CN108514760A - 一种真空抽滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种真空抽滤装置，为新型的水平抽滤装置，该装置通过将抽滤器中的多个水平抽滤单元沿纵向分别层叠设置，有效解决抽滤装置占地面积大的问题，在进行抽滤作业时，每个水平抽滤单元均在同步进行抽滤工作，同一时刻的过滤面积大，工作效率高，而且通过第一滤布导向辊和第二滤布导向辊的设置，可以实现多个水平抽滤单元中过滤布的传送，完成过滤布的自动冲洗，该真空抽滤装置相对现有的抽滤装置减少了大量的转动件使用，具有结构简单，设计合理，故障率低等优点。
Description
技术领域
本发明公开涉及真空过滤的技术领域，尤其涉及一种真空抽滤装置。
背景技术
真空抽滤装置是以真空负压为推动力，实现固液分离的设备。其基本原理是：在真空负压的作用下，将料浆中的液体透过过滤介质(滤布)抽走，而料浆中的固体颗粒则被过滤介质所截留，从而实现液体和固体的分离。真空过滤装置被广泛应用于矿山选矿厂的铁精矿、铜铁矿、硫精矿和锌精矿等产品的过滤以及化工、石油、冶金和造纸等多个行业中。
目前，真空抽滤装置主要分为三类，分别为：水平圆盘式抽滤装置、翻盘式抽滤装置以及立式圆盘抽滤装置。综合上述三类抽滤装置，主要存在如下问题：
1)占地面积大
水平圆盘式抽滤装置和翻盘式抽滤装置中的过滤面均为单层的水平过滤面，而且整个设备的占地面积要大于过滤面积，在相同过滤面积的条件下，水平圆盘式抽滤装置和翻盘式抽滤装置的占地面积要远远大于立式圆盘抽滤装置，因此，占地面积大的缺陷严重限制了水平圆盘式抽滤装置和翻盘式抽滤装置的使用。
2)结构复杂、故障率高
水平圆盘式抽滤装置设置有多个梯形滤盘，在抽滤过程中，同一时刻，每个梯形滤盘均处于不同的工序，而且每个滤盘要完成一批次浆料的抽滤处理，均需水平旋转一周，因此，对应上述工作方式，每个水平圆盘式抽滤装置均需设置中心立拄、中心分配阀(错气盘)、转台转盘、导轨、托轮等转动件和动密封接头，而过多的转动件会导致整个设备的磨损几率上升，大量的动密封接头也会增加漏气几率和漏气量，故障率高。其中，翻盘式抽滤装置和立式圆盘抽滤装置均存在类似问题，在此就不一一说明。
3)存在指标冲突、协调性差
水平圆盘式抽滤装置的卸料方式是：外圈橡胶带借助皮带挡轮与环形过滤外缘离开,形成一个出料口,过滤面上的滤饼用快速螺旋卸渣器从内环向外缘推入卸料斗中。此种卸料方式几乎不可避免的导致卸料螺旋对滤布产生较严重的损害，尤其是当滤饼卸料螺旋与滤盘平面间隙过小时，极易刮伤滤布,造成滤布通洞破损而造成真空及料浆和洗水短路,使滤液中含固量升高，过滤、洗涤效率降低；而如果为了减少滤布磨损而将滤饼卸料螺旋与滤盘平面间隙调整至过大时，又会导致大量渣在滤盘上形成层状存留，滤盘难以冲洗干净，致使滤布孔隙率降低，影响过滤强度和洗涤效率，且滤布冲洗水对水质和水压的要求高，故障率相对高。
翻盘式抽滤装置虽然采用滤盘翻转、借助“重力”和“反吹力”进行卸料可以克服水平圆盘式抽滤装置存在的滤布磨损或堵塞的问题，但由于每只滤盘都要翻转、排渣、冲洗，需由内外两端设置支持轴承座和控制滤盘翻转的翻转臂辊轮，因此，每只滤盘要增加4～5个转动部件,而转动部件的数量增加，会导致设备运行的可靠性下降、故障率高，维护过程中滤布更换难度增大，而且设备的占地面积也会进一步增大。
立式圆盘抽滤装置虽然相较于水平圆盘式抽滤装置和翻盘式抽滤装置而言，能够大量减少设备占地面积，但由于过滤面为立式，处理非黏性物料时，其滤饼厚薄不均、易龟裂、洗涤效率低下，且薄层滤饼卸料困难、滤布磨损快、易堵塞、故障率高。
4)工作效率低
上述的水平圆盘式抽滤装置、翻盘式抽滤装置以及立式圆盘抽滤装置，均具有一个相同的特征，即：在整个过滤面的一个转动周期内，过滤面上不同的分区均处于不同的工作阶段，因此，过滤面上不同的分区不能同步的完成工作过程，而这一特征实际上相当于折减了过滤面积，必然会导致效率大幅下降。
因此，如何研发一种新型的抽滤装置，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明公开提供了一种真空抽滤装置，以至少解决以往真空抽滤装置存在的占地面积大、故障率高、工作效率低等问题。
本发明提供的技术方案，具体为，一种真空抽滤装置，包括：固定机架1、抽滤器2、抽真空系统3、料浆分配器4以及翻转驱动器5；
所述固定机架1用于所述真空抽滤装置的整体支撑；
所述抽滤器2与所述固定机架1转动连接；
所述抽滤器2包括：翻转机架21、提升机构22、多个水平抽滤单元23、多个第一滤布导向辊24以及两个第二滤布导向辊25；
所述提升机构22安装于所述翻转机架21内；
多个所述水平抽滤单元23分别沿纵向间隔层叠设置，每个所述水平抽滤单元23沿纵向从上至下均包括依次设置的水平料浆槽231、过滤布232以及真空抽滤盒233，所述水平料浆槽231与所述提升机构22固定连接，且所述水平料浆槽231在所述提升机构22的驱动下，所述水平料浆槽231可相对所述过滤布232以及所述真空抽滤盒233向上提升，所述真空抽滤盒233与所述翻转机架21固定连接，且所述真空抽滤盒233的顶面设置有孔洞；
多个所述第一滤布导向辊24分别位于相邻两个水平抽滤单元23之间，且均与所述翻转机架21固定连接，实现相邻两个水平抽滤单元23中过滤布232的传送；
