CN111229446A - 一种煤炭浮沉分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤炭浮沉实验技术领域，公开了一种煤炭浮沉分离装置，包括分离箱、门体组件、隔板和刮板，分离箱内设有分离腔，分离腔的侧壁上设有分离出口；门体组件可打开或封闭分离出口；隔板位于分离出口的下方，隔板可沿水平方向滑入或退出分离腔，且隔板伸入分离腔后可将分离腔分隔成与分离出口连通的上分离腔和与分离出口隔断的下分离腔；刮板在隔板上滑动且刮板可靠近或远离分离出口。通过隔板对某一深度的重液进行隔离，开启分离装置的旋转门，留在隔板上方的重液和浮煤会有一部分从旋转门流出，落在隔板上浮煤及重液通过刮板推出旋转门，从而实现浮沉实验浮煤自动分离的功能，可代替人工，避免人工实验带来的误差。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭浮沉实验技术领域，特别是指一种煤炭浮沉分离装置。
背景技术
煤炭浮沉实验是检验煤炭质量的一项重要指标，该实验需要多种不同密度重液对煤炭进行漂浮分离，那么就需要将各种不同密度的重液加入到浮沉分离装置里并做回收。
目前关于煤炭浮沉实验设备的研究有使用机械臂或者三坐标机械模拟人的动作进行浮煤捞取，也有在容器上开有阀门，通过溢流的方式实现浮煤分离，而更多的则是用人工的方法在各密度级的容器里进行浮煤捞取。
用机械臂和三坐标机械固然可以实现浮煤分离，但是它们的制造成本过高，因使用环境较为恶劣，后续的故障率也会较高，维修困难。通过在容器旁边开有孔，通过打开阀门的形式实现浮煤的分离，这种方式对浮煤的分离不彻底，需要经过很多次的分离才能达到实验效果，效率较低。
发明内容
本发明提出一种煤炭浮沉分离装置，解决了现有技术中溢流方式分离浮煤不彻底的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种煤炭浮沉分离装置，包括
分离箱，所述分离箱内设有分离腔，所述分离腔的侧壁上设有分离出口；
门体组件，所述门体组件可打开或封闭所述分离出口；
隔板，所述隔板位于所述分离出口的下方，所述隔板可沿水平方向滑入或退出所述分离腔，且所述隔板伸入所述分离腔后可将所述分离腔分隔成与所述分离出口连通的上分离腔和与所述分离出口隔断的下分离腔；
和刮板，所述刮板在所述隔板上滑动且所述刮板可靠近或远离所述分离出口。
作为优选的技术方案，所述分离出口位于所述分离箱的上端，所述分离箱上设有隔板容纳槽，所述隔板容纳槽和所述分离出口分别位于所述分离箱的相对侧壁上，所述隔板和所述刮板均位于所述隔板容纳槽内。
作为优选的技术方案，所述隔板容纳槽与所述分离出口相对的侧壁上固定有气缸连接板，所述气缸连接板上固定有刮板气缸和隔板气缸，所述刮板气缸与所述刮板连接，所述隔板气缸与所述隔板连接。
作为优选的技术方案，所述门体组件包括转动安装在所述分离箱上的旋转轴，所述旋转轴上固定有旋转门；所述旋转轴的一端传动连接有旋转门驱动组件。
作为优选的技术方案，还包括搅拌清洗装置，所述搅拌清洗装置包括
连接支架，所述连接支架固定在所述分离箱上且所述连接支架的上端延伸至所述分离腔的开口的上方；
和搅拌清洗喷头，所述搅拌清洗喷头通过升降装置固定在所述连接支架的上端；
还包括气源控制阀和水源控制阀，所述气源控制阀和所述水源控制阀均与所述搅拌清洗喷头的输入管连通。
作为优选的技术方案，所述分离箱内设有网孔板，所述网孔板的转动安装在所述分离腔的内壁上；所述分离箱的外壁上驱动网孔板转动或摆动的网孔板驱动组件。
作为优选的技术方案，还包括煤盘输送装置，所述煤盘输送装置位于所述分离出口的下侧。
