CN105126402B

CN105126402B - 一种自动反洗的板框过滤机

Info

Publication number: CN105126402B
Application number: CN201510605444.2A
Authority: CN
Inventors: 郑军平; 胡宏伟
Original assignee: JIUJIANG HENGSHENG CHEMICAL FIBER Co Ltd
Current assignee: JIUJIANG HENGSHENG CHEMICAL FIBER Co Ltd
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2035-09-22
Also published as: CN105126402A

Abstract

本发明公开了一种自动反洗的板框过滤机，它包括主机、反洗装置和板框过滤机架，主机从上往下，依次为本体上盖板、滤芯本体、中间板和底座；滤芯本体分为位于上部的清液槽和位于下部的滤芯槽，滤芯槽中均匀间距设有若干个滤芯滤板，前后相邻滤芯滤板的间距形成滤缝，前滤缝下端与中间板板面密封连接，上端与清液槽连通；后滤缝下端与中间板上的待滤液通孔连通，上端密封，形成交错连通结构；中间板和底座形成活塞腔结构，活塞腔中设有反洗装置，反洗装置包括活塞、与活塞连接的液压装置和反洗出口，活塞与中间板板面滑动密封连接，活塞设有与待滤液通孔位置对应的反洗入口。本发明使用过程中自动反洗，过滤质量高。

Description

一种自动反洗的板框过滤机

技术领域

本发明属于分离设备技术领域，涉及固液分离的一种设备，尤其涉及一种自动反洗的板框过滤机。

背景技术

板框压滤机应用于化工、陶瓷、石油、医药、食品、冶炼等行业。分离过程为：混合液流经过滤介质（滤布），固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。

压滤机根据是否需要对滤渣进行洗涤，又可分为可洗和不可洗两种形式，可洗式压滤机的滤板有两种形式，板上开有洗涤液进液孔的称为有孔滤板(也称洗涤板)，未开洗涤液进液孔的称无孔滤板(也称非洗涤板)。可洗式压滤机又有单向洗涤和双向洗涤之分，单向洗涤是由有孔滤板和无孔滤板组合交替放置；双向洗涤滤板都为有孔滤板，但相邻两块滤板的洗涤应错开放置，不能同时通过洗涤液。

现有通用的板框压滤机包括主机部分、液压部件和电气元件，主机由两根横梁，其两端分别固定在止推板和液压缸座的两侧面，构成机架。在左右横梁上垂直搁置、依次排列着由滤框、滤板、滤布组成的若干滤室；并可沿横梁作水平方向移动。压紧板与活塞杆铰接。由液压缸活塞驱使前后移动，压紧滤框、滤板，达到液压工作压力后，旋转锁紧螺母锁紧保压。再关闭电机，即可进料过滤。液压部件由液压辅件（油箱和滤油器）、液压泵、阀、液压缸和管路等组成。电气元件取到控制作用。

板框压滤机的滤室由交替排列的滤板和滤框构成。滤板的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布。滤框和滤板的边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能通入悬浮液、洗涤水和引出滤液。板、框两侧各有把手支托在横梁上，由压紧装置压紧板、框。板、框之间的滤布起密封垫片的作用。由供料泵将悬浮液压入滤室，在滤布上形成滤渣，直至充满滤室。滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至板框边角通道，集中排出。过滤完毕，可通入清洗涤水洗涤滤渣。洗涤后，有时还通入压缩空气，除去剩余的洗涤液。随后打开压滤机卸除滤渣，清洗滤布，重新压紧板、框，开始下一工作循环。

板框压滤机对于滤渣压缩性大或近于不可压缩的悬浮液都能适用。适合的悬浮液的固体颗粒浓度一般为10%以下，操作压力一般为0.3～1.6兆帕，特殊的可达3兆帕或更高。过滤面积可以随所用的板框数目增减。板框通常为正方形，滤框的内边长为200～2000毫米，框厚为16～80毫米，过滤面积为1～1200㎡。板与框用手动螺旋、电动螺旋和液压等方式压紧。板和框用木材、铸铁、铸钢、不锈钢、聚丙烯和橡胶等材料制造。

因此，现有的板框式压滤机多为压紧滤框、滤板，达到液压工作压力后，即可进料过滤，再重新压紧板、框，开始下一工作循环，单个工作循环间断式运行，效率低，清洗也不方便。

在针对压滤的改进中，现有技术如：CN201420353697.6，《一种立式压滤机》，利用高压水和压缩空气对进入由滤布、滤框和隔膜形成的过滤料腔内的物料在压力过滤后进行进一步挤压和风干，达到固液分离的目的。在过滤时，通过升降装置驱动该上压板下降使该滤板组呈闭合状态，通过导向装置，保证上压板升降带动滤板组展开或闭合时的水平和同步平稳，至预定位置时，通过锁紧装置紧固上压板，通过顶紧装置驱动该下压板上升，并通过顶紧压力使该滤板组中各滤板的隔膜、滤框和滤布所形成的过滤料腔密闭不会泄漏；在卸料时，该顶紧装置驱动该下压板下降并放松滤板组，然后锁紧装置释放，使该立柱和该上压板可相对活动，通过升降装置驱动该上压板上升使该滤板组呈展开状态，通过驱动装置驱动滤布行走，将滤饼排出。

