CN109909161B - 用于废弃电路板粉碎物料的分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于废弃电路板粉碎物料的分离装置。分离装置机架上的两侧对称安装有两个超声波组件，两个超声波组件之间布置有传送带；每个超声波组件均包括调节支架和超声波发生装置；驱动电机通过驱动电机支架固定在分离装置机架上，驱动电机通过联轴器与驱动轮相连，驱动轮通过驱动轮支架安装在分离装置机架上，张紧轮通过张紧支架安装在分离装置机架上，传送带套在驱动轮和张紧轮上。本发明通过超声发生装置对传送带上移动的多组分粒料加载声辐射力，实现不同组分粒料的分离，筛分效率高。

Description

用于废弃电路板粉碎物料的分离装置

技术领域

本发明涉及塑料加工技术领域，特别是涉及一种用于废弃电路板粉碎物料的分离装置。

背景技术

在塑料制品的加工过程中，为了提高产品的纯净度或满足特定工序要求，需要对大小基本一致的多组分粒料物进行分离，采用人工方法效率低下，化学方法会伴随环境污染的问题，采用振动方法功耗大，噪音大。

发明内容

本发明针对多组分粒料物分离困难的问题，充分利用粒料密度之间的差异，提供了一种用于废弃电路板粉碎物料的分离装置。

本发明的技术方案如下：

本发明包括分离装置机架、超声波组件、料斗和传送带；分离装置机架上的两侧对称安装有两个超声波组件，两个超声波组件之间布置有传送带，传送带上方设有料斗，料斗放置有废弃电路板粉碎物料；每个超声波组件均包括调节支架和超声波发生装置，调节支架固定在分离装置机架上，调节支架上均安装有超声波发生装置；两个超声波发生装置通过各自的调节支架对置安装在传送带两侧，两个超声波发生装置探头对置并位于传送带上表面的正下方，料斗中的废弃电路板粉碎物料落下到传送带上运输，通过两个超声波发生装置对传送带上的废弃电路板粉碎物料加载声辐射力实现分离。

所述的粉碎物料包含有直径相同但质量不同的混合粒料，混合粒料在传送带上以沿平行于输送方向的条状分布，在传送带带动下从输入侧运动到输出侧，途经超声波发生装置时受到声辐射力，质量不同的粒料产生位移偏离，分布在不同位置的条状上，实现混合粒料中不同质量的粒料分离。

所述的调节支架包括调节支架上夹块、调节支架下夹块和调节支架固定板；调节支架上夹块底面设有半圆凹槽，调节支架下夹块顶面设有半圆凹槽，调节支架上夹块和调节支架下夹块的半圆凹槽相对接形成用于安装固定超声波发生装置座部的圆形凹槽，调节支架上夹块和调节支架下夹块之间通过内六角螺钉固接，使得超声波发生装置装在圆形凹槽上；调节支架固定板安装在分离装置机架下方，调节支架下夹块安装在分离装置机架上方，分离装置机架上开设有两条平行的条形槽，每个条形槽中均装有螺栓，螺栓穿过条形槽且两端分别连接调节支架固定板和调节支架下夹块并用螺母拧紧固定，调节支架下夹块和调节支架固定板通过螺栓和螺母装配在分离装置机架上；通过螺母拧松调整调节支架下夹块在两个条形槽上的安装位置，进而调节超声波发生装置与传送带间的距离，调节多组分粉碎物料的筛分效果。所述分离装置机架上的条形槽上标有刻度，具体实施通过观察刻度进行调节。

所述的驱动轮支架包括驱动轮轴、两个驱动轮支架板；驱动轮支架板呈L形，驱动轮支架板L形的水平底部通过螺母和螺栓装配在分离装置机架上，两个驱动轮支架板L形的竖直侧部之间支撑套装有驱动轮轴，两个驱动轮支架板L形的竖直侧部均开设圆孔，驱动轮轴支撑套装在两个驱动轮支架板的圆孔之间，驱动轮通过键同轴套装在驱动轮轴上。

