CN1045536A - 自动加料的卧式连续进料离心机 - Google Patents

Abstract

自动加料的卧式连进料离心机是在卧式连续进料甩水机的基础上配备了螺旋进料、机内快速清料等机构，使之能做到把料定量、连续、均匀地向机内推送，不使出现涌进、堵塞等情况，在停机及换料加工时，能很快地完成机内清料工作，以及在甩水桶和螺旋筒上按脱水物料的不同特性作相应的结构变动，使该离心机能以不变应万变，适用于人工、自动以及多种多样物料的固液分离，特别能使之胜任在无人操作的自动化生产流水线中工作。

Description

本发明是一配备螺旋送料装置等使进料达到连续、定量、均匀、自动的能适用多种物料的液固分离用的离心机。

卧式连续进料甩水机（专利申请号87205377·6）虽然能连续工作，从而达到提高效率，节约能源等目的，但其加料口为一个普通的漏斗，虽然能以漏斗的不同形态来使不同性质的物料顺利通过它进入机内，但其毕竟没有主动权，仅起对物料的约束和导向作用，只能经过它让物料自身靠其重力等特性滑进机内，使用中往往会产生堵塞、涌进等现象，这种现象虽然在人工加料有人照看的性况下可尽量避免和及时处理，而在无人操作的流水线中工作时为避免出现这种现象就需对上道加料工序有很严格的要求，否则不难出现涌堵，忽快忽慢等现象而导至其不能在自动流水线上立足，而况为适应不同物料的特性使漏斗形状多变也是麻烦的事，因此，仅用漏斗形式进料是与甩水机的现有性能不相适应的，而且，在一机多用时，更换被加工的原料有时必须清机，在停机时一般也要清除机内余料，而在高速旋转下靠其自身把料推出，较难出净，用水冲洗也无效用，因此，必须设置使甩水桶不转，单让螺旋筒转的结构，使之能快速出净机内物料并可用水清洗机内。

本发明采用加长甩水机的从动轴，在甩水桶承料头一头的从动轴上套装一个低转速的螺旋加料筒与承料口套接，以此来代替原来的漏斗，使甩水机的进料达到定量、连续、均匀，广泛适应各类不同特性的物料，并能使进料量与离心机的能力相匹配，使离心机的工作一直处于最佳工况，在齿轮箱内设置换挡拨叉，使螺旋筒能获得单独旋转的动作以提高清除机内余料的能力，在甩水桶和螺旋筒上也作一些各别的变动以适应不同物料各种特殊的要求。

本发明由以下的几个部分组成，一是作为基础结构的卧式连续进料甩水机，但其从动轴需加长以增设螺旋加料机构，变速箱内也增设齿轮换档结构，甩水桶和螺旋筒也按需要情况增加一些附加结构，这些都在下面叙说;二是螺旋加料机构，它由装在从动轴上的螺旋轴，套在螺旋轴外的输料筒，带动螺旋轴的变速箱及动力等组成。螺旋轴经轴承套装在从动轴上，其一头装有齿轮，与变速箱输出轴上的齿轮啮合，输料筒一头固装在机座上，另一头伸进甩水桶的承料头内，在输料筒上靠机座一头，带有一个与机座相连的轴承座，内装轴承使与螺旋轴相配合，输料筒中部上方有来料口，经此来料口可同漏斗或送料管道相接;三是根据不同物料脱水的不同要求，在甩水桶外包上不同滤孔的布、网，乃至夹放细沙、活性炭等滤材并用铁丝绕缠，以此获取清净的液体或带有不同粒度微粒的液体;四是根据被甩水物料的粘糊等特性，在螺旋筒上安装括板，以起到不使滤孔粘糊堵塞，把桶内物料作纵向翻搅;五是差速齿轮箱内的差速齿轮对既可如连续加料甩水机一样由一级传动的两对同轴齿轮构成，也可由二级或多级传动由四对或多对差速齿轮构成，以用不多的齿轮搭配出较广的差速范围，以供离心机选择所需的较小或极小的差速;六是在差速齿轮箱上装设拨叉把箱内主动轴上的一只或几只齿轮拨动以获得甩水桶与螺旋筒同转的工作状态及甩水桶不转、螺旋简单转的快速清机状态。