在针对反洗的改进中，现有技术如：CN03210995.4名为《一种卧式自冲洗过滤机》，在由罐体、前盖和后盖构成的滤机壳体内设置有套装在空心轴上的反洗活塞和滤芯，反洗活塞由左活塞、右活塞、联接套筒、密封环及密封套筒构成，每端的活塞上有两个密封环，密封环与滤芯上的滤鼓内孔滑动配合，在右活塞的下部装有能推动反活塞行走的丝杠，丝杠通过扭矩限制器与减速机组相连，在滤机壳体的前后端安装有行程限制器。由于在滤机壳体内设置有反洗活塞和滤芯，在滤机机壳的前后端安装有行程限制器，这样一旦发生杂物堵塞现象，反洗活塞就会对滤网进行反复冲洗，并将滤渣排出机外，从而实现滤机长时间的连续工作。

又如CN201110351511.4，名为《一种自动反洗粘胶过滤机》，机架上安装有圆筒形滤机桶体，滤机桶体两端分别装有前桶体端盖和后桶体端盖，其上分别固定有顶杆组件，滤机桶体靠近后桶体端盖处设有粘胶出口，后桶体端盖处设有废胶出口、粘胶进口，滤机桶体内设有网笼，网笼两端与前后桶体端盖相连接，保护网通过夹板、抱箍固定在网笼表面，滤网包夹在衬网和保护网之间，衬网包夹在网笼和滤网之间，中心管两端承插在前桶体端盖与后桶体端盖中心的孔槽内，反洗活塞位于网笼内部，套装在中心管上，安全联轴器与减速机相连接，减速机与电机相连接。该过滤机是根据渗透过滤原理设计的自动过滤系统，采用PLC控制技术，可自动控制、连续工作、自动反洗、自动排渣。

在针对压滤反洗的改进中，现有技术如：CN200620003556.7，《增大型卧式自动反洗粘胶滤机》，它采用三个滤鼓的结构方式，减小了在设备安装和抽出、更换滤鼓时轴向的所需空间，提高了厂房的利用率，在同等安装空间内，可提高过滤流量40％；滤鼓滤孔的螺旋线分布方式，分散了滤孔对活塞密封环的磨损，既延长了滤网的使用寿命，又降低了活塞密封环的磨损。它包括外壳、滤鼓和活塞，原液进管与滤鼓的内腔相通，空心活塞轴和丝杠、螺母安装在两侧端盖上，丝杠经减速器与电机相接，滤鼓由3段组成，2-3个活塞套装在空心活塞轴上，外壳安装在两侧端盖内，活塞之间装有左活塞套筒，滤鼓上的滤孔按螺旋线分布。本实用新型可广泛用于化纤行业粘胶原液过滤工序。

在上述所述的现有技术中，这些设备适用于高灰分、细粒度、高粘度的煤泥和尾煤的脱水，也适用于精煤与化工原料的脱水和过滤。不足之处主要表现在如下几个方面：处理能力小，间歇生产，压滤时间长，机体笨重，占用空间大，操作复杂，操作成本高，滤布耗量高，滤板寿命短，维修量大。在液压系统的设计上，上述现有技术中或者阐述较少，或者采用较为通用的机械液压设备，但这些液压系统普遍存在着以下几点缺点：液压系统中未设置系统油液的过滤器，而现场工况又是多灰尘以及液浆体，极易进人液压管道，而污染油液，因此，经常出现整个系统及个别的液压缸无法正常工作；系统的连接管道悬吊在半空中，而又无固定管夹固定，造成整个系统泄漏点多、振动大、噪声大，产生管线破裂和泄漏事故多、故障率高、系统工作不稳定、修复困难。液压缸无杆腔上的压力表不是采用耐震压力表，工人不熟悉液压系统工作原理,对系统盲目调整，以及在液压自身冲击作用下，导致压力表全部损坏，压力显示不正确，也进一步降低了液压系统的定位精度，造成过滤机各滤板之间的松动而漏胶，这些都严重影响了过滤机的使用效率和自动化操作。特别是在进行这些现有技术限于其过滤机本身的结构，在反洗控制上精度不高，在反洗效果上效率较低。

此外，现有技术中的过滤机长期沿用传统的继电器控制，线路复杂，故障多，维修成本高，技术不易掌握。

基于此，本发明结合实际情况提出了对过滤机的结构进行改进，并在此基础上提出了自动控制进行反洗的技术理念，选用了性能稳定、抗干扰能力强的西门子系列PLC控制方式。实际生产实验表明，本发明的过滤机在实现物料过滤及设备反洗时较之上述现有技术取得了很好的生产效果。

