CN106733668A - 一种钢珠分类方法 - Google Patents

Abstract

本专利申请属于将固体从固体中分离技术领域，具体公开了一种钢珠分类方法，采用钢珠清洗筛选机，包括以下步骤：S1、备料、S2、清洗作业、S3、一级分离、S4、电磁铁通电、S5、二级分离、S6、分类收集，与现有技术相比，可以实现自动筛选，提高筛选钢珠的效率。

Description

一种钢珠分类方法

技术领域

本发明属于将固体从固体中分离技术领域。

背景技术

现有的机械生产中，钢珠是一个使用量非常大的零件，根据需要的不同，钢珠的直径也大小不一，因此在使用和管理时需要耗费大量的时间对直径不同的钢珠进行分类，根据自己的装配需求选取适合的钢珠使用。

传统常用的钢珠筛选方案是采用钢珠磨煤机筛选钢珠方法，所谓钢珠磨煤机筛选钢珠方法是指在磨煤机停运后，打开磨机入孔门，卸出钢珠，然后利用叉车或小型装载机转运至筛选地点，利用人工筛选。

该筛选工艺仅仅依靠人工来进行筛选造成施工人员劳动强度大，同时也占用了大量的人力、机械资源，而且通过人工筛选的方式效率低，无法满足市场上对钢珠的大批量需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢珠分类方法，可以实现自动筛选，提高筛选钢珠的效率。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种钢珠分类方法，采用钢珠清洗筛选机，钢珠清洗筛选机包括清洗单元和筛选单元，包括以下步骤：

S1、备料：取出待分离的质量为m1的直径为6～10cm的第一钢珠和质量为m2的直径为3～5cm的第二钢珠；

S2、清洗作业：将步骤S1中取出的第一钢珠和第二钢珠放入清洗单元中进行清洗；

S3、一级分离：将经过步骤S2清洗后的第一钢珠和第二钢珠投入筛选单元，筛选单元包括转盘，转盘上设有筛选筒，筛选筒位于出球口的正下方，筛选筒内的底部设有电磁铁，筛选筒的侧壁上开设有若干第一筛选孔和第二筛选孔，第一筛选孔的直径为6～10cm，第二筛选孔的直径为3～5cm；筛选筒底部的两侧均设有滑轨，滑轨上均滑动连接有筛选板，筛选板与筛选筒之间设有收集孔，收集孔下方设有重量计量器；筛选板上设有可用于封堵第一筛选孔的封闭件，筛选板上开有直径为6～10cm的第三筛选孔；两个筛选板背对筛选筒的一侧均设有挡板，在挡板与筛选板之间均设有收集盘；然后启动转盘转动，转盘转动的速度v1为5～10m/s；

S4、电磁铁通电：将经过步骤S3一级分离处理后，使电磁铁通电，电磁铁充满磁性；

S5、二级分离：经过步骤S4后，再次调整转盘转动速度，转盘转动的速度v2为11～15m/s，同时取出封闭件；

S6、分类收集：将经过步骤S3分离出来的第二钢珠和经过步骤S4处理的第一钢珠进行收集。

本基础方案的原理在于：S3、一级分离，第一钢珠和第二钢珠在清洗腔内清洗完成后，先打开出水口，由于出水口的直径小于钢珠的直径，因此钢珠不会出水口流出，当清洗腔内的水全部从出水口流出之后，就打开出球口，清洗腔内的直径不一的钢珠就直接从出球口落入筛选筒，此时封闭件将第一筛选孔封堵。

此时启动转盘开始转动，转盘转动的速度v1为5～10m/s，转盘转动时带动整个筛选筒，筛选板以及挡板同步转动，筛选筒转动时，筛选筒内部的第一钢珠和第二钢珠均会产生离心力，第二钢珠受到离心力后在筛选筒内自由转动，同时第二钢珠可从第二筛选孔中甩出，第一钢珠不会被甩出，第一钢珠穿过第二筛选孔后直接落在筛选筒与筛选板之间，并且顺着收集孔顺利进入重量计量器，进行收集同时计量第二钢珠的总质量。

