CN110666099A - 一种特种砂的分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特种砂的分离装置，包括混合料仓、选砂轮和分离砂仓，所述的混合料仓与所述的选砂轮之间设置有下料板，下料板的一端与所述的混合料仓固定连接，下料板的另一端位于所述的选砂轮的上方以使混合料仓中的砂粒进入选砂轮，所述的选砂轮通过支撑臂与分离砂仓固定连接，所述的选砂轮与电机连接。本发明的特种砂分离装置主要依靠相同动能条件下不同堆积密度的物体在水平方向上的位移不一致出现砂粒分层的原理将特种砂与普通硅砂或磁性杂质进行分离，分离结果较为精确，普通硅砂与特种砂区分度较高，分离技术较为简单，无需进行复杂的设计过程。

Description

一种特种砂的分离装置

技术领域

本发明属于铸造设备领域，具体涉及一种特种砂的分离装置。

背景技术

现代铸造生产过程中主要以砂型铸造为主，主要的原材料以硅砂为主。但对于特殊的铸件，传统硅砂就无法胜任。硅砂的耐火度、粒度、导热性等无法满足特殊铸件的使用要求。硅砂耐火度相对较低时会导致铸件出现粘砂缺陷，硅砂粒度不均匀时就会引起铸件出现气孔等缺陷，硅砂的导热性较差时在生产大型铸钢件就会形成工艺热结，引起铸件在该位置出现缩孔缩松缺陷。因此大型铸铁件、铸钢件、高合金铸件对特种砂有较大的需求。特种砂具有较好的耐火度、导热性以及粒度分布，可以承受高品质铸件的特殊要求。现阶段特种砂主要通过人工制备或者合成，主要将特定的矿物材料粉碎后进行深度加工，或者直接破碎相关矿石到适当粒度后使用。

现阶段铸造生产过程中特种砂基本为一次性使用，对于有循环使用要求的特种砂，主要通过不同孔径的筛网筛分出需要的砂粒即可，去除部分损耗即可进行有限次数的重复使用。特种砂在不断的重复使用过程中，累积的杂质成分增加后会影响特种砂的性能，后期再次使用过程中会导致铸件出现严重的质量问题。而在一般性铸造厂中，铸件清理落砂后特种砂基本都会和普通硅砂进行混合。对于硅砂和特种砂混合使用后的废砂，基本无法进行分离处理，即使能进行处理，也会因混合砂中硅砂含量过多失去特种砂的固有特性，最后只能报废，并且以固废的形式进行处理。另外特种砂的成本也较高，将铸造生产使用后的特种砂当作固废处理，会急剧增加铸造企业的经营成本。现在由于铸造用特种砂在回收使用后期的有效分离上面临诸多问题，急需一种新型的用来区分硅砂与特种砂的设备或者方法。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种特种砂的分离装置，本发明的分离装置主要利用相同动能推动作用下不同堆积密度的物体水平位移不同的原理，将特种砂与普通砂或者杂质进行高效的分离。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种特种砂的分离装置，包括混合料仓、选砂轮和分离砂仓，所述的混合料仓与所述的选砂轮之间设置有下料板，下料板的一端与所述的混合料仓固定连接，下料板的另一端位于所述的选砂轮的上方以使混合料仓中的砂粒进入选砂轮，所述的选砂轮通过支撑臂与分离砂仓固定连接，所述的选砂轮与电机连接。

进一步的，所述的混合料仓的上端为敞口的中空腔室，下端为内径逐渐缩小的漏斗形结构，漏斗的长径上设置有控制砂粒出砂速度的开关。

进一步的，漏斗长径外侧壁通过三角支撑架与下料板一端的侧面螺钉连接，以使混合料仓位于下料板的上方。

进一步的，下料板与混合料仓连接的一端还通过支撑柱与地面固定。

进一步的，所述的选砂轮表面均匀的分布多个凹槽，相邻凹槽之间的间距相同，所述的选砂轮表面具有磁性。

进一步的，所述的分离砂仓包括铁屑仓、一等砂仓、二等砂仓、三等砂仓和四等砂仓，相邻的分离砂仓通过仓壁分成相互独立的结构，铁屑仓、一等砂仓、二等砂仓、三等砂仓和四等砂仓上端均为长方体结构且均为敞口设置。