发明内容

为了解决上述问题，直接对待滤液/混合液进行增压，通过过滤单元减少工作循环周期，实现自动反洗而提出本发明。

本发明的目的在于提供一种自动反洗的板框过滤机。通过采用过滤单元，改变增压形式，更有利于实现负压反洗，从而更好地实现本发明的目的。

本发明的技术方案为：

一种自动反洗的板框过滤机，它包括主机、反洗装置和板框过滤机架，主机从上往下，依次为本体上盖板、滤芯本体、中间板和底座；滤芯本体分为位于上部的清液槽和位于下部的滤芯槽，滤芯槽中均匀间距设有若干个滤芯滤板，前后相邻滤芯滤板的间距形成滤缝，前滤缝下端与中间板板面密封连接，上端与清液槽连通；后滤缝下端与中间板上的待滤液通孔连通，上端密封，形成交错连通结构；中间板和底座形成活塞腔结构，活塞腔中设有反洗装置，反洗装置包括活塞、与活塞连接的液压装置和反洗出口，活塞与中间板板面滑动密封连接，活塞设有与待滤液通孔位置对应的反洗入口；

滤液加压后，由活塞腔和待滤液通孔进入后滤缝，经过滤芯滤板过滤，由前滤缝进入清液槽；当活塞上的反洗入口与待滤液通孔连通后，此处的后滤缝的压力为0，前滤缝的保留出液压力，清液反向经过滤芯滤板，对滤芯滤板进行反洗。

优选：清液槽和滤芯槽过渡处设有内壁凸肩法兰，本体内压板安装在内壁凸肩法兰上，将清液槽和滤芯槽的位置分开，本体内压板内设有若干通槽将清液槽和滤芯槽连通；每块滤芯滤板的两边都装有钢网、衬网、滤网各一张。

进一步优选：滤芯槽中设有滤芯端盖，滤芯双头螺杆，螺母，滤芯滤板，滤芯侧板；滤芯槽相对的内侧壁上各设有一块滤芯侧板，滤芯端盖置于滤芯侧板内侧壁上，两块滤芯端盖之间通过上下三排滤芯双头螺杆及螺母连接固定，在两块滤芯端盖之间均匀间距设置了若干个滤芯滤板，滤芯滤板上设有安装孔，滤芯双头螺杆的杆体穿过滤芯滤板的安装孔对滤芯滤板进行安装，滤芯槽底部安装座及安装孔固定连接在底座的上端面的安装座及安装孔上。

优选：滤芯本体为方形框体结构，中间板为方形结构，底座为方形框体槽结构，在滤芯槽底部的端口和底座的上端口之间设有中间板，活塞腔一侧设有待滤液进口，活塞采用双活塞头结构，双活塞头内部通过活塞体中空连通，与中间板连接处的双活塞头一侧设有双联通孔口，双联通孔口周边设有密封装置与中间板滑动连接，双联通孔口之间的中心间隔与两个待滤液通孔之间的中心间隔相等，通过活塞移动，双联通孔口能保持与两个待滤液通孔同时连通。

进一步优选：活塞与底座底部之间设有调节平板，调节平板内端面设有若干通槽，底座底部设有若干个调节孔，调节孔内端口内设有调节圆板，调节平板压在调节圆板上，调节孔中设有调节螺栓；活塞在调节螺栓、调节圆板和调节平板的作用下对中间板下部板面产生压力形成密封状态。

优选：活塞与中心活塞管同轴连通，底座沿活塞轴向一侧的座体壁上设有活塞体安装座孔，底座贴板和中心活塞管座安装在活塞体安装座孔上，中心活塞管与底座贴板及中心活塞管座上的导孔连接，中心活塞管座与中心活塞管连接处及外接中心活塞管座压盖形成密封连接。

优选：主机的底座通过内六角螺栓安装在板框过滤机架上方，主机的清液出口处设有清液槽出口管接头，主机的待滤液进口处设有待滤液进口管接头，待滤液进口管接头通过预过滤器与待滤液进口连接。

优选：反洗装置包括活塞、中心活塞管、中心活塞连接管、废胶软管和废胶软管接头，及液压装置和控制装置，液压装置的动力活塞与活塞连接，控制装置的控制系统中设定后滤缝、前滤缝的进、出口压力范围及行程位置，进行行程过滤或反洗，当前滤缝压力大于后滤缝压力且压力差达到控制系统设定的数值时，控制活塞的行程，进行自动反洗。

进一步优选：液压装置包括动力活塞、中心活塞连接管、液压支架和动力活塞安装座；在主机的底座两侧外侧壁上分别通过动力活塞安装座安装设有动力活塞，两侧的动力活塞的轴向与活塞及中心活塞管的轴向平行；两侧的动力活塞分别与液压支架的两端连接，液压支架的中心位置上连接设有中心活塞连接管，中心活塞连接管与底座中的中心活塞管及活塞连接，中心活塞管与活塞中空连通。

