CN107427843B - 离心式涡旋筛分装置 - Google Patents

Abstract

在离心式涡旋筛分装置中，设置有涡旋组件(20)，该涡旋组件(20)由涡旋组件驱动轴(25)驱动，其通过包括轴凸轮部分(92)和涡旋部分(96)的轴向调节器连接到涡旋组件，轴凸轮部分(92)和涡旋部分(96)各具有各自的凸轮表面(94)，从而涡旋部分(96)和轴部分(92)的相对旋转轴向地调节叶片与同轴锥形筛分表面的接近度，并且锁定环(97)可选择性地操作以旋转地固定涡旋部分(96)和轴部分(92)。

Description

离心式涡旋筛分装置

技术领域

本公开大体涉及离心式筛分装置，且具体地涉及一种改进的粉煤离心式涡旋(scroll)筛分机。

背景技术

通过形成水浆液洗涤煤粉，并通过将浆料通过粉煤离心涡旋式筛分机而脱水。一种常规的机器被称为竖直粉煤离心式涡旋筛分机，它包括壳体，筛分组件，该筛分组件被安装成用于在壳体中的竖直轴线上旋转并且包括支撑截头圆锥形筛分元件的下部较宽端的辐条底部件(base-of-spoke piece)，辐条底部件与壳体中的分隔壁协作以形成壳体部分，其分别接收通过筛分部件的滤液和穿过辐条底部件的产品。

通过螺旋涡旋叶片的涡旋组件而从筛分构件的筛分表面主动地剥离筛分的煤产品，所述螺旋涡旋叶片安装成用于在筛分构件内进行差速旋转，其边缘刮除沉积的粉煤并将其推动通过辐条底部件中的孔。通常包括电动机和齿轮箱的驱动组件差速地驱动安装在同心驱动轴上的筛分组件和涡旋组件的旋转。进入的粉煤浆在重力高差下竖直下落到支撑在所述壳体上的入口组件中，并进入筛分构件的上部较窄端部。

粉煤离心机的商业上重要的特征是吞吐量，易于维护和减少停机时间。现有技术的粉煤离心机可能需要现场剥离来调节筛分/涡旋间隙。

发明内容

在第一方面，本发明广泛地涉及一种离心涡旋筛分装置中，包括：

壳体；

筛分组件，其安装成用于在所述壳体中旋转并且包括辐条底部件和基本截头圆锥筛分构件，该截头圆锥筛分构件具有内筛分表面并且通过其底部可拆卸地固定至辐条底部件，所述辐条底部件与所述壳体配合以将所述壳体基本分为分别接收通过所述筛分构件的滤液和通过所述辐条底部件的产品的壳体部分；

涡旋组件，其具有多个基本螺旋形涡旋叶片，并且安装成用于在所述筛分构件内旋转，每个所述叶片的边缘以选择的接近度接近于所述筛分表面；

驱动装置，其被选择以差速地驱动所述筛分组件和所述涡旋组件的旋转，并且包括基本轴向延伸穿过所述筛分组件的各自的同心驱动轴部分，所述涡旋组件驱动轴通过轴向调节器连接到所述涡旋组件，所述轴向调节器包括各自具有相应的凸轮表面的轴部分和涡旋部分，由此所述涡旋部分和所述轴部分的相对旋转轴向地调节所选择的接近度，并且锁定装置可选择性地操作以旋转地固定所述涡旋部分和所述轴部分；和

入口组件，其支撑在所述壳体上并且与所述筛分构件的开口顶端配合以将待筛分的材料输送到所述筛分表面。

现有技术的涡旋机包括调节涡旋叶片边缘与筛分表面之间的间隙的方法，以考虑磨合和相对磨损。在拆卸和重新组装的每一种情况下，这些物件之间的间隙都需要微调才能达到效率。过多的间隙导致机器中的材料拾取。

在过去，间隙的调整需要移除外部壳体部分，试图通过大致障碍的视觉手段来测量实际的间隙，估计需要的调整，通过起重机从辐条底部件移除筛分构件，通过移除螺栓结构同时由起重机支撑而从轴释放涡旋，插入或移除计算的垫片厚度，以及重新组装。

在本装置的一些实施例中，驱动装置可以包括沿轴向大致延伸穿过筛分组件的各自的同心驱动轴部分，其中，涡旋组件驱动轴可以通过可操作以调节选择的接近度的轴向调节器而连接到涡旋组件。轴向调节器可以包括轴部分和涡旋部分，轴部分和涡旋部分各具有各自的凸轮表面，由此涡旋部分和轴部分的相对旋转轴向地调节所选择的接近度，并且锁定装置选择性地可操作地旋转地固定涡旋部分和轴部分。

锁定装置可以包括花键，轴向定位销等。锁定装置优选地被选择以阻止由细粒进入引起的故障或堵塞。在任何情况下，在使用中，轴向调节器优选地被诸如聚合物盖的盖保护。例如，轴向调节器的机构可以由聚氨酯弹性体盖保护。

锁定装置可以包括多销锚固装置以及轴向螺栓和板。这种布置提供步进式调整。然而，无级调整可以通过轴和涡旋件之间的膨胀联接来实现，例如由锁定装置提供的。可以通过在涡旋部分和轴部分的外端面上的雕刻刻度标记来提供调整的标量指示。

在使用中，仅可以将入口组件或壳体外部部分移除或摆动，从而可以暴露轴向调节器。在不移除筛分构件和涡旋构件(现有技术需要)的情况下，可以释放锁定装置，并且涡旋构件在轴上旋转以实现涡旋叶片与筛分构件的筛分表面之间的间隙的调节。此后，锁定装置可以接合，保护装置被安装且壳体部分关闭在一起。初始条件根本不需要测量；调整是动态的，因为在进行调整时部件是在原位的。该调节可以实时测量，或者通过一个方向将涡旋与轴旋转的相对旋转而将间隙完全闭合，以及退回以产生选定的工作间隙。

