CN110479573A - 异物分选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异物分选装置，属于异物分选工程领域。异物分选装置由进料仓、分选系统、箱体、钢构支架以及传动装置组成，分选系统由异物分选机构成；每层异物分选机具有1组或1组以上的卸料齿形滚轴、分选齿形滚轴；各层异物分选机安装在所述箱体内并上下排列；卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴最近切点的运动方向相反，且两轴最近切点处，分选齿形滚轴的线速度V1大于卸料齿形滚轴的线速度V2，差速幅度与物料分选要求有关，当两个卸料齿形滚轴靠在一起时，所述两个卸料齿形滚轴外圆最近切点的运动方向相同并且全部向上。该异物分选装置结构合理简单，齿形滚轴通入热源，极大地提高物料干燥效率，降低干燥成本。
Description
技术领域
本发明涉及该技术主要用于固体或非牛顿流体的异物分选工程，尤其适用于目前环保行业的存量污泥、远程车运污泥等含有杂质的各种饼、块、膏状(非牛顿流体)污泥处置过程的用于异物分选或者分选干燥的联合体异物分选装置。
背景技术
随着对环保要求的提升，城市污泥、工业污泥的减量化、无害化工作以及工业化生产中，干化又作为一个必不可缺的处理阶段，但存量污泥和车载运输过程中含有的杂质，对污泥干化以及后续处置造成极大影响。其中能源消耗、设备故障率作为干燥和后续过程中主要技术指标，尤为众人关注。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种异物分选装置。
根据本发明的第一方面，提供一种异物分选装置，所述异物分选装置由进料仓、分选系统、箱体、钢构支架以及传动装置组成，其特征在于：
所述分选系统为1层或1层以上的异物分选机构成；每层异物分选机具有1组或1组以上的卸料齿形滚轴、分选齿形滚轴，组合成一个单独的异物分选机层；各层异物分选机安装在所述箱体内并上下排列；
其中，所述卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴最近切点的运动方向相反，且两轴最近切点处，分选齿形滚轴的线速度V1大于卸料齿形滚轴的线速度V2，差速幅度与物料分选要求有关，
当两个卸料齿形滚轴靠在一起时，所述两个卸料齿形滚轴外圆最近切点的运动方向相同并且全部向上。
进一步的，所述卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴表面均设有众多径向环形槽和多头螺旋槽交替网状排列，形成犬牙交错格局，通过相对两齿形滚轴差速运行在交错犬牙间形成相对运动。
进一步的，所述异物分选机还包括铲刀、弹性铲刀安装架、托板、清理刀片、可滑移轴承滑动座、推力架以及固定轴承座，所述卸料齿型滚轴安装于固定轴承座上。
进一步的，所述卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴可通入热源，对待分选物料进行逐步干燥并消除待分选物料对卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的粘结，或不通入热源。
进一步的，所述分选齿形滚轴安装在可滑移轴承滑动座，在过载状态下，可滑移轴承滑动座联动推力架向外滑移，以避免因小型异物卡死齿形滚轴。
进一步的，所述可滑移轴承滑动座是独立联动部件，包含轴承、轴承座、滑动框架、润滑机构，所述可滑移轴承滑动座在推力架和分选齿形滚轴的径向应力的作用下定位和滑移、恢复定位。
进一步的，所述推力架包含联动卸压和恢复部件，所述联动卸压和恢复部件装有可伸缩弹簧或液压或气动机构。
进一步的，所述铲刀安装在弹性铲刀架上，将异物与待分选物料铲离，所述弹性铲刀架包含联动卸压和恢复部件，所述联动卸压和恢复部件装有可伸缩弹簧或液压或气动机构。
进一步的，所述箱体是钢结构件，底部与下端关联设备或箱体或出口链接；所述箱体配置有排气口，用于排出箱内气体或粉尘，根据权利要求1所述的硬异物分选技术，其特征在于，所述进料仓安装在箱体的上部，用于盛放待分选物料；所述进料仓设有调节板，用于调节异物排出窗口大小，所述调节板为钢结构件。