本发明的结构形式是依卧式连续进料甩水机为基础，把从动轴加长，在齿轮箱与甩水桶之间或甩水桶与后支座之间的轴上套装上加料螺旋轴，两者经轴承支承以能各自旋转互不影响，螺旋轴外套着的输料筒上带有可按装漏斗或输料管道的进料口，螺旋轴上有一齿轮与变速箱输出轴上的齿轮啮合，变速箱可以由电机经皮带拖动、也可由甩水机从动轴上装的齿轮与变速箱输入轴上装的齿轮啮合来获得动力。在齿轮箱内主动轴上的带转甩水桶的齿轮可离可合，两者啮合时，甩水机处于工作状态，分离时就处于螺旋简单转的清机状态，对甩水桶滤网滤布的使用应随需要而定，在工作现场即可随时更换解决，螺旋筒上附装的括板，其结构形态之一可在一窄板条的两头带滚轮，并装两园柱插装在螺旋筒上的导向园柱孔内，在内侧装有压簧使其产生内缩的倾向，只有获得离心力后才压向甩水桶内壁，并因滚轮的限位，使板条只与桶壁轻微接触起到刮动贴壁物料的作用，当然，为使板条装入并在刮料中有支撑力点，需在螺旋筒的螺旋上刨出缺槽以嵌装窄板条，为对称起见此窄板条应两条以上对称布置。有时还需在板条上夹装上刷毛等。

本发明的动作原理如下：含液体的物料通过管道或漏斗进入装料口，落到螺旋轴上，被转动着的螺旋叶片带走并推送进甩水桶的承料口，物料一进入高速旋转的甩水桶就获得离心力飞向甩水桶内壁，此时承料口的斜圈上不会允许物料主动停留，而一进入甩水桶的直桶部分即可被螺旋筒上的叶片接收，由它慢慢从一头推送到另一头，推送过程中，内含液体因离心力而离开物料穿过滤布逃逸甩水桶外，由罩壳集收并经管道送出机外，推送至另一头的失去液体的物料挤出甩水桶后，由罩壳档集后经风吸、自重下落、甩水机自身风吹出等方式排出机外。此中如滤物为粘料就需在螺旋筒上装上括板，以使机内物料得到翻动和防止粘糊滤孔，这中间螺旋轴的送料能力由螺旋轴的尺寸和转速决定，只要料足，送料量就是定数，其送量应与螺旋筒在甩水桶内的推料能力相匹配，以免出现送料过多使甩水桶内料积压塞紧或进料过少影响了机械的效率。

