一种金刚石微粉快速清洗装置
技术领域
本发明属于金刚石微粉清洗领域,具体涉及一种金刚石微粉快速清洗装置。
背景技术
金刚石晶体由于其特殊的正四面体结构,每个C原子都与其它4个C原子形成很强的C-C共价键;所以金刚石具有硬度极高、耐磨性好、热导率高、化学性质稳定、熔点高、热膨胀系数小、绝缘性好等优良特性。高温高压法、低温低压法等方法的出现,为金刚石大规模的应用奠定了基础;目前,人造金刚石主要应用在切削、磨削、钻探、散热、研磨、抛光等方面。
金刚石微粉一般指的是破碎粗颗粒单晶金刚石后,再分级得到的,生产的金刚石微粉通常混有石墨、金属触媒、叶蜡石等杂质;通常要过磁分离,碱处理和酸处理等步骤,同时酸碱处理后都要对金刚石微粉进行充分的清洗,去除金刚石微粉表面的酸碱液,使PH值至中性。
当前的清洗装置结构比较简单,只能够简单的对搅拌箱内的金刚石微粉进行搅拌清洗,难以清洗粒度较小的金刚石微粉,不便于对清洗后的金刚石微粉和液体进行分离,存在清洗不充分,水资源用量大、清洗周期较长的问题,并且不便于将清洗后的金刚石微粉取出,收集的金刚石微粉有损失等问题。
因此,我们提出一种金刚石微粉快速清洗装置来解决上述问题。
发明内容
针对难以清洗粒度较小的金刚石微粉,不便于对清洗后的金刚石微粉和液体进行分离,存在清洗不充分,水资源用量大、清洗周期较长的问题,并且不便于将清洗后的金刚石微粉取出,收集的金刚石微粉有损失的问题,本发明提供一种金刚石微粉快速清洗装置。
本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种金刚石微粉快速清洗装置,包括下机架、勾料杆、清洗箱、冲洗机构、搅拌机构、升降机构、过滤机构、排液机构、以及安装在下机架上的上机架。
所述清洗箱安装在下机架内,清洗箱的顶部内壁直径大于下部内壁直径,清洗箱的顶部设置有可拆卸的封盖,所述冲洗机构包括多个喷头以及与多个喷头连接的供水管,多个喷头沿清洗箱内腔圆周安装在清洗箱的顶部内壁上。
过滤机构包括滤板,滤板可拆卸的安装在清洗箱内,滤板将清洗箱分隔成上搅拌室和下储液室,滤板上放置有可取出清洗箱的提网,提网与清洗箱的内壁相匹配。
所述搅拌机构设置在上搅拌室内,上机架内安装有带动搅拌机构上升运动出清洗箱的升降机构。
排液机构包括集液斗,集液斗设置在滤板的下方并与清洗箱的内壁固定连接,集液斗的下液管分别设置有小微粉粒下液管和大微粉粒排液管,小微粉粒下液管的另一端与下储液室连通,大微粉粒排液管的另一端延伸出清洗箱,小微粉粒下液管和大微粉粒排液管上均设置有阀体;下储液室的侧壁上设置有出液管和观察下储液室内液体容量的液位计,下储液室的侧壁上安装有与真空泵连接的抽气管。
作为本发明的一种优选技术方案,所述滤板的下方设置有支座,支座安装在清洗箱内,支座由一个上环体和下环体组成,下环体的内孔直径小于上环体的内孔直径,上环体内螺纹连接有滤板。
作为本发明的一种优选技术方案,所述清洗箱侧壁中部安装有清洗管,清洗管设置在提网的上侧,清洗管上设置有阀门五。
作为本发明的一种优选技术方案,所述清洗箱上部侧壁上设置有进料管,进料管上设置有管盖,进料管位于喷头的下方。
作为本发明的一种优选技术方案,所述提网上安装有多个提勾,所述勾料杆包括一个勾杆和安装勾杆底部的多个抓钩,抓钩与提勾相适配。
作为本发明的一种优选技术方案,所述封盖由两个半圆封盖对接组成,半圆封盖扣装在清洗箱的顶部,半圆封盖的轴心处开设有半圆孔,两个半圆孔对接后形成通孔。
作为本发明的一种优选技术方案,所述搅拌机构包括搅拌电机,搅拌电机的输出轴上安装有搅拌轴,搅拌轴的底端依次穿过下机架顶部安装有轴套、封盖内的通孔并设置在上搅拌室内,搅拌轴可沿轴套、通孔轴向滑动,搅拌轴上安装有多个搅拌杆。
作为本发明的一种优选技术方案,所述升降机构包括升降组件、滑杆和固定架,滑杆的两端分别与下机架和上机架固定连接,固定架内安装有搅拌电机,固定架可沿滑杆轴向滑动,固定架的后侧安装有螺母,升降组件包括正反电机和安装在正反电机输出轴上的螺杆,正反电机安装在上机架内,螺杆与螺母螺纹连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述供水管包括环形管以及为环形管供水的进液管,多个所述喷头安装在环形管的底部,环形管的直径大于提网的直径,进液管延伸出清洗箱的侧壁并设置有阀门一。