作为优选的技术方案，所述分离箱的下端设有闸阀和重液回收阀，所述重液回收阀连接有重液回收管，所述分离箱的上部设有重液补给管，所述重液补给管上设有单向阀。
作为优选的技术方案，所述分离箱上设有液位计和密度计。
作为优选的技术方案，所述分离箱的外壁上固定有煤液导流板，所述煤液导流板位于所述分离出口的下侧
本发明的有益效果在于：通过隔板对某一深度的重液进行隔离，开启分离装置的旋转门，留在隔板上方的重液和浮煤会有一部分从旋转门流出，落在隔板上浮煤及重液通过刮板推出旋转门，从而实现浮沉实验浮煤自动分离的功能，可代替人工，避免人工实验带来的误差。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一视角的结构示意图；
图2为本发明第二视角的结构示意图。
图中，1-刮板推杆，2-刮板气缸，3-隔板气缸，4-气缸连接板，5-隔板，6-分离箱，7-刮板，8-机架，9-重液补给管，10-单向阀，11-在线液位计，12-网孔板驱动组件，13-网孔板气缸，14-重液回收阀，15-重液回收管，16-煤泥水阀，17-弯管，18-漏斗容器，19-煤盘，20-在线密度计，21-煤液导流板，22-带座轴承，23-旋转门，24-旋转轴，25-搅拌清洗喷头，26-辅助板，27-连接支架，28-导杆气缸，29-煤盘输送装置，30-转轴，31-重液收集管，32-闸阀，33-输入管，34-网孔板，35-齿轮箱，36-旋转门气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
一种煤炭浮沉分离装置，如图1和图2所示，包括分离箱6、门体组件、隔板5和刮板7。
分离箱6固定在机架8上，如图所示的分离箱6为方形容器，但不局限于方形，也可为圆柱形、矩形、梯形等。分离箱6内设有分离腔，分离腔的侧壁上设有分离出口；最佳的，分离出口位于分离箱6的最上端。
门体组件可打开或封闭分离出口；门体组件包括转动安装在分离箱6上的旋转轴24，旋转轴24的两端通过带座轴承22与分离箱6固定连接。旋转轴24上固定有旋转门23，旋转门23用焊接的方式与旋转轴24固定，旋转轴24的一端传动连接有旋转门驱动组件。旋转门驱动组件可采用齿轮箱35，旋转轴24的一端伸入齿轮箱35内，旋转轴24与齿轮箱35内部的齿轮相连接，与齿轮相啮合的齿条与外部的旋转门气缸36连接，即旋转门气缸36的伸缩控制旋转门23的开启与关闭。
分离箱6的正下方是方形锥斗，方形锥斗设有闸阀32，优选气动闸阀，可实现自动化控制。闸阀32连接有弯管17，弯管17上设有煤泥水阀16。开启闸阀32，可以排出做浮沉实验时的煤泥水和矸石。
方形锥斗的侧下方接有重液回收管15，重液回收管15上设有重液回收阀14，开启重液回收阀14可以对重液进行回收。
分离箱6的上部设有重液补给管9，重液补给管9上设有单向阀10。
分离箱6上设有在线液位计11和在线密度计20，可以实时检测重液的密度和重液的液面高度。
隔板5位于分离出口的下侧，隔板5可沿水平方向滑入或退出分离腔，且隔板5伸入分离腔后将分离腔分隔成与分离出口连通的上分离腔和与分离出口隔断的下分离腔。
刮板7在隔板5上滑动且刮板7可靠近或远离分离出口。
当隔板5位于分离箱6的中部时，隔板5与分离箱6形成滑动密封，例如通过密封圈形成滑动密封。最佳的，分离出口位于分离箱6的上部，隔板5也位于分离箱6的上部。分离箱6上设有隔板容纳槽，隔板容纳槽和分离出口分别位于分离箱6相对的两个侧壁上，隔板5位于该隔板容纳槽内，最佳的，隔板5位于隔板容纳槽的槽底。隔板5无需与分离箱6形成密封结构，结构简单、合理。
