CN111408484A - 一种卧式螺旋卸料离心机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于物料离心技术领域，公开了一种卧式螺旋卸料离心机，设置有固定底座，固定底座的上端对称固定安装有固定轴，两个固定轴上安装有旋转装置，旋转装置的外部焊接有螺旋扇叶，螺旋扇叶的外部套装有圆筒外壳，圆筒外壳的内壁上设置有与螺旋扇叶相匹配的固体收集板；所述圆筒外壳的前端通过管道固定安装有进料装置，所述圆筒外壳的后端设置有漏料孔，所述漏料孔的出料端安装有液体收集装置；所述旋转装置的通过联轴器齿接调速模块。该卧式螺旋卸料离心机通过离心原理在该装置内部进行旋转离心分离，使固体能够紧贴圆筒外壳漏出，液体通过液体收集装置流出收集，可以对大量的固液混合物料连续不断地分离，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于物料离心技术领域，尤其涉及一种卧式螺旋卸料离心机。
背景技术
目前，在煤矿业迅速发展的过程中，固体和液体的过滤分离是该行业中的一个重要过程，以往液体和固体的分离都是通过压滤机来进行，但是压滤机在分离的过程中，只能进行少量的固体液体分离，且在分离过程中不能连续进行，从而降低了分离效率。
综上所述，现有技术存在的问题是：以往的固液分离效率不高，且分离过程不能连续进行。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种卧式螺旋卸料离心机。
本发明是这样实现的，该卧式螺旋卸料离心机设置有固定底座，所述固定底座的上端对称固定安装有固定轴，两个固定轴上安装有旋转装置，所述旋转装置的外部焊接有螺旋扇叶，所述螺旋扇叶的外部套装有圆筒外壳，所述圆筒外壳的内壁上设置有与螺旋扇叶相匹配的固体收集板；
所述圆筒外壳的前端通过管道固定安装有进料装置，所述圆筒外壳的后端设置有漏料孔，所述漏料孔的出料端安装有液体收集装置；所述旋转装置的通过联轴器齿接调速模块，所述调速模块的驱动端连接有驱动装置。
进一步，所述旋转装置根据电磁线圈的结构及主要尺寸，建立静态三维瞬态磁场数学模型；
根据永磁织针实际结构及实际尺寸，建立永磁织针磁化后的内禀磁场的三维磁场数学模型，建立激励磁场的磁场数学模型；
永磁织针的内禀磁场B内禀磁场＝μ0(H+M)，其中H和M分别是磁场强度和磁化强度，μ0为真空磁导率；对于磁导率为μ，半径为l的圆柱形永磁织针，轴线处的电流为I，则：
同时：
对于钕铁硼材料的织针，磁化率χm为1.03；
建立场路模型，与激励磁场形成相互作用，B＝B激励磁场+B内禀磁感，共同驱动永磁织针的三工位编织；根据激励输入电流的变化和阻抗分析，建立实际永磁织针驱动力学计算模型，计算时忽略线圈端部磁漏。
进一步，所述调速模块的调速方法包括以下步骤：
调速模块上电后，检测到旋转装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式
根据用户操作校准调速模块，确定驱动装置处于恒功率状态；
通过调速模块驱动旋转装置进入恒功率状态，使驱动装置功率恒定不变。
进一步，所述驱动装置内部的驱动电路为：
MOSFET驱动模块设置有IR2101S单片机，HIN为上桥臂控制输入，LIN为下桥臂控制输入，HO为上桥臂驱动输出，LO为下桥臂驱动输出；
IR2101S单片机中的VCC引脚与+15V电源模块连接；
IR2101S单片机中的HO引脚与MT PU输出线连接，MT PU输出线与自举电容C29连接，自举电容C29与二极管D5连接，二极管D5与电容C30连接，电容C30与地线连接；
NMOS-2晶体管与D17、D18、D19二极管连接；
串联电路：NMOS-2晶体管与D13二极管连连接组成的电路与NMOS-2晶体管与D17二极管连接组成的电路串联。
进一步，所述驱动装置的优化方法包括以下步骤：
步骤一、根据驱动装置模型，对运行中的电机进行信号采集监测，得到所述电机的信号监测参数，处理所述信号监测参数，得到所述电机的性能跟踪参数，编写电机正向电磁计算程序；