轴部分和涡旋部分中的一个或两个可以包括固定到其相应的轴或涡旋件的可更换的服务备件。

所述入口组件包括限定基本环形的入口空间的入口本体和材料供应管道，所述入口空间基本与所述筛分构件的开口顶端同轴并且开口通到其中，并且所述材料供应管道将待筛分的材料输送到所述环形空间，所述材料供应管道与所述环形空间的切线对准，所述环形空间被选择为基本沿所述筛分组件的旋转方向将所述材料输送到所述筛分表面。

具有上述特征的装置具有优于现有技术的涡旋离心机的优点，因为与环形空间的切线对准的材料供应管道基本沿着筛分组件的旋转方向旋转该进入的材料。该材料需要较少的筛分组件加速才能达到离心有效速度，提高生产量并减少筛分组件磨损。环形空间将进料有效地限制在与筛分表面相邻的位置。这允许以基本自调节的方式使用产品供应重心高差，通常不需要通过减速器等的阻挡调节。本发明利用找到与水平机器轴线的就绪切线的竖直重力进给，容易地适用于卧式机器，并且具有如下文所述的附加优点。

在某些实施例中，入口组件可以包括形成环形入口空间并且包括到供应管道的一体式插口的入口本体。入口空间和插口可以衬有耐磨材料。耐磨材料可以例如选自耐火材料，例如烧结陶瓷材料和烧制的陶瓷材料。

在某些实施方案中，入口本体可以选自制造的或铸造的金属，模制的工程聚合物和复合材料。更简单的形式可以容易地由钢制成。如下文所述，可以通过模制形成更复杂的入口本体形状。

在某些其他实施例中，耐磨衬里可以选自结合到入口本体中以形成衬里的耐磨元件，以及所述入口本体围绕其形成的耐磨陶瓷衬里。耐磨元件可以是烧结陶瓷砖。例如，砖可以包括烧结氧化铝，其它难熔金属氧化物或烧结碳化物。

在某些其他实施例中，耐磨衬里可以是整体式热烧结陶瓷衬里，其具有与大体渐开线环形入口空间部分融合的插口部分。入口本体可以通过模制而围绕地形成，或者例如可以是工程聚合物或复合材料。

包括渐开线环形入口空间部分的耐磨衬里可以通过例如将蜡塞重复地浸入陶瓷粉末浆料中并在浸渍操作之间干燥来生产，以形成生坯衬里。该生坯衬里可以进一步脱水，并通过加热除去蜡塞(wax plug)，随后煅烧以形成硬质陶瓷材料。

入口轴线可以相对于机器轴线倾斜。在某些实施例中，切向材料供应管道的轴线可以位于与机器轴线相交的平面中，从远离筛分组件测量，与垂直方向的角度为从0°至约10°。

在某些实施例中，待筛分的材料可以通过选自重力和泵的压力头方式输送到环形入口空间。例如，头可以由通常用于供应现有技术的常规竖直粉煤离心机的常规重力头来提供。在大多数应用中，可以在不使用减速器的情况下提供重力进给。在泵送的情况下，这可以包括替代或补充重力头的泵。该泵可选自本领域已知的用于移动待筛分的特定浆料的所有类型的泵。例如，泵可以选自离心泵。

在某些实施例中，机器轴线可以是基本水平的。这有几个优点。使用具有根据上述的入口组件的卧式机器不会受到现有技术的几个现有技术水平机器的沿着地板平面延伸的进给的缺点的限制，因为本设备中的进料与入口和机器轴线相切。

卧式机器的入口组件可以与壳体分开形成并铰接到壳体上。入口组件可以将其环形外圆柱形壁延伸到壳体中，以将进料限制在由筛分表面和涡旋叶片限定的环形空间中。延伸到壳体中的环形外圆柱形壁的部分可以包括壳体的一部分或者可以包括铰接入口组件的一体部分。

在延伸到壳体中的外环形圆柱壁的部分包括铰链入口组件的一体部分时，铰链装置可以被定位和构造成允许包括延伸到壳体中的壁的入口组件让开壳体中的孔，以便维护进入。当入口组件处于其壳体中的关闭位置时，可以设置垫圈装置。垫圈装置可以通过任何合适的方式被压缩。例如，入口组件可以用闭合螺栓固定在关闭位置。

在某些实施例中，壳体部分可以包括与驱动装置相关联的固定内部部分和与入口组件相关联的可移动外部部分，所述内部部分和外部部分具有用选择性地可释放的固定装置固定的互补的外周配合凸缘。壳体部分可以基本在辐条底部件与筛分构件之间的接头的平面中选择性地分离。通过这种方式，当壳体部分分离时，可对接头进行维护。

在某些实施例中，选择性释放的固定装置包括多个周向间隔开的键槽，其与所述内部部分的外周配合凸缘相关联并且各支撑一盲柱，相应的柱孔与所述外部部分的外周配合凸缘相关联，并且选择固定装置以接合所述柱从而将所述外周配合凸缘夹紧在一起。通常，柱和固定装置是互补螺纹部件。

在某些实施例中，所述键槽形成在所述内部部分的外周配合凸缘外侧焊接的槽本体中，每个所述槽本体和盲柱通过适于在所述柱上延伸并且封装所述槽本体的挠性保持件而保持组装。通过这种方式，通过保护装置免受腐蚀性侵蚀和腐蚀性环境的影响，盲柱被保持在壳体内部。这提供了一种便宜且易于更换的固定系统，其解决了可选固定方法的磨损和腐蚀问题。焊接槽体可以由不锈钢形成。