所述的张紧支架包括张紧轮轴和两个张紧轮支架板；张紧轮支架板呈L形，张紧轮支架板L形的水平底部通过螺栓和螺母装配在分离装置机架上，两个张紧轮支架板L形的竖直侧部均开设腰形孔，腰形孔的长度方向平行于传送带的输送方向，张紧轮轴支撑套装在两个张紧轮支架板的腰形孔之间，张紧轮通过键同轴套装在张紧轮轴上；其中一个张紧轮支架板L形的竖直侧部固定有凸耳，内六角螺钉一端旋合连接在凸耳上，另一端抵住张紧轮轴，通过内六角螺钉调整旋进和旋出调整张紧轮轴在腰形孔槽中的位置，调整张紧轮轴和驱动轮之间的轴距，即调整驱动轮和张紧轮之间的距离，实现传送带的张紧。

所述的分离装置机架上安装有驱动电机、驱动轮、张紧轮、驱动轮支架和张紧支架，驱动电机通过驱动电机支架固定在分离装置机架上，驱动电机通过联轴器与驱动轮相连，驱动轮通过驱动轮支架安装在分离装置机架上，张紧轮通过张紧支架安装在分离装置机架上，传送带套在驱动轮和张紧轮上。

所述的张紧轮包括张紧轮体、轴承、孔用弹性挡圈，张紧轮体开设有中心通孔，中心通孔内中央安装轴承，轴承两端处的中心通孔内壁开设有两条环形凹槽，孔用弹性挡圈嵌装在环形凹槽内实现轴承轴向固定。

本发明的有益效果如下：

1)本发明利用多组分粒料间物理性质差异，通过声辐射力进行分离，自动化程度高，工作性能稳定，生产效率高。

2)本发明是一种高效环保物料分离装置。无有毒气体产生，无废弃化学药剂，分离过程对环境要求低，噪音小，对人员及环境没有危害。

附图说明

为了进一步阐述本发明所描述的内容，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。应当理解，这些附图仅作为典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。

图1为本发明的三维结构示意图。

图2为分离装置机架结构剖视图。

图3为调节支架结构示意图。

图4为驱动电机支架结构示意图。

图5为驱动轮结构剖视图。

图6为驱动轮支架结构示意图。

图7为驱动轮轴示意图。

图8为张紧轮结构剖视图。

图9为张紧支架结构示意图。

图10为张紧轮轴示意图。

图11为分离过程(俯视)示意图。

图中：分离装置机架1、调节支架2、超声波发生装置3、驱动电机4、驱动电机支架5、联轴器6、料斗7、驱动轮8、驱动轮支架9、传送带10、张紧支架11、张紧轮12、内六角螺钉2-1、调节支架上夹块2-2、调节支架下夹块2-3、螺栓2-4、调节支架固定板2-5、螺母2-6、螺母9-1、螺栓9-2、驱动轮轴9-3、驱动轮支架板9-4、张紧轮轴11-1、内六角螺钉11-2、张紧轮支架板11-3、螺栓11-4、螺母11-5、张紧轮体12-1、轴承12-2、孔用弹性挡圈12-3。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭晓的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰和改变。

如图1所示，具体实施采用装置包括分离装置机架1、超声波组件、料斗7和传送带10；分离装置机架1上的两侧对称安装有两个超声波组件，两个超声波组件之间布置有传送带10，传送带10上方设有料斗7，料斗7放置有废弃电路板粉碎物料；每个超声波组件均包括调节支架2和超声波发生装置3，调节支架2固定在分离装置机架1上，调节支架2上均安装有超声波发生装置3；分离装置机架1上安装有驱动电机4、驱动轮8、张紧轮12、驱动轮支架9和张紧支架11，驱动电机4通过驱动电机支架5固定在分离装置机架1上，驱动电机4通过联轴器6与驱动轮8相连，驱动轮8通过驱动轮支架9安装在分离装置机架1上，张紧轮12通过张紧支架11安装在分离装置机架1上，传送带10套在驱动轮8和张紧轮12上。

两个超声波发生装置3通过各自的调节支架2对置安装在传送带10两侧，两个超声波发生装置3探头对置并位于传送带10上表面的正下方，料斗7中的废弃电路板粉碎物料落下到传送带10上运输，通过两个超声波发生装置3对传送带10上的废弃电路板粉碎物料加载声辐射力实现分离。