两个所述第二滤布导向辊25分别设置于顶层的水平抽滤单元23和底层的水平抽滤单元23的同侧，且均与所述翻转机架21固定连接，实现底层的水平抽滤单元23与顶层的水平抽滤单元23之间过滤布232的传送；
所述抽真空系统3与每个所述水平抽滤单元23中的真空抽滤盒233均连通；
所述料浆分配器4的出料端分别与每个所述水平抽滤单元23中的水平料浆槽231连通；
所述翻转驱动器5固定于所述固定机架1上，且与所述抽滤器2中的翻转机架21驱动连接。
优选，所述翻转机架21包括：翻转框架211以及两根水平旋转轴212；
所述翻转框架211由四根第一纵向角铁2111以及将四根所述第一纵向角铁2111的两端进行联结的多个第一联结角钢2112构成；
两根所述水平旋转轴212分别固定设置于所述翻转框架211的两侧，且两根所述水平旋转轴212分别通过轴承与所述固定机架1转动连接。
进一步优选，所述提升机构22包括：提升框架221、两个直线轴承、两根纵向定位轴222以及直线行程驱动装置；
所述提升框架221由四根第二纵向角铁2211以及将四根所述第二纵向角铁2211的两端进行联结的多个第二联结角钢2212构成，每个所述第二纵向角钢2211沿长度方向均分别间隔设置有条形限位孔22111，且所述条形限位孔22111与所述水平抽滤单元23中的水平料浆槽231一一对应；
两个所述直线轴承分别固定安装于所述翻转机架21的上端面和下端面；
两根所述纵向定位轴222分别一端与所述提升框架221的上端面和下端面固定连接，另一端嵌套于对应的直线轴承内；
所述直线行程驱动装置的驱动端与所述纵向定位轴222驱动连接。
进一步优选，所述提升机构22还包括压紧弹簧，所述压紧弹簧一端与所述翻转机架21的上端面下表面相抵，另一端与所述提升框架221的上端面上表面相抵。
进一步优选，所述抽真空系统3包括：集液管31、多个支路集液管32、真空抽滤管33、集液箱34以及真空泵；
所述集液管31与所述抽滤器2中的翻转机架21固定连接，且所述集液管31为两端封闭的中空管，在所述集液管31的上端封闭面上设置有安装孔；
多个所述支路集液管32分别与水平抽滤单元23中的真空抽滤盒233一一对应，且每个所述支路集液管32均一端与对应的真空抽滤盒233密封连通，另一端与所述集液管31密封连通；
所述真空抽滤管33一端密封穿过所述集液管31上端的安装孔后，沿轴线插设于所述集液管31内，且其端口位于所述集液管31的底部；
所述集液箱34与所述固定机架1固定连接，且所述集液箱34上分别设置有抽滤液接入阀341、真空泵接入阀342、外部连通阀343以及排液阀344，所述抽滤液接入阀341与所述真空抽滤管33的另一端相连接，所述真空泵接入阀342与所述真空泵相连接。
进一步优选，所述料浆分配器4包括：固定式分料器41、旋转式布料杯42以及料浆分配器连接支架43；
所述固定式分料器41包括：分料筒411、多个分料隔板412以及多个出料管413，所述分料筒411为底面封闭的圆筒，多个所述分料隔板412均位于所述分料筒411的内部，且将所述分料筒411的内部分为多个扇形存储区，每个扇形存储区对应的底面上均设置有安装孔，所述扇形存储区与所述水平抽滤单元23中的水平料浆槽231一一对应，每个所述出料管413均一端与所述安装孔连通，另一端与所述水平抽滤单元23中的水平料浆槽231连通；
所述旋转式布料杯42包括：旋转筒体421、旋转轴422以及多个布料杯出料管423，所述旋转筒体421为底面封闭的圆筒，且在所述旋转筒体421的底面中央设置有安装孔，所述旋转轴422一端与所述旋转筒体421底面上的安装孔固定连接，另一端与所述固定式分料器41转动连接，多个所述布料杯出料管423沿顺时针/逆时针斜向设置于所述旋转筒体421的下方，且与所述旋转筒体421连通；
所述料浆分配器连接支架43的上部与所述固定式分料器41固定连接，所述料浆分配器连接支架43的下部与所述固定机架1转动连接。
进一步优选，所述翻转驱动器5包括：绞盘51、多个换向滑轮52、两个定位销53以及绞绳54；
所述绞盘51的中轴与所述固定机架1固定连接，所述绞盘51的盘体可绕其中轴转动，且在盘体的外缘面设置有沟槽；
多个所述换向滑轮52分别位于所述固定机架1的两侧，且每个所述换向滑轮52均由滑轮架固定安装于所述固定机架1上；
两个所述定位销53均为圆柱状，分别对称分布于所述翻转机架21的两侧，与所述翻转机架21固定连接；
所述绞绳54中部缠绕于所述绞盘51的沟槽上，所述绞绳54一端绕过所述固定机架1一侧的换向滑轮52后与所述翻转机架21对应侧的定位销53固定连接，所述绞绳54另一端绕过所述固定机架1另一侧的换向滑轮52后与所述翻转机架21对应侧的定位销53固定连接。
进一步优选，所述真空抽滤装置，还包括：导流器6，所述导流器6串联于所述抽滤器2与所述料浆分配器4之间，且与所述抽滤器2中的翻转机架21固定连接；
所述导流器6由多个导流单元61构成，且所述导流单元61与所述水平抽滤单元23中的水平料浆槽231一一对应；
每个所述导流单元61的上端均设置有开口向上的进料口611，所述进料口611与所述料浆分配器4的出料端连通，每个所述导流单元61的下端均设置开口向下的出料口，所述出料口与对应的水平料浆槽231连通。
进一步优选，每个所述水平抽滤单元12还包括：振动器，所述振动器的驱动端与所述水平料浆槽121固定连接。
进一步优选，所述振动器为超声振动器。