挠性保持件可以包括具有圆柱形侧壁的盖，该圆柱形侧壁适于接合槽本体并且在一端处基本被端壁封闭，该端壁具有适于在柱延伸并接合柱的孔。挠性保持件可以通过任何合适的方式固定在适当的位置。例如，挠性保持件可以在内圆柱形侧壁中的一个或两个上形成螺纹以与槽本体的互补螺纹侧表面接合。端壁孔可以是内螺纹以接合相应的螺纹柱。可选地，挠性保持件可以紧密地配合在柱上并且具有与槽本体互补的轮廓，由此保持件可以弹性地卡扣到槽本体上。弹性保持件可以适当地由耐化学腐蚀和耐磨的弹性体材料(例如聚氨酯弹性体)模制而成。

在其最简单的实施例中，盲柱包括螺栓，固定装置包括相应的螺母。柱和螺母优选为不锈钢或类似的耐蚀合金，例如

在某些实施例中，壳体部分可以由一个或多个铰链部分相对连接。这特别适于机器方向是水平(卧式)的，其中竖直铰接的外壳部分为地平面水平维护提供通路。可以几何地选择铰链部分的选定构造以与如上所述的铰链入口组件配合，以允许外壳体部分和入口组件的组装被打开为在湿端部分具有充分间隙，以提供维护通路到设备的整个湿侧。在不使用起重机的情况下，至少在卧式机器的情况下，可以实现这种通路。

在筛分机器预期的侵蚀性环境中，铰链部分或多个铰链部分可由正压润滑器润物。例如，正压润滑物可以包括油脂储存器，其由弹簧加载的活塞加压，并且具有螺纹连接到铰链的孔中的输送出口插口，以润滑其销对孔(pin-to-bore)表面。正的油脂压力抵抗磨料细粒的侵入，从而延长铰链部分的使用寿命。

在某些实施方案中，滤液或流出物出口可与外壳体部分一体形成。

在某些实施方案中，至少接收通过筛分构件的滤液的壳体部分可以由模制的聚合物或聚合物复合材料形成。由于在使用中，流出室和壳体的湿端本身暴露于磨蚀性环境中，所以一体的外壳体和流出物室可以一体地形成由诸如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的工程聚合物材料形成。可选地，外壳体可以形成为更传统的，例如耐磨损衬里钢，并且其上附接有聚合物或复合流出物腔室部分。

在某些实施例中，驱动装置可以包括马达和动力分配齿轮箱，其如现有技术通过同心轴提供差速驱动器，其中齿轮箱可以具有加压循环润滑系统，该加压循环润滑系统包括从储存器输送润滑剂的至少一个润滑剂泵，和至少两个并联的过滤器，每个过滤器与被选择用于允许过滤器维护而不用关闭齿轮箱的隔离阀装置相关联。

常规的齿轮或其他容积润滑泵可以用来自大气储存器的润滑剂来向齿轮箱供应压力。循环的润滑剂可以通过低压返回管线返回到储存器。并联过滤器可以位于供应管线或返回管线中。过滤器可以选自单次使用或可维护的过滤组件。例如，每个过滤器可以是一次性旋转式滤筒。

隔离阀装置可以采取任何合适的形式，包括但不限于电选择或手动操作的隔离阀装置。各自的隔离功能可以集成到单个动作切换阀和止回阀。例如，过滤器可以由来自泵的入口管线通过过滤器选择Y阀提供，每个过滤器在其输送管线上具有相应的止回阀。

在某些实施方式中，可以具体地解决减少产品和流出物或滤液流的交叉污染的问题。旋转的辐条底部件可以通过被选择为基本阻挡滤液污染所述产品的迷宫件而与静态壳体配合。迷宫件可以包括支撑在辐条底部件和围绕其周边的壳体部分的各自一个上的各自的相配合的迷宫部分。常规的被动迷宫部分具有相互配合的成对的接近延伸的环形脊，其交错地形成迷宫件。迷宫件可以通过与壳体相关联的歧管来加压。歧管可以包括形成在壳体部分上的环形通道，该壳体部分围绕辐条底部件的周边并将加压流体进给到迷宫件中。加压流体可以是空气，因为空气不污染任何产品或流出流。

各迷宫部分，或它们中的任何一个或另一个，可以采用迷宫部分部件的形式作为在高磨损区域中操作的可替换服务物品。

作为迷宫件的替代或作为该迷宫件的附加，交叉污染可以由以下方式解决，通过与辐条底部件关联以及被选择以基本阻挡滤液污染所述产品的挡环部分的方式使得旋转的辐条底部件与静态壳体协作。挡环部分可以包括轴向环形壁和多个周向间隔开的挡环叶片，该轴向环形壁固定到辐条底部件且被配置成接近壳体部分之间的孔而延伸，壳体部分分别接收通过筛分构件的滤液和通过辐条底部件的产品，且该挡环叶片朝向机器轴线倾斜且设置在环形壁的径向外侧并与其相邻。

在某些实施例中，挡环部分可以包括挡环构件，其包括环形壁和形成在适于固定到辐条底部件的安装凸缘上的挡环叶片。因此，挡环构件是在高磨损区域中操作的可替换的服务物品，并且另外用于以牺牲方式保护辐条底部件的部分。

在某些实施例中，固定的内部部分可以支撑起重机组件，起重机组件被选择以便维护装置的湿侧部件的移除和更换，例如涡旋组件和筛分组件中的一个或多个。在机器轴线基本水平的情况下，起重机组件可以包括由固定的内部壳体部分支撑并且在外部部分的顶部上方延伸的轨道，安装成用于沿着轨道运动的起重机，以及将起重机的提升终端连接到涡旋组件和筛分组件中的一个或多个的起重机转接器。

