CN104550020A - 三种或三种以上物料自动分离的装置与分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三种或三种以上物料自动分离的装置与分离方法。本发明的喷气式自动分离装置，主要包括喷气分离模块组、气压回路和料槽组件。喷气分离模块组由若干喷气分离模块并排式安装而成，喷气分离模块由喷气组件、角度调节机构、高度调节机构和机架组成。喷气组件中的各喷头圆周阵列在安装板上，每个喷头的开闭根据物料大小独立控制，辅以角度控制，使喷气分离模块可适应片状、球状、块状等不同形状与大小不同的物料分立需要。本装置依据物料识别系统分析得到的物料元素种类信息和位置信息，在物料下落过程中，通过控制喷口开闭、喷气角度与喷气出口气流的压力值，将不同元素种类、形状、大小的物料吹入到料槽组件相应的料槽中，实现混合物料的自动分离。

Description

三种或三种以上物料自动分离的装置与分离方法

技术领域

本发明涉及一种三种或三种以上物料自动分离的装置与分离方法，属于物料自动分选领域。

技术背景

金属是国民经济、人民日常生活与国防工业不可或缺的基础材料和重要的战略物资。随着我国国民经济发展和人们生活水平的提高，新产品的不断涌现和产品更新换代周期的缩短使废旧产品（如报废汽车、机械设备、家电等）的数量迅速增长，废金属随之大量产生。废金属回收利用是节约能源、减少环境污染的有效手段。

废金属破碎、分选与回收处理是目前国际上最先进的废金属回收处理方法。废金属在经过破碎线破碎和磁选后，绝大部分黑色金属得到了回收，剩下尺寸在10～100mm范围内形态不同，由铜、锌、铝、镁等有色金属和少量黑色金属、稀有金属等组成的混合物。因此，必须从这些破碎混合料中进一步分离出铜、锌、铝、镁等有色金属，才能对废有色金属进行再利用。

随着涡电流、光电分选技术和X射线分选技术的发展，虽然混合料中多种金属能被准确识别出来，但受制于物料分离技术，无法一次实现多种混合物料的按类分离。虽然喷气式分离技术已被应用到金属分选机上，但是也只能将多金属混合料一次分离成两类，而且需要根据物料的尺寸范围，在分选前更换不同的喷气模块，这不仅使分选工艺变得复杂，也导致了分选成本的加大和分选效益的降低。此外，目前使用的喷气式自动分离装置的喷口采用多孔单排分布的固定分离板结构，当物料形状各异（如含有薄片状、碎块状和球状等形状）时，由于喷气角度的限制，会出现一些物料无法分离的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种三种或三种以上物料自动分离的装置与分离方法，改变现有喷气式自动分离装置一次只能将多金属碎料分成两类的局限，实现三种或三种以上物料的一次自动分离。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明涉及一种用于三种或三种以上物料自动分离的装置，其特征在于：

包括喷气分离模块组、气压回路和料槽组件；

上述喷气分离模块组由M个喷气分离模块水平并排式安装而成，每个喷气分离模块由安装于机架上的高度调节机构、安装于高度调节机构上的俯仰角度调节机构、安装于俯仰角度调节机构上的喷气组件组成；其中每个喷气组件端部安装有N个独立的喷头；