本发明在原有的卧式连续进料甩水机上配备了螺旋加料机构等后，可使离心机的进料达到连续均匀定量，由此能以不变应万变，满足各种物料的不同要求，不会出现涌、堵等现象，并可摆脱人的照料，被接纳进自动化流水线中工作，同传统的立式离心机相比，在同样的功率下，其工效可提高十多倍，盖因立式离心机为了一至几分种的全速脱水工作，不但需要倍于脱水工时的起动、加速和制动刹停过程，而且放料、出料也很费工费时，由此限制了本身脱水能力的发挥，而本发明之甩水机却可一直处于满负荷运转状态，由此可较立式离心机节约电力。该离心机即使在人工装料操作时，也可较立式离心机简化操作，仅需向漏斗倒料防其断料即可，减轻了劳动强度，减少了配套设备，降低了辅助材料消耗，而且只要具备不难解决的送料、排液、出料等的管道输送，就能很容易地被接纳进自动化生产流水线中，在线上自觉地工作，缓冲进出料两头的波动，而不会制造麻烦，这是立式离心机所无法学样的。而且，在安全生产方面，该机较之立式离心机也有其独到优点，由于离心力的作用，即使是分离因素不太大的常速离心机，如在运转中发生机身损坏使机件碎片或加工物甩出，因其高速度会有相当大的破坏力，而且立式离心机除上下方外，在水平面上不具备安全角，而况要命的是立式离心机不能做到无人操作，因此为避免发生机械损坏而导至人身事故，只有采取保险措施，对设备采取定期退役方法，因此大大缩短了离心机可使用的时间，造成设备能力的浪费。本发明的卧式离心机不但在水平面上机的两头是安全角，因此即使人工操作，在加料口部位也较为安全，而且采取一些简单的措施，如在机身中部甩水桶部位的罩壳外罩上一个用钢板做成的罩盖或干脆浇筑一个厚壁混凝土圈洞，使机器即使损坏飞出碎片和物料也可被厚壳所档集而不会殃及其它设备和人身，这样就可适当延长机械的退役年限，甚至可以一直用到寿终正寝在工作中解体为止，这对用于腐蚀性物料时特别有意义，它不但可以充分利用设备的能力还可为设备管理和操作人员带来工作方便和心理上的安全轻松感。由此，自动加料的卧式连续进料离心机可以其较为完善的性能、高效率、低能耗和较高的自动化等特点为自身的存在打下了基础。

本发明的具体形式和局部结构将作图例说明，请参见附图，其中：

附图1.自动加料的卧式连续进料离心机轴测图之一。

附图2.自动加料的卧式连续进料离心机轴测图之二。

附图3.自动加料的卧式连续进离心机结构原理示意图。

附图4.螺旋加料装置结构示意图。

附图5.螺旋加料筒的螺旋轴传动方式之一示意图。

附图6.螺旋加料筒的螺旋轴传动方式之二示意图。

附图7.甩水桶结构示意图。

附图8.甩水桶外的滤层结构示意图。

附图9.螺旋筒上刮板构造示意图。

附图10.螺旋筒上的刮板构造示意图。

附图11.快清料的换档齿轮脱水工况示意图。

附图12.快清料的换齿轮清料工况示意图。

附图13.双级传动的差速齿轮箱示意图。

附图14.自动加料的卧式连续进料离心机防事故的混凝土圈壳示意图。

附图15.自动加料的卧式连续离心机装入防事故混凝土围壳内工作的示意图。

图1.所示为自动加料的卧式连续进料离心机从加料口一头观看时的外观轴测图，此图中加料口上装有漏斗（1）。

图2所示为自动加料的卧式连续进料离心机从差速齿轮箱一头观看的外观轴测图，此图中加料口上装有进料管道（2）。

图3所示为自动加料的卧式连续进料离心机的结构示意，它由差速齿轮箱（3）、甩水桶（4）、螺旋桶（5）、螺旋加料装置（6）、罩壳（7）、机座（8）等部件组成，其中除螺旋加料装置（6）是新增部件外，其它的与原连续进料甩水机结构相似，仅局部形态略异。

图4所示为螺旋加料装置的结构示意图;它由螺旋轴（9）和输料筒（10）为主组成，螺旋轴（9）经轴承（11）套装在从动轴（12）上使之不受从动轴（12）转动的影响，螺旋轴（9）一头装有齿轮（13），经齿轮（13）与（14）处获得动力，输料筒（10）一头经轴承装在连接机座的轴承座（16）上使之与螺旋轴（9）同心，输料筒（10）另一头伸进甩水桶（4）的承料口内，输料筒（10）上朝上部位有来料口（17），可与漏斗或管道连接。

图5所示为螺旋轴获取速度和动力的传动方式之一，螺旋轴上的齿轮（13）由齿轮（14）带动，图中所示带动齿轮（14）的二级蜗轮箱（18）装配配在后座（15）上，它的输入轴装有皮带轮（19），由电动机带动，螺旋轴（9）所带的动力和速度都由电机经蜗轮变速箱传递得到。