轨道可以包括足够长的单轨，以将部件输送到台车，其可以定制成在使用方位接收部件。起重机可以是缆式起重机或链式起重机。起重机转接器可以是普通的钩子或爪。优选地，起重机转接器被定制配置成基本通过其重心提升每个部件。

尽管现有技术需要外部起重机，但是本文中的某些实施例能够在没有额外的架空起重装置的情况下更换部件。现有技术的架空起重机通常是多用途的，并且必须相应地进行评定，本实施例的评定与实际机器部件相匹配。至组件的相对较短的线缆或链条长度降低了负载摆动的风险。

涡旋组件包括相对于涡旋驱动轴支撑涡旋叶片的结构。在或多或少的程度上，现有技术的涡旋构件的几何形状倾向于使在涡旋构件内部产品的挂料，这可导致旋转质量的增加和不平衡的操作。在某些实施例中，本发明的涡旋组件包括基本截头圆锥形的衬里，其基本将叶片的内边缘互相连接并与筛分表面间隔开，所述衬里基本延伸到辐条底部件。通过将金属表面层压有粘合的陶瓷元件，可使涡旋叶片比基底金属更耐磨。

衬里也可以基本延伸到叶片的外端。衬里可以集成到与入口组件配合的套环部分中，以将材料的进料限制到包含叶片的环形空间。

在衬里的锥形夹角使得产品挂料(hang-up)仍然发生的情况下，衬里可以与内锥形壁部分相关联，从而在衬里内形成封闭的环形空间，并呈现平坦的锥形夹角。通过这种方式，阻止任何进入该空间的材料挂料，因为通过较平坦的锥形表面作用的力的离心分量将引导产品朝向辐条底部件。

产品质量的抽样是重要的控制要素。离心机上现有的检查门(以前用于取样)包括一个手动无限制采样勺，其插入到附近有旋转部件的移动流中。采样器应该具有可重复性，所以样品应该足够一致，以便看到产品输出湿度的微小变化。

根据前述描述的离心式涡旋筛分机可以包括产品取样器。例如，产品采样器可以包括管状主体，其通过第一开口端安装到穿过所述壳体部分的壁的相应的孔，所述管状本体具有基本垂直于所述壳体部分中的产品流的管轴线。样品梭件包括管状容器，其可在所述管状本体中在采样位置与样品输送位置之间选择性地和限制性地移动，在采样位置，采样部分延伸到产品流中，在样品输送位置，输送部分从所述管状本体的第二开口端延伸出，所述采样部分具有基本面向产品流的上游的侧壁开口，且所述输送部分具有输送开口。活塞组件可在所述样品梭件中限制性地滑动并具有活塞部分和从所述第二开口端延伸出的控制杆部分，所述杆部分可操作以选择性地将所述活塞部分从位于所述采样部分的终端附近的位置移动到与所述输送开口的外端相邻的位置。

采样器可具有管状本体和采样梭件，其横截面基本为圆柱形。

样品梭件可以通过操作手柄在管状本体中限制地移动，所述操作手柄附接到样品梭件，并且从管状本体的圆柱形侧壁部分中形成的轴向槽延伸出并沿着其移动。

从以下结合附图的详细描述中，其他方面、特征和优点将变得显而易见，附图是本公开的一部分，并且通过示例的方式说明了所公开的发明的原理。

附图说明

附图有助于理解各种实施例。

图1是根据本发明的通过离心筛分装置的竖直截面；

图2是图1的装置的剖视等轴测视图；

图3是图1的装置的剖视等轴测线框视图，示出了穿过其的产品和流出流动路径；

图4和图5是用于图1的装置中的涡旋组件的分解等轴测视图；

图6是图4和5的涡旋构件部分的轮毂的详细视图；

图7是通过图4和5的涡旋组件的剖视图；

图8是图4和5的涡旋组件的毂的细节剖视图；

图9是图4和5的涡旋组件的轴部分的等轴测视图；

图10至12是示出了根据图1的装置的维护拆卸的过程侧视图；

图13是图1的装置的壳体部分之间的固定装置的细节等轴测视图；

图14是图13的固定装置的细节剖视图；

图15是用于图1的装置中的齿轮箱润滑系统的等轴测视图；

图16是在图1的装置中使用的加压迷宫的部件的剖视图；

图17是图16的迷宫式布置的剖视等轴测视图；

图18是图1的装置中的图16的迷宫式布置的剖视等轴测视图；

图19是可用于图1所示类型的装置中作为迷宫件的替代的挡环构件的等轴测视图；

图20是穿过图19的挡环构件的剖视图；

图21是图19的挡环构件的正面图；

图22是图16至18的迷宫件的简单迷宫式替代方案的剖视等轴测视图；

图23是图22的迷宫件的剖视图；

图24是图22的迷宫件的正面图；

图25是用于与图1的装置一起使用的采样器的等轴测视图，该采样器可操作地闭合；

图26是图25的采样器的可操作地打开的等轴测视图；和

图27是图25和26的采样器可操作地排出的纵剖视图。

具体实施方式

在图1至3中，大体提供了包括内部“干侧”壳体部分10和外部“湿侧”壳体部分11的离心式筛分装置。筛分组件12安装成在湿侧壳体部分11中旋转，并且包括辐条底部件13和截头圆锥形筛部件14，截头圆锥形筛部件14具有楔形丝形成的内部筛分表面15，并通过其基部可移除地固定到辐条底部件13上。辐条底部件13与壳体10协作以基本将壳体10分隔，湿侧壳体部分11将通过筛分构件14的滤液接收到流出腔室16，而干侧壳体部分12将通过辐射底部件13的产品接收到产品输送腔室17。滤液或流出腔室16与外部湿侧壳体部分11整体形成。