进一步的，所述异物分选装置还包括动力系统，所述动力系统包括动力组合、传动系统以及自动控制系统，所述动力组合由1组或多组的减速机和电动机组合，所述传动系统由链轮、齿轮或传动轴构成，所述传动系统的传动速度由所述自动控制系统、传动链进行分层控制或设定比例传输。
根据本发明的第二方面，提供一种异物分选方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
S1)根据物料分选要求，设定相邻的卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的最大外圆的线速度，并确保分分选齿形滚轴和卸料齿形滚轴线速度，使分分选齿形滚轴的线速度V1大于卸料齿形滚轴的线速度V2；并设置相邻的卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的转动方向，使二者最近点的运动方向相反；
S2)加入待分选物料，物料通过相对分分选齿形滚轴和卸料齿形滚轴差速运行在交错犬牙间形成相对运动，将粘结在异物表层的物料剔除、粘性、块状物料便捷地拉扯成颗粒，完成分选。
进一步的，所述转动方向为相对称或全部是同一个时针坐标旋转方向，或是多个时针旋转方向。
本发明的有益效果：
该异物分选装置结构合理简单，不仅可以顺利地分选异物，还可以将块状、膏状物料形成颗粒，使得出口颗粒具有众多孔隙和不规则外形，完成物料表面最大化的过程；齿形滚轴通入热源，极大地提高物料干燥效率，降低干燥成本。
齿形滚轴的多头螺旋槽的排列还均衡了拉扯(剥离)动力，避免了工作冲击惯性，让设备受力均衡更趋稳定，获得低功率运行。
该异物分选装置主要用于固体或非牛顿流体的异物分选工程，尤其适用于目前环保行业的存量污泥、远程车运污泥等含有杂质的各种饼、块、膏状(非牛顿流体)污泥处置过程的异物分选。
该异物分选装置可广泛用于高湿物料，如糊状、膏状、饼状、块状物料，尤其适用于上述混合物料的异物分选、分选+干燥的项目；应用于环保、冶金、轻工、化工、食品、医药、饲料、农(林、牧、渔)业产品加工等领域，对其含水量较高的膏、糊、浆、饼、条、块状物料进行异物分选或分选干燥工程。
附图说明
图1是本发明异物分选装置的结构图；
图2是本发明异物分选装置的单组卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的配对示意图(俯视)；
图3是本发明异物分选装置的单组卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的三维示意图(斜视)；
图4是本发明异物分选装置的单组卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的三维示意图(俯视)；
图5是本发明异物分选装置的单组卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴齿尖的三维放大图。
01 弹性铲刀安装架 02 托板
03 铲刀 04 进料仓
05 调节板 06 分选齿形滚轴
07 轴承滑动座 08 清理刀片
09 推力架 10 卸料齿形滚轴
11 轴承座 12 卸料齿形滚轴
13 清理刀片 14 箱体
15 排气口 16 关联设备或箱体
17 物料 18 异物
19 分选后的物料
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
本发明提供一种硬异物分选技术，主要包括进料仓、异物分选机(齿形滚轴、铲刀、清理刀)、箱体、钢构支架以及传动装置。齿形滚轴表面设有众多径向环形槽和多头螺旋槽交替网状排列，形成犬牙交错格局，通过相对两齿形滚轴差速运行在交错犬牙间形成相对运动，将粘结在异物表层的物料剔除、粘性、块状物料便捷地拉扯成颗粒；每组齿形滚轴还配备了清理刀片以及相应的传动系统；每组齿形滚轴安装回转接头(或不安装)；在箱体上还开设了废气排空接口、在箱体底部可以与下端设备(或工段、排料口)相链接，完成项目工艺需求；相邻齿形滚轴最近点的运动方向相反(或全部向上)，并且，相邻最近点的线速度是向上的块、向下的慢，差速幅度与物料分选要求有关；分选齿形滚轴是可以滑移的轴承滑动座，在过载状态下，推力架向外滑移，以避免因小型异物卡死齿形滚轴，并且，在快速向上(慢速向下)的对滚线速度作用下，将异物推(上浮)至顶端异物分选机转筒上端(或瞬间下落到下端设备或工段或出口)，直至异物排出口；异物排出口的铲刀，将异物与物料铲离，当小型物料在铲刀口形成一定压力角而卡死或者小型物料卡在齿形滚轴槽中无法简单铲除的情况下，这些小型异物就对铲刀形成足够的压力，通过弹性铲刀架的被动压缩移动避让，保证铲刀和齿形滚轴的正常运行；齿形滚轴可以通入热源，对分选物料进行逐步干燥和消除物料对齿形滚轴的粘结。