如图2所示，为本发明分离装置机架1结构剖视图，分离装置机架1上有两条条形槽，用来调整调节支架2的位置，内部设有筋板，用来加强分离装置机架刚度。

如图3所示，调节支架2包括调节支架上夹块2-2、调节支架下夹块2-3和调节支架固定板2-5；调节支架上夹块2-2底面设有半圆凹槽，调节支架下夹块2-3顶面设有半圆凹槽，调节支架上夹块2-2和调节支架下夹块2-3的半圆凹槽相对接形成用于安装固定超声波发生装置3座部的圆形凹槽，调节支架上夹块2-2和调节支架下夹块2-3之间通过内六角螺钉2-1固接，使得超声波发生装置3装在圆形凹槽上；调节支架固定板2-5安装在分离装置机架1下方，调节支架下夹块2-3安装在分离装置机架1上方，分离装置机架1上开设有两条平行的条形槽，每个条形槽中均装有螺栓2-4，螺栓2-4穿过条形槽且两端分别连接调节支架固定板2-5和调节支架下夹块2-3并用螺母2-6拧紧固定，调节支架下夹块2-3和调节支架固定板2-5通过螺栓2-4和螺母2-6装配在分离装置机架1上；通过螺母2-6拧松调整调节支架下夹块2-3在两个条形槽上的安装位置，进而调节超声波发生装置3与传送带10间的距离，调节多组分粉碎物料的筛分效果。分离装置机架1上的条形槽上标有刻度，具体实施通过观察刻度进行调节。

如图4所示，为本发明驱动电机支架9，右侧通过螺栓螺母固定在分离装置机架1上，左侧为螺钉孔，驱动电机4通过内六角螺钉安装在上面。

如图5所示，本发明驱动轮8。轮毂处设有键槽，通过键与驱动轮轴9-3连接，用来传递运动。

如图6、图7所示，驱动轮支架9包括驱动轮轴9-3、两个驱动轮支架板9-4；驱动轮支架板9-4呈L形，驱动轮支架板9-4L形的水平底部通过螺母9-1和螺栓9-2装配在分离装置机架1上，两个驱动轮支架板9-4L形的竖直侧部之间支撑套装有驱动轮轴9-3，驱动轮轴9-3为阶梯轴，如图7所示，两个驱动轮支架板9-4L形的竖直侧部均开设圆孔，驱动轮轴9-3支撑套装在两个驱动轮支架板9-4的圆孔之间，驱动轮8通过键同轴套装在驱动轮轴9-3上；

如图8所示，张紧轮12包括张紧轮体12-1、轴承12-2、孔用弹性挡圈12-3，张紧轮体12-1开设有中心通孔，中心通孔内中央安装轴承12-2，轴承12-2两端处的中心通孔内壁开设有两条环形凹槽，孔用弹性挡圈12-3嵌装在环形凹槽内实现轴承12-2轴向固定。

如图9、图10所示，张紧支架11包括张紧轮轴11-1和两个张紧轮支架板11-3；张紧轮支架板11-3呈L形，张紧轮支架板11-3L形的水平底部通过螺栓11-4和螺母11-5装配在分离装置机架1上，两个张紧轮支架板11-3L形的竖直侧部均开设腰形孔，腰形孔的长度方向平行于传送带10的输送方向，张紧轮轴11-1支撑套装在两个张紧轮支架板11-3的腰形孔之间，张紧轮12通过键同轴套装在张紧轮轴11-1上；其中一个张紧轮支架板11-3L形的竖直侧部固定有凸耳，内六角螺钉11-2一端旋合连接在凸耳上，另一端抵住张紧轮轴11-1，通过内六角螺钉11-2调整旋进和旋出调整张紧轮轴11-1在腰形孔槽中的位置，调整张紧轮轴11-1和驱动轮8之间的轴距，即调整驱动轮8和张紧轮12之间的距离，实现传送带10的张紧。

如图11所示，粉碎物料包含有直径相同但质量不同的混合粒料，混合粒料在传送带10上以沿平行于输送方向的条状分布，在传送带10带动下从输入侧运动到输出侧，途经超声波发生装置3时受到声辐射力，质量不同的粒料产生位移偏离，朝向远离声辐射力源偏移，分布在不同位置的条状上，实现混合粒料中不同质量的粒料分离。

本装置的具体实施方式如下：

步骤一：将废弃电路板粉碎物料通过粉碎机粉碎成直径大小相同的粒料。根据要分离物料物理特性，计算设定两边超声发生装置3与传送带10的距离和超声发生装置的振幅频率等参数。

