CN107477985B - 立式离心脱水机 - Google Patents

Abstract

一种立式离心脱水机，用于各行业浆料固液分离作业，该机主要由机壳、底座、差速器、内、外转子筛板装置、控制机构等部分组成，内、外转子安装在差速器之内、外出轴上，筛板装置安装在外转子上，控制机构装在内转子上，物料经内转子分配给筛板，从布料、过滤脱水、卸料全部过程均利用离心力来完成，电控单元指令控制机构实施全部程序控制。本机除减少磨损、节省能耗，尤其适于对各种难于脱水物料进行脱水。

Description

立式离心脱水机

技术领域

本发明涉及一种立式离心脱水机，它是利用离心力的作用进行固液分离的设备，主要用于选煤、选矿、化工等行业，如精煤、煤泥水、各种矿浆、氧化铝等固液分离作业。

背景技术

根据几年前本人研发的一种立式离心脱水机，专利号ZL200910009053.9，其结构如图1、图2所示，该机主要由机壳1、外转子2、给料槽3、销轮传动机构4、内转子5、集水槽6、差速器7、内出轴8、外出轴9、底座10、筛板装置11、扇形腔室12、布料槽13、多层配料盘14等组成。其工作原理是，电机通过差速器7之内、外出轴8、9带动内转子5和外转子2差速旋转，物料由给料槽3进入内转子5，经布料槽13按顺序逐个进入各扇形腔室12，在离心力作用下均布于腔室外圆的筛板装置11内表面，水分透过筛板上的滤网和料层进入筛板内部，经其下端轴孔流入集水槽6内再排出机外，截留于筛板内表面上的滤饼经干燥后，按照机器设定的程序逐个地将筛板绕自身中心线旋转180°，滤饼由里面转到外面，在离心力作用下将滤饼卸掉，同时，筛板外表面转到里面，开始接受布料、过滤、干燥等过滤程序。如此，实现筛板内表面进行过滤、干燥，外表面进行卸料、清理双面同时工作状态，且均靠离心力完成，无须另加动力。固定于内转子上的销轮传动机构，在内转子、外转子之间建立起独立传动关系，是准确无误地完成这一过程之关键。

图2是上述离心脱水机第二种结构形式，二者之区别在于，第二种结构取消了扇形腔室12，全部筛板在外转子外圆部位围成一个完整地圆筒形状，过滤时，物料经布料槽13连续布放于筛板内表面；此外，第二种结构增设有多层配料盘，适合于粗颗粒固体物料脱水使用。