图1示出本发明异物分选装置的结构图，本图仅画出系统运动的基本原理，未对构造细节进行解剖，符合本运动原理的任何构造，都将属于本发明的技术成果，都将受到保护；本图仅画出单层剥离分选异物的大致构造，该剥离分选机构可以是单层的，也可以是多层的，将根据具体项目需要进行组合，集成为项目任务需要的目标，同时，可以根据组合的层次多少、齿形滚轴齿面结构的精细层度的不同，做出多层次、更高精度的分选；本图仅画出4轴单层剥离分选异物的大致构造，该剥离分选机构也可以是2轴的，也可以是多轴的，将根据具体项目需要进行组合，集成为项目任务需要的目标；本图仅画出4轴单层剥离分选异物的轴转动方向相对称的一种(如图1\2)，该转动方向也可以全部是同一个时针坐标旋转方，也可以是多个时针旋转方向，将根据具体项目需要进行组合，集成为项目任务需要的目标；本图未画出传动系统的构造，可根据需要进行组合，集成为项目任务需要的目标。
弹性铲刀安装架(01)为超负荷退让装置，由液压或气动或弹性部件组成。压力传动与溢流阀配套，过载时溢流阀打开卸压，镶嵌在齿形滚轴内的较小的、会卡住铲刀的异物到达铲刀处产生较大的推力通过铲刀传递到铲刀安装架，使得铲刀安装架回缩，铲刀就能够让出部分缝隙，让卡在齿形滚轴的异物通过。弹性部件运动亦如此。可以是其它安装形式
托板(02)为异物排料托板，为钢构件，带有减少滑动摩擦的斜边。或可以是其它。
铲刀(03)采用力学原理，铲除异物，采用耐磨钢板制造。
进料仓(04)用于储存准备工作的物料，钢构件，带有可调节的拦截或排除异物的窗口。
调节板(05)用于调节异物排出窗口大小，为钢构件，也可以是其它形式。
分选齿形滚轴(06)，用于剥离异物表层、推动异物至异物出口、卸料至下端设备(或工位)，外部带有齿形槽、内部通入(或不通入)热源的分选滚轴。采用链传动，且其最外边缘线速度V1大于相邻滚轴10的线速度V2，同时最顶端运动方向向外运行(如图1所示)。滚轴的齿形槽是径向直槽与螺旋槽的共同体，也可以是其它构造。
轴承滑动座(07)用于支撑齿形滚轴(06)旋转、水平滑移，为钢构件，可以是其它形式。
清理刀片(08)用于清理齿形滚轴内的积料，可以是其它安装形式
推力架(09)为预压定位和过载退让装置，由液压或弹性部件组成。液压缸与溢流阀配套，过载时溢流阀打开卸压，异物推力通过齿形滚轴、轴承滑动座传递到推力架，使得推力架回缩，齿形滚轴就能够让出部分缝隙，让较小的异物通过。弹性部件运动亦如此。可以是其它安装形式
卸料齿形滚轴(10)用于剥离异物表层、卸料至下端设备(或工位)，外部带有齿形槽、内部通入(或不通入)热源的卸料滚轴。与分选轴(06)采用链传动，与相邻对称卸料轴(12)齿轮传动。卸料齿形滚轴最外边缘线速度V2小于相邻分选滚轴的线速度V1，同时最顶端运动方向向外运行(如图1)。滚轴的齿形槽是径向直槽与螺旋槽的共同体，也可以是其它构造。
轴承座(11)固定支撑齿形滚轴(10)旋转，为钢构件，可以是其它形式。
卸料齿形滚轴(12)用于剥离异物表层、卸料至下端设备(或工位)，构造与对称，与卸料齿形滚轴(10)齿轮传动并可互为主、从动关系，但对于与之像配对的分选齿形滚轴(06)，为卸料轴。可以是其它形式。
清理刀片(13)用于清理齿槽(或平面)的物料，可以是其它安装形式。
箱体(14)用于支撑整个设备系统，为钢构件，可以是其它形式。
排气口(15)用于排出运动中产生、进入的气体，收集产生的粉尘，为钢构件，可以是其它形式。
关联设备或箱体(16)，与箱体(14)链接的下端设备或工位或排料口，为机械设备或构件，可以是其它任何形式。
物料(17)为正常的可扯碎、破碎的物料，可以是其它任何形式或材料。
异物(18)为未剥离或剥离后的硬异物的物件，可以是其它任何形式或材料。
分选后的物料(19)为分选后的物料，可以是其它任何形式或材料。
本发明的异物分选装置，由进料仓、异物分选机、箱体、调节板、钢构支架以及传动装置、供热系统(或有)组成，