进一步优选：控制装置包括液压控制系统，电机，控制柜，行程标尺；液压控制系统、电机和油箱设置在板框过滤机架底部，在动力活塞与液压支架连接处设有行程标尺，位置传感器安装在行程标尺附近的板框过滤机架架体上，行程标尺与位置传感器形成行程控制器。

采用如上所述的一种自动反洗的板框过滤机进行自动反洗的方法，其中，当板框处于拉开位置时，位置开关1SP₁闭合，1SP₂断开，合上低压断路器QF，按下1SB₁起动按钮，电源流向为自L₁-RD₄-1SP₁-1SB₁-1SB₂-KA-4KM-1KM-FR-RD₅-L₂，此时接触器1KM线圈得电吸合，1KM接点自保，1KM吸合的同时，板框向压紧方向前进，1SP₁断开，1SP₂闭合，2KM、3KM得电吸合，电流断电器KA接入电机电源回路。板框压紧到一定程度，达到电流继电器KA压紧整定电流18A时，KA动作吸合，1KM释放，2KM、3KM释放，板框完成压紧程序；板框拉开时按下2SB₁起动按钮，电源自L₁-RD4-2SB₁-2SB₂-1KM-4KM-1SP₂-2SP-FR-RD₅-L₂,此时4KM吸合，电机向板框拉开方向运行，板框拉开到一定位置，1SP₂断开，1SP₁闭合，4KM断电电机停止运行。

进一步地，当清洁滤网时，滤机底部进口腔中的活塞开始运动，活塞和滤芯滤板下部在密封状态下滑动，当活塞移动到滤板进胶口处时，双联通孔口保持与两个待滤液通孔同时连通并对会封住待滤液通孔周边，此时滤机的后滤缝在这个滤板上进胶压力为0，而前滤缝出口胶压是正常状态，为0.5MPa以上，过滤后的清液在压力作用下，反向经过滤网洗掉滤网上的杂质变成废胶流回到活塞空腔中，由废胶软管排出机外，实现反洗滤网的作用；活塞运动过后，滤网干净又正常过胶。

进一步地，控制柜设有电源开关、故障开关、急停开关、PLC操作控制系统、压力变送器，PLC操作控制系统采用西门子系列S7-300PLC，其中在PLC输出端与驱动元件之间增加光电隔离的过零型固态继电器AC-SSR。

有益效果：

1、本发明过滤材质可采用金属滤网以适应各种粘胶/混合液的密度。

2、使用过程中自动反洗，不用拆台清洗滤布；节省人力（无专职滤机拆装工）。

3、节省能耗、降低污染、过滤效率高，过滤面积可大可小，如1m²-30m²。

4、活塞在调节螺栓、调节圆板和调节平板的作用下对中间板下部板面产生压力形成密封状态，便于调节活塞与中间板板面滑动密封连接。

5、滤网自动清洗干净，可自动控制每张滤网清洗时间，过滤质量高。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图。

图2为本发明的主机剖视结构示意图。

图3为本发明的过滤过程示意图。

图4为本发明的反洗示意图。

图5为本发明的电气控制通讯组成结构图。

图6为本发明的板框过滤机的主控制电路。

图7为本发明的PLC的驱动元件中电磁铁及交流接触器的驱动电路。

图中：主机100，清液槽出口管接头101，预过滤器102，待滤液进口管接头103，液压装置200，动力活塞201，中心活塞连接管202，废胶软管203，液压支架204，废胶软管接头205，位置传感器206，动力活塞安装座207，板框过滤机架300，油箱400，液压控制系统500，电机600，控制柜700，行程标尺800；

本体上盖板1，内六角螺栓2，O型密封圈3，滤芯本体4，本体内压板5，内六角螺栓6，滤芯端盖7，滤芯双头螺杆8，螺母9，滤芯滤板10，中间板11，聚四氟乙烯盘根12，O型密封圈13，液压支架14，法兰座15，联接键16，法兰17，聚四氟乙烯环18，聚四氟乙烯盘根19，中心活塞管座压盖20，中心活塞管座21，O型密封圈22，底座贴板23，中心活塞管24，底座25，活塞26，内六角调节螺钉27，调节圆板28，调节平板29，聚四氟乙烯块30，内六角螺栓31，聚四氟乙烯密封条32，O型密封圈33，内六角螺栓34，滤芯侧板35，O型密封圈36，内六角螺栓37，待滤液进口38，清液出口39。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明。

实施例1

如图2所示，主机100从上往下，依次为本体上盖板1，滤芯本体4，中间板11，底座25。

滤芯本体4为方形框体结构，分为位于上部的清液槽和位于下部的滤芯槽，本体上盖板1通过内六角螺栓2安装在滤芯本体4的清液槽端面上，连接处设有O型密封圈3，清液槽一侧设有清液出口39，清液槽和滤芯槽过渡处设有内壁凸肩法兰，本体内压板5通过内六角螺栓6安装在内壁凸肩法兰上，将清液槽和滤芯槽分开，本体内压板5内设有若干通槽将清液槽和滤芯槽连通。