上述气压回路包括N个减压阀，依次称为第一级减压阀至第n级减压阀，至第N级减压阀，其中N>n>1；

还包括N个一级多通管接头，依次称为第一一级多通管接头至第n一级多通管接头，至第N一级多通管接头，其中N>n>1；一级多通管接头具有1个入口和M个出口；

还包括M个二级多通管接头，依次称为第一二级多通管接头至第m二级多通管接头，至第M二级多通管接头，其中M>m>1，二级多通管接头具有N个入口和1个出口；

还包括M个三级多通管接头，依次称为第一三级多通管接头至第m三级多通管接头，至第M三级多通管接头，其中M>m>1,三级多通管接头具有1个入口和N个出口；

其中，第一级减压阀入口与气源相连，第一级减压阀出口分成两条支路：第一级减压阀出口第一支路连接第一一级多通管接头入口，第一一级多通管接头的M个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级多通管接头至第M二级多通管接头的第一个进气孔；第一级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第n级减压阀出口分成两条支路：第n级减压阀出口第一支路连接第n一级多通管接头入口，第n一级多通管接头的M个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级多通管接头至第M二级多通管接头的第n个进气孔，其中M>m>1，N>n>1；第n级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第N级减压阀出口连接第N一级多通管接头入口，第N一级多通管接头的M个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级多通管接头至第M二级多通管接头的第N个进气孔；

M个二级多通管接头出口和M个三级多通管接头入口依次相连，即第一二级多通管接头出口与第一三级多通管接头入口相连；第m二级多通管接头出口与第m三级多通管接头入口相连；第M二级多通管接头出口与第M三级多通管接头入口相连；

第一三级多通管接头的N个出口分别与第一喷气分离模块的N个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

第m三级多通管接头的N个出口分别与第m喷气分离模块的N个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

第M三级多通管接头的N个出口分别与第M喷气分离模块的N个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

上述料槽组件由若干个距离喷气分离模块组由近到远的料槽组成，料槽通过燕尾槽连接在底座上；

上述N为3-8之间的自然数，上述M为3-8之间的自然数。

上述物料自动分离的装置的分离方法，应用于物料经过物料识别系统分析得到物料元素种类信息和位置信息后，物料从出料口抛出后，其特征在于包括以下过程：

俯仰调节机构的电机驱动平行四边形连杆机构动作，喷气组件同步改变相同角度，适应不同形状物料的分离；通过高度调节机构适应物料识别系统出料口高度的变化；

通过控制气压回路中的减压阀组和电磁阀组，实现喷气分离模块组的各喷头的开闭控制以及喷气出口气流的压力值控制，从而将不同物料吹入到不同的料槽中，实现混合物料的自动分拣。

本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和有益的效果：

（1）本发明利用减压阀组将源气流变换成多种不同的压力值的气流，然后通过电磁阀组的控制将各压力值的气流引入到各喷气分离模块，再通过通过控制对应的电磁阀独立控制各喷口的开闭，实现不同种类、大小物料的自动分离。

（2）本发明采用圆周阵列的方式将喷头固定安装在喷头组件的圆形安装板上，通过控制喷气孔的开启数目，可以适应不同大小物料的自动分离。

（3）本发明利用平行四边形连杆机构的特性，可以通过控制电机动作，调节喷气组件的角度，实现对不同形状物料的有效分离。

（4）本发明采用若干喷气模块并排式组装的结构型式，可以实现喷气装置与不同宽度物料输送机的组合使用。

上述喷气组件由喷头安装板、N个喷头、快插管接头、圆筒组成；N个喷头沿圆周阵列方式布置在圆形安装板上，圆形安装板通过螺钉联接在圆筒上，喷头的进气端通过快插管接头与气压回路的出气管相连。喷头组件的喷头采用圆周阵列的方式固定安装在圆形安装板上，通过控制喷气孔的开启数目，可以适应不同大小物料的自动分离。喷气组件的设计便于安装与拆卸。

上述高度调节机构由机架和带有高度定位孔的提拉杆组成，机架和提拉杆通过螺栓固定联接；俯仰角度调节机构由安装在高度调节机构的提拉杆上电机和平行四边形连杆机构组成，平行四边形机构以高度调节机构的提拉杆作为机架、以喷气组件的圆筒作为从动杆，平行四边形机构的原动杆与电机通过销联接。俯仰角度调节机构利用平行四边形连杆机构的特性，可以通过控制电机动作，稳定的调节喷气组件的角度，实现对不同形状物料的有效分离。高度调节机构可以实现对喷气组件高度的改变，满足喷气模块与不同高度物料输送机和不同料槽的联合使用，另外还可以满足不同运作情况下对喷气高度的要求。