经过步骤S3后可几乎完全甩出第二钢珠，然后可以读取重量计量器的读数，当读取重量计量器的读数小于步骤S1中m2时，此时可以判断筛选筒内还有极少部分第二钢珠未被甩出，此时可以延长一级分离的时间。

S4、电磁铁通电，是为了避免S3中某一小部分的第二钢珠始终无法甩出，电磁铁通电带有磁性之后即可将第二钢珠吸附在电磁铁表面，避免二级分离过程中第二钢珠与第一钢珠混合，造成分离不当。

S5、二级分离，转盘转动速度升高后，筛选板受到的离心力增大，开始向远离筛选筒的方向移动，筛选板在滑轨上向两端滑动，滑动时筛选板将封闭件从第一筛选孔中拉出，第一筛选孔不在封闭。

同时转盘转速增大后，由于第一钢珠的直径大于第二钢珠，且第一钢珠与第一钢珠的材质相同，因此第一钢珠的质量大与第二钢珠的质量，那么第一钢珠受到的离心力大于第二钢珠受到的离心力，第一钢珠的离心力使第一钢珠克服了电磁铁对第一钢珠的磁性吸引力，而第二钢珠的离心力不足以克服磁力，因此第二钢珠由于电磁铁的磁性作用被牢牢的吸引在电磁铁上。

第一钢珠在离心力的作用下从第一筛选孔中被甩出，同时由于离心力较大，且第三筛选孔与第一筛选孔处于第一钢珠的运动轨迹上，因此第一钢珠被甩出后还会穿过第三筛选孔击打在挡板上，沿挡板滑下落入收集盘。

通过增大转速来增大第一钢珠的离心力，从而使第一钢珠可以顺利甩出。

S6、分类收集，全部的第一钢珠被甩出之后，就停止转盘转动，取下收集盘，将第一钢珠全部收集，将电磁铁断电，取出剩余的一小部分第二钢珠，至此全部筛选收集完毕。

本基础方案的有益效果在于：本方案中通过调整转盘的转动速度，同时配合使用封闭件对第一筛选孔进行封堵，利用离心力的产生原理，根据离心力的计算公式F=mv²/r，离心力的大小与质量相关，从而根据第一钢珠与第二钢珠的质量不同，以及转盘转速的调整可以实现有效的第一钢珠与第二钢珠的分离，本机构可以实现第一钢珠与第二钢珠的自动分类，极大地降低了人工成本，提高了筛选效率。

方案二：此为基础方案的优选，所述封闭件包括设在筛选板上的弹簧，弹簧远离筛选板的一端设有用于封堵第一筛选孔的挡块。

第二次转盘高速转动时，筛选板在滑轨上向两端滑动，滑动时通过弹簧将挡块从第一筛选孔中拉出，使第一筛选孔不再封闭，从而使第一钢珠从第一筛选孔顺利甩出，利用弹簧与挡块连接的结构实现了有效的封堵。

方案三：此为方案二的优选，在步骤S3中筛选板面对筛选筒的一侧安装干燥件。

当第二钢珠经过清洗腔清洗之后，第二钢珠表面一般会粘有水珠，当水珠与第二钢珠一起进入重量计量器之后很可能使重量计量器中计量出质量有误差，因此使用干燥器，可以使第二钢珠被甩出时，及时去除第二钢珠表面的水珠，提高计量的准确性。

方案四：此为方案三的优选，所述清洗单元包括清洗腔，清洗腔内设有搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌叶片；清洗腔顶部开有进球口，清洗腔底部开有出水口，出水口一侧开有出球口，出水口的宽度小于钢珠的直径。

使用时，首先将初加工完成的直径较大的第一钢珠和直径较小的第二钢珠从进球口倒入清洗腔，然后启动搅拌轴开始转动，同时带动搅拌叶片开始搅动清洗腔内的钢珠，清洗腔内的钢珠受到搅拌后相互碰撞，可以清洗钢珠表面的污渍，使钢珠变得更加洁净。