异物分选机是由卸料和分选齿形滚轴、铲刀、弹性铲刀安装架、托板、清理刀片、轴承滑动座、推力架、轴承座等组成；
卸料和分选齿形滚轴(06)、(10或12)的运动，遵循基本原则是：相邻齿形滚轴最近点的运动方向相反(V1向下、V2向上)或全部向上，并且，相邻齿形滚轴最近点的线速度是向上的块、向下的慢，差速幅度与物料分选要求有关；
所述的分选齿形滚轴(06)是安装在可以滑移的轴承滑动座(07)上，在过载状态下，轴承滑动座(07)联动推力架(09)向外滑移，以避免因小型异物卡死齿形滚轴，并且，在快速向上V1(慢速向下V2)的对滚线速度作用下，将异物推(上浮)至齿形滚轴上端(或瞬间下落到下端设备或工段或出口)，直至异物排出口；
所述的异物排出口的铲刀安装在弹性铲刀架上，将异物与物料铲离，当小型物料在铲刀口形成一定压力角而卡死或者小型物料卡在齿形滚轴槽中无法简单铲除的情况下，这些小型异物就对铲刀形成足够的压力，通过弹性铲刀架的被动压缩移动避让，保证铲刀和齿形滚轴的正常运行；
所述的弹性铲刀架是被托板隔离物料或异物部分的、可独立运动的部件。包含装有可伸缩的弹簧或液压(含溢流联动)机构的克服物料和自身阻尼的联动卸压和恢复系统，可以是其它形式。
所述的轴承滑动座(07)是独立联动的部件，包含轴承、滑动轴承座、滑动框架、润滑机构等组成。在推力架(09)和齿形滚轴(06)的径向应力的作用下定位和滑移、恢复定位；
所述的推力架(09)包含装有可伸缩的弹簧或液压(含溢流联动)机构的联动卸压和恢复系统，可以是其它形式。
所述的齿形滚轴(06)、(10或12)是表面设有众多径向环形槽和多头螺旋槽交替网状排列，形成犬牙交错格局，通过相对两齿形滚轴差速运行在交错犬牙间形成相对运动，将粘结在异物表层的物料剔除和将粘性、块状物料本体便捷地拉扯成蓬松的颗粒；并且，齿形滚轴可以通入(或不通入)热源，对被分选物料进行足部干燥；
所述箱体(14)是钢结构件，配置有排气口(15)，底部与下端关联设备或箱体或出口(16)链接；排气口排出箱内气体或粉尘；
所述进料仓(04)安装在箱体(14)的上部，盛放待分选物料(17、18)，钢构件，带有可调节板(05)的拦截或排除异物的窗口；
所述的分选系统为1层或1层以上的异物分选机构成；每层异物分选机层具有1组或1组以上的异物齿形滚轴(06、10)，组合成一个单独的异物分选机层；各层异物分选机安装在所述箱体(14)内并上下排列；
所述动力系统(途中未显示)包括动力组合和传动系统，所述动力组合由1组或多组的减速机和电动机组合，所述传动系统由链轮、齿轮或传动轴构成，所述传动速度由自动控制系统、传动链进行分层控制或设定比例传输。
本发明工作原理：
1、本发明采用相邻差速相对(矢量相反)运动的基本原理，利用合理的齿形槽构造对块状、膏状或者块+膏+液的混合体物料进行表层的逐步剥离至符合相邻滚轴齿形槽缝隙、异物排出口缝隙通过的大小、形状的颗粒或流体，在重力和向下齿槽的作用下落入下端设备或工段或排料口；通过足够的向上的差速(向上的速度V1大于向下的速度V2)，将异物向上推起，浮动在滚轴之间的上面并可以逐步推向异物排出口。
2、本发明还兼顾了小型异物因压力角等原因可能被卡入两滚轴之间，则采用分选轴推力(压力)滑移(轴承滑动座(07)、推力架(09))的方法，让卸料、分选轴之间不被卡死，而且又可以在对滚差速运动的情况下，将异物推向两滚轴上端(上浮)，或直接下落到下端设备(或排料口)。
3、本发明可以通过本说明2的运动原理，结合滚轴大小的压力角齿形槽的构造，通过多级(层)分选，分选出不同大小的异物、逐步获得更高的分选精度，满足工艺需求。
4、本发明可以通过清理刀片(08、13)，将镶嵌在齿形槽内的物料(或小型异物)，及时清理干净。
5、本发明可以通过排气口(15)，将工作中产生的废气、粉尘等收集后，输送到后工段进行尾气处理。
6、本发明可以通过滚轴的齿形槽的径向直槽，将物料带至下端在清理刀片的作用下，落至下端设备(或工段、出口)，螺旋槽是剥离、分(切)割物料，并在差速运动力、清理刀片力的作用下，将齿间附着、镶嵌的物料，沿着螺旋角滑移方向进行滑移或松动，使物料顺畅地进入直槽或直接脱离滚轴本体，落至下端设备(或工段、出口)。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种异物分选装置，所述异物分选装置由进料仓、分选系统、箱体、钢构支架以及传动装置组成，其特征在于：