进一步的，铁屑仓的第一仓壁上活动连接一挡屑板，所述的挡屑板上设置有与所述的选砂轮上的凹槽一一对应的挡片。

进一步的，以铁屑仓第一仓壁与挡屑板连接处为中心，与第一仓壁相邻的两个侧壁上均设置有一竖杆，所述的竖杆与挡屑板活动连接。

进一步的，所述的竖杆上固定连接螺母的一端，所述挡屑板通过旋转按钮与所述的螺母螺栓连接，所述的旋转按钮和挡屑板上与螺母对应的位置设置有螺钉孔，以通过旋转按钮将挡屑板通过螺母与竖杆固定。

进一步的，所述的选砂轮中心设置有旋转轴，旋转轴的两端均设置有支撑臂，两个支撑臂之间设置有一挡板，所述的支撑臂与所述的挡板均与铁屑仓和一等砂仓之间的第二仓壁固定连接。

下料板的另一端不与选砂轮接触，以免阻碍选砂轮的转动，选砂轮为圆柱形结构，所述的选砂轮以支撑臂为对称轴分为左右对称的两部分，优选的方案，下料板的另一端位于右半部分的上方，这样可以保证混合料仓中出来的砂粒全部经过选砂轮，砂粒的运动方法与选砂轮的转动方向一致。

本发明的分离装置的原理为：混合料仓中存储的待分离的特种砂与普通砂或者杂质的混合物，通过混合料仓下方的出料口，漏斗的长径上设置的控制砂粒出砂速度的开关，用户通过调节开关的大小，控制出砂速度，将混合料仓中的砂粒流入到下料板上，然后通过重力经过下料板进入到选砂轮中，选砂轮通过电机带动转动，选砂轮具有磁性，可以将铁屑等磁性杂质吸附在选砂轮中的凹槽内，其他的砂粒由于堆积密度不同，在选砂轮的带动下，会以一定的速度做水平位移，不同堆积密度的特种砂在同等作用力下，在水平方向的落点不同，堆积密度越大越靠近选砂轮，堆积密度越小越远离选砂轮，按照不同的落点位置布置铁屑仓、一等砂仓、二等砂仓、三等砂仓和四等砂仓，存储不同等级的特种砂。

通过本发明的装置分离后，一等砂仓中特种砂含量≥95％，二等砂仓中特种砂含量75-95％，三等砂仓中特种砂含量50-75％，四等砂仓中特种砂含量≤50％。本发明的装置可以很好的分离出铸造用旧砂中混合的特种砂，分离效率高，分离后的普通硅砂与特种砂能够根据实际需求进行分类，按照厂家需求等级供给使用，分离分类更为科学。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的特种砂分离装置主要依靠相同动能条件下不同堆积密度的物体在水平方向上的位移不一致出现砂粒分层的原理将特种砂与普通硅砂或磁性杂质进行分离，分离结果较为精确，普通硅砂与特种砂区分度较高，分离技术较为简单，无需进行复杂的设计过程；

(2)本发明的装置简单，整体构建上无复杂部件，在设备的搭建以及后期的维护保养上更加方便快捷，对易损件进行模块化设计，维护保养时仅仅只需要对模块部分进行更换即可，维修快捷方便；

(3)特种砂和普通硅砂分离量是传统分离设备的一倍以上，分离效果优良，该设备结构简单，投入成本较为低廉，后期的维护保养成本较小，能节省更多的人力和物力成本；

(4)分离装置在运行过程中无明显的噪音和粉尘污染，相对传统分离机减少了各部件的相互摩擦，大大降低了噪音污染，整套设备在运行过程中更是无有毒有害废弃物排放。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明的特种砂分离装置的结构示意图；

图2是本发明的选砂轮与一等砂仓的左视图；

图3是本发明的选砂轮与挡屑板的结构示意图。

附图标记

1-混合料仓、2-选砂轮、21-支撑臂、22-挡板、23-旋转轴、24-凹槽、3-下料板、31-三角支撑架、4-支撑柱、5-铁屑仓、51-第二仓壁、52-竖杆、53-第一仓壁、6-一等砂仓、7-二等砂仓、8-三等砂仓、9-四等砂仓、10-挡屑板、101-旋转按钮、102-螺母、103-螺钉孔、104-挡片。

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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，本实施例的一种特种砂的分离装置，包括混合料仓1、选砂轮2和分离砂仓，所述的混合料仓1与所述的选砂轮2之间设置有下料板3，下料板3的一端与所述的混合料仓1固定连接，下料板3的另一端位于所述的选砂轮2的上方以使混合料仓中的砂粒进入选砂轮2，所述的选砂轮2通过支撑臂21与分离砂仓固定连接，所述的选砂轮2与电机连接。