滤芯槽中设有滤芯端盖7，滤芯双头螺杆8，螺母9，滤芯滤板10，滤芯侧板35；滤芯槽相对的内侧壁上各设有一块滤芯侧板35，滤芯端盖7置于滤芯侧板35内侧壁上，两块滤芯端盖7之间通过上下三排（12根）滤芯双头螺杆8及螺母9连接固定，在两块滤芯端盖7之间均匀设置了若干个滤芯滤板10，滤芯滤板10上设有安装孔，滤芯双头螺杆8的杆体穿过滤芯滤板10的安装孔对滤芯滤板10进行安装，每块滤芯滤板两边都装有钢网、衬网、滤网各一张，滤芯槽底部安装座及安装孔通过内六角螺栓34固定连接在底座25的上端面的安装座及安装孔上。

中间板11为方形结构，底座25为方形框体槽结构，在滤芯槽底部的端口和底座25的上端口之间设有中间板11，滤芯端盖7与中间板11连接处设有聚四氟乙烯盘根12，滤芯槽底部的端面与与中间板11连接处设有O型密封圈13，中间板11与底座25的上端口端面连接处设有O型密封圈33，中间板11上设有若干个待滤液通孔，待滤液通孔分为两段，上段槽宽大于下段槽宽，各待滤液通孔与后滤缝的进口孔一一对应。

滤芯槽中设有的若干个滤芯滤板10，前后相邻滤芯滤板10的间距形成滤缝，前滤缝下端与中间板11板面密封连接，上端与清液槽连通；后滤缝下端与中间板11上的待滤液通孔连通，上端密封，形成交错连通结构。

中间板11和底座25形成活塞腔结构，活塞腔一侧设有待滤液进口38，活塞腔中内置活塞26，活塞26采用双活塞头结构，双活塞头内部通过活塞体中空连通，与中间板11连接处的双活塞头一侧设有双联通孔口，通孔口两边设有聚四氟乙烯密封条32，双联通孔口之间的中心间隔与两个待滤液通孔之间的中心间隔相等，通过活塞26移动，双联通孔口能保持与两个待滤液通孔同时连通，同时，由于双活塞头的轴向长度小于活塞腔轴向长度的1/2，即任何一个待滤液通孔都有可能与双活塞头中至少一个联通孔口能保持连通；活塞头与座25底部之间设有调节平板29，调节平板29内端面设有若干通槽，与调节平板29连接处上方的双活塞头上一侧设有聚四氟乙烯块30；双活塞头通过四氟乙烯密封条32和聚四氟乙烯块30与活塞腔密封连接，底座25底部设有若干个调节孔，调节孔内端口内设有调节圆板28，调节平板29压在调节圆板28上，调节孔中设有内六角调节螺钉27和内六角螺栓37，主要是调节双活塞头与中间板的密封性（因设备连续运行，四氟乙烯密封条与聚四氟乙烯块均会有不同程度的磨损），减少废胶量；即：活塞26在内六角调节螺钉27、内六角螺栓37、调节圆板28和调节平板29的作用下对中间板11下部板面产生一定压力形成密封状态。

中心活塞管24为中空管状结构，活塞26与中心活塞管24同轴连通，活塞26的一端与中心活塞管24的一端连接处设有O型密封圈36，底座25沿活塞26轴向一侧的座体壁上设有活塞体安装座孔，底座贴板23和中心活塞管座21安装在活塞体安装座孔上，中心活塞管24与底座贴板23及中心活塞管座21上的导孔连接，底座贴板23及中心活塞管座21端面连接处设有O型密封圈22，中心活塞管座21与中心活塞管24连接处设有聚四氟乙烯环18和聚四氟乙烯盘根19并通过外接中心活塞管座压盖20形成密封连接。

中心活塞管24末端向外依次法兰17、法兰座15和液压支架14，法兰17与法兰座15连接，法兰座15与中心活塞管24之间设有联接键16。

中心活塞管24为中空管状结构，活塞26与中心活塞管24同轴连通，双联通孔口保持与两个待滤液通孔同时连通；主要起到反洗作用。

如图1所示，自动反洗的板框过滤机包括主机100，液压装置200，板框过滤机架300，控制装置，

主机100的底座25通过内六角螺栓31安装在板框过滤机架300上方，主机100的清液出口39处设有清液槽出口管接头101，主机100的待滤液进口38处设有待滤液进口管接头103，待滤液进口管接头103通过预过滤器102与待滤液进口38连接。