作为本发明的一种优选技术方案,所述小微粉粒下液管的另一端延伸出清洗箱的侧壁并再次穿过清洗箱的侧壁与下储液室连通,小微粉粒下液管延伸出清洗箱侧壁的部位设置有阀门二,所述大微粉粒排液管的底端设置有阀门三,所述下储液室的侧壁上设置有出液管,出液管上设置有阀门四,所述抽气管上设置有气阀,所述液位计为U型的观察管,观察管的两端均与下储液室连通。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过设置滤板和提网,在未打开阀门二和阀门三时,能够通过搅拌轴和搅拌杆对金刚石微粉和水进行充分搅拌混合,金刚石微粉充分搅拌后,启动真空泵使下储液室内形成负压,抽滤搅拌后金刚石微粉混合液,金刚石微粉混合液通过提网和滤板流入集液斗并通过小微粉粒下液管流入下储液室内,金刚石微粉堆积在提网上,进而实现金刚石微粉与液体的分离,以便于将清洗后的金刚石微粉取出。
2、本发明通过关闭真空泵和阀门二,继而使液体不会流入下储液室内,进而往上搅拌室内加入适量的水,对金刚石微粉再次进行搅拌、抽滤,不用转移金刚石微粉,反复加水、搅拌、抽滤若干次,直到金刚石微粉清洗干净,可以大规模、连续、快速地清洗粒度规格一致的金刚石微粉,特别适用于粒度较小的金刚石微粉,从而提高了金刚石微粉的清洗效果、清洗效率。
3、本发明通过设置大微粉粒排液管,粒度较大的金刚石微粉用去离子水搅拌清洗后,在溶液中的金刚石微粉可以依靠自身重力克服浮力、摩擦力迅速向下沉降;与此同时,打开大微粉粒排液管后,金刚石微粉通过液体的带动向下流动,开始时部分金刚石微粉会被阻挡聚集在提网上部,由于金刚石微粉的粒度较大,会形成有较大空隙的多层金刚石微粉,水流会顺利通过这些空隙;随着水流带动,会有更多金刚石微粉堆积在原来形成的多层金刚石微粉上面,形成较厚、里面有较大空隙的金刚石微粉滤饼,一直到最后,水流都会顺利通过这些空隙,实现固液分离。
4、本发明通过设置小微粉粒下液管,对于粒度较小的金刚石微粉,因表面活性能很高在溶液中容易团聚,团聚成较大的金刚石微粉团聚体此时会迅速向下沉降,但是对于一些团聚程度低或者没有团聚的金刚石微粉由于粒度小,自身的重力略大浮力和摩擦力,沉降较慢;若是打开大微粉粒排液管进行排水,金刚石微粉通过液体的带动向下流动,开始时部分金刚石微粉会被阻挡聚集在滤板上部,由于金刚石微粉粒度较小,会形成较小空隙的多层金刚石微粉,水流会顺利通过这些空隙;但是,随着水流带动,会有更多金刚石微粉堆积在原来形成的多层金刚石微粉上面,形成致密的金刚石微粉滤饼,水流通过这些空隙比较困难,耗时长,甚至难以过滤,因此,对于粒度较小的金刚石微粉,打开小微粉粒下液管和抽气管,用真空泵负压抽吸,混合液两边形成压差,向下的压力推动着混合液,液体会通过较小粒度金刚石形成的致密滤饼,效率大大提高。
5、本发明通过正反电机带动螺杆的逆向转动,继而带动固定架、搅拌电机、搅拌轴和搅拌杆向上移动,将搅拌轴和搅拌杆移动出清洗箱,以便于工人将提网和提网上的金刚石微粉整体取出。
6、本发明通过设置环形管和多个喷头,一方面可以往上搅拌室内加水,另一方面在搅拌室内没有物料时,喷头喷出的水沿着清洗箱内壁向下流,对清洗箱内壁进行冲洗,同时搅拌杆转动时附着在滤板上面的金刚石微粉会被水流搅起来,打开清洗管的阀门五,排出和收集剩余的金刚石微粉混合液。
7、本发明清洗、分离、取料、冲洗一体化流程,节约了大量人力和时间,可大规模规范化清洗金刚石微粉,如果在一批料中金刚石微粉粒度范围一致,可省去冲洗步骤,效率更高。
8、本发明滤板与支座为螺纹连接,继而在对滤板清洗干净后,可以转动滤板,使滤板不再与支座螺纹连接,继而可以将滤板拆下,便于更换滤板。
附图说明
图1为本发明正视剖面结构示意图;
图2为本发明正视结构示意图;
图3为本发明清洗箱正视剖面放大结构示意图;
图4为本发明升降机构后视结构示意图;
图5为本发明勾料杆立体结构示意图;
图6为本发明半圆封盖立体结构示意图;
图7为本发明支座立体结构示意图。