图6所示为螺旋轴获取速度和动力的另一种传动方式，它的动力来源于装于离心机从动轴（12）上的齿轮（20），由它带动双级蜗轮箱（21）输入轴上的齿轮（22），从而使螺旋轴一的齿轮（13）得到与离心机甩水桶、螺旋筒同一电机提供的动力，当然变速箱的形态结构需根据螺旋轴工况要求来决定，它可以是双级蜗轮变速以得到较大的速比，也可以是二只单级蜗轮箱串联使用，还可以由齿轮变速与蜗轮变速箱结合，但其动力的来源不外乎自配电机和与甩水桶等同一电机的方式。

图7是甩水桶的轴测示意图，它由钻有密集孔的园桶圈（23）其上套园箍（24）增加强度和园整度，园桶圈（23）一头有园锥台形状的开有承料口的承料圈（25），另一头有档料环（26），园桶圈（23）经幅条（27）与轴套（28）及轴承座（29）组成一体，并可通过轴套（28）与轴承座（29）装于从动轴上，因轴套（28）直径较小，可贴着幅条（27）贴焊一园环（30）以增加牢度。

图8所示为甩水桶外包绕滤材的简单结构示意图，在园桶圈（23）部位包滤布（31），再在滤布（31）外围绕铁丝（32）等把滤布（31）捆紧在园桶圈（23）上，由此滤液工作由滤布把关，而园桶圈（23）上的孔仅起到液体通道的作用。此中滤布和捆绑铁丝也可由其它形式替代，如以装有沙、活性炭等的布装包在园桶圈外，在外则用带孔园桶箍代替铁丝捆扎就可使之得到清爽干净的滤液，如何选择滤材当根据技术需要而定，难以尽述。

图9所示为螺旋筒上按装刮板的结构示意，为按装刮板（33）需在螺旋筒（5）的螺旋叶片（34）上刨出缺槽，并在螺旋筒两头装上插装刮板（33）的导向管（35），刮板（33）插入导向管（35）后经压缩弹簧（36）的作用使刮板得到一个向内缩回的力，以方便安装等，刮板应两个或两个以上对称安装。

图10所示为刮板的构造示意图，它由一刮板条（37）两头装有滚轮座（38）、滚轮座（38）内装滚轮（39），并由导向柱（40）插装在螺旋筒（5）上的导向管（35）内，经压缩弹簧（36）拉住，在螺旋筒（5）高速旋转时，刮板获得的离心力能克服弹簧（36）的推拉力而向外压向甩水桶内壁，并由滚轮（39）与之接受承力，其时刮板条（37）仅与甩水桶内壁接触，但不产生较大压力，滚轮座（38）与甩水桶内壁接触，为刮除甩水桶壁上因离心力而附着的物料，其形状如图中所示两侧具有斧刃结构，当然对刮板条（37）也同样可采用这种结构以增强“刮”的效果。

图11所示为一级传动的差速齿轮箱处于正常脱水工作时齿轮啮合情况，主动轴（41）上的离合齿轮（42）与从动轴（12）上的齿轮（43）啮合、齿轮（44）与（45）啮合，此时电机经皮带轮（46）带转主动轴（41），通过两对啮合齿轮带转甩水桶与螺旋筒一起旋转。

图12所示为一级传动的差速齿轮箱处于快速清料工作时的齿轮啮合情况，这时主动轴（41）上的离合齿轮（42）经拨叉（47）的作用与齿轮（43）离开，光剩齿轮（44）与（45）啮合，此时电机经皮带轮（46）带转的主动轴（41）只能通过一对啮合轮（44）、（45）带转螺旋筒旋转，而甩水桶未被带动，以此达到很快把甩水桶内的物料被螺旋筒推出。

图13所示为2级传动的差速齿轮箱啮合情况图，此时只要适当搭配齿轮，就可获得变化范围较大的差速，例如，以基本不变速的情况下，一组齿轮（48）、（49）、（50）、（51）模数为m3，齿数为100、101、80、81，另一组齿轮（52）、（53）、（54）、（55）模数为m4，齿数为75、76、60、61，此时，当主动轴也即是齿轮（48）、（52）转过1000转时，齿轮（51）、（55）的转速就会略有差别，而因8只齿轮的搭配不同会有不同的结果，列表计算如表1：