附图说明

附图是本发明用于三种物料金属自动分离的实施例，结合附图，通过下文的的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明的喷气式混合物料自动分离装置总体结构图

图2为本发明的喷气式混合物料自动分离装置气压回路图

图3为本发明的喷气分离模块组装配图

图4为本发明实例的气压回路装配图

图5为本发明实例的气压回路原理图

图中标号名称：

1—物料识别系统；2—喷气分离模块组；3—气压回路；4—料槽组件；5—喷气模块机架；6—提拉杆；7—圆形安装板；8—喷头；9—快插管接头；10—圆筒；11—连杆；12—从动杆；13—电机；14—气源；15—减压阀组；15-1—第一级减压阀；15-n—第n级减压阀；15-N—第N级减压阀；15-2—第二级减压阀；15-3—第三级减压阀；15-4—第四级减压阀；16—一级多通管接头组；16-1—第一一级五通管接头；16-m—第m一级五通管接头；16-M—第M一级五通管接头；16-2—第二一级五通管接头；16-3—第三一级五通管接头；16-4—第四一级五通管接头；17—一级电磁阀组；18—单向阀组；19—二级多通管接头组；19-1—第一二级五通管接头；19-m—第m二级五通管接头；19-M—第M二级五通管接头；19-2—第二二级五通管接头；19-3—第三二级五通管接头；19-4—第四二级五通管接头；20—三级多通管接头组；20-1—第一三级五通管接头；20-m—第m三级五通管接头；20-M—第M三级五通管接头；20-2—第二三级五通管接头；20-3—第三三级五通管接头；20-4—第四三级五通管接头；21—二级电磁阀组。

具体实施方式：

参见示出本发明用于三种金属物料自动分离的实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而本发明还可以以许多不同的形式出现，并且不应解释为受在此提出的实施例的限制。相反，提出实施例是为了达成充分及完整的公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。

参考图1，实例涉及一种用于三种物料自动分离的装置，其特征在于：包括喷气分离模块组3、气压回路2和料槽组件4。本装置依据1分析得到的物料元素种类信息和位置信息，在物料从物料识别系统1出料口抛出后，通过控制气压回路2中的减压阀15和电磁阀，实现喷气分离模块组3的各喷头8的开闭控制以及喷气出口气流的压力值控制，从而将不同物料吹入到不同的料槽4中，实现混合物料的自动分拣。

参考图3，上述喷气分离模块组由四个喷气分离模块水平并排式安装而成，每个喷气分离模块由安装于机架上的高度调节机构、安装于高度调节机构上的俯仰角度调节机构、安装于俯仰角度调节机构上的喷气组件组成。喷气组件由圆形安装板7、喷头8、快插管接头9、圆筒10等组成。四个喷头8圆周阵列在圆形安装板7上，各个喷口的开闭通过电磁阀21独立控制，使本装置可以适用于不同尺寸大小的物料分离。圆形安装板7通过螺钉联接在圆筒10上，圆筒10作为平行四边形角度调节机构的连杆，电机13与原动杆12通过销连接，固定在提拉杆6上的电机13在控制指令下动作，圆筒10转过的角度与电机轴转过的角度相同；这种设计使本装置可以根据物料识别系统确定的物料形状（如薄片状、块状、球状等），控制电机13转动相应的角度，实现对不同形态物料的有效分离。高度调节机构采用插孔卡位式结构，与圆筒10和角度调节机构连接的提拉杆6上，在不同的高度钻有定位孔，将螺栓插入到定位孔中并锁紧，可以实现喷气组件高度的调节，这使喷气分离模块可与不同高度的输送设备联接使用，另外根据物料的大小和各料槽的长度可以选择适合的喷气高度。