本发明公开的真空抽滤装置，为新型的水平抽滤装置，该装置通过将抽滤器中的多个水平抽滤单元沿纵向分别层叠设置，有效解决抽滤装置占地面积大的问题，在进行抽滤作业时，每个水平抽滤单元均在同步进行抽滤工作，同一时刻的过滤面积大，工作效率高，而且通过第一滤布导向辊和第二滤布导向辊的设置，可以实现多个水平抽滤单元中过滤布的传送，而且过滤布在相邻两个水平抽滤单元中是反向设置的，因此，过滤布在由一个水平抽滤单元中过滤后，再传送到下一个水平抽滤单元中过滤时，其在进行滤液滤出的同时，也是自我冲洗的过程，实现过滤布的自动冲洗，该真空抽滤装置相对现有的抽滤装置减少了大量的转动件使用，具有结构简单，设计合理，故障率低等优点。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置的结构示意图；
图2为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中固定机架与翻转驱动器的结构示意图；
图3为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中抽滤器的结构示意图；
图4为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中抽滤器的局部结构示意图；
图5为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中翻转机架的结构示意图；
图6为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中提升机构的结构示意图；
图7为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中抽真空系统的结构示意图；
图8为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中料浆分配器的结构示意图；
图9为本发明公开实施例提供的一种真空抽滤装置中导流器的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
参见图1，为一种真空抽滤装置，该装置主要由固定机架1、抽滤器2、抽真空系统3、料浆分配器4以及翻转驱动器5构成。
参见图1、图2，固定机架1为固定于地面之上不运动的支架，其为抽滤器2、抽真空系统3、料浆分配器4以及翻转驱动器5中需要固定的部件提供支撑。
参见图1、图3，抽滤器2主要由翻转机架21、提升机构22、多个水平抽滤单元23、多个第一滤布导向辊24以及两个第二滤布导向辊25构成，其中，提升机构22安装于翻转机架21内，多个水平抽滤单元23分别沿纵向间隔层叠设置，以减少设备占地面积。
参见图4，每个水平抽滤单元23沿纵向从上至下均包括依次设置的水平料浆槽231、过滤布232以及真空抽滤盒233，其中，水平料浆槽231与提升机构22固定连接，且水平料浆槽231在提升机构22的驱动下，水平料浆槽231可相对过滤布232以及真空抽滤盒233向上提升，真空抽滤盒233与翻转机架21固定连接，且真空抽滤盒233的顶面设置有孔洞，参见图3，多个第一滤布导向辊24分别位于相邻两个水平抽滤单元23之间，且均与翻转机架21固定连接，实现相邻两个水平抽滤单元23中过滤布232的传送，两个第二滤布导向辊25分别设置于顶层的水平抽滤单元23和底层的水平抽滤单元23的同侧，且均与翻转机架21固定连接，实现底层的水平抽滤单元23与顶层的水平抽滤单元23之间过滤布232的传送，抽真空系统3与每个水平抽滤单元23中的真空抽滤盒233均连通，料浆分配器4的出料端分别与每个水平抽滤单元23中的水平料浆槽231连通，翻转驱动器5固定于固定机架1上，且与抽滤器2中的翻转机架21驱动连接。
其中，每个水平料浆槽231均包括入料口裙板、出料口裙板、相互平行的两个侧面裙板，上述各裙板的底边在同一平面上，将该平面称为该水平料浆槽231的底面，各裙板在该平面上部可以形成闭合的围堰；各水平抽滤单元23中水平料浆槽231的底面均相互平行。各水平料浆槽231中，入料口裙板与两个侧面裙板固定连接，出料口裙板与两个侧面裙板弹性连接且可以沿平行于水平料浆槽231底面的轴线翻转，每个侧面裙板均固定安装有两个柱状的限位销，各水平料浆槽231通过限位销与提升机构22中的条形限位孔配合连接。
上述水平料浆槽231的作用、功能为：当各裙板的底边紧密压覆在其下部的滤布表面时，各裙板所围合的围堰与其下部的滤布面形成可以接纳料浆的槽体，抽滤时槽体内料浆所含水分在真空抽滤作用下透过滤布向下流出，脱除水分的滤饼留在槽体内；为了更进改善抽滤时水分穿透滤饼的流场的均匀性，作为方案的改进，可在各水平料浆槽231中增设振动器，振动器的驱动端与水平料浆槽231的侧面裙板固定连接，驱动水平料浆槽231内的物质进行均匀振动，使抽滤时水分在滤饼中均匀分布、避免液体由滤饼中发育的裂隙集中穿透而导致的水流短路现象，其中，振动器可选用超声振动器。抽滤结束后需要卸料时，翻转抽滤器2至水平料浆槽231的底面呈竖直状态，并转动出料口裙板至其与水平料浆槽231的底面平行、使得裙板围堰出现缺口，槽体内的滤饼在重力作用下经由围堰缺口处向下脱落；当需要转动滤布时，提升机构22通过条形限位孔的下边框向上推动水平料浆槽231的限位销，使得各水平料浆槽231的底面与滤布脱离接触以释放滤布.