涡旋组件20具有多个基本螺旋形的涡旋叶片21，其支撑在制造到驱动板23上的圆锥形衬里22上。驱动板23具有固定到内驱动轴25的毂24，由此涡旋组件20是安装成在筛分构件14内旋转，其中每个叶片21的边缘选择为接近筛分表面15。内驱动轴25形成驱动组件的一部分，该驱动组件包括通过驱动锥体27安装有辐条底部件13的外轴26，内25和外26驱动轴被差速驱动，以在使用中驱动筛分组件12和涡旋组件20使其以不同的速度围绕机器轴线旋转。

入口组件30支撑在湿侧壳体部分11上并且包括入口本体31，该入口本体31限定具有轴向闭塞塞部分33的基本环形入口空间32，该环形入口空间32基本与筛分构件14的开口顶端34同轴并且开口通到该开口顶端34。材料供应管道35将待筛分的材料在重心高差(gravity head)作用下输送到环形入口空间32，材料供应管道35与环形入口空间32相切地对齐，以便基本在筛分组件12的旋转方向上输送所述材料至筛分表面15，如图3的流动路径36所示。

入口本体31包括通过套筒联接件40连接到供应管道35的一体式插口(spigot)37，允许入口组件30与供应管道35分离以进行维护。

环形入口空间32和插口37衬有由烧结氧化铝形成的耐磨砖41。入口本体31由钢制成。耐磨砖41用环氧树脂粘合剂灌浆组合物粘合到钢上。

入口组件30铰接到湿侧壳体部分11上。入口组件30将外圆筒形壁部分42延伸到湿侧壳体部分11中，以将进料限制在由筛分表面15和涡旋叶片21限定的环形空间43中。将入口组件30铰接到湿侧壳体部分11的铰链装置(未示出)被定位和构造成允许入口组件30(包括延伸到壳体部分11中的壁部分42)与壳体部分11形成空间(clear)以允许维护通道。入口组件30通过被压靠到壳体部分11的衬垫装配法兰44密封到壳体部分11，封闭螺栓穿过孔45安装。

固定的内部干燥侧壳体部分10与驱动装置相关联并且支撑驱动装置，并且与入口组件30相关联的外湿侧壳体部分11各具有互补的外周配合凸缘46、47，其利用选择性地释放的固定装置50固定，如图15和16所具体地示出。壳体部分10、11选择性地基本在辐条底部件13和筛分构件14之间的接头的平面内可分隔。

选择性地可释放的固定装置50包括多个周向间隔开的键槽51，其与内干燥侧壳体部分10的外周配合凸缘46相关联并且各支撑盲柱52，在该实施例中该盲柱为不锈钢螺栓。与外湿侧壳体部分11的外周配合凸缘47相关联的相应柱孔53与螺母54和垫圈55协作，固定装置被选择为接合螺栓52以将外周配合凸缘夹紧在一起。

键槽51形成在内干侧壳体部分10的衬垫装配密封法兰部分60的外侧57处焊接的槽本体56中，各槽本体56和盲柱通过聚氨酯弹性体弹力保持件61而保持组装，且该聚氨酯弹性体挠性保持件61被配置成在该柱52上延伸且基本封装槽本体56。焊接的槽本体56由不锈钢形成。

弹力保持件61包括具有圆柱形侧壁62的盖，其适于接合槽本体56，并且在一端处通过端壁63基本封闭，该端壁63具有适于在柱52上延伸和接合柱52的孔64。弹力保持件61可在内圆柱形侧壁62上形成螺纹，以与槽本体56的互补螺纹侧表面65接合。端壁孔64内部地设置螺纹以与相应的螺纹柱52接合。

壳体部分10、11围绕基本竖直的铰链(未示出)铰接在一起，以提供对湿侧部件的触及以进行地面水平维护。铰链部分被几何地选择成与如上所述的铰接入口组件30配合，以允许外壳体部分11和入口组件30的组装以湿端部分的充分间隙打开，以提供对设备的整个湿侧维护进入。在筛分机预期的侵蚀性环境中，铰链部分或多个铰链部分由正压润滑物(lubricator)(未示出)润滑，在该实施例中包括油脂储存器，其由弹簧加载的活塞加压并具有螺纹连接到每个铰链的孔以润滑其销对孔表面的输出出口插口(spigot)。

各轴25、26的驱动器包括电机驱动的传动皮带66，其驱动动力分配齿轮箱67，该动力分配齿轮箱67通过同心轴25、26提供差速驱动。加压循环润滑系统70如图15具体地示出，包括将润滑剂从储存器72输送到平行安装在选择器组件74上的两个一次性旋压滤筒73的润滑剂容积式叶轮泵71。循环的润滑剂经由低压返回管线75返回到储存器72。选择器组件74经由供应管线76将润滑油输送到齿轮箱67。

选择器组件74包括用于每个过滤器73的手动、杠杆单作用、过滤器选择转换阀77和各自的止回阀。

图1至3的实施例中的产品和流出物或滤液流的交叉污染在排除方法(exclusionary method)的第一实施方式的图16至18，第二实施方式的图19至21，第三实施方式的图22至24中具体地解决。

