CN104826745B - 一种浮选机叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮选机叶轮，包括轮毂，轮毂的上部设有上叶片，下部设有下叶片，上叶片与下叶片之间通过圆盘状的分隔板连接；上叶片沿径向分布，其外径与分隔板的外径一致；下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜1°～70°，其外径自分隔板向下逐渐减少。分隔板可以为整体的圆盘，也可以在整体的圆盘上间隔开设多个扇形通道。能够自吸空气、循环量大、叶片功能分化。

Description

一种浮选机叶轮

技术领域

本发明涉及一种浮选机，尤其涉及一种浮选机叶轮。

背景技术

浮选机主要由传动装置、轴承体、横梁、推泡装置、主轴、叶轮、定子和槽体组成。浮选机按其进气方式的不同，可以分为：自吸气机械搅拌式浮选机和外充气机械搅拌式浮选机。自吸气机械搅拌式浮选机是一种靠叶轮机械搅拌来实现充气和矿浆混合的浮选机，其特点为浮选机可以自吸空气，不需外加充气装置。叶轮旋转使叶轮附近的矿浆产生液体漩涡，漩涡产生的负压使外界的空气被吸入到浮选机内；同时，叶轮也具有搅拌矿浆，促进矿浆循环，防止沉槽，增大目的矿物矿化概率的作用。

现有技术中，浮选机的叶轮型式根据其应用浮选机的类别和结构不尽相同，自吸气浮选机叶轮需与定子、竖筒等其它部件配合工作，才可以保证浮选机能够稳定连续的抽吸空气，有效搅拌矿浆，实现矿物的分选。外充气浮选机叶轮仅起搅拌循环矿浆的作用，保证叶轮有大的循环量。目前，工业应用中常采用的叶轮型式有以下几种。

如图1a、图1b为星形叶轮，是当前应用广泛的一种自吸气浮选机叶轮。叶片沿轮毂径向分布，叶片形状为矩形。星形叶轮在浮选机运行过程中，按其工作用途，可分为两个部分：1)叶轮上半部分搅拌造成叶轮区产生负压，起抽吸空气作用；2)叶轮下半部分抽吸循环矿浆，起矿浆搅拌作用。叶片为整体结构，中间无分隔板。

如图2a、图2b为吸浆式外充气浮选机叶轮，浮选机主轴为空心轴，空气由空压机供气，通过空心轴进入叶轮区。叶轮特征在于叶轮上的叶轮圆盘直径大于叶片外侧直径的5～25％；叶轮的上、下叶片均采用径向辐射分布。叶轮圆盘上开有螺栓孔，通过螺栓与主轴法兰连接。上叶片高径比较小，搅拌能力强，与盖板配合创造浮选机底部形成相对真空的区域，将矿浆抽吸至叶轮区；下叶片可以切割空气流，分散气泡，抽吸循环矿浆，创造矿化环境。

如图3a、图3b、图3c为一种自吸气浮选机叶轮及所用自吸气浮选机主轴，叶轮浸没深度深，叶片高径比小于1。叶轮高速旋转造成主轴底部中心筒8处形成真空，空气经吸气管7吸入到叶轮区。主轴和叶轮通过键连接传动。

如图4a、图4b为一种外充气浮选机叶轮，此类型叶轮适用于外充气浮选机，不具备自吸气功能。空气由空心轴充入到浮选机内，经叶轮搅拌分散在槽体内。它能降低浮选机运行功耗，增大有用矿物颗粒的矿化概率。同时，骨架圆盘使搅拌更加均匀平稳，防止翻花产生，同时具有明显的节能的特点。叶片呈双倒锥结构，向后倾斜0～70°，叶片数量6～10个，均布在圆盘上，与定子配合，使浮选槽体内形成浮选所需最佳流体动力场。

上述现有技术至少存在以下缺陷：

由于自吸气浮选机叶轮距气液交界面较近，液面受叶轮高强度紊流搅拌的影响，易发生翻花波动的现象。因此，自吸气浮选机需要复杂的稳流装置(如图3c中主轴底部中心筒8)配合，将高强度旋转切向流转变为矿浆轴截面的流动，以保证泡沫层的平稳、矿物颗粒矿化行为的发生。径向叶片抽吸底部矿浆流量较小，矿浆循环量小于后倾叶片(叶片根部与半径方向在叶轮旋转的反方向呈一定角度)。而且，直叶片搅拌作用于流体的有效叶片面积较大，导致功耗相对较大。目前，随着矿山规模的剧增、浮选机大型化的进展，浮选机功耗更受重视，需要更为节能的叶轮型式。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够自吸空气、循环量大、叶片功能分化的浮选机叶轮。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的浮选机叶轮，包括轮毂，所述轮毂的上部设有上叶片，下部设有下叶片，所述上叶片与下叶片之间通过圆盘状的分隔板连接；

所述上叶片沿径向分布，其内径与轮毂外径一致，外径与所述分隔板的外径一致；

所述下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜，其内径与轮毂外径一致，外径自所述分隔板向下逐渐减少。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的浮选机叶轮，包括轮毂，由于轮毂的上部设有上叶片，下部设有下叶片，上叶片与下叶片之间通过圆盘状的分隔板连接；上叶片沿径向分布，其外径与分隔板的外径一致；下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜，其外径自所述分隔板向下逐渐减少，能够自吸空气、循环量大、叶片功能分化。