真空抽滤盒233为内部设置有腔体的扁平盒体，顶面有孔洞均布，各真空抽滤盒233均与翻转机架21固定连接，且每个真空抽滤盒233的顶面、底面均与水平料浆槽231的底面相互平行。抽滤时，真空抽滤盒233内部空间处于负压，过滤布232紧密覆盖在其上表面，水平料浆槽231各裙板所围合的围堰紧密压覆在过滤布232表面上，在负压作用下，水平料浆槽231内料浆所含水分透过滤布向下流出，并进一步向下穿过真空抽滤盒233顶面的孔洞而进入真空抽滤盒233的内腔.
参见图5，翻转机架21主要由翻转框架211以及两根水平旋转轴212构成，其中，翻转框架211由四根第一纵向角铁2111以及将四根第一纵向角铁2111的两端进行联结的多个第一联结角钢2112构成，两根水平旋转轴212分别对称固定设置于翻转框架211的两侧，与第一联结角钢2112固定连接，且两根水平旋转轴212的中心轴线在同一水平直线上，此外，两根水平旋转轴212分别通过轴承与固定机架1转动连接。该翻转机架21的作用为固定安装、连接抽滤器2的各部件，且使抽滤器2能够作为一个整体悬挂在固定机架1上并可以绕两根水平旋转轴212的中心轴线翻转运动。
参见图6，提升机构22主要由提升框架221、两个直线轴承、两根纵向定位轴222以及直线行程驱动装置构成，其中，提升框架221由四根第二纵向角铁2211以及将四根第二纵向角铁2211的两端进行联结的多个第二联结角钢2212构成，每个第二纵向角钢2211沿长度方向均分别间隔设置有条形限位孔22111，且条形限位孔22111与水平抽滤单元23中的水平料浆槽231一一对应连接，连接方式为将各水平料浆槽231上的四个柱状的限位销分别插入四根第二纵向角铁2211上的条形限位孔22111内，两个直线轴承分别固定安装于翻转机架21的上端面和下端面，两根纵向定位轴222分别一端与提升框架221的上端面和下端面固定连接，另一端嵌套于对应的直线轴承内，且两根纵向定位轴222的中心轴线在同一直线上，直线行程驱动装置的驱动端与纵向定位轴222驱动连接，该直线驱动装置可以是直线电机等装置。
为了使水平料浆槽能够紧密压在过滤布上，在提升机构22中还设计了压紧弹簧，该压紧弹簧一端与翻转机架21的上端面下表面相抵，另一端与提升框架221的上端面上表面相抵。
上述提升机构22的工作过程为：各水平料浆槽231上的四个柱状的限位销分别插入提升机构22中四根第二纵向角铁2211上的条形限位孔22111内，除需要转动滤布的情形外，压紧弹簧通过第二联结角钢2212而施加至四根第二纵向角铁2211的力使得四根第二纵向角铁2211相对翻转机架21向下移动，并使得各条形限位孔22111的上边框向下压紧其孔内的限位销，进而使得各水平料浆槽231紧密地压覆于其下部的过滤布232及真空抽滤盒233顶面。当需要转动滤布时，直线行程驱动装置对提升框架221施加向上的力，使得四根第二纵向角铁2211相对翻转机架21向上移动，各限位销被其所在的条形限位孔22111孔下边框向上推举，进而使得各水平料浆槽231向上抬升并脱离与其下部的过滤布232的接触，此时原本被紧压在水平料浆槽231底面与真空抽滤盒233顶面之间的过滤布232被释放、可以随着第一滤布导向辊与第二滤布导向辊的辊面转动而移动并被传送。提升机构22中纵向定位轴222及直线轴承的作用为限制水平料浆槽231与翻转机架21相互只能发生纵向直线运动。
参见图7，抽真空系统3由集液管31、多个支路集液管32、真空抽滤管33、集液箱34以及真空泵构成，其中，集液管31为两端封闭的中空管，与翻转机架21固定连接，集液管31的上端口封闭面上设置有安装孔，支路集液管32与真空抽滤盒233一一对应，各支路集液管32均为中空管，其一端管壁与集液管31管壁密封连接、另一端管壁与一个真空抽滤盒233的底面密封连接，多个支路集液管32使各真空抽滤盒233内部腔体与集液管31内部腔体相连通，真空抽滤管33为两端开口的中空管，其一端经集液管31上端口封闭面的安装孔沿轴线密封插设于集液管31内、端口置于集液管31内的底部附近，集液箱34为耐压的中空封闭容器，集液箱34与固定机架1固定连接，集液箱34内部设定了最高液面，在最高液面以上的壳体上设置有抽滤液接入阀341、真空泵接入阀342及外部连通阀343，在集液箱34底部壳体上设置有排液阀344，抽滤液接入阀341与真空抽滤管33的另一端相连接，真空泵接入阀342与真空泵相连接。
