检测浮标 - Google Patents

Abstract

一种万向旋转检测浮标，属选矿用跳汰机自控浮标。其长方体箱体上下端分别安装有直线轴承。中心杆经直线轴承穿过箱体，中心杆下端由锁紧螺母和开口销与浮球连接，中心杆上端设有配重块。箱体内部设有超声波传感器固定在传感器安装板上。箱体内部设有反射板支架及反射板，反射板支架由固定块A和固定块B与中心杆连接，两固定块之间配有深沟球轴承。同时固定块A上装有指针支架，指针支架通过轴承与箱体上的导轨接触。箱体前端装有刻度面板，指针安装于指针支架上，位于刻度面板表面。与现有普通浮标相比，它具有结构简单，噪声小，上下运动灵活，周向旋转自由，反应迅捷，床层检测精度高。可靠性高的优点。

Description

万向旋转检测浮标

技术领域

本发明涉及矿石洗选工业设备，特备是用于跳汰机选煤的万向旋转检测浮标。 

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。物料在床层中的不同深度按比重进行分层，比重小的矿石跟水流一起朝跳汰机出料端运动，比重大的矿石则停留于床层上，当床层达到一定的厚度时，启动排料系统进行排料；床层中风和水抛起的矿物作无规则的紊流，同矿物进料夹带的一些杂物形成复杂的床层，此时浮标身处其中，难免出现杂物缠绕中心杆、浮标轴向受力不均衡等现象，而迫使中心杆和浮标产生轴向的旋转趋势；常规浮标和中心杆只能作轴向上下运动,并不能沿轴向转动，导致中心杆和箱体之间产生不均衡阻力；该现象极大的影响中心杆和浮标沿轴向的上下运动，从而导致传感器不能实时正确的感知床层变化情况，给控制系统造成一种假象，导致不能准确的启停排料系统进行排料，严重影响矿石回收率和选矿的质量。针对常规浮标在实践的过程中存在的问题我们立项研发了万向旋转检测浮标。 

发明内容

本发明的目的是通过在浮标的中心杆上安装有固定块B，固定块B和A之间由深沟轴承连接，一但中心杆和浮标受到切向力，则它可以任意角度的旋转，自由调整角度，灵活的沿轴线上下移动，固定块A通过支架和反射板将浮标位置情况实时传递给超声波传感器，超声波传感器将浮标反应过来的床层情况提供给控制系统，控制系统准确的启停排料系统进行排料。这样结构简单、便于实现自动控制、能更准确、更迅速检测跳汰设备床层变换情况,为选矿效率和选矿质量提供有力的保证。 

    本发明目的实现过程：一种万向旋转检测浮标，属选矿用跳汰机自控浮标。其长方体箱体上下端分别安装有直线轴承。中心杆经直线轴承穿过箱体，中心杆下端由锁紧螺母和开口销与浮球连接，中心杆上端设有配重块。箱体内部设有超声波传感器固定在传感器安装板上。箱体内部设有反射板支架及反射板，反射板支架由固定块A和固定块B与中心杆连接，两固定块之间配有深沟球轴承。同时固定块A上装有指针支架，指针支架通过轴承与箱体上的导轨接触。箱体前端装有刻度面板，指针安装于指针支架上，位于刻度面板表面。 

     本发明目的工作过程：在超声波传感器实时检测下，跳汰系统会根据床层的厚度情况适时启动排料系统进行排料。万向旋转检测浮标就是电脑集中控制系统的一只灵敏触角，床层中风和水抛起的矿物作无规则的紊流，同矿物进料夹带的一些杂物形成复杂的床层，此时浮标身处其中，难免出现杂物缠绕中心杆、浮标受力不均衡等现象，而迫使中心杆和浮标产生轴向的旋转趋势，（常规浮标和中心杆只能作轴向上下运动,并不能沿轴向转动，导致中心杆和箱体之间产生波动阻力），浮标的中心杆上安装有固定块B，固定块B和A之间由深沟轴承连接，一但中心杆和浮标受到切向力，则它可以任意角度的旋转，自由调整角度，灵活的沿轴线上下移动，固定块A通过支架和反射板将浮标位置情况传递给超声波传感器，超声波传感器将浮标反应过来的床层情况转换成电信号传递给集中控制系统，集中控制系统根据预先设置的参数进行计算和判断，对排料系统进行准确启停，精准的控制床层的厚度。最终满足跳汰选矿的工艺要求。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