附图说明

图1a、图1b分别为现有技术中星形叶轮的立面和平面结构示意图。

图2a、图2b分别为现有技术中吸浆式外充气浮选机叶轮的立面和平面结构示意图。

图3a、图3b、图3c分别为现有技术中自吸气浮选机叶轮的立面、平面及所用自吸气浮选机主轴的结构示意图。

图4a、图4b分别为现有技术中外充气浮选机叶轮的立面和平面结构示意图。

图5a、图5b分别为本发明实施例一提供的浮选机叶轮的立面和平面结构示意图。

图6a、图6b分别为本发明实施例二提供的浮选机叶轮的立面和平面结构示意图。

图7a、图7b分别为现有技术中星形叶轮和本发明的浮选机叶轮的矿化区域位置图。

图8为本发明实施例中自吸气浮选机的结构示意图。

图中：

7-空气经吸气管，8-主轴底部中心筒；

1-上叶片，2-分隔板，3-下叶片，4-轮毂，5、扇形通道，6、矿化区域；

11-主轴部件，12-横梁部件，13-调气盖，14-定子部件，15-槽体部件，16-叶轮，17-循环筒。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的浮选机叶轮，其较佳的具体实施方式是：

包括轮毂，所述轮毂的上部设有上叶片，下部设有下叶片，所述上叶片与下叶片之间通过圆盘状的分隔板连接；

所述上叶片沿径向分布，其内径与轮毂外径一致，外径与所述分隔板的外径一致；

所述下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜，其内径与轮毂外径一致，外径自所述分隔板向下逐渐减少。

所述上叶片在沿所述轮毂的轴线的剖面视图上为矩形，所述下叶片在沿所述轮毂的轴线的剖面视图上为双锥台形。

所述下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜1°～70°(后倾角β介于0～70°之间)。

所述上叶片和下叶片的数量相同或不同，分别为6～14个。

所述上叶片与下叶片的根部可布置在同一纵截面上或交错布置。

所述分隔板为整体的圆盘，中间不设通道；或在整体的圆盘上间隔开设多个扇形通道。

所述轮毂内设有螺纹，螺纹方向与叶轮旋转方向相反。

本发明的浮选机叶轮，能够自吸空气、循环量大、叶片功能分化。

具体实施例，如图5a至图8所示：

叶轮分为四个部分：上叶片1、分隔板2、下叶片3和轮毂4。分隔板2可以如图5b所示为一个整圆盘，也可以如图6b所示设有扇形通道为间隔式的连接结构。

上、下叶片内外径一致，内径与轮毂外侧一致，叶片外侧均与分隔板外沿平齐，上、下叶片根部采用对缝角焊固定在分隔板。上叶片为径向分布的直叶片，叶片截面为矩形，搅拌矿浆能力强，容易构成空气室形成较大真空度，抽吸大气中的空气进入浮选机内；上下叶片分隔板从结构上分离了叶轮的吸气、搅拌的作用，使叶轮不同区域作用更为明显，分隔板有利于上叶片区域真空度的形成，能够克服下叶片高强度湍流搅拌对液面的影响；下叶片为双倒锥结构，有一定后倾角度，动压头低、矿浆循环量大，适宜创造矿物颗粒与气泡碰撞粘附的流体动力学环境；轮毂用与连接叶轮和浮选机主轴，焊接在分隔板上，轮毂与主轴螺纹配合，易于拆卸、检修、更换，螺纹方向与主轴旋转方向相反，能够避免叶轮旋转过程中掉落。

本发明的原理及效果：

空气由上叶片吸入、分散，矿浆经下叶片抽吸、循环，上、下叶片功能区别明显，既能保证上部空气的吸入，又能保证下部矿浆的循环。

气泡与矿物颗粒在叶轮区内部没有碰撞，矿化区出现在叶轮区外，使矿化气泡运输更为稳定，降低颗粒脱落概率，有利于提高浮选机内矿化概率。

上部叶片由于分隔板的存在，相对封闭了上部空气室，更易造成空气室内形成更大的真空度，抽吸大气中的空气，并且能够将吸入的空气有效分散于槽体内。由于仅有上部叶片起空气抽吸作用，上部叶片的搅拌对浮选机液面的扰动较小，有利于浮选机泡沫的稳定。

下部后倾式叶片是高比转数叶轮，动压头低，循环矿浆体积流量大，有助于提高颗粒的碰撞概率，固体颗粒充分离底悬浮，而且功耗低于径向叶片，达到了节能的目的。

上下叶片分隔板上焊接固定上、下叶片，从结构上区分了上、下叶片的功能，避免叶片在高速矿浆流的冲击下发生变形、掉落。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种浮选机叶轮，其特征在于，包括轮毂，所述轮毂的上部设有上叶片，下部设有下叶片，所述上叶片与下叶片之间通过圆盘状的分隔板连接；

所述上叶片沿径向分布，其内径与轮毂外径一致，外径与所述分隔板的外径一致；

所述下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜，其内径与轮毂外径一致，外径自所述分隔板向下逐渐减少；

所述分隔板在整体的圆盘上间隔开设多个扇形通道。

2.根据权利要求1所述的浮选机叶轮，其特征在于，所述上叶片在沿所述轮毂的轴线的剖面视图上为矩形，所述下叶片在沿所述轮毂的轴线的剖面视图上为双锥台形。

3.根据权利要求2所述的浮选机叶轮，其特征在于，所述下叶片向叶轮旋转方向的后方倾斜1°～70°。

4.根据权利要求3所述的浮选机叶轮，其特征在于，所述上叶片和下叶片的数量相同或不同，分别为6～14个。

5.根据权利要求4所述的浮选机叶轮，其特征在于，所述上叶片与下叶片的根部可布置在同一纵截面上或交错布置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的浮选机叶轮，其特征在于，所述轮毂内设有螺纹，螺纹方向与叶轮旋转方向相反。