发明内容

为满足更多种不同性质物料、工况、工艺过程的要求，本发明在上述研发的立式离心脱水机第二种结构形式基础上作出进一步改进和提高，其技术方案如图3所示，机壳1和差速器7分别固定在底座10上，差速器的内出轴8和外出轴9上分别装有内转子5和外转子2，并由差速器带动作差速旋转；各筛板装置 11安装于外转子的上、下轴承座上，全部筛板围成一个圆筒形状，各筛板间设有密封，筛板装置在随外转子公转的同时，还可绕自身轴线旋转。销轮传动机构4在内、外转子间建立起一种独立地传动联系，其中销轮45不与内转子5固定，而是浮动于内、外转子之间，通过控制机构15中的夹持机构16和棘轮机构 46分别与内转子5和外转子2实现结合或分离，使销轮45根据程序需要分别随同内转子或外转子一起旋转，完成供料、过滤和卸料作业。内转子5上部为圆筒段，并焊有圆盘，圆盘外圆装有多个摩擦块，它成为夹持机构16的一部分，内转子下部设有多个竖直料筒，每个料筒对应一个水平方向布料槽13，每个布料槽后面又设有一个铲料机构17，铲料机构将料层脱水过程由静态脱水变为动态脱水，布料槽及铲料机构如图4所示，主要由布料槽13、挡料板20、调节板21、料铲22、侧板23、横轴24、连接件25、横梁26 等件组成。外转子2由上盘、下盘和若干支撑杆构成，支撑杆分布于圆盘最外周，将上、下盘牢固地连接成一个整体，上盘之上表面设有支承环，作为销轮45与外转子结合时的支承，上、下盘外圆周各自装有若干轴承座，筛板装置11之上、下轴颈装于其中。筛板装置11如图5所示，它为双腹板、双凹形弧面结构，主要由控水管27、滤网32和筛板体和压框34组成，筛板体则由下轴颈28、框架29、筋条30、上轴颈31、双层腹板33构成。控制机构15如图6所示，主要由销轮传动机构4、压下机构、夹持机构16、棘轮机构46、推拉机构18和信号检测等部分组成，销轮传动机构主要由销轮45和齿轮44等组成，销轮45 不与内转子固定，而是浮动于内转子5和外转子2之间，齿轮44安装在筛板装置11上轴端；压下机构套装在内转子上部圆筒段外部，包括滑套35、压紧环37、滚轮38、压下套40和多个斜面垫块等构件；夹持机构16固定于内转子上部圆盘的下面，由滑块36、连杆50、杠杆49、支撑杆48、和摩擦块47组成；棘轮机构46中棘轮固定于销轮45下部，棘爪安装于外转子2上盘支承环内圆壁上；推拉机构18固定于机壳(1)上，为压下和夹持动作提供动力，主要由弹簧架51、弹簧52、推拉杆53、电磁铁54和支座55等组成，电磁铁可用伺服电缸代替；信号检测部分包括内转子信号盘39、销轮信号盘41、外转子信号盘42、位置传感器43等构件，各信号盘分别装于相应的部件上，位置传感器固定于机壳上，并分别对应于3个信号盘。供料装置19设置在主机侧旁，根据程序要求进行供料或停料，主要由料槽56、流量计57和电动料浆阀58、管路59和支架60等部分组成，料槽分为两个小槽，并设有溢流装置，电动料浆阀之电动执行器可用伺服电缸代替，保证动作迅速、灵敏。电控单元对设备运转全过程进行随时检测和运算，并根据预先过滤参数的设定适时发出各种动作指令，通过控制机构15和销轮传动机构4执行完成，实施总体控制和各种有关参数的设置与调整，并可根据物料和工艺要求不同，采取断续或连续供料、过滤和卸料，或者采取多次供料和冲洗等生产流程。

本发明离心脱水机之工作原理如下：电机通过差速器7的内出轴8和外出轴9，带动内转子5和外转子2作差速旋转，物料由给料槽3进入内转子5，经各垂直料筒和水平布料槽13，利用离心力将物料连续布放到围成圆筒形筛板装置11的内表面上，水分通过筛网和料层进入到筛板内部，并自下轴颈内孔流出进入集水槽6，再排出机外，截留在筛板内表面上的物料形成滤饼，当全部筛板装置布完料后即停止供料，进入完全过滤、干燥阶段，铲料机构将物料层脱水过程由静态脱水变为动态脱水，提高过滤效率；当达到预定脱水时间后，发出卸料指令，夹持机构16夹紧销轮45，销轮在内转子5带动下拨动齿轮44，逐一将筛板装置11绕自身轴线旋转180°，滤饼由里面翻转到外面，在离心力的作用下将滤饼卸掉，由外部转到里面的筛板表面则进入准备接受新的布料和过滤作业，筛板自转前后销轮传动传动机构4将自行完成解锁和锁定，当全部筛板卸料完毕后即停止卸料，此时，夹持机构16松开，销轮45脱离内转子5而与外转子 2接触，并在棘轮46作用下随外转子一起旋转，根据电控单元随时检测和计算，当内、外转子和销轮达到某一规定相位角时，再次开始布料、过滤、干燥，开始新一轮的作业循环，卸料和布料在某一时间段可以同时进行。整个过滤过程均由电控单元随时检测和运算，并根据预先过滤参数的设定适时发出各种动作指令，通过控制机构15和销轮传动机构4执行完成，实施总体控制。如果某种物料所需过滤时间很短，则设备可采取前面连续逐一翻板卸料，后面连续进行布料工作状态，从而更大的提高设备产能，这是另一种工作方式。

本发明离心脱水机达到如下效果：

1、本发明之结构和工作方式除了具备之前研发的立式离心机之全部特点外，对各种不同性质物料的适应性更为广泛，特别是对粒度细、粘度大、难脱水物料效果尤为明显；

2、在相同条件下，比之前研发的离心机更节能，效率更高；

3、设备自动化程度高，可根据需要调节各种有关参数，以达到最佳脱水效果和经济效果；

4、除能按正常程序工作外，还可改变程序，多次加料、多次冲洗作业，满足各种工艺流程需要；当物料过滤所需的时间很短时，还可连续供料和连续卸料，最大限度地提高设备产能。