本发明的装置将混合料仓1中存储的待分离的特种砂与普通砂或者杂质的混合物，通过混合料仓1下方的出料口，漏斗的长径上设置的控制砂粒出砂速度的开关，通过调节开关的大小，控制出砂速度，将混合料仓1中的砂粒流入到下料板3上，然后通过重力经过下料板3进入到选砂轮2中，选砂轮2通过电机带动转动，选砂轮2具有磁性，可以将铁屑等磁性杂质吸附在选砂轮中的凹槽24内，其他的砂粒由于堆积密度不同，本实施例中以选砂轮2为逆时针的旋转方法为例进行解释说明，在选砂轮2的带动下，会以一定的速度做水平位移，不同堆积密度的特种砂在同等作用力下，在水平方向的落点不同，堆积密度越大越靠近选砂轮2，堆积密度越小越远离选砂轮2，按照不同的落点位置布置铁屑仓5、一等砂仓6、二等砂仓7、三等砂仓8和四等砂仓9，存储不同等级的特种砂。通过本发明的装置分离后，一等砂仓中特种砂含量≥95％，二等砂仓中特种砂含量75-95％，三等砂仓中特种砂含量50-75％，四等砂仓中特种砂含量≤50％。

进一步的方案，所述的混合料仓1的上端为敞口的中空腔室，下端为内径逐渐缩小的漏斗形结构，漏斗的长径上设置有控制砂粒出砂速度的开关。本发明中的漏斗的长径可以是圆柱形的，也可以是长方体形的，不限制具体的形状结构，控制砂粒出砂速度的开关均采用现有的结构，例如以长径为长方体为例，在长径的最底部的两个侧壁与一薄片活动连接，通过抽拉薄片可以将长径底部关闭或开启，根据薄片拉的长度不同，砂粒流出的速度不同。

漏斗长径外侧壁通过三角支撑架31与下料板3一端的侧面螺钉连接，以使混合料仓1位于下料板3的上方。三角支撑架31优选为直角三角形，一条直角边与下料板3的下边缘重合，另一条直角边与其垂直且高于下料板3的厚度以通过螺钉固定在长径的外侧壁上，本发明中三角支撑架31一体成型设置，上述设置的目的可以增加稳定性，三角支撑架31设置在下料板3的侧面可以使混合料仓1的出料口均位于下料板3的上方，以使混合料仓1中的砂粒完全流入到下料板3上。下料板3与混合料仓1连接一端的高度高于另一端的高度，这样可以在重量的作用下，将从混合料仓1中流出的砂粒通过下料板3进入到选砂轮2上，下料板3与混合料仓1连接的一端还通过支撑柱4与地面固定，支撑柱4与下料板3固定连接。

所述的选砂轮2表面均匀的分布多个凹槽24，相邻凹槽24之间的间距相同，所述的选砂轮2表面具有磁性。当从下料板3流下的混合物进入到选砂轮2中，其中具有磁性的杂质如铁等吸附在凹槽24内，剩余的砂粒在选砂轮2的带动下，以一定的速度做水平位移，不同堆积密度的特种砂在同等作用力下，在水平方向的落点不同，从而进入不同的分离砂仓。

所述的分离砂仓包括铁屑仓5、一等砂仓6、二等砂仓7、三等砂仓8和四等砂仓9，相邻的分离砂仓通过仓壁分成相互独立的结构，铁屑仓5、一等砂仓6、二等砂仓7、三等砂仓8和四等砂仓9上端均为长方体结构且均为敞口设置，铁屑仓5、一等砂仓6、二等砂仓7、三等砂仓8和四等砂仓9的下端可以是内径逐渐缩小的漏斗形，也可以是上端和下端内径相同的长方体结构，且各砂仓的底部为密封设置。分离的砂粒可以从砂仓上端的敞口取出或者在砂仓侧壁上设置砂粒流出的开关，通过开关取出，本领域的技术人员可以根据实际需求进行设定即可。

铁屑仓5的第一仓壁53上铰接一挡屑板10，所述的挡屑板10上设置有与所述的选砂轮上的凹槽24一一对应的挡片104。由于具有磁性的杂质吸附在凹槽24内，挡片104与凹槽24一一对应设置，选砂轮2在转动中可以利用挡片104将凹槽24内的杂质剥离下来，进入铁屑仓5中。