方案五：此为方案四的优选，步骤S2中向清洗单元中添加清洁剂。

保证清洗的更加干净，提高第一钢珠和第二钢珠的质量。

方案六：此为方案五的优选，在步骤S3中的挡板上安装一层橡胶层。

避免第一钢珠被甩出时离心力过大，导致第一钢珠撞击挡板时，第一钢珠受到损伤，对第一钢珠的质量有影响，加设一层橡胶层可以避免第一钢珠受到损伤。

附图说明

图1为本发明实施例钢珠清洗筛选机的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：电机箱1、清洗电机2、清洗腔3、进球口4、搅拌轴5、搅拌叶片6、出水口7、出球口8、筛选筒9、第一筛选孔10、第二筛选孔11、第一钢珠12、第二钢珠13、电磁铁14、转盘15、筛选板16、第三筛选孔17、弹簧18、挡块19、滑轨20、收集孔21、重量计量器22、收集盘23、挡板24。

实施例

本方法采用的钢珠清洗筛选机如附图1所示：钢珠清洗筛选机，包括清洗单元，和位于清洗单元下方的筛选单元；清洗单元包括清洗腔3，清洗腔3两端安装有电机箱1，电机箱1内安装有清洗电机2，清洗电机2上焊接有搅拌轴5，搅拌轴5上一体成型有搅拌叶片6，搅拌轴5位于清洗腔3内部，清洗腔3顶部开有进球口4，清洗腔3底部开有宽度为3cm的出水口7，出水口7右侧开有宽度为8cm的出球口8。

出球口8下方安装有筛选单元，筛选单元包括转盘15，转盘15上表面焊接有滑轨20，滑轨20中部焊接有筛选筒9，筛选筒9位于出球口8的正下方，筛选筒9的底部安装有电磁铁14；筛选筒9的左右两侧壁上开设有若干第一筛选孔10和第二筛选孔11，第一筛选孔10的直径为8cm，第二筛选孔11的直径为4cm，筛选筒9的两侧均安装有筛选板16，筛选板16与滑轨20滑动连接，筛选板16上开有直径为8cm的第三筛选孔17，第三筛选孔17与第一筛选孔10处于第一钢珠12的运动轨迹上。

筛选板16上焊接有弹簧18，弹簧18远离筛选板16的一端焊接有可用于堵塞第一筛选孔10的挡块19，筛选板16面对筛选筒9的一侧设有干燥器，在筛选筒9与筛选板16之间开有收集孔21，收集孔21下方安装有重量计量器22，筛选板16的两侧安装有挡板24，挡板24上安装一层橡胶层，挡板24焊接有转盘15上，且筛选板16与挡板24之间安装有收集盘23。

本方法包括以下步骤：

S1、备料：取出待分离的质量为m1=1.5kg，直径为7cm的第一钢珠12，质量为m2=3.5kg，直径为3cm的第二钢珠13；

S2、清洗作业：将步骤S1中取出的第一钢珠12和第二钢珠13从进球口4倒入清洗腔3，然后启动清洗电机2，清洗电机2开始工作使驱动搅拌轴5开始转动，同时带动搅拌叶片6开始搅动清洗腔3内的钢珠，清洗腔3内的钢珠受到搅拌后相互碰撞，可以清洗钢珠表面的污渍，使钢珠变得更加洁净；

S3、一级分离：启动转盘15转动，转盘15转动的速度v1=8m/s，将经过步骤S2清洗后的第一钢珠12和第二钢珠13投入筛选筒9，同时启动干燥器开始工作；

转盘15转动时带动整个筛选筒9，筛选板16以及挡板24同步转动，筛选筒9转动时，筛选筒9内部的第一钢珠12和第二钢珠13均会产生离心力，第二钢珠13受到离心力后在筛选筒9内自由转动，同时第二钢珠13可从第二筛选孔11中甩出，由于此时转盘15的转动速度较小，第一钢珠12受到的离心力也较小，第一钢珠12穿过第二筛选孔11后直接落在筛选筒9与筛选板16之间，由于此时干燥器可以对第二钢珠13表面参残余的水珠进行干燥，避免引起重量计量器22的计量产生重大误差，并且顺着收集孔21顺利进入重量计量器22，进行收集同时计量第二钢珠13的总质量，此时重量计量器22的读数为3kg；