进一步的，隔板容纳槽6与分离出口相对的侧壁设有气缸连接板4，气缸连接板4上固定有刮板气缸2和隔板气缸3，刮板气缸2通过刮板推杆1与刮板7连接，隔板气缸3与隔板5连接。
隔板5和刮板7均位于隔板容纳槽6内，隔板5是通过螺栓与隔板气缸3相连接，刮板7是通过刮板推杆1及螺栓与刮板气缸2相连接。隔板气缸3与刮板气缸2都是通过螺栓连接固定在气缸连接板4上，气缸连接板4通过螺栓连接固定在隔板容纳槽6上端的外侧壁上。
还包括搅拌清洗装置，搅拌清洗装置包括连接支架27和搅拌清洗喷头25。连接支架27固定在分离箱6上且连接支架27的上端延伸至分离腔的开口的上方；搅拌清洗喷头25通过升降装置固定在连接支架27的上端；升降装置采用导杆气缸28，通过导杆气缸28带动搅拌清洗喷头25升降。
还包括气源控制阀和水源控制阀，气源控制阀和水源控制阀均与搅拌清洗喷头25的输入管33连通。即，搅拌清洗喷头25的入口端分成了两路，一路通过气源控制阀接入气源，一路是水源控制阀接入水源。
分离腔内设有网孔板34，网孔板34的中部转动安装在分离腔的内壁上；分离箱6的外壁上设有网孔板驱动组件12，网孔板驱动组件12可采用齿轮箱，转轴30的一端与齿轮箱12内部的齿轮相连接，与齿轮相啮合的齿条与外部的网孔板气缸13连接。即，网孔板气缸13的伸缩控制网孔板34的旋转或摆动。
具体的，网孔板34至少固定连接有一个转轴30，其中，转轴30可位于网孔板34的中部，也可位于网孔板34的端部。当然，网孔板34可通过两个转轴34安装在分离箱6上，在网孔板驱动组件12的带动下可实现网孔板34的摆动或转动即可。
还包括煤盘输送装置29，煤盘输送装置29位于分离出口的下侧，煤盘输送装置可采用输送带、输送链等，煤盘19处于煤盘输送装置上，进行传输。在分离出口的下侧设置漏斗容器18，用于接收自分离箱6溢出且经煤盘19滤出的重液。漏斗容器18通过重液收集管31与重液回收装置连接，回收过滤下来的重液。
分离箱6的外壁上固定有煤液导流板21，煤液导流板21位于分离出口的下侧，其作用是便于煤和重液溢出时导流到煤盘19里。
分离箱6的上端开口上设有辅助板26，辅助板26通过螺栓安装在分离箱6的的一侧壁上，其作用是便于煤的倒入。
具体工作过程为：
1、从分离箱6的侧上方的辅助板26上倒上所需做浮沉实验的煤，煤落到分离箱6内部的网孔板34上；
2、启动导杆气缸28，搅拌清洗喷头25向下移动到分离箱6内部，开启搅拌清洗喷头25接有水源的水源控制阀，水源从搅拌清洗喷头25喷淋而出并在水的反冲作用下做旋转运动；
3、当在线液位计11检测到合适的液面高度时，停止向分离箱6内喷水，开启接有气源的气源控制阀。同样，搅拌清洗喷头25在气流的反吹作用下旋转，对重液和浮煤起到搅拌作用，搅拌一段时间后停止吹气搅拌；
4、开启分离箱6下方的气控的闸阀32，煤泥水排出分离箱6，然后关闭闸阀32。
5、重复上述步骤3和4数次，可完全清洗煤炭上的煤泥，完成清洗后提升搅拌清洗喷头25；
6、开启重液补给泵，重液通过单向阀10及重液补给管9被注入到分离箱6里，在线液位计11检测到合适的液位后停止注入重液；
7、搅拌清洗喷头25再次下落到重液里，对重液和浮煤进行吹气搅拌一段时间后搅拌清洗喷头25回升到适宜位置；
8、启动隔板气缸3，推动隔板5，隔板5进入分离腔并将重液及浮煤分成上下两部分；
9、开启旋转门气缸36，旋转门23被打开，重液和煤通过煤液导流板21落到煤盘19里；煤盘19底部开孔，重液从煤盘19沥出；
10、启动刮板气缸2，推分离箱6里的刮板7，刮板7会将留在隔板5上残余煤刮出旋转门23；
11、开启重液补给泵向分离箱6补给重液到合适位置，重复上述步骤6、7、8、9、10，可完成该密度级浮煤的分离；