齿轮号	（48）	（49）	（50）	（51）	（51）的转数	（48）转数
							齿数	100	101	80	81	977.88	1000
100	101	81	80	1002.48	1000
						101		100	80	81	997.53	1000
101	100	81	80	1022.63	1000
						齿轮号		（52）	（53）	（54）	（55）	(55)的转数	(52)转数
齿数	75	76	60	61	970.66		1000
						75		76	61	60	1003.29	1000
	76	75	60	61	996.7		1000
						76		75	61	60	1030.22	1000

这样以螺旋筒也即齿轮（55）应略快于甩水桶也即齿轮（51）的原则把上表齿轮（51）、（55）的转速以大小顺序排列如下表：

齿轮号	（55）	（51）
			转数	1030.22	1022.63
1003.29	1002.48
		996.7		997.53
970.66	977.88

从上表可知，其差速最大可达52.34转，最小只有0.81转，两者之间则还有6个差速，因此，以此方法，只要齿数上作些变动就可获得各种数值的差速，该方法中虽然两组齿轮对的中心距略有差别，但仅为两者模数之差的一半左右，很容易用变位齿轮来修正的。

图14所示为离心机防事故危险的混凝土圈壳结构示意图，它由与地基成一体的混凝土圈洞（56）及封堵两头洞口的多块挡板（58）组成，圈洞（56）上开有几个形状大小各异的通孔（57）以使离心机的加料、出料、出水管道通过，圈洞（56）的两头壁上预埋有螺栓（63），以便于装拆挡板（58），在洞内的地基上预先埋设安装板（59），以便于离心机在其上拉滑进出并固装在上面。

图15所示为离心机已装入防事故围壳内工作的示意图，离心机沿安装板（59）移入其内并固装在安装板（59）上，并把进料管（60）、出料管（61）、出水管（62）通过圈洞（56）上的孔与离心机上的各出口连接，然后把两头的挡板（58）装上，这样可使离心机的整个高速转动部分全部被封挡。这给安全生产管理带来方便，使操作人员有较好的安全感，而且即使离心机发生崩毁事故散飞碎片和甩水物，也会被坚固的混凝土壁和挡板所阻挡，不会扩大事态了。这样由此设施就可延长离心机的工作年限，甚至直用到自身解体为止。以此达到充分利用设备潜力，当然用此设施会给离心机的检修使用带来一点不便，但如加长安装板（59）长度成导轨或干脆再在离心机底座上装上轮子，就可使离心机在圈壳内推拉出省力方便了。

Claims (9)

1、一种能自动加料连续工作的卧式离心机，其特征在于：离心机由差速齿轮箱装在同一轴上的甩水桶，螺旋筒，螺旋加料筒等组成。

2、根据权利要求1所述的离心机，其特征是其差速齿轮箱由取不成整数比的模数以最相近的速比的两组齿轮经一级或几级传动，使最终两只同轴从动齿轮之间出现较小或极小的转速差。

3、根据权利要求1所述的离心机，其特征是其差速齿轮箱主动轴上的一只齿轮带有拨叉。

4、根据权利要求所述的离心机，其特征是其甩水桶一头有喇叭状的承料头，另一头外圈有档料环。

5、根据权利要求所述的离心机，其特征是其甩水桶外包扎有布、网等滤材。

6、根据权利要求1所述的离心机，其特征是其螺旋筒上装有刮板。

7、根据权利要求1、6所述的离心机，其特征是其刮板由刮板条、滚轮座、滚轮、导向柱、压缩弹簧等组成。

8、根据权利要求1所述的离心机，其特征是其螺旋加料筒由螺旋轴和输料筒等组成。

9、根据权利要求1、8所述的离心机，其特征是其螺旋轴上带有一个齿轮，螺旋轴经两只轴承套装在从动轴上。

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