S4、电磁铁14通电：将经过步骤S3一级分离处理后，使电磁铁14通电，电磁铁14充满磁性；

S5、二级分离：经过步骤S4后，再次调整转盘15转动速度，转盘15转动的速度v2=13m/s，筛选板16受到离心力，开始向远离筛选筒9的方向移动，筛选板16在滑轨20上向两端滑动，滑动时通过弹簧18将挡块19从第一筛选孔10中拉出，使第一筛选孔10不在封闭，转盘15转速增大后，由于第一钢珠12的直径大于第二钢珠13，且第一钢珠12与第一钢珠12的材质相同，因此第二钢珠13的质量大与第一钢珠12的质量，那么第一钢珠12受到的离心力大于第二钢珠13受到的离心力，第一钢珠12的离心力使第一钢珠12克服了电磁铁14对第一钢珠12的磁性吸引力，而第二钢珠13的离心力不足以克服磁力，因此第二钢珠13由于电磁铁14的磁性作用被牢牢的吸引在电磁铁14上；

第一钢珠12在离心力的作用下从第一筛选孔10中被甩出，同时由于离心力较大，且第三筛选孔17与第一筛选孔10处于第一钢珠12的运动轨迹上，因此第一钢珠12被甩出后还会穿过第三筛选孔17击打在挡板24上，沿挡板24滑下落入收集盘23中，全部的第一钢珠12被甩出之后，就停止转盘15转动；

S6、分类收集：将经过步骤S3分离出来的第二钢珠13和经过步骤S4处理的第一钢珠12进行收集。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种钢珠分类方法，其特征在于，采用钢珠清洗筛选机，钢珠清洗筛选机包括清洗单元和筛选单元，包括以下步骤：

S1、备料：取出待分离的质量为m1的直径为6～10cm的第一钢珠和质量为m2的直径为3～5cm的第二钢珠；

S2、清洗作业：将步骤S1中取出的第一钢珠和第二钢珠放入清洗单元中进行清洗；

S3、一级分离：将经过步骤S2清洗后的第一钢珠和第二钢珠投入筛选单元，筛选单元包括转盘，转盘上设有筛选筒，筛选筒位于出球口的正下方，筛选筒内的底部设有电磁铁，筛选筒的侧壁上开设有若干第一筛选孔和第二筛选孔，第一筛选孔的直径为6～10cm，第二筛选孔的直径为3～5cm；筛选筒底部的两侧均设有滑轨，滑轨上均滑动连接有筛选板，筛选板与筛选筒之间设有收集孔，收集孔下方设有重量计量器；筛选板上设有可用于封堵第一筛选孔的封闭件，筛选板上开有直径为6～10cm的第三筛选孔；两个筛选板背对筛选筒的一侧均设有挡板，在挡板与筛选板之间均设有收集盘；然后启动转盘转动，转盘转动的速度v1为5～10m/s；

S4、电磁铁通电：将经过步骤S3一级分离处理后，使电磁铁通电，电磁铁充满磁性；

S5、二级分离：经过步骤S4后，再次调整转盘转动速度，转盘转动的速度v2为11～15m/s，同时取出封闭件；

S6、分类收集：将经过步骤S3分离出来的第二钢珠和经过步骤S4处理的第一钢珠进行收集。

2.根据权利要求1所述的一种钢珠分类方法，其特征在于：所述封闭件包括设在筛选板上的弹簧，弹簧远离筛选板的一端设有用于封堵第一筛选孔的挡块。

3.根据权利要求2所述的一种钢珠分类方法，其特征在于：在步骤S3中筛选板面对筛选筒的一侧安装干燥件。

4.根据权利要求3所述的一种钢珠分类方法，其特征在于：所述清洗单元包括清洗腔，清洗腔内设有搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌叶片；清洗腔顶部开有进球口，清洗腔底部开有出水口，出水口一侧开有出球口，出水口的宽度小于钢珠的直径。

5.根据权利要求4所述的一种钢珠分类方法，其特征在于：步骤S2中向清洗单元中添加清洁剂。

6.根据权利要求5所述的一种钢珠分类方法，其特征在于：在步骤S3中的挡板上安装有橡胶层。