在图16至18和22至24的实施方式中(其中类似的部件被类似地编号)，排除原则是迷宫件(labyrinth)中的一个，其中辐条件13的旋转底座经由迷宫件80与内壳体10配合，该迷宫件80被选择为基本阻挡滤液污染该产品。迷宫件80包括配合的迷宫构件81、82，其机器拧紧至辐条底部件13和围绕其周围的内壳体10的一部分的各自一个。图22至24的被动迷宫构件81、82具有两个交错以形成迷宫件的接近地延伸的环形脊83对。

图16至18的迷宫件由通过歧管84的空气加压，歧管84包括通过多个端口85将加压流体供给到迷宫件中的环形通道。加压空气供应86不是产品或流出流的任何一个的污染物。

作为迷宫件的替代实施例或附加至迷宫件的可选实施例，可以是根据图19至21的实施例，通过将挡环构件87机器拧紧至辐条底部件13的方式旋转辐条底部件13与静态壳体部分10配合，来解决交叉污染。挡环构件87包括轴向的环形壁90和多个周向间隔开的挡环叶片91，环形壁90被配置成接近壳体部分10、11之间的孔而延伸，该壳体部分10、11分别接收通过筛分构件14的滤液(流出流)和通过辐条底部件13的产品，并且多个周向间隔开的挡环叶片91向机器轴线倾斜并且被设置成从环形壁90径向向外且与其相邻。

图4至图9示出了具体实施的涡旋组件20的特定特征。如上所述，驱动装置包括具有涡旋组件驱动轴25的同心驱动轴部分。本实施例包括轴向调节器，其位于安装轮毂24至驱动轴25连接处，并可操作以调节涡旋叶片21与筛分表面15的所选择的接近度。

轴向调节器包括轴部分92和涡旋部分93，每一个具有相应的凸轮表面(cammingsurface)94，从而涡旋部分93和轴部分92的相对旋转在轴向上调节所选择的接近度。轴25的端部95和涡旋毂24的孔96都是平的，并且适于通过(灵飞达)无级锁定装置97锁定在一起。轴向调节器在使用中由聚氨酯弹性体盖100保护。

在使用中，铰接的入口组件30和壳体外部部分11被摆动离开并盖100被移除，于是轴向调节器被暴露。无级锁定装置97被释放，并且涡旋构件20在轴25上旋转以实现涡旋叶片21与筛分构件14的筛分表面15之间的间隙的调节。此后，锁定装置97可以接合，安装的保护装置10和壳体部分封闭在一起。

起重机组件101(在图10至图12中最佳地示出)包括由固定的内部壳体部分10支撑并且在外部壳体部分11的顶部上方延伸的单轨道102。链式起重机103被安装成沿着单轨轨道102移动。自定义起重机转接器104、105和106将起重机103的提升终端107分别连接到筛分构件14，涡旋构件20和辐条底部件13上。相应的起重机转接器104、105和106被构造成基本穿过其重心提升相应的部件14、20和13。

涡旋组件20包括如所述的基本截头圆锥形的衬里22，其基本将叶片21的内边缘互相连接并且与筛分表面15间隔开，衬里基本延伸到辐条底部件13以及到叶片21的外端。衬里22集成到套管部分34中，该套管部分34与入口组件30配合，以将材料进料限制在容纳叶片21的环形空间43。衬里22的锥形夹角使得产品可能会出现挂料(hang up)。内锥形壁部分110在衬里22内产生封闭的环状空间111并呈现平坦的锥形夹角。通过这种方式，因为作用在更平坦的圆锥形表面上的力的离心分量将引导产品朝向辐条底部件13，所以可阻止任何进入该空间的材料挂料。

产品取样器组件112位于产品输送腔室17的侧壁113中的孔处，并且在图25至27中详细示出。产品采样器112包括通过凸缘115安装到侧壁113的圆柱形本体114。圆柱形本体114具有基本垂直于产品输送室17中的产品流的圆柱轴线。

圆柱形样品梭件116具有开放内端117以及包括一体式杆引导件121的基本封闭的外端120。圆柱形样品梭件116具有一对内取样切口122，其大体面向上通到使用中在产品室17中的产品流。在使用中，样品输送切口123大体面向下，以在使用中从采样器112通过重力辅助样品回收。

活塞126固定到穿过杆引导件121的杆127上，并且通过与推/拉手柄131相邻的锁定套环130来捕获。活塞126可在梭件116中在图25和26所示位置与如图27所示的位置之间移动。

样品梭件116通过操作手柄124而在圆筒体114中在取样位置(如图26)和样品输送位置(如图27所示)之间被限制地移动，并且该操作手柄124附接到样品梭件116并且从形成在圆柱本体114中的轴向槽125延伸出并可沿着其移动。

在使用中，在离心机的正常非取样操作(图25)中，活塞126在梭件116中前进并且梭件116被操作手柄124拉出，直到活塞126的表面和开口内端117基本与凸缘115齐平。为了采样，如图26所示，操作手柄124用于将开口外端117(由活塞126遮住)插入产品室17中，内部取样切口122暴露至产品腔室中的产品流并用样品填充梭件116。然后用手柄124取出填充的梭件116。

此后，推/拉手柄131的抽出将杆127和活塞126组件拉出，以将样品通过切口123排放到收集杯(未示出)中。

根据实施例的设备相对于现有技术的涡旋离心机具有特定优点：材料供应管道与环形空间相切对准，基本沿着筛分组件的旋转方向使进入的材料旋转。该材料需要由筛分组件提供的加速较少即可达到离心有效速度，提高生产量并减少屏幕磨损。环形空间将进料有效地限制在与筛分表面相邻的位置。该装置不需要减速器等。