抽滤液接入阀341打开时，使得集液箱34内部空间与真空抽滤管33内部空间密封连通，抽滤液接入阀341关闭时使得集液箱34内部空间与真空抽滤管33内部空间相互隔断；真空泵接入阀342打开时，使得集液箱34内部空间与真空泵的抽气嘴密封连通，真空泵接入阀342关闭时使得集液箱34内部空间与真空泵的抽气嘴相互隔断；外部连通阀343打开时，使得集液箱34内部空间与外部空气相连通，外部连通阀343关闭时使得集液箱34内部空间与外部空气相互隔断；排液阀344打开时，使得集液箱34内部空间可以经由排液阀344与外部环境相连通、液体能够排出，排液阀344关闭时将切断集液箱34内部液体外排通道。
该抽真空系统的具体工作过程为：真空泵运行时，抽滤液接入阀341及真空泵接入阀342开通、外部连通阀343及排液阀344关闭，使得集液箱34内部处于负压状态，由于真空抽滤管33及支路集液管32的连接，进一步使得集液管31及真空抽滤盒233的内部空间形成负压，水平料浆槽231内料浆所含水分透过滤布及真空抽滤盒233顶面的孔洞而进入真空抽滤盒233的内腔，并由各支路集液管32流入集液管31、在重力作用下汇聚在集液管31内的底部，液体进一步在负压作用下由插入至集液管31内底部附近的真空抽滤管33进入集液箱34的内腔。当需要排出集液箱34内的液体时，将抽滤液接入阀341及真空泵接入阀342关闭，并打开外部连通阀343及排液阀344，集液箱34内的液体经由底部的排液阀344排出。
参见图8，料浆分配器4主要由固定式分料器41、旋转式布料杯42以及料浆分配器连接支架43构成，其中，固定式分料器41由分料筒411、多个分料隔板412以及多个出料管413构成，固定式分料器41与固定机架1固定连接，分料筒411为底面封闭的圆筒，多个分料隔板412为沿径向布置的等高隔板，各个分料隔板412均通过分料筒411中心轴线、与分料筒411的筒壁面、底面相交，相邻分料隔板412之间的夹角均相等，使分料筒411内部被划分为多个扇形存储区，每个扇形存储区对应的底面上均设置有安装孔，且扇形存储区与水平抽滤单元23中的水平料浆槽231一一对应。出料管413的数量与水平料浆槽231数量相等，每个出料管413的上端口均接入分料筒411中一个储料区底面的安装孔，且下端口开口方向为铅直向下，参见图1，在料浆分配器4与抽滤器2之间串联有导流器6，且导流器6与抽滤器2中的翻转机架21固定连接，参见图9，导流器6由多个导流单元61构成，且导流单元61与水平抽滤单元23中的水平料浆槽231以及料浆分配器4中的出料管413一一对应，参见图1、图9，每个导流单元61的上端均设置有开口向上的进料口611，该进料口611与对应的出料管413连通，每个导流单元61的下端均设置开口向下的出料口，该出料口与对应的水平料浆槽231连通，料浆分配器4中每个储料区内的料浆均在重力作用下经由其底面以下的出料管413分别自由落体进入导流器中对应的导流单元进料口内，并经由该导流单元送往对应的水平料浆槽231。
旋转式布料杯42主要由旋转筒体421、旋转轴422以及多个布料杯出料管423构成，筒体421为底面封闭的圆筒，且底面设有安装孔，筒体中心轴线与固定式分料器41筒体中心轴线为同一直线，所述旋转轴422固定安装于旋转筒体421的底面以下，旋转轴的轴线与旋转筒体421中心轴线一致，旋转轴底端与固定式分料器41转动连接。布料杯出料管423为两端开口的中空管，与旋转筒体421固定连接，布料杯出料管423上端口接入筒体421底面安装孔，各布料杯出料管423下端口处沿中心轴切线、由管内向管外的方向与下端口中心点绕旋转轴422的轴线旋转时的运动方向相反。
料浆分配器连接支架43的上部与固定式分料器41固定连接，料浆分配器连接支架43的下部与固定机架1转动连接。
该料浆分配器4的主要工作过程为：当需要进料时，料浆分配器4处于竖直状态即此时旋转式布料杯的旋转轴轴线处于铅直状态，料浆进入旋转式布料杯42的旋转筒体421内之后，料浆在重力作用下由布料杯出料管423下端口处沿管道中心轴切线向外流出，并沿料浆流出方向的反方向对旋转式布料杯42产生反作用力，使得旋转式布料杯42及布料杯出料管423下端口以旋转轴422为轴转动，料浆在上述过程中被均匀地抛洒至下方固定式分料器41的各个独立储料区内，各独立储料区内的浆料进一步在重力作用下由其底部的出料管413下端口流出，经该出料管413对应的导流器中的导流单元，最终进入对应的水平料浆槽231。由于旋转式布料杯42在每周转动过程内，其转速不会发生显著的波动，因此在旋转式布料杯42转动过程，料浆向旋转轴周边不同方位的抛洒量基本是均匀的，且由于接受料浆的分料筒411其下部内腔被分料隔板412平均分割成多个独立的储料区，这就使得每个独立的储料区均能够分配到相等的料浆流入量，相应地能够确保每个水平料浆槽231均能接受到等量的料浆。当抽滤器2需要翻转进料时，将料浆分配器4绕其与固定机架1相连接的旋转轴转动、且旋转方向与抽滤器2翻转方向相反，以配合抽滤器2的翻转过程的实施。