所述分选系统为1层或1层以上的异物分选机构成；每层异物分选机具有1组或1组以上的卸料齿形滚轴、分选齿形滚轴，组合成一个单独的异物分选机层；各层异物分选机安装在所述箱体内并上下排列；
其中，所述卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴最近切点的运动方向相反，且两轴最近切点处，分选齿形滚轴的线速度V1大于卸料齿形滚轴的线速度V2，差速幅度与物料分选要求有关，
当两个卸料齿形滚轴靠在一起时，所述两个卸料齿形滚轴外圆最近切点的运动方向相同并且全部向上。
2.根据权利要求1所述的异物分选装置，其特征在于，所述卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴表面均设有众多径向环形槽和多头螺旋槽交替网状排列，形成犬牙交错格局，通过相对两齿形滚轴差速运行在交错犬牙间形成相对运动。
3.根据权利要求1所述的异物分选装置，其特征在于，所述异物分选机还包括铲刀、弹性铲刀安装架、托板、清理刀片、可滑移轴承滑动座、推力架以及固定轴承座，所述卸料齿型滚轴安装于固定轴承座上。
4.根据权利要求1所述的异物分选装置，其特征在于，所述卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴可通入热源，对待分选物料进行逐步干燥并消除待分选物料对卸料齿形滚轴和分选齿形滚轴的粘结，或不通入热源。
5.根据权利要求1所述的异物分选装置，其特征在于，所述分选齿形滚轴安装在可滑移轴承滑动座，在过载状态下，可滑移轴承滑动座联动推力架向外滑移，以避免因小型异物卡死齿形滚轴。
6.根据权利要求5所述的异物分选装置，其特征在于，所述可滑移轴承滑动座是独立联动部件，包含轴承、轴承座、滑动框架、润滑机构，所述可滑移轴承滑动座在推力架和分选齿形滚轴的径向应力的作用下定位和滑移、恢复定位。
7.根据权利要求3所述的异物分选装置，其特征在于，所述推力架包含联动卸压和恢复部件，所述联动卸压和恢复部件装有可伸缩弹簧或液压或气动机构。
8.根据权利要求3所述的异物分选装置，其特征在于，所述铲刀安装在弹性铲刀架上，将异物与待分选物料铲离，所述弹性铲刀架包含联动卸压和恢复部件，所述联动卸压和恢复部件装有可伸缩弹簧或液压或气动机构。
9.根据权利要求1所述的异物分选装置，其特征在于，所述箱体是钢结构件，底部与下端关联设备或箱体或出口链接；所述箱体配置有排气口，用于排出箱内气体或粉尘，根据权利要求1所述的硬异物分选技术，其特征在于，所述进料仓安装在箱体的上部，用于盛放待分选物料；所述进料仓设有调节板，用于调节异物排出窗口大小，所述调节板为钢结构件。
10.根据权利要求1所述的异物分选装置，其特征在于，
所述异物分选装置还包括动力系统，所述动力系统包括动力组合、传动系统以及自动控制系统，所述动力组合由1组或多组的减速机和电动机组合，所述传动系统由链轮、齿轮或传动轴构成，所述传动系统的传动速度由所述自动控制系统、传动链进行分层控制或设定比例传输。
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| CN106422974A (zh) * | 2016-09-11 | 2017-02-22 | 张元才 | 组合式造粒机 |
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| CN209144903U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-07-23 | 刘津君 | 一种城市河道淤泥清理吸泥船 |
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2019
- 2019-08-09 CN CN201910736254.2A patent/CN110479573B/zh active Active
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| CN110479573B (zh) | 2022-05-27 |
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