参考图4、5，实例的气压回路2包括四个减压阀15，依次称为第一级减压阀15-1至第四级减压阀15-4；

还包括四个一级五通管接头，依次称为第一一级五通管接头16-1至第四一级五通管接头16-4；一级五通管接头具有1个入口和四个出口；

还包括四个二级五通管接头，依次称为第一二级五通管接头19-1至第四二级五通管接头19-4，二级五通管接头具有四个入口和1个出口；

还包括四个三级五通管接头，依次称为第一三级五通管接头20-1至第四三级五通管接头20-M，三级五通管接头具有1个入口和四个出口；

其中，第一级减压阀15-1入口与气源14相连，第一级减压阀15-1出口分成两条支路：第一级减压阀出口第一支路连接第一一级五通管接头16-1入口，第一一级多通管接头16-1的四个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级五通管接头19-1至第四二级五通管接头19-4的第一个进气孔；第一级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第二级减压阀（15-3）出口分成两条支路：第二级减压阀出口第一支路连接第二一级五通管接头16-2入口，第二一级五通管接头16-2的四个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级五通管接头19-1至第四二级五通管接头19-4的第二个进气孔；第二级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第三级减压阀15-3出口分成两条支路：第三级减压阀出口第一支路连接第三一级五通管接头16-3入口，第三一级五通管接头16-3的四个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级五通管接头19-1至第四二级多通管接头19-4的第三个进气孔；第三级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第四级减压阀15-4出口连接第四一级五通管接头16-4入口，第四一级五通管接头16-4的四个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级五通管接头19-1至第四二级五通管接头19-4的第四个进气孔；

四个二级五通管接头出口和四个三级五通管接头入口依次相连，即第一二级五通管接头19-1出口与第一三级五通管接头20-1入口相连；第二二级五通管接头19-2出口与第二三级多通管接头20-2入口相连；第三二级五通管接头19-3出口与第三三级五通管接头20-3入口相连；第四二级五通管接头19-4出口与第四三级五通管接头20-4入口相连；

第一三级五通管接头（20-1）的四个出口分别与第1喷气分离模块的四个喷头相连；其中第2至第4个喷头前端带有电磁阀；

第二三级多通管接头20- 2的四个出口分别与第2喷气分离模块的四个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

第三三级多通管接头20- 3的四个出口分别与第3喷气分离模块的四个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

第四三级多通管接头20-4的四个出口分别与第4喷气分离模块的四个喷头相连；其中第2至第4个喷头前端带有电磁阀；

上述料槽组件（4）由三干个距离喷气分离模块组（3）由近到远的料槽组成，料槽通过燕尾槽连接在底座上。

通过各个电磁阀的开闭配合关系，控制相应喷气分离模块上相应喷头喷出气体；其中每一喷气分离模块中的第一个喷头前端是不带有电磁阀的，确保当有气体到达该喷气分离模块时至少能从第一个喷头喷出。

Claims (5)

1.一种用于三种或三种以上物料自动分离的装置，其特征在于：

包括喷气分离模块组（3）、气压回路（2）和料槽组件（4）；

上述喷气分离模块组由M个喷气分离模块水平并排式安装而成，每个喷气分离模块由安装于机架上的高度调节机构、安装于高度调节机构上的俯仰角度调节机构、安装于俯仰角度调节机构上的喷气组件组成；其中每个喷气组件端部安装有N个独立的喷头（8）；

上述气压回路（2）包括N个减压阀（15），依次称为第一级减压阀（15-1）至第n级减压阀（15-n），至第N级减压阀（15-N），其中N>n>1；

还包括N个一级多通管接头，依次称为第一一级多通管接头（16-1）至第n一级多通管接头（16- n），至第N一级多通管接头（16-N），其中N>n>1；一级多通管接头具有1个入口和M个出口； 

还包括M个二级多通管接头，依次称为第一二级多通管接头（19-1）至第m二级多通管接头（19- m），至第M二级多通管接头（19-M），其中M>m>1，二级多通管接头具有N个入口和1个出口；