使用具有根据上述的入口组件的卧式机器不会受到在地板平面延伸的进料的现有技术水平机器的缺点的限制，因为本设备中的进料与入口和机器轴线相切。

基本在辐条底部件13和筛分构件14之间的接头的平面中选择性地分离的壳体部分10、11意味着当壳体部分被分离时，可触及接头以进行维护。

盲孔柱52由聚氨酯盖61保持到壳体内部部分10，通过该装置使得该布置被保护免受严重侵蚀和腐蚀性环境的影响。这提供了一种便宜且易于更换的固定系统，其解决了替代固定方法的磨损和腐蚀问题。

各迷宫部分构件是在高磨损区域中操作的可更换的服务件，另外用于以牺牲方式保护辐条底部件的部分。

挡环构件是在高磨损区域中操作的可更换服务件，并且另外用于以牺牲方式保护辐条底部件的该部分。

根据实施例的轴向调节器允许基本无需拆卸而进行调节。初始条件根本不需要测量；调整是动态的，因为在进行调整时部件是在原位的。该调节可以实时测量，或者通过将涡旋相对于轴旋转的一个方向的相对旋转完全闭合，以及后退以产生选择的工作间隙。

尽管现有技术需要外部起重机，然而本文中的某些实施例能够在没有额外的架空起重装置的情况下更换(change out)部件。而现有技术的架空起重机通常是多用途的，并且必须相应地评估，但是本实施例的评估与实际机器部件相匹配。部件的相对较短的电缆或链条长度降低了负载摆动的风险。

在某些实施方案的前述描述中，为了清楚起见，已经提出了具体术语。然而，本公开并不旨在限于所选择的特定术语，并且应当理解，每个具体术语包括以类似方式操作以实现类似技术目的的其他技术等同术语。使用诸如“左”和“右”、“前”和“后”、“上”和“下”等的术语作为提供参考点的方便词，并且不被解释为限制性术语。

在本说明书中，词语“包含”应以其“开放”意义被理解，即在“包括”的意义上，且因此不限于其“封闭”的意义，即意义上的“只包括”。相应的含义应归于相应的词语“包括”，“包含有”和“包含”。

另外，前面仅描述了本发明的一些实施例，并且在不脱离所公开的实施例的范围和实质的情况下可以对其进行改变，修改，添加和/或变化，所述实施例是说明性的，不是限制性的。

此外，已经结合目前被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在涵盖包括在本发明的精神和范围内的各种修改和等同布置。此外，上述各种实施例可以结合其他实施例来实现，例如，一个实施例的方面可以与另一实施例的方面相结合，以实现其他实施例。此外，任何给定组件的每个独立特征或部件可以构成另外的实施例。

Claims (36)

1.一种离心式涡旋筛分装置，包括：

壳体；

筛分组件，其安装成用于在所述壳体中旋转并且包括辐条底部件和截头圆锥筛分构件，该截头圆锥筛分构件具有内筛分表面并且通过其底部可拆卸地固定至辐条底部件，所述辐条底部件与所述壳体配合以将所述壳体分为第一壳体部分和第二壳体部分，所述第一壳体部分接收通过所述截头圆锥筛分构件的滤液，且所述第二壳体部分接收通过所述辐条底部件的产品；

涡旋组件，其具有多个螺旋形涡旋叶片，并且安装成用于在所述截头圆锥筛分构件内旋转，每个所述螺旋形涡旋叶片的边缘以所选择的接近度接近于所述内筛分表面；

驱动装置，其被选择以差速驱动所述筛分组件和所述涡旋组件的旋转，并且包括同心的筛分组件驱动轴和涡旋组件驱动轴，所述筛分组件驱动轴和涡旋组件驱动轴轴向延伸穿过所述筛分组件，所述涡旋组件驱动轴通过轴向调节器连接到所述涡旋组件，所述轴向调节器包括轴部分和涡旋部分，所述轴部分和所述涡旋部分各具有各自的凸轮表面，由此所述涡旋部分和所述轴部分的相对旋转在轴向上调节所选择的接近度，并且锁定装置选择性地操作以旋转地固定所述涡旋部分和所述轴部分；和

入口组件，其支撑在所述壳体上并且与所述截头圆锥筛分构件的开口顶端配合以将待筛分的材料输送到所述内筛分表面。

2.根据权利要求1所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述锁定装置包括灵飞达锁定装置。

3.根据权利要求2所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述轴部分或所述涡旋部分包括可更换的服务备件，或者所述轴部分和所述涡旋部分均包括可更换的服务备件。

4.根据权利要求1所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述入口组件包括限定环形入口空间的入口本体和材料供应管道，所述环形入口空间与所述截头圆锥筛分构件的开口顶端同轴并且开口通到所述截头圆锥筛分构件的开口顶端，并且所述材料供应管道将待筛分的材料输送到所述环形入口空间，所述材料供应管道与所述环形入口空间切线对准，所述环形入口空间被选择为沿所述筛分组件的旋转方向将所述材料输送到所述内筛分表面。

5.根据权利要求4所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述入口本体形成所述环形入口空间并且包括与所述供应管道一体的插口，所述环形入口空间和插口衬有耐磨材料。

6.根据权利要求5所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述入口本体选自制造的金属，模制的工程聚合物或复合材料。

7.根据权利要求5所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述耐磨材料选自耐磨元件和耐磨陶瓷衬里，该耐磨元件结合到入口本体中以形成衬里，所述入口本体围绕该耐磨陶瓷衬里形成。

8.根据权利要求7所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述耐磨元件是烧结陶瓷砖。

9.根据权利要求7所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述耐磨材料是一体的热烧结陶瓷衬里，其具有与渐开线的环形入口空间部分融合的插口部分。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中切向材料供应管道的轴线位于与所述离心式涡旋筛分装置的机器轴线相交的平面中，从远离筛分组件测量，与垂直方向的角度为从0°至10°。