附图说明

图1为此前本人研发的立式离心脱水机示意图，图2为此前本人研发的离心机之第二种结构形式；

1、机壳 2、外转子 3、给料槽 4、销轮传动机构 5、内转子 6、集水槽 7、差速器 8、内出轴 9、外出轴 10、底座 11、筛板装置 12、扇形腔室 13、布料槽 14、多层配料盘；

图3为本发明立式离心脱水机示意图，其中a为主视图，b为俯视图；

1、机壳 2、外转子 3、给料槽 4、销轮传动机构 5、内转子 6、集水槽 7、差速器 8、内出轴 9、外出轴 10、底座 11、筛板装置 13、布料槽 15、控制机构 16、夹持机构 17、铲料机构 18、推拉机构 19、供料装置；

图4为本发明离心脱水机之布料槽和铲料机构示意图；

5、内转子 13、布料槽 20、挡料板 21、调节板 22、料铲 23、侧板 24、横轴 25、连接件 26、横梁；

图5为本发明立式离心机之筛板装置示意图，a为主视图，b为横截面图；

27、控水管 28、下轴颈 29、框架 30、筋条 31、上轴颈 32、滤网 33、双腹板 34、压框；

图6为本发明立式离心机之控制机构示意图；

1、机壳 2、外转子 3、给料槽 5、内转子 35、滑套 36、滑块 37、压下环 38、滚轮39、内转子信号盘 40、压下套 41、销轮信号盘 42、外转子信号盘 43、位置传感器 44、齿轮45、销轮 46、棘轮机构 47、摩擦块 48、支撑杆 49、杠杆 50、连杆 51、弹簧架 52、弹簧 53、推拉杆 54、电磁铁 55、支座；

图7为本发明立式离心机之供料装置示意图；

56、料槽 57、流量计 58、电动料浆阀 59、管路 60、支架。

具体实施方式

根据本发明图3至图7之技术方案，机壳1和差速器7分别固定在底座10上，差速器的内出轴8和外出轴9分别装有内转子5和外转子2，筛板装置11的上、下轴颈，安装于外转子的上、下轴承之中，全部筛板围成一个圆筒形状，筛板间装有密封条，销轮传动机构4在内、外转子之间建立起一种独立传动联系，其中销轮45不与内转子作固定，而是浮动与内、外转子之间，通过控制机构中的夹持机构16和棘轮机构46分别与内转子5和外转子2实现结合或分离，使销轮45根据需要分别随同内转子或外转子一起旋转，完成供料、过滤和卸料作业。

内转子5上部为圆筒段，并焊有圆盘，圆盘外圆装有多个摩擦块，它成为夹持机构16的一部分，内转子下部设有多个竖直料筒，每个料筒对应一个水平布料槽13，每个布料槽后面又设有一个铲料机构。外转子2由上盘、下盘和多个支撑杆组成，支撑杆分布于圆盘最外周，将上下盘牢固地连接成一个整体，上盘上表面设有支承环，作为销轮与外转子结合时的支承，上、下盘外圆周各自装有若干个轴承座，筛板装置11之上、下轴颈装于其中，筛板在随外转子公转的同时，还可绕自身轴线旋转。筛板装置11为双凹形弧面结构，主要由控水管、滤网、筛板体、和压框组成。控制机构15主要由销轮传动机构、压下机构、夹持机构、棘轮机构、推拉机构和信号检测部分组成，销轮45不与内转子5固定，而是浮动于内转子5 和外转子2之间，齿轮44装于筛板装置11上轴端，压下机构套装于内转子5上部圆筒段外部；夹持机构 16固定于内转子5上部圆盘的下面；棘轮机构中棘轮和棘爪分别安装于销轮45下部和外转子2上盘支承环之内圆孔壁上；推拉机构18固定于机壳上，为压下、夹持操作提供动力；信号检测部分各信号盘分别安装于对应部件上，位置传感器固定在机壳上，并对应各自信号盘；供料装置设置在主机侧旁；电控单元对设备运转全过程进行适时检测、运算，并发出动作指令，实施总体控制以及各种有关参数的设置与调整。

Claims (2)