本实施例反洗装置，反洗装置包括活塞26、中心活塞管24、中心活塞连接管202、废胶软管203和废胶软管接头205，及液压装置200和控制装置，液压装置200的动力活塞201与活塞26连接，控制装置的控制系统中设定后滤缝、前滤缝的进、出口压力范围及行程位置，进行行程过滤或反洗，当前滤缝压力大于后滤缝压力且压力差达到控制系统设定的数值时，控制系统控制液压装置200启动，通过液压装置200中的动力活塞201的带动，在位置传感器206的控制下，活塞26的联通孔口与待滤液通孔连通，进行自动反洗。涉及动力活塞201、液压支架204、位置传感器206、行程标尺800等的连动。

液压装置200包括动力活塞201，中心活塞连接管202，废胶软管203，液压支架204，动力活塞安装座207。在主机100的底座25两侧外侧壁上分别通过动力活塞安装座207安装设有动力活塞201，两侧的动力活塞201的轴向与活塞26及中心活塞管24的轴向平行；两侧的动力活塞201分别与液压支架204的两端连接，液压支架204的中心位置上连接设有中心活塞连接管202，中心活塞连接管202与底座25中的中心活塞管24及活塞26连接，废胶软管203内置于中心活塞连接管202中，中心活塞管24及活塞26的中空与废胶软管203连通，废胶软管203的末端设有废胶软管接头205，在动力活塞201与液压支架204连接处设有行程标尺800。

控制装置包括液压控制系统500，电机600，控制柜700，行程标尺800；液压控制系统500和电机600通过油箱400设置在板框过滤机架300底部，在动力活塞201与液压支架204连接处设有行程标尺800，位置传感器206安装在行程标尺800附近的板框过滤机架300架体上，行程标尺800与位置传感器206形成行程控制器（位置开关）；控制柜700设有电源开关、故障开关、急停开关、PLC操作控制系统、压力变送器等，滤机的控制和反洗由PLC完成，设定一定的进、出口压力范围，进行过滤，当进出口压力差达到一定数值时，进行自动反洗。

本实施例过滤过程，如图3所示：待滤液由过滤器下面进入过滤后，清液由上面出；

待滤液经供胶泵压入滤机100，由待滤液进口管接头103经过预过滤器102，由待滤液进口38活塞腔，待滤液在压力作用下，进入滤板滤网之间腔体内，穿过滤网进入滤网和下一块滤板之间的出口腔，过滤好的清液排出滤机，杂质留在滤网上，以此类推，每张网都在同时进行过滤过程。

本实施例自动反洗过程，如图4所示：当长时间过滤过程中滤网堵塞，进口压力上升到一定程度后自动进行反洗，即清液回穿过网子后。

当过滤网堵塞，进出口压差达到一定压力时需要反洗，清洁滤网时，滤机底部进口腔中的活塞26开始运动，活塞26和滤芯滤板10下部在密封状态下滑动，当活塞26移动到滤板进胶口处时，双联通孔口保持与两个待滤液通孔同时连通并对会封住待滤液通孔周边，此时滤机的后滤缝在这个滤板上进胶压力为0，而前滤缝出口胶压是正常状态，一般为0.5MPa以上，过滤后的清液在压力作用下，反向经过滤网洗掉滤网上的杂质变成废胶流回到活塞空腔中，由废胶软管203排出机外，实现反洗滤网的作用。活塞26运动过后，滤网干净又正常过胶。

在本发明的板框过滤机的电气控制系统中,可编程逻辑控制器PLC控制系统组成结构图如5所示。

通过查阅资料以及根据国内外PLC在实际生产中的应用情况，本发明选用西门子系列S7-300PLC作为控制器。西门子S7-300PLC在该本发明中中具有以下性能：（1）S7-300自身具有很强的抗干扰抗振动冲击的能力，特别是在环境恶劣的固液分离工况下，更是具有超强的耐污染能力和耐振动性；（2）S7-300具有上百条丰富的语句指令，其编程软件step7支持多种编程语言；在本发明过滤机系统的应用中，可以为所配置的模块和网络设置参数；（3）采用集成背板总线的结构，当机架上安装超过8个信号模块时，如果本发明的过滤机的反洗系统需要时，可以通过安装扩展机架，使反洗系统的硬件组态特别灵活。本发明过滤机控制系统的硬件主要包括西门子PLC、现场的检测设备、执行器件等。其中PLC配备了电源模块PS3075A、CPU315-2DP模块、数字量输入输出模(DI/DO)、模拟量输入输出模块(AI/AO)和以太网通讯模块CP343-1,通过通讯模块与上位机或工控机IPC进行通讯。

本发明按照过滤机的工艺流程设计出用户程序，写入PLC的存储器中，电控柜通电后，PLC的操作系统开始工作，按其系统程序自诊断无故障后，开始运行用户程序，PLC的RUN灯亮，此后就巡回扫描过滤机程序。首先通过输入模块读入输入器件的状态，然后运算用户程序，得出正确的结果后，再通过输出模块驱动输出器件，这样逐步完成过滤机的自动控制过程，同时为了实现操作简单和安全采用触摸屏技术。