老式浮标采用、球形、船形、椭圆形外观去适应复杂的床层环境。由于矿石的种类繁多，粒度差异大，区域矿质各部相同等因素，这些形状结构复杂，可靠性差。因此我们采用，简单的外观结构（图1）和尼龙材料，它具有机械强度高、耐磨性能优越、耐腐蚀、抗老化、重量轻等特点。克服了老式浮球结构复杂，易破损，灵活性差等缺点。

2：传动机构方面 

万向旋转检测浮标采用转动副和移动副进行传动，浮标中心杆和箱体之间采用直线轴承连接，让中心杆具备Y轴方向的2个自由度，以便浮标适应复杂多变的床层环境。固定块A和固定块B之间通过球轴承连接（转动副），让中心杆能360度全角度转动，实时响应杂物缠绕中心杆、浮标受力不均衡等情况。彻底解决卡阻、传感器不能实时正确的感知床层变化、控制系统不能准确的启停排料系统进行排料等弊端。检测指针支架与导轨之间通过球轴承接触。和传统传动方式相比该传动机构整体优点是多自由度、耐磨损、具有更好的灵活性、导向性，可高度更高。

3：人机交流方面 

     传统方式信息交流简单、粗犷。及时性差。万向旋转检测浮标人机交流采取两种途径：一是通过反射板将检测信息传递给超声波传感器，超声波传感器将浮标反应过来的床层情况转换成电信号传递给集中控制系统，集中控制系统根据预先设置的参数进行计算和判断，然后将结果显示在电脑屏幕上供选矿操作人员读取、查询、参考。二是通过浮标箱体表面的指针和分度面板直接将床层厚度情况反映给现场操作人员。正是有了多角度，全方位的数据参照，对排料系统的适时启停，精准的控制床层的厚度。才使跳汰这种重力分选工艺得以更好的发挥效果。

综上所述，本万向旋转检测浮标具有结构简单、多自由度、耐磨损、具有更好的灵活性、导向性，可靠度更高、现场适应能力强。为精准的自动控制提供得力的保证，为跳汰洗选工艺锦上添花，具有广阔的市场应用前景。 

附图说明

图1  整体结构图 

图2  固定块A、固定块B、中心杆结构图

图3  直线轴承和中心杆结构图

图4  传感器安装示意图

图5  指针安装示意图

具体实施方式

  

如（附图1）所示长方体箱体（1）上下端分别安装直线轴承（2）。中心杆（3）由锁紧螺母（5）和开口销（6）与浮球（4）连接，中心杆（3）上端设有配重块（7）。如（附图4）所示箱体内部设有超声波传感器（9）固定在传感器安装板（8）上。箱体内部设有反射板支架（11）及反射板（10），反射板支架（11）由固定块A（12）和固定块B（13）与中心杆（3）连接，两固定块之间配有深沟球轴承（14）（参见附图2）。同时固定块A（12）上装有指针支架（15），指针支架（15）通过轴承（17）与箱体上的导轨（18）接触。箱体（1）前端装有刻度面板（19），指针（16）安装于指针支架（15）上，位于刻度面板（19）表面。 上下运动机构为：浮标（4）经锁紧螺母（5）、开口销（6）、中心杆（3）及直线轴承（2）与箱体（1）相连；万向旋转机构为：固定块A（12）和固定块B（13）与中心杆（3）连接，两固定块之间配有深沟球轴承（14）。检测机构为：反射板支架（11）与反射板（10）之间安装有超声波传感器（9），传感器将浮标反应的床层情况转换成电信号传输给控制系统。

Claims (3)

1.一种万向旋转检测浮标，其特征是：长方体箱体（1）上下端分别安装直线轴承（2），中心杆（3）由锁紧螺母（5）和开口销（6）与浮球（4）连接，中心杆（3）上端设有配重块（7），箱体内部设有超声波传感器（9）固定在传感器安装板（8）上，箱体内部设有反射板支架（11）及反射板（10），反射板支架（11）由固定块A（12）和固定块B（13）与中心杆（3）连接，两固定块之间配有深沟球轴承（14），同时固定块A（12）上装有指针支架（15），指针支架（15）通过轴承（17）与箱体上的导轨（18）接触，箱体（1）前端装有刻度面板（19），指针（16）安装于指针支架（15）上，位于刻度面板（19）表面。

2.根据权利要求1所述万向旋转检测浮标，其特征是:浮标（4）经锁紧螺母（5）、开口销（6）、中心杆（3）及直线轴承（2）与箱体（1）相连，万向旋转机构为：固定块A（12）和固定块B（13）与中心杆（3）连接，两固定块.之间配有深沟球轴承（14）。

3.根据权利要求1或2所述万向旋转检测浮标，其特征是：所述射板支架（11）与反射板（10）之间安装有超声波传感器（9）。

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