还包括M个三级多通管接头，依次称为第一三级多通管接头（20-1）至第m三级多通管接头（20- m），至第M三级多通管接头（20-M），其中M>m>1,三级多通管接头具有1个入口和N个出口；

其中，第一级减压阀（15-1）入口与气源（14）相连，第一级减压阀（15-1）出口分成两条支路：第一级减压阀出口第一支路连接第一一级多通管接头（16-1）入口，第一一级多通管接头（16-1）的M个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级多通管接头（19-1）至第M二级多通管接头（19-M）的第一个进气孔；第一级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第n级减压阀（15-n）出口分成两条支路：第n级减压阀出口第一支路连接第n一级多通管接头（16-n）入口，第n一级多通管接头（16-n）的M个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级多通管接头（19-1）至第M二级多通管接头（19-M）的第n个进气孔，其中M>m>1，N>n>1；第n级减压阀出口第二支路连接下一级减压阀入口；

第N级减压阀（15-N）出口连接第N一级多通管接头（16-N）入口，第N一级多通管接头（16-N）的M个出口分别串有电磁阀并分别连接到第一二级多通管接头（19-1）至第M二级多通管接头（19-M）的第N个进气孔；

M个二级多通管接头出口和M个三级多通管接头入口依次相连，即第一二级多通管接头（19-1）出口与第一三级多通管接头（20-1）入口相连；第m二级多通管接头（19-m）出口与第m三级多通管接头（20-m）入口相连；第M二级多通管接头（19-M）出口与第M三级多通管接头（20-M）入口相连；

第一三级多通管接头（20-1）的N个出口分别与第一喷气分离模块的N个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

第m三级多通管接头（20- m）的N个出口分别与第m喷气分离模块的N个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

第M三级多通管接头（20-M）的N个出口分别与第M喷气分离模块的N个喷头相连；其中第2至第N个喷头前端带有电磁阀；

上述料槽组件（4）由若干个距离喷气分离模块组（3）由近到远的料槽组成，料槽通过燕尾槽连接在底座上；

上述N为3-8之间的自然数，上述M为3-8之间的自然数。

2.根据权利要求1所述的物料自动分离的装置，其特征在于：上述N和M均为4。

3.根据权利要求1所述的物料自动分离的装置，其特征在于：

上述喷气组件由喷头安装板（7）、N个喷头（8）、快插管接头（9）、圆筒（10）组成；N个喷头（8）沿圆周阵列方式布置在圆形安装板（7）上，圆形安装板（7）通过螺钉联接在圆筒（10）上，喷头（8）的进气端通过快插管接头（9）与气压回路（2）的出气管相连。

4.根据权利要求1所述的物料自动分离的装置，其特征在于：

上述高度调节机构由机架（5）和带有高度定位孔的提拉杆（6）组成，机架（5）和提拉杆（6）通过螺栓固定联接；俯仰角度调节机构由安装在高度调节机构的提拉杆上电机（13）和平行四边形连杆机构组成，平行四边形机构以高度调节机构的提拉杆（6）作为机架、以喷气组件的圆筒（10）作为从动杆，平行四边形机构的原动杆（12）与电机（13）通过销联接。

5.根据权利要求1所述的物料自动分离的装置的分离方法，应用于物料经过物料识别系统（1）分析得到物料元素种类信息和位置信息后，物料从出料口抛出后，其特征在于包括以下过程：

俯仰调节机构的电机（13）驱动平行四边形连杆机构动作，喷气组件同步改变相同角度，适应不同形状物料的分离；通过高度调节机构适应物料识别系统出料口高度的变化；

通过控制气压回路（2）中的减压阀组（15）和电磁阀组，实现喷气分离模块组（3）的各喷头（15）的开闭控制以及喷气出口气流的压力值控制，从而将不同物料吹入到不同的料槽（4）中，实现混合物料的自动分拣。