翻转驱动器5的主要目的在于使抽滤器2进行翻转卸料，因此，可以设计为多种结构，例如曲轴式结构或绞索式结构等，只要实现上述目的即可。在本实施方案中，具体列举了绞索式翻转驱动器的结构，参见图2，翻转驱动器5主要由绞盘51、多个换向滑轮52、两个定位销53以及绞绳54构成，其中，绞盘51的盘体可以绕其中轴转动、盘体外缘面设有沟槽，中轴固定安装于固定机架1上，换向滑轮52的转动面均设沟槽，多个所述换向滑轮52分别位于固定机架1的两侧，且每个换向滑轮52均由滑轮架固定安装在固定机架1上，两个定位销53均为圆柱状，与翻转机架21固定连接，对称分布于所述翻转机架21两侧，两个定位销53的轴线在同一根与旋转轴213的轴线相平行的直线上，绞绳54中部缠绕于绞盘51的沟槽上，绞绳54一端绕过固定机架1一侧的换向滑轮52后与翻转机架21对应侧的定位销53固定连接，绞绳54另一端绕过固定机架1另一侧的换向滑轮52后与翻转机架21对应侧的定位销53固定连接。
该翻转驱动器的工作过程为：当需要抽滤器进行翻转卸料时，可以转动绞盘51，当绞盘51进行转动时，会将一端固定连接至绞盘51盘体上的绞绳54逐渐缠绕在绞盘51盘体外缘面沟槽内，被拉紧的绞绳54通过固定机架1上换向滑轮52的导向，对绞绳54另一端连接的定位销53产生拉力，由于定位销53与翻转机架21固定连接，施加在定位销53的拉力会带动翻转机架21连同整个抽滤器2绕旋转轴213的轴线逐渐倾斜翻转，直至定位销53运动至被固定机架1上的固定结构阻挡、水平料浆槽231的底面竖直、滤饼全部倾倒完毕。此后，反向转动绞盘51，使得缠绕在绞盘51盘体外缘面沟槽内的绞绳54被释放，绞绳54上的张力及其施加在定位销53上的拉力随之减小，翻转机架21连同整个抽滤器2在其自身重力所形成的力矩作用下，绕旋转轴213的轴线反向旋转并恢复至水平料浆槽231底面位于水平面的原位。
上述实施方案中真空抽滤装置主要工作过程包括，布浆、真空抽滤、翻转卸料、集液箱排空以及各个水平抽滤单元中过滤布传动等过程；具体如下：
布浆：
在此过程中，各水平抽滤单元均位于水平位置，即各水平抽滤单元中水平料浆槽底面、过滤布面以及真空抽滤盒的顶面与底面均保持水平，而且水平料浆槽的底面紧密地压覆于过滤布上，过滤布则紧密地压覆于真空抽滤盒顶面之上，料浆分配器接收外部输入的浆料，并将其分配至导流器中各相互独立的管道的料浆流入口，浆料经由导流器各管道料浆流出口被引入各个水平抽滤单元的水平料浆槽中，料浆进入水平料浆槽后，在其内流动、分布形成表面、底面水平的料浆层。
真空抽滤：
在布浆过程完成后，进入第2个过程——真空抽滤，此过程中：首先，将外部连通阀及集液箱底部排液阀阀门关闭，打开抽滤液接入阀及真空泵接入阀，并启动真空泵抽真空。由于集液箱内部空间通过真空抽滤管与真空抽滤盒内部空间以及集液管内部空间相连通，因此在真空泵的作用下，上述各元件内部均形成负压，由于各真空抽滤盒内部空间均处于负压状态，其上部水平料浆槽内料浆所含液体在大气压作用下，经水平料浆槽底面滤布过滤后，由真空抽滤盒顶面密布的孔洞向下进入真空抽滤盒内部空间，并由支路集液管进一步流入集液管内部空间，滤除液体后形成的滤饼则被滤布阻隔、堆积在滤布上表面。进入集液管的液体在重力作用下汇聚在集液管内的底部，由于真空抽滤管下端口向下延伸插入至接近集液管底面附近处，故流入集液管底部空间的液体进一步在负压作用下进入真空抽滤管，并向上运移，经真空抽滤管上端口流入集液箱内。当滤饼含液体量降至设计指标时，关闭真空泵。
翻转卸料：
在真空抽滤过程完成后，进入第3个过程——翻转卸料，此过程中：首先断开料浆分配器中出料管与导流器中导流单元进料口的连接，并将料浆分配器通过料浆分配器连接支架相对固定机架进行翻转，使料浆分配器与导流器以及抽滤器彻底分离后，将抽滤器翻转90度，使得各水平料浆槽旋转至底面为铅直方向即垂直于水平料浆槽底面的法线方向位于水平面内，同时转动各水平料浆槽出料口裙板，使得裙板围堰出现缺口，滤饼在重力作用下经由围堰缺口处向下脱落。
集液箱排空：
在真空抽滤过程完成后，集液箱中贮存了料浆中被滤除的液体，考虑下一批次料浆的抽滤，为使得集液箱内的液面不超过设定高度，将抽滤液接入阀及真空泵接入阀关闭，并打开外部连通阀及排液阀，使得集液箱内的液体经由底部的排液阀排出。
过滤布传动：