步骤二、采用BP神经网络方法，对驱动装置模型进行数据拟合建模；
步骤三、根据预设故障辨识规则，基于故障知识库处理所述信号监测参数、所述性能跟踪参数，得到所述电机发生故障时的各故障概率；所述故障知识库包括故障关联规则和故障维修案例数据；将电机电磁计算的输出结果作为驱动装置模型的输入数据，结合两部分程序形成机泵一体化模型；
步骤四、所述预设故障辨识规则包括故障判定规则和故障推理规则，故障判定规则包括将所述信号监测参数、所述性能跟踪参数，对水泵测试数据进行反向拟合。
进一步，所述固体收集板选用聚碳酸酯板材、聚乙烯、有机玻璃PMMA或不锈钢板，辅助材料选用金属电镀液、碳纳米管。
进一步，所述进料装置上安装有进料口，所述进料口的外部喷涂有合金层，所述进料口内部安装有螺旋进料管。
进一步，所述联轴器上安装有充氮气装置，充氮气装置的上端安装有充氮气口，所述充氮气口的下端设置有四氟板，所述四氟板上扣合安装有压盖，所述压盖与充氮气口之间设置有O型圈。
进一步，所述螺旋扇叶采用电磁无轴正向型向心式涡叶，向心式涡叶环绕连接于旋转装置的外壁；所述连续长条形无轴正向型向心式涡叶片的螺距自大而小、半径的倾角由90°到45°倾斜、外缘半径不变、半径厚度边缘比中心大及弯曲角度向进聊方向的中心由90°到45°弯曲。
本发明的优点及积极效果为：该卧式螺旋卸料离心机通过离心原理在该装置内部进行旋转离心分离，使固体能够紧贴圆筒外壳漏出，液体通过液体收集装置流出收集，可以对大量的固液混合物料连续不断地分离，大大提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的卧式螺旋卸料离心机的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的卧式螺旋卸料离心机的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的驱动装置内部的驱动电路原理图。
图中：1、固定底座；2、进料装置；3、固定轴；4、旋转装置；5、螺旋扇叶；6、圆筒外壳；7、固体收集板；8、漏料孔；9、调速模块；10、驱动装置；11、液体收集装置。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图1至图3对本发明的结构作详细的描述。
该卧式螺旋卸料离心机设置有固定底座1，在固定底座1的上方两边焊接各安装有一个固定轴3，两个固定轴3中间焊接圆筒外壳6，圆筒外壳6的右边下方开有一个漏料孔8，左边的固定轴3焊接安装有进料装置2。两个固定轴3之间安装有一个旋转装置4，旋转装置4上焊接安装有螺旋扇叶5。旋转装置4的另一端通过焊接连接安装在调速模块9的输出轴上。调速模块9的另一端连接安装有驱动装置10，旋转装置4通过驱动装置10带动调速模块9驱动，在右固定轴3外焊接安装有一个液体收集装置11。
旋转装置根据电磁线圈的结构及主要尺寸，建立静态三维瞬态磁场数学模型；
根据永磁织针实际结构及实际尺寸，建立永磁织针磁化后的内禀磁场的三维磁场数学模型，建立激励磁场的磁场数学模型；
永磁织针的内禀磁场B内禀磁场＝μ0(H+M)，其中H和M分别是磁场强度和磁化强度，μ0为真空磁导率；对于磁导率为μ，半径为l的圆柱形永磁织针，轴线处的电流为I，则：
同时：
对于钕铁硼材料的织针，磁化率χm为1.03；
建立场路模型，与激励磁场形成相互作用，B＝B激励磁场+B内禀磁感，共同驱动永磁织针的三工位编织；根据激励输入电流的变化和阻抗分析，建立实际永磁织针驱动力学计算模型，计算时忽略线圈端部磁漏。
进一步，所述调速模块9的调速方法包括以下步骤：
调速模块9上电后，检测到旋转装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式
根据用户操作校准调速模块9，确定驱动装置10处于恒功率状态；
通过调速模块9驱动旋转装置进入恒功率状态，使驱动装置10功率恒定不变。