11.根据权利要求4至9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中待筛分的材料通过重力和/或泵被输送到所述环形入口空间。

12.根据权利要求10所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述机器轴线是水平的。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分包括与所述驱动装置相关联的固定内部部分和与所述入口组件相关联的可移动外部部分，所述内部和外部部分具有由选择性地可释放的固定装置所固定的互补的外周配合凸缘。

14.根据权利要求13所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分选择性地沿着所述辐条底部件与所述截头圆锥筛分构件之间的接头的平面可分离。

15.根据权利要求13所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述选择性地可释放的固定装置包括多个周向间隔开的键槽，所述多个周向间隔开的键槽与所述内部部分的外周配合凸缘相关联并且各支撑一盲柱，相应的柱孔与所述外部部分的周边配合凸缘相关联，以及固定装置被选择以接合所述盲柱从而将所述外周配合凸缘夹紧在一起。

16.根据权利要求15所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述键槽形成在所述内部部分的外周配合凸缘内侧焊接的槽本体中，每个所述槽本体和盲柱通过适于在所述盲柱上延伸并且封装所述槽本体的弹力保持件而被保持组装。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述盲柱包括螺栓，且所述固定装置包括螺母。

18.根据权利要求13所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分由一个或多个铰链部分相对连接。

19.根据权利要求18所述的离心式涡旋筛分装置，其中每个所述铰链部分由正压润滑物润滑。

20.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中至少接收通过所述截头圆锥筛分构件的滤液的所述第一壳体部分由模制聚合物或聚合物复合材料形成。

21.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述驱动装置包括马达和通过同心轴提供所述差速驱动的动力分配齿轮箱，所述齿轮箱具有加压循环润滑系统和至少两个并联的过滤器，该加压循环润滑系统包括至少一个润滑剂泵从储存器输送润滑剂，每个过滤器与被选择用于允许过滤器维护而不关闭所述齿轮箱的隔离阀装置相关联。

22.根据权利要求21所述的离心式涡旋筛分装置，其中每个所述过滤器是一次性旋压过滤筒。

23.根据权利要求21所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述过滤器从所述泵由入口管线通过过滤器选择Y型阀供给，每个过滤器在其输送管线上具有各自的止回阀。

24.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中旋转辐条底部件经由被选择为阻止滤液污染所述产品的迷宫件而与静态的所述第一壳体部分协作。

25.根据权利要求24所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述迷宫件通过与所述第一壳体部分相关联的歧管而被加压。

26.根据权利要求1至9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中通过与所述辐条底部件相关联且选择以阻止滤液污染产品的挡环部分，旋转辐条底部件与静态的所述第一壳体部分配合。

27.根据权利要求26所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述挡环部分包括轴向定向的环形壁和多个周向间隔的挡环叶片，所述环形壁固定到所述辐条底部件并且被配置成在接近所述第一壳体部分和所述第二壳体部分之间的孔处延伸，且该多个周向间隔的挡环叶片向所述离心式涡旋筛分装置的机器轴线倾斜并设置在所述环形壁的径向外侧且与其相邻。

28.根据权利要求26所述的离心式涡旋筛分装置，其中挡环部分包括具有所述环形壁和挡环叶片的挡环元件，该挡环叶片形成在被配置成固定至所述辐条底部件的安装凸缘上。

29.根据权利要求13所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述固定内部部分支撑起重机组件，起重机组件被选择以能够维护所述涡旋组件和所述筛分组件中的一个或多个的移除和更换。

30.根据权利要求29所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述离心式涡旋筛分装置的机器轴线是水平的，并且所述起重机组件包括由所述固定内部部分支撑并且在所述外部部分的顶部上方延伸的轨道，被安装用于沿着所述轨道移动的起重机，以及将所述起重机的提升终端连接到所述涡旋组件和所述筛分组件中的一个或多个的起重机转接器。

31.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述涡旋组件包括截头圆锥形的衬里，其将所述螺旋形涡旋叶片的内边缘互连并与所述内筛分表面间隔开，所述衬里延伸到所述辐条底部件。

32.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述螺旋形涡旋叶片的金属面与粘合的陶瓷元件层压。

33.根据权利要求1-9中任一项所述的离心式涡旋筛分装置，其中接收通过所述辐条底部件的产品的所述第二壳体部分包括产品取样器，所述产品取样器包括：

管状主体，其通过第一开口端安装到穿过所述第二壳体部分的壁的相应孔，所述管状本体具有垂直于所述第二壳体部分中的产品流的管轴线；

样品梭件，其包括管状容器，其可在所述管状本体中在采样位置与样品输送位置之间选择性地和限制性地移动，其中在采样位置，采样部分延伸到所述产品流中，在样品输送位置输送部分从所述管状本体的第二开口端延伸出，所述采样部分具有面向产品流的上游的侧壁开口，且所述输送部分具有输送开口；以及

活塞组件，其在所述样品梭件中限制性地可滑动并具有活塞部分和从所述第二开口端延伸出的控制杆部分，所述杆部分可操作以选择性地将所述活塞部分从位于所述采样部分的终端附近的位置移动到与所述输送开口的外端相邻的位置。

34.根据权利要求33所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述管状本体和样品梭件的横截面各为圆形。

35.根据权利要求33所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述样品梭件可以通过附接到所述样品梭件的操作手柄在所述管状本体中限制性地移动，所述样品梭件沿着形成在管状本体的圆柱侧壁部分中形成的轴向槽延伸出并移动。

36.根据权利要求5所述的离心式涡旋筛分装置，其中所述入口本体选自铸造的金属，模制的工程聚合物或复合材料。