过滤布传动的目的是通过过滤布在不同水平过滤单元之间的移动，使得过滤布在过滤的同时得到清洗。其过程如下：在翻转卸料过程完成后、下一批次料浆的布浆过程之前，启动直线行程驱动装置，使其对四根纵向联动角铁施加向上的力，固定于各水平料浆槽侧面裙板上的限位销被条形限位孔的下边框向上推举，进而使得各水平料浆槽向上抬升并脱离与其下部的过滤布的接触，即使得水平料浆槽与真空抽滤盒之间形成足够的间隙，以避免因压力对滤布夹层形成过大的静摩擦力并阻碍滤布的转动。以电机驱动导向辊，使得过滤布绕导向辊转动，对于位于某一个水平过滤单元内的一段过滤布而言，将其上表面标记为E、下表面标记为F，即在该水平过滤单元内，滤液是由标记为E的表面穿透过滤布流向标记为F的表面，当该段过滤布绕导向辊经过转动进入相邻下一个水平过滤单元后，则在该水平过滤单元中，标记为F的表面成为上表面，标记为E的表面成为下表面，在随后下一轮次的抽滤过程中，滤液改为由标记为F的表面穿透滤布流向标记为E的表面，并由此对滤布实现了反冲洗。
以此往复，重复上述的工作过程，就可以是真空抽滤装置进行持续的抽滤工作。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种真空抽滤装置，其特征在于，包括：固定机架(1)、抽滤器(2)、抽真空系统(3)、料浆分配器(4)以及翻转驱动器(5)；
所述固定机架(1)用于所述真空抽滤装置的整体支撑；
所述抽滤器(2)与所述固定机架(1)转动连接；
所述抽滤器(2)包括：翻转机架(21)、提升机构(22)、多个水平抽滤单元(23)、多个第一滤布导向辊(24)以及两个第二滤布导向辊(25)；
所述提升机构(22)安装于所述翻转机架(21)内；
多个所述水平抽滤单元(23)分别沿纵向间隔层叠设置，每个所述水平抽滤单元(23)沿纵向从上至下均包括依次设置的水平料浆槽(231)、过滤布(232)以及真空抽滤盒(233)，所述水平料浆槽(231)与所述提升机构(22)固定连接，且所述水平料浆槽(231)在所述提升机构(22)的驱动下，所述水平料浆槽(231)可相对所述过滤布(232)以及所述真空抽滤盒(233)向上提升，所述真空抽滤盒(233)与所述翻转机架(21)固定连接，且所述真空抽滤盒(233)的顶面设置有孔洞；
多个所述第一滤布导向辊(24)分别位于相邻两个水平抽滤单元(23)之间，且均与所述翻转机架(21)固定连接，实现相邻两个水平抽滤单元(23)中过滤布(232)的传送；
两个所述第二滤布导向辊(25)分别设置于顶层的水平抽滤单元(23)和底层的水平抽滤单元(23)的同侧，且均与所述翻转机架(21)固定连接，实现底层的水平抽滤单元(23)与顶层的水平抽滤单元(23)之间过滤布(232)的传送；
所述抽真空系统(3)与每个所述水平抽滤单元(23)中的真空抽滤盒(233)均连通；
所述料浆分配器(4)的出料端分别与每个所述水平抽滤单元(23)中的水平料浆槽(231)连通；
所述翻转驱动器(5)固定在所述固定机架(1)上，且与所述抽滤器(2)中的翻转机架(21)驱动连接。
2.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，所述翻转机架(21)包括：翻转框架(211)以及两根水平旋转轴(212)；
所述翻转框架(211)由四根第一纵向角铁(2111)以及将四根所述第一纵向角铁(2111)的两端进行联结的多个第一联结角钢(2112)构成；
两根所述水平旋转轴(212)分别固定设置于所述翻转框架(211)的两侧，且两根所述水平旋转轴(212)分别通过轴承与所述固定机架(1)转动连接。
3.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，所述提升机构(22)包括：提升框架(221)、两个直线轴承、两根纵向定位轴(222)以及直线行程驱动装置；
所述提升框架(221)由四根第二纵向角铁(2211)以及将四根所述第二纵向角铁(2211)的两端进行联结的多个第二联结角钢(2212)构成，每个所述第二纵向角钢(2211)沿长度方向均分别间隔设置有条形限位孔(22111)，且所述条形限位孔(22111)与所述水平抽滤单元(23)中的水平料浆槽(231)一一对应；
两个所述直线轴承分别固定安装于所述翻转机架(21)的上端面和下端面；
两根所述纵向定位轴(222)分别一端与所述提升框架(221)的上端面和下端面固定连接，另一端嵌套于对应的直线轴承内；
所述直线行程驱动装置的驱动端与所述纵向定位轴(222)驱动连接。
4.根据权利要求3所述真空抽滤装置，其特征在于，所述提升机构(22)还包括压紧弹簧，所述压紧弹簧一端与所述翻转机架(21)的上端面下表面相抵，另一端与所述提升框架(221)的上端面上表面相抵。