1.一种立式离心脱水机，主要由机壳(1)、外转子(2)、销轮传动机构(4)、内转子(5)、集水槽(6)、差速器(7)、底座(10)、筛板装置(11)、控制机构(15)、供料装置(19)和电控单元等部分组成；机壳(1)和差速器(7)分别固定在底座(10)上，内转子(5)和外转子(2)分别安装在差速器(7)之内出轴(8)和外出轴(9)上，并由差速器带动作差速旋转，各筛板装置(11)安装于外转子(2)的上、下轴承座上，全部筛板围成一个圆筒形状，各筛板之间设有密封，筛板装置在随外转子公转的同时，还可绕自身轴线旋转；本发明之特征在于，销轮传动机构(4)在内、外转子间建立起一种独立地传动联系，其中销轮(45)不与内转子固定，而是浮动于内、外转子之间，通过控制机构(15)的夹持机构(16)和棘轮机构(46)分别与内转子(5)和外转子(2)实现结合或分离，使销轮45根据程序需要分别随同内转子(5)或外转子(2)一起旋转，完成供料、过滤和卸料作业；内转子(5)上部为圆筒段，并焊有圆盘，圆盘外圆装有多个摩擦块，它成为夹持机构(16)的一部分，内转子下部设有多个竖直料筒，每个料筒对应一个水平方向布料槽(13)，每个布料槽后面又设有一个铲料机构(17)，铲料机构将料层脱水过程由静态脱水变为动态脱水，布料槽和铲料机构主要由布料槽(13)、挡料板(20)、调节板(21)、料铲(22)、侧板(23)、横轴(24)、连接件(25)、横梁(26)等件组成；外转子(2)由上盘、下盘和若干支撑杆构成，支撑杆分布于圆盘最外周，将上、下盘牢固地连接成一个整体，上盘之上表面设有支承环，作为销轮(45)与外转子(2)结合时的支承，上、下盘外圆周各自装有若干轴承座，筛板装置(11)之上、下轴颈装于其中；筛板装置(11)采用双腹板、双凹形弧面结构；控制机构(15)，主要由销轮传动机构(4)、压下机构、夹持机构(16)、棘轮机构(46)、推拉机构(18)和信号检测等部分组成，销轮传动机构主要由销轮(45)和齿轮(44)等组成，销轮(45)不与内转子(5)固定，而是浮动于内、外转子之间，齿轮(44)安装在筛板装置(11)上轴端；压下机构套装在内转子上部圆筒段外部，包括滑套(35)、压紧环(37)、滚轮(38)、压下套(40)和多个斜面垫块等构件；夹持机构(16)固定于内转子上部圆盘的下面，由滑块(36)、连杆(50)、杠杆(49)、支撑杆(48)、和摩擦块(47)组成；棘轮机构(46)中棘轮安装于销轮(45)下部，棘爪固定于外转子(2)上盘支承环内圆壁上；推拉机构(18)固定于机壳(1)上，为压下和夹持动作提供动力，主要由弹簧架(51)、弹簧(52)、推拉杆(53)、电磁铁(54)和支座(55)等组成，电磁铁可用伺服电缸代替；信号检测部分包括内转子信号盘(39)、销轮信号盘(41)、外转子信号盘(42)、位置传感器(43)等构件，各信号盘分别装于相应的部件上，位置传感器固定于机壳上，并分别对应于3个信号盘；供料装置(19)设置在主机侧旁，根据程序要求进行供料或停料；电控单元对设备运转全过程进行随时检测、运算，并根据预先过滤参数的设定适时发出各种动作指令，通过控制机构15和销轮传动机构4执行完成，实施总体控制和各种有关参数的设置与调整，并可根据物料和工艺流程要求不同，采取断续或连续供料、过滤和卸料，或者采取多次供料和冲洗生产流程。

2.根据权利要求1所叙述的立式离心脱水机，其特征在于，筛板装置(11)为双腹板、双凹形弧面结构，主要由控水管27、滤网32、筛板体和压框34组成，筛板体则由下轴颈28、框架29、筋条30、上轴颈31、双层腹板33构成；供料装置(19)主要由料槽(56)、流量计(57)和电动料浆阀(58)、管路(59)和支架(60)等部分组成，料槽分为两个小槽，并设有溢流装置，电动料浆阀之电动执行器可用伺服电缸代替，保证动作迅速、灵敏。

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