12、开启重液回收阀14，回收该密度级的重液，重复上述步骤6、7、8、9、10、11可完成下一密度级浮煤的分离；
13、直至最后一密度级浮煤的分离后，开启网孔板气缸13，分离箱6里的网孔板34会被旋转，矸石落到分离箱6的方形锥斗里。开启闸阀32，剩下的矸石排出方形容器6外。
14、开启搅拌清洗喷头25的水源控制阀，向分离箱6内喷入水，搅拌清洗喷头25在导杆气缸28的作用下做上下往复运动，喷淋的水对分离箱6的内壁进行清洗，完成清洗，各部件回位。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：包括
分离箱，所述分离箱内设有分离腔，所述分离腔的侧壁上设有分离出口；
门体组件，所述门体组件可打开或封闭所述分离出口；
隔板，所述隔板位于所述分离出口的下方，所述隔板可沿水平方向滑入或退出所述分离腔，且所述隔板伸入所述分离腔后可将所述分离腔分隔成与所述分离出口连通的上分离腔和与所述分离出口隔断的下分离腔；
和刮板，所述刮板在所述隔板上滑动且所述刮板可靠近或远离所述分离出口。
2.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述分离出口位于所述分离箱的上端，所述分离箱上设有隔板容纳槽，所述隔板容纳槽和所述分离出口分别位于所述分离箱的相对侧壁上，所述隔板和所述刮板均位于所述隔板容纳槽内。
3.如权利要求2所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述隔板容纳槽与所述分离出口相对的侧壁上固定有气缸连接板，所述气缸连接板上固定有刮板气缸和隔板气缸，所述刮板气缸与所述刮板连接，所述隔板气缸与所述隔板连接。
4.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述门体组件包括转动安装在所述分离箱上的旋转轴，所述旋转轴上固定有旋转门；所述旋转轴的一端传动连接有旋转门驱动组件。
5.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：还包括搅拌清洗装置，所述搅拌清洗装置包括
连接支架，所述连接支架固定在所述分离箱上且所述连接支架的上端延伸至所述分离腔的开口的上方；
和搅拌清洗喷头，所述搅拌清洗喷头通过升降装置固定在所述连接支架的上端；
还包括气源控制阀和水源控制阀，所述气源控制阀和所述水源控制阀均与所述搅拌清洗喷头的输入管连通。
6.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述分离箱内设有网孔板，所述网孔板的转动安装在所述分离腔的内壁上；所述分离箱的外壁上驱动网孔板转动或摆动的网孔板驱动组件。
7.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：还包括煤盘输送装置，所述煤盘输送装置位于所述分离出口的下侧。
8.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述分离箱的下端设有闸阀和重液回收阀，所述重液回收阀连接有重液回收管，所述分离箱的上部设有重液补给管，所述重液补给管上设有单向阀。
9.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述分离箱上设有液位计和密度计。
10.如权利要求1所述的一种煤炭浮沉分离装置，其特征在于：所述分离箱的外壁上固定有煤液导流板，所述煤液导流板位于所述分离出口的下侧。
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