5.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，所述抽真空系统(3)包括：集液管(31)、多个支路集液管(32)、真空抽滤管(33)、集液箱(34)以及真空泵；
所述集液管(31)与所述抽滤器(2)中的翻转机架(21)固定连接，且所述集液管(31)为两端封闭的中空管，在所述集液管(31)的上端封闭面上设置有安装孔；
多个所述支路集液管(32)分别与水平抽滤单元(23)中的真空抽滤盒(233)一一对应，且每个所述支路集液管(32)均一端与对应的真空抽滤盒(233)密封连通，另一端与所述集液管(31)密封连通；
所述真空抽滤管(33)一端密封穿过所述集液管(31)上端的安装孔后，沿轴线插设于所述集液管(31)内，且其端口位于所述集液管(31)的底部；
所述集液箱(34)与所述固定机架(1)固定连接，且所述集液箱(34)上分别设置有抽滤液接入阀(341)、真空泵接入阀(342)、外部连通阀(343)以及排液阀(344)，所述抽滤液接入阀(341)与所述真空抽滤管(33)的另一端相连接，所述真空泵接入阀(342)与所述真空泵相连接。
6.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，所述料浆分配器(4)包括：固定式分料器(41)、旋转式布料杯(42)以及料浆分配器连接支架(43)；
所述固定式分料器(41)包括：分料筒(411)、多个分料隔板(412)以及多个出料管(413)，所述分料筒(411)为底面封闭的圆筒，多个所述分料隔板(412)均位于所述分料筒(411)的内部，且将所述分料筒(411)的内部分为多个扇形存储区，每个扇形存储区对应的底面上均设置有安装孔，所述扇形存储区与所述水平抽滤单元(23)中的水平料浆槽(231)一一对应，每个所述出料管(413)均一端与所述安装孔连通，另一端与所述水平抽滤单元(23)中的水平料浆槽(231)连通；
所述旋转式布料杯(42)包括：旋转筒体(421)、旋转轴(422)以及多个布料杯出料管(423)，所述旋转筒体(421)为底面封闭的圆筒，且在所述旋转筒体(421)的底面中央设置有安装孔，所述旋转轴(422)一端与所述旋转筒体(421)底面上的安装孔固定连接，另一端与所述固定式分料器(41)转动连接，多个所述布料杯出料管(423)沿顺时针/逆时针斜向设置于所述旋转筒体(421)的下方，且与所述旋转筒体(421)连通；
所述料浆分配器连接支架(43)的上部与所述固定式分料器(41)固定连接，所述料浆分配器连接支架(43)的下部与所述固定机架(1)转动连接。
7.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，所述翻转驱动器(5)包括：绞盘(51)、多个换向滑轮(52)、两个定位销(53)以及绞绳(54)；
所述绞盘(51)的中轴与所述固定机架(1)固定连接，所述绞盘(51)的盘体可绕其中轴转动，且在盘体的外缘面设置有沟槽；
多个所述换向滑轮(52)分别位于所述固定机架(1)的两侧，且每个所述换向滑轮(52)均由滑轮架固定安装于所述固定机架(1)上；
两个所述定位销(53)均为圆柱状，分别对称分布于所述翻转机架(21)的两侧，与所述翻转机架(21)固定连接；
所述绞绳(54)的中部缠绕于所述绞盘(51)的沟槽上，所述绞绳(54)一端绕过所述固定机架(1)一侧的换向滑轮(52)后与所述翻转机架(21)对应侧的定位销(53)固定连接，所述绞绳(54)另一端绕过所述固定机架(1)另一侧的换向滑轮(52)后与所述翻转机架(21)对应侧的定位销(53)固定连接。
8.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，还包括：导流器(6)，所述导流器(6)串联于所述抽滤器(2)与所述料浆分配器(4)之间，且与所述抽滤器(2)中的翻转机架(21)固定连接；
所述导流器(6)由多个导流单元(61)构成，且所述导流单元(61)与所述水平抽滤单元(23)中的水平料浆槽(231)一一对应；
每个所述导流单元(61)的上端均设置有开口向上的进料口(611)，所述进料口(611)与所述料浆分配器(4)的出料端连通，每个所述导流单元(61)的下端均设置开口向下的出料口，所述出料口与对应的水平料浆槽(231)连通。
9.根据权利要求1所述真空抽滤装置，其特征在于，每个所述水平抽滤单元(12)还包括：振动器，所述振动器的驱动端与所述水平料浆槽(121)固定连接。
10.根据权利要求9所述真空抽滤装置，其特征在于，所述振动器为超声振动器。
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