具体为：设定筛分物料距离超声波发生装置沿声辐射力方向的距离S。超声波声源振动频率f和振幅A，通过解如下公式求取。

式中，R为粉末颗粒半径，ρ₀为空气的静态密度，ρ_s为基板材料颗粒密度，A为声源振动振幅，f为声源振动频率，c₀为空气的声速，y为声波中质点与振幅面的距离，L为换能器宽度。

基板材料颗粒位移S可通过传送带的带速v和超声波换能器振动幅值A调节。

步骤二：启动驱动电机4，驱动电机4通过联轴器6带动驱动轮8转动，调节张紧支架11使得张紧轮12与传送带10产生适当压力，传送带10在摩擦力作用下绕驱动轮8和张紧轮12循环转动。

步骤三：将多组分混合粒料从料斗7下落至传送带10输入侧，即机架位置比较高的一侧，混合粒料包含质量不同的粒料，当物料在传送带10带动下经过超声发生装置3时，由于粒料间密度不同，受到声辐射力，质量小的粒料B产生较大偏离，处于传送带中央位置；质量小的粒料A产生较小偏离，处于传送带边缘位置，不同直径的粒料在传送带上沿前进方向呈条状分布，条状之间具有一定距离。

步骤四：不同物料在传送带输出侧被抛入相应的容器中，完成分离。

具体实施中，设定控制不同的传送带的带速v和超声波换能器振动幅值A重复步骤进行多次筛分处理。这样能有效分离出废弃电路板粉末中的贵金属粉末颗粒，提高贵金属的纯度。具体可包括：

步骤4.1)：第一次筛分后取靠近超声波换能器的一部分粉末产物重新放置到传送带上再从输入侧运动到输出侧运送，进行下一次筛分；

步骤4.2)：第二次筛分处采用以下方式设定传送带的带速v和超声波换能器振动幅值A：设置废弃电路板粉末颗粒和基板材料颗粒之间的位移为SL_2＝λSL₁，通过反解以下公式获得带速v₂和超声波换能器振动幅值A₂；

其中，SL₁表示第一次筛分时的位移阈值SL，SL₂表示第二次筛分时的位移阈值SL；λ为位移衰减系数，为大于0小于1的数字，降低新位移值S可以降低再次筛选时的误筛率；

然后以带速v₂和超声波换能器振动幅值A₂控制传送带的运行和超声波换能器的工作，筛分后取靠近超声波换能器的一部分粉末产物重新放置到传送带上再从输入侧运动到输出侧运送进行下一次筛分，进行重复多次后获得高纯度的贵金属。

由此本发明能通过多个控制废弃电路板粉末的运动速度和超声换能器振幅的大小来控制废弃电路板粉末中基板材料的位移，实现废弃电路板粉末中贵金属的筛选，有效提高废弃电路板粉末的贵金属回收率。

由此上述实施可见，本发明通过超声发生装置对传送带上移动的多组分粒料加载声辐射力，实现不同组分粒料的分离，筛分效率高。

上述具体实施例仅例式性说明本发明的原理与其功效，并非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种用于废弃电路板粉碎物料的分离装置，其特征在于：包括分离装置机架（1）、超声波组件、料斗（7）和传送带（10）；分离装置机架（1）上的两侧对称安装有两个超声波组件，两个超声波组件之间布置有传送带（10），传送带（10）上方设有料斗（7），料斗（7）放置有废弃电路板粉碎物料；每个超声波组件均包括调节支架（2）和超声波发生装置（3），调节支架（2）固定在分离装置机架（1）上，调节支架（2）上均安装有超声波发生装置（3）；两个超声波发生装置（3）通过各自的调节支架（2）对置安装在传送带（10）两侧，两个超声波发生装置（3）探头位于传送带（10）上表面的正下方，料斗（7）中的废弃电路板粉碎物料落下到传送带（10）上运输，通过两个超声波发生装置（3）对传送带（10）上的废弃电路板粉碎物料加载声辐射力实现分离；

所述的废弃电路板粉碎物料包含有直径相同但质量不同的混合粒料，混合粒料在传送带（10）上以沿平行于输送方向的条状分布，在传送带（10）带动下从输入侧运动到输出侧，途经超声波发生装置（3）时受到声辐射力，质量不同的粒料产生位移偏离，分布在不同位置的条状上，实现混合粒料中不同质量的粒料分离；