进一步的方案，以铁屑仓5第一仓壁53与挡屑板10连接处为中心，与第一仓壁51相邻的两个侧壁上均设置有一竖杆52，所述的竖杆52与挡屑板10活动连接。所述的竖杆52上固定连接螺母102的一端，所述挡屑板10通过旋转按钮101与所述的螺母102螺栓连接，所述的旋转按钮101和挡屑板10上与螺母102对应的位置设置有螺钉孔103，以通过旋转按钮101将挡屑板10通过螺母102与竖杆52固定，挡屑板10与选砂轮2的连接位置可以通过调节旋转按钮101来控制。

所述的选砂轮2中心设置有旋转轴23，旋转轴23的两端均设置有支撑臂21，两个支撑臂21之间设置有一挡板22，所述的支撑臂21与所述的挡板22均与铁屑仓5和一等砂仓6之间的第二仓壁51固定连接。挡板22和支撑臂21均可焊接或者螺钉固定在第二仓壁51的上表面上，挡板22的高度稍低于选砂轮2最低点与第二仓壁51最高点的距离，以保证选砂轮2可以转动，挡板22不阻碍选砂轮的转动即可，挡板22设置的目的是防止从选砂轮2上剥离下来的铁等杂质进入到一等砂仓6中。本发明中的第二仓壁51具有一定的厚度，从而方便支撑臂21和挡板22固定。

下料板3的另一端不与选砂轮2接触，以免阻碍选砂轮的转动，选砂轮2为圆柱形结构，所述的选砂轮2以支撑臂21为对称轴分为左右对称的两部分，优选的方案，下料板3的另一端位于右半部分的上方，这样可以保证混合料仓1中出来的砂粒全部经过选砂轮2，砂粒的运动方法与选砂轮2的转动方向一致。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种特种砂的分离装置，其特征在于，包括混合料仓、选砂轮和分离砂仓，所述的混合料仓与所述的选砂轮之间设置有下料板，下料板的一端与所述的混合料仓固定连接，下料板的另一端位于所述的选砂轮的上方以使混合料仓中的砂粒进入选砂轮，所述的选砂轮通过支撑臂与分离砂仓固定连接，所述的选砂轮与电机连接。

2.根据权利要求1所述的特种砂的分离装置，其特征在于，所述的混合料仓的上端为敞口的中空腔室，下端为内径逐渐缩小的漏斗形结构，漏斗的长径上设置有控制砂粒出砂速度的开关。

3.根据权利要求2所述的特种砂的分离装置，其特征在于，漏斗长径外侧壁通过三角支撑架与下料板一端的侧面螺钉连接，以使混合料仓位于下料板的上方。

4.根据权利要求3所述的特种砂的分离装置，其特征在于，下料板与混合料仓连接的一端还通过支撑柱与地面固定。

5.根据权利要求1所述的特种砂的分离装置，其特征在于，所述的选砂轮表面均匀的分布多个凹槽，相邻凹槽之间的间距相同，所述的选砂轮表面具有磁性。

6.根据权利要求5所述的特种砂的分离装置，其特征在于，所述的分离砂仓包括铁屑仓、一等砂仓、二等砂仓、三等砂仓和四等砂仓，相邻的分离砂仓通过仓壁分成相互独立的结构，铁屑仓、一等砂仓、二等砂仓、三等砂仓和四等砂仓上端均为长方体结构且均为敞口设置。

7.根据权利要求6所述的特种砂的分离装置，其特征在于，铁屑仓的第一仓壁上活动连接一挡屑板，所述的挡屑板上设置有与所述的选砂轮上的凹槽一一对应的挡片。

8.根据权利要求7所述的特种砂的分离装置，其特征在于，以铁屑仓第一仓壁与挡屑板连接处为中心，与第一仓壁相邻的两个侧壁上均设置有一竖杆，所述的竖杆与挡屑板活动连接。

9.根据权利要求7所述的特种砂的分离装置，其特征在于，所述的竖杆上固定连接螺母的一端，所述挡屑板通过旋转按钮与所述的螺母螺栓连接，所述的旋转按钮和挡屑板上与螺母对应的位置设置有螺钉孔，以通过旋转按钮将挡屑板通过螺母与竖杆固定。

10.根据权利要求6所述的特种砂的分离装置，其特征在于，所述的选砂轮中心设置有旋转轴，旋转轴的两端均设置有支撑臂，两个支撑臂之间设置有一挡板，所述的支撑臂与所述的挡板均与铁屑仓和一等砂仓之间的第二仓壁固定连接。

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