本发明的板框过滤机的主控制电路如图6所示。其工作原理是:当板框处于拉开位置时，位置开关1SP₁闭合，1SP₂断开，合上低压断路器QF，按下1SB₁，起动按钮，电源自L₁-RD₄-1SP₁-1SB₁-1SB₂-KA-4KM-1KM-FR-RD₅-L₂，此时接触器1KM线圈得电吸合，1KM接点自保，1KM吸合的同时，板框向压紧方向前进，1SP₁断开，1SP₂闭合，2KM、3KM得电吸合，电流断电器KA接入电机电源回路。板框压紧到一定程度，达到电流继电器KA压紧整定电流18A时，KA动作吸合，1KM释放，2KM、3KM释放，板框完成压紧程序。板框拉开时按下2SB₁起动按钮，电源自L₁-RD4-2SB₁-2SB₂-1KM-4KM-1SP₂-2SP-FR-RD₅-L₂,此时4KM吸合，电机向板框拉开方向运行，板框拉开到一定位置，1SP₂断开，1SP₁闭合，4KM断电电机停止运行。板框完成拉开程序。可以理解的是，上述各个符号均是电子电路及机械领域中可以明了的通用符号，故不多做解释。

在本发明中，由于PLC的驱动元件主要是电磁阀和交流接触器线圈，外界环境对这些元件的干扰较大，直接影响系统正常的工作，为此在PLC输出端与驱动元件之间增加光电隔离的过零型固态继电器AC-SSR，如图7所示。从图7可以看出，从PLC输出的控制信号经晶体管放大，去驱动AC-SSR，AC-SSR的输出经驱动元件连接AC220V电压，图中MOV为金属氧化物压敏电阻，用于保护AC-SSR，其中电压在标称值电压以下时，MOV阻值很大，当超过标称值时，阻值很小，在电压断开的瞬间，正好可以吸收线圈存储的能量，实际使用中表明这种抗干扰措施非常有效。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种自动反洗的板框过滤机，它包括主机(100)、反洗装置和板框过滤机架(300)，其特征在于，主机(100)从上往下，依次为本体上盖板(1)、滤芯本体(4)、中间板(11)和底座(25)；滤芯本体(4)分为位于上部的清液槽和位于下部的滤芯槽，滤芯槽中均匀间距设有若干个滤芯滤板(10)，前后相邻滤芯滤板(10)的间距形成滤缝，前滤缝下端与中间板(11)板面密封连接，上端与清液槽连通；后滤缝下端与中间板(11)上的待滤液通孔连通，上端密封，形成交错连通结构；中间板(11)和底座(25)形成活塞腔结构，活塞腔中设有反洗装置，反洗装置包括活塞(26)、与活塞(26)连接的液压装置(200)和反洗出口，活塞(26)与中间板(11)板面滑动密封连接，活塞(26)设有与待滤液通孔位置对应的反洗入口；

滤液加压后，由活塞腔和待滤液通孔进入后滤缝，经过滤芯滤板(10)过滤，由前滤缝进入清液槽；当活塞(26)上的反洗入口与待滤液通孔连通后，此处的后滤缝的压力为0，前滤缝保留出液压力，清液反向经过滤芯滤板(10)，对滤芯滤板(10)进行反洗。

2.根据权利要求1所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，清液槽和滤芯槽过渡处设有内壁凸肩法兰，本体内压板(5)安装在内壁凸肩法兰上，将清液槽和滤芯槽的位置分开，本体内压板(5)内设有若干通槽将清液槽和滤芯槽连通。

3.根据权利要求1所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，每块滤芯滤板(10)的两边都装有钢网、衬网、滤网各一张。

4.根据权利要求2所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，滤芯槽中设有滤芯端盖(7)，滤芯双头螺杆(8)，螺母(9)，滤芯滤板(10)，滤芯侧板(35)；滤芯槽相对的内侧壁上各设有一块滤芯侧板(35)，滤芯端盖(7)置于滤芯侧板(35)内侧壁上，两块滤芯端盖(7)之间通过上下三排滤芯双头螺杆(8)及螺母(9)连接固定，在两块滤芯端盖(7)之间均匀间距设置了若干个滤芯滤板(10)，滤芯滤板(10)上设有安装孔，滤芯双头螺杆(8)的杆体穿过滤芯滤板(10)的安装孔对滤芯滤板(10)进行安装，滤芯槽底部安装座及安装孔固定连接在底座(25)的上端面的安装座及安装孔上。

5.根据权利要求1所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，滤芯本体(4)为方形框体结构，中间板(11)为方形结构，底座(25)为方形框体槽结构，在滤芯槽底部的端口和底座(25)的上端口之间设有中间板(11)，活塞腔一侧设有待滤液进口(38)，活塞(26)采用双活塞头结构，双活塞头内部通过活塞体中空连通，与中间板(11)连接处的双活塞头一侧设有双联通孔口，双联通孔口周边设有密封装置与中间板(11)滑动连接，双联通孔口之间的中心间隔与两个待滤液通孔之间的中心间隔相等，通过活塞(26)移动，双联通孔口能保持与两个待滤液通孔同时连通。