所述的分离装置机架（1）上安装有驱动电机（4）、驱动轮（8）、张紧轮（12）、驱动轮支架（9）和张紧支架（11），驱动电机（4）通过驱动电机支架（5）固定在分离装置机架（1）上，驱动电机（4）通过联轴器（6）与驱动轮（8）相连，驱动轮（8）通过驱动轮支架（9）安装在分离装置机架（1）上，张紧轮（12）通过张紧支架（11）安装在分离装置机架（1）上，传送带（10）套在驱动轮（8）和张紧轮（12）上；

所述的张紧轮（12）包括张紧轮体（12-1）、轴承（12-2）、孔用弹性挡圈（12-3），张紧轮体（12-1）开设有中心通孔，中心通孔内中央安装轴承（12-2），轴承（12-2）两端处的中心通孔内壁开设有两条环形凹槽，孔用弹性挡圈（12-3）嵌装在环形凹槽内实现轴承（12-2）轴向固定。

2.根据权利要求1所述的一种用于废弃电路板粉碎物料的分离装置，其特征在于：所述的调节支架（2）包括调节支架上夹块（2-2）、调节支架下夹块（2-3）和调节支架固定板（2-5）；调节支架上夹块（2-2）底面设有半圆凹槽，调节支架下夹块（2-3）顶面设有半圆凹槽，调节支架上夹块（2-2）和调节支架下夹块（2-3）的半圆凹槽相对接形成用于安装固定超声波发生装置（3）座部的圆形凹槽，调节支架上夹块（2-2）和调节支架下夹块（2-3）之间通过第一内六角螺钉（2-1）固接，使得超声波发生装置（3）装在圆形凹槽上；调节支架固定板（2-5）安装在分离装置机架（1）下方，调节支架下夹块（2-3）安装在分离装置机架（1）上方，分离装置机架（1）上开设有两条平行的条形槽，每个条形槽中均装有第一螺栓（2-4），第一螺栓（2-4）穿过条形槽且两端分别连接调节支架固定板（2-5）和调节支架下夹块（2-3）并用第一螺母（2-6）拧紧固定；通过第一螺母（2-6）拧松调整调节支架下夹块（2-3）在两个条形槽上的安装位置，进而调节超声波发生装置（3）与传送带（10）间的距离，调节多组分粉碎物料的筛分效果。

3.根据权利要求1所述的一种用于废弃电路板粉碎物料的分离装置，其特征在于：所述的驱动轮支架（9）包括驱动轮轴（9-3）、两个驱动轮支架板（9-4）；驱动轮支架板（9-4）呈L形，驱动轮支架板（9-4）L形的水平底部通过第二螺母（9-1）和第二螺栓（9-2）装配在分离装置机架（1）上，两个驱动轮支架板（9-4）L形的竖直侧部之间支撑套装有驱动轮轴（9-3），两个驱动轮支架板（9-4）L形的竖直侧部均开设圆孔，驱动轮轴（9-3）支撑套装在两个驱动轮支架板（9-4）的圆孔之间，驱动轮（8）通过键同轴套装在驱动轮轴（9-3）上；

所述的张紧支架（11）包括张紧轮轴（11-1）和两个张紧轮支架板（11-3）；张紧轮支架板（11-3）呈L形，张紧轮支架板（11-3）L形的水平底部通过第三螺栓（11-4）和第三螺母（11-5）装配在分离装置机架（1）上，两个张紧轮支架板（11-3）L形的竖直侧部均开设腰形孔，腰形孔的长度方向平行于传送带（10）的输送方向，张紧轮轴（11-1）支撑套装在两个张紧轮支架板（11-3）的腰形孔之间，张紧轮（12）通过键同轴套装在张紧轮轴（11-1）上；其中一个张紧轮支架板（11-3）L形的竖直侧部固定有凸耳，第二内六角螺钉（11-2）一端旋合连接在凸耳上，另一端抵住张紧轮轴（11-1），通过第二内六角螺钉（11-2）调整旋进和旋出调整张紧轮轴（11-1）在腰形孔槽中的位置，调整张紧轮轴（11-1）和驱动轮（8）之间的轴距，即调整驱动轮（8）和张紧轮（12）之间的距离，实现传送带（10）的张紧。

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