进一步，所述驱动装置10内部的驱动电路为：
MOSFET驱动模块设置有IR2101S单片机，HIN为上桥臂控制输入，LIN为下桥臂控制输入，HO为上桥臂驱动输出，LO为下桥臂驱动输出；
IR2101S单片机中的VCC引脚与+15V电源模块连接；
IR2101S单片机中的HO引脚与MT PU输出线连接，MT PU输出线与自举电容C29连接，自举电容C29与二极管D5连接，二极管D5与电容C30连接，电容C30与地线连接；
NMOS-2晶体管与D17、D18、D19二极管连接；
串联电路：NMOS-2晶体管与D13二极管连连接组成的电路与NMOS-2晶体管与D17二极管连接组成的电路串联。
进一步，所述驱动装置10的优化方法包括以下步骤：
步骤一、根据驱动装置10模型，对运行中的电机进行信号采集监测，得到所述电机的信号监测参数，处理所述信号监测参数，得到所述电机的性能跟踪参数，编写电机正向电磁计算程序；
步骤二、采用BP神经网络方法，对驱动装置10模型进行数据拟合建模；
步骤三、根据预设故障辨识规则，基于故障知识库处理所述信号监测参数、所述性能跟踪参数，得到所述电机发生故障时的各故障概率；所述故障知识库包括故障关联规则和故障维修案例数据；将电机电磁计算的输出结果作为驱动装置10模型的输入数据，结合两部分程序形成机泵一体化模型；
步骤四、所述预设故障辨识规则包括故障判定规则和故障推理规则，故障判定规则包括将所述信号监测参数、所述性能跟踪参数，对水泵测试数据进行反向拟合。
进一步，所述固体收集板选用聚碳酸酯板材、聚乙烯、有机玻璃PMMA或不锈钢板，辅助材料选用金属电镀液、碳纳米管。
进一步，所述进料装置上安装有进料口，所述进料口的外部喷涂有合金层，所述进料口内部安装有螺旋进料管。
进一步，所述联轴器上安装有充氮气装置，充氮气装置的上端安装有充氮气口，所述充氮气口的下端设置有四氟板，所述四氟板上扣合安装有压盖，所述压盖与充氮气口之间设置有O型圈。
进一步，所述螺旋扇叶采用电磁无轴正向型向心式涡叶，向心式涡叶环绕连接于旋转装置的外壁；所述连续长条形无轴正向型向心式涡叶片的螺距自大而小、半径的倾角由90°到45°倾斜、外缘半径不变、半径厚度边缘比中心大及弯曲角度向进聊方向的中心由90°到45°弯曲。
将固液混合物料通过进料装置2送入，物料进入到圆筒外壳6中，旋转装置4通过驱动装置10驱动调速模块9高速转动起来，旋转装置4带动螺旋扇叶5一其转动。内部的物料也随着旋转装置4转动起来，在离心的作用下，较重的物料离心分离到外圈紧贴圆筒外壳6，通过旋转的螺旋扇叶5将其往前推进，直至从漏料孔8中漏出到收集板7上收集。较轻的液体在内层形成液环通过液体收集装置11流出排出收集。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述卧式螺旋卸料离心机设置有固定底座，所述固定底座的上端对称固定安装有固定轴，两个固定轴上安装有旋转装置，所述旋转装置的外部焊接有螺旋扇叶，所述螺旋扇叶的外部套装有圆筒外壳，所述圆筒外壳的内壁上设置有与螺旋扇叶相匹配的固体收集板；
所述圆筒外壳的前端通过管道固定安装有进料装置，所述圆筒外壳的后端设置有漏料孔，所述漏料孔的出料端安装有液体收集装置；所述旋转装置的通过联轴器齿接调速模块，所述调速模块的驱动端连接有驱动装置。
2.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述旋转装置根据电磁线圈的结构及主要尺寸，建立静态三维瞬态磁场数学模型；
根据永磁织针实际结构及实际尺寸，建立永磁织针磁化后的内禀磁场的三维磁场数学模型，建立激励磁场的磁场数学模型；
永磁织针的内禀磁场B内禀磁场＝μ0(H+M)，其中H和M分别是磁场强度和磁化强度，μ0为真空磁导率；对于磁导率为μ，半径为l的圆柱形永磁织针，轴线处的电流为I，则：
同时：
对于钕铁硼材料的织针，磁化率χm为1.03；