6.根据权利要求5所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，活塞(26)与底座(25)底部之间设有调节平板(29)，调节平板(29)内端面设有若干通槽，底座(25)底部设有若干个调节孔，调节孔内端口内设有调节圆板(28)，调节平板(29)压在调节圆板(28)上，调节孔中设有调节螺栓；活塞(26)在调节螺栓、调节圆板(28)和调节平板(29)的作用下对中间板(11)下部板面产生压力形成密封状态。

7.根据权利要求1所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，活塞(26)与中心活塞管(24)同轴连通，底座(25)沿活塞(26)轴向一侧的座体壁上设有活塞体安装座孔，底座贴板(23)和中心活塞管座(21)安装在活塞体安装座孔上，中心活塞管(24)与底座贴板(23)及中心活塞管座(21)上的导孔连接，中心活塞管座(21)与中心活塞管(24)连接处及外接中心活塞管座压盖(20)形成密封连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，主机(100)的底座(25)通过内六角螺栓(31)安装在板框过滤机架(300)上方，主机(100)的清液出口(39)处设有清液槽出口管接头(101)，主机(100)的待滤液进口(38)处设有待滤液进口管接头(103)，待滤液进口管接头(103)通过预过滤器(102)与待滤液进口(38)连接。

9.根据权利要求1所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，反洗装置包括活塞(26)、中心活塞管(24)、中心活塞连接管(202)、废胶软管(203)和废胶软管接头(205)，及液压装置(200)和控制装置，液压装置(200)的动力活塞(201)与活塞(26)连接，控制装置的控制系统中设定后滤缝、前滤缝的进、出口压力范围及行程位置，进行行程过滤或反洗，当前滤缝压力大于后滤缝压力且压力差达到控制系统设定的数值时，控制活塞(26)的行程，进行自动反洗。

10.根据权利要求9所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，液压装置(200)包括动力活塞(201)、中心活塞连接管(202)、液压支架(204)和动力活塞安装座(207)；在主机(100)的底座(25)两侧外侧壁上分别通过动力活塞安装座(207)安装设有动力活塞(201)，两侧的动力活塞(201)的轴向与活塞(26)及中心活塞管(24)的轴向平行；两侧的动力活塞(201)分别与液压支架(204)的两端连接，液压支架(204)的中心位置上连接设有中心活塞连接管(202)，中心活塞连接管(202)与底座(25)中的中心活塞管(24)及活塞(26)连接，中心活塞管(24)与活塞(26)中空连通。

11.根据权利要求9所述的一种自动反洗的板框过滤机，其特征在于，控制装置包括液压控制系统(500)，电机(600)，控制柜(700)，行程标尺(800)；液压控制系统(500)、电机(600)和油箱(400)设置在板框过滤机架(300)底部，在动力活塞(201)与液压支架(204)连接处设有行程标尺(800)，位置传感器(206)安装在行程标尺(800)附近的板框过滤机架(300)架体上，行程标尺(800)与位置传感器(206)形成行程控制器。

12.采用如权利要求1-11任一项所述的一种自动反洗的板框过滤机进行自动反洗的方法，其特征在于，当板框处于拉开位置时，位置开关1SP₁闭合，1SP₂断开，合上低压断路器QF，按下1SB₁起动按钮，电源流向为自L₁-RD₄-1SP₁-1SB₁-1SB₂-KA-4KM-1KM-FR-RD₅-L₂，此时接触器1KM线圈得电吸合，1KM接点自保，1KM吸合的同时，板框向压紧方向前进，1SP₁断开，1SP₂闭合，2KM、3KM得电吸合，电流断电器KA接入电机电源回路；

板框压紧到一定程度，达到电流继电器KA压紧整定电流18A时，KA动作吸合，1KM释放，2KM、3KM释放，板框完成压紧程序；板框拉开时按下2SB₁起动按钮，电源自L₁-RD4-2SB₁-2SB₂-1KM-4KM-1SP₂-2SP-FR-RD₅-L₂,此时4KM吸合，电机向板框拉开方向运行，板框拉开到一定位置，1SP₂断开，1SP₁闭合，4KM断电电机停止运行。

13.如权利要求12所述的自动反洗的方法，其特征在于，清洁滤网时，滤机底部进口腔中的活塞(26)开始运动，活塞(26)和滤芯滤板(10)下部在密封状态下滑动，当活塞(26)移动到滤板进胶口处时，双联通孔口保持与两个待滤液通孔同时连通并对会封住待滤液通孔周边，此时滤机的后滤缝在这个滤板上进胶压力为0，而前滤缝出口胶压是正常状态，为0.5MPa以上，过滤后的清液在压力作用下，反向经过滤网洗掉滤网上的杂质变成废胶流回到活塞空腔中，由废胶软管(203)排出机外，实现反洗滤网的作用；活塞(26)运动过后，滤网干净又正常过胶。