建立场路模型，与激励磁场形成相互作用，B＝B激励磁场+B内禀磁感，共同驱动永磁织针的三工位编织；根据激励输入电流的变化和阻抗分析，建立实际永磁织针驱动力学计算模型，计算时忽略线圈端部磁漏。
3.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述调速模块的调速方法包括以下步骤：
调速模块上电后，检测到旋转装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式
根据用户操作校准调速模块，确定驱动装置处于恒功率状态；
通过调速模块驱动旋转装置进入恒功率状态，使驱动装置功率恒定不变。
4.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述驱动装置内部的驱动电路为：
MOSFET驱动模块设置有IR2101S单片机，HIN为上桥臂控制输入，LIN为下桥臂控制输入，HO为上桥臂驱动输出，LO为下桥臂驱动输出；
IR2101S单片机中的VCC引脚与+15V电源模块连接；
IR2101S单片机中的HO引脚与MT PU输出线连接，MT PU输出线与自举电容C29连接，自举电容C29与二极管D5连接，二极管D5与电容C30连接，电容C30与地线连接；
NMOS-2晶体管与D17、D18、D19二极管连接；
串联电路：NMOS-2晶体管与D13二极管连连接组成的电路与NMOS-2晶体管与D17二极管连接组成的电路串联。
5.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述驱动装置的优化方法包括以下步骤：
步骤一、根据驱动装置模型，对运行中的电机进行信号采集监测，得到所述电机的信号监测参数，处理所述信号监测参数，得到所述电机的性能跟踪参数，编写电机正向电磁计算程序；
步骤二、采用BP神经网络方法，对驱动装置模型进行数据拟合建模；
步骤三、根据预设故障辨识规则，基于故障知识库处理所述信号监测参数、所述性能跟踪参数，得到所述电机发生故障时的各故障概率；所述故障知识库包括故障关联规则和故障维修案例数据；将电机电磁计算的输出结果作为驱动装置模型的输入数据，结合两部分程序形成机泵一体化模型；
步骤四、所述预设故障辨识规则包括故障判定规则和故障推理规则，故障判定规则包括将所述信号监测参数、所述性能跟踪参数，对水泵测试数据进行反向拟合。
6.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述固体收集板选用聚碳酸酯板材、聚乙烯、有机玻璃PMMA或不锈钢板，辅助材料选用金属电镀液、碳纳米管。
7.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述进料装置上安装有进料口，所述进料口的外部喷涂有合金层，所述进料口内部安装有螺旋进料管。
8.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述联轴器上安装有充氮气装置，充氮气装置的上端安装有充氮气口，所述充氮气口的下端设置有四氟板，所述四氟板上扣合安装有压盖，所述压盖与充氮气口之间设置有O型圈。
9.如权利要求1所述的卧式螺旋卸料离心机，其特征在于，所述螺旋扇叶采用电磁无轴正向型向心式涡叶，向心式涡叶环绕连接于旋转装置的外壁；所述连续长条形无轴正向型向心式涡叶片的螺距自大而小、半径的倾角由90°到45°倾斜、外缘半径不变、半径厚度边缘比中心大及弯曲角度向进聊方向的中心由90°到45°弯曲。
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2019
- 2019-12-25 CN CN201911356306.XA patent/CN111408484A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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