图中:1下机架、21支脚、22清洗箱、23半圆封盖、24进料管、31进液管、32环形管、33喷头、34阀门一、41搅拌轴、42搅拌杆、43搅拌电机、51上机架、52正反电机、53螺杆、54滑杆、55固定架、56螺母、61提网、62提勾、71滤板、72支座、73集液斗、74小微粉粒下液管、75大微粉粒排液管、76抽气管、77观察管、78出液管、79气阀、710阀门二、711阀门三、712阀门四、81勾杆、82抓钩、91清洗管、94阀门五。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
请参阅图1-7,本发明提供了一种金刚石微粉快速清洗装置的技术方案:
实施例一:
根据图1-7所示,包括下机架1、勾料杆、清洗箱22、冲洗机构、搅拌机构、升降机构、过滤机构、排液机构、以及安装在下机架1顶部上机架51。
清洗箱22的底部通过四个支脚21安装在下机架1的内壁底部,清洗箱22的上部箱壁向外倾斜外翻后垂直向上延伸,清洗箱22的顶部内壁直径大于下部内壁直径,清洗箱22的顶部设置有可拆卸的封盖,封盖由两个半圆封盖23对接组成,半圆封盖23扣装在清洗箱22的顶部,半圆封盖23的轴心处开设有半圆孔,两个半圆孔对接后形成通孔,通过设置两个半圆封盖23能够对清洗箱22的顶部敞口进行遮蔽,防止混合物飞溅,冲洗机构包括多个喷头33以及与多个喷头33连接的供水管,供水管包括环形管32以及为环形管32供水的进液管31,多个喷头33安装在环形管32的底部,环形管32的直径大于提网61的直径,进液管31延伸出清洗箱22的侧壁并设置有阀门一34,通过设置环形管32和多个喷头33,一方面可以往上搅拌室内加水,另一方面在搅拌室内没有物料时,喷头33喷出的水沿着清洗箱22内壁向下流,对清洗箱22内壁进行冲洗,同时搅拌杆42转动时附着在滤板71上面的金刚石微粉会被水流搅起来,打开清洗管91的阀门五,排出和收集剩余的金刚石微粉混合液。
过滤机构包括滤板71,滤板71可拆卸的安装在清洗箱22内,滤板71的下方设置有支座72,支座72安装在清洗箱22内,支座72由一个上环体和下环体组成,(如图7)下环体的内孔直径小于上环体的内孔直径,上环体内螺纹连接有滤板71,其作用在于:在对滤板71清洗干净后,可以转动滤板71,使滤板71不再与支座72螺纹连接,继而可以将滤板71拆下,便于更换滤板71,滤板71将清洗箱22分隔成上搅拌室和下储液室,滤板71上放置有可取出清洗箱22的提网61,通过设置滤板71和提网61,在未打开阀门二710和阀门三711时,能够通过搅拌轴41和搅拌杆42对金刚石微粉和水进行充分搅拌混合,金刚石微粉充分搅拌后,启动真空泵使下储液室内形成负压,抽滤搅拌后金刚石微粉混合液,金刚石微粉混合液通过提网61和滤板71流入集液斗73并通过小微粉粒下液管74流入下储液室内,金刚石微粉堆积在提网61上,进而实现金刚石微粉与液体的分离,以便于将清洗后的金刚石微粉取出,提网61与清洗箱22的内壁相匹配。
提网61上安装有多个提勾62,勾料杆包括一个勾杆81和安装勾杆81底部的多个抓钩82(如图5所示),勾杆81为防腐蚀杆,抓钩82为三根长度一样末端带勾的较粗金属线组成,同时金属线表面有一层防腐蚀的塑料外皮,抓钩82与提勾62相适配,通过设置勾料杆,以便于工人使用勾料杆将提网61和提网61上的金刚石微粉整体取出。
清洗箱22侧壁中部安装有清洗管91,清洗管91设置在提网61的上侧,清洗管91上设置有阀门五,通过设置清洗管91,在对滤板71和清洗箱22内壁进行搅拌清洗时,清洗液可以直接通过清洗管91排出,清洗箱22上部侧壁上设置有进料管24,进料管24上设置有管盖,进料管24位于喷头33的下方。
搅拌机构设置在上搅拌室内,搅拌机构包括搅拌电机43,搅拌电机43的输出轴上安装有搅拌轴41,搅拌轴41的底端依次穿过下机架1顶部安装有轴套、封盖内的通孔并设置在上搅拌室内,搅拌轴可沿轴套、通孔轴向滑动,搅拌轴41上安装有多个搅拌杆42,上机架51内安装有带动搅拌机构上升运动出清洗箱22的升降机构,升降机构包括升降组件、滑杆54和固定架55,滑杆54的两端分别与下机架1和上机架51固定连接,固定架55内安装有搅拌电机43,固定架55可沿滑杆54轴向滑动,固定架55的后侧安装有螺母56,升降组件包括正反电机52和安装在正反电机52输出轴上的螺杆53,正反电机52安装在上机架51内,螺杆53与螺母56螺纹连接,通过正反电机52带动螺杆53的逆向转动,继而带动固定架55、搅拌电机43、搅拌轴41和搅拌杆42向上移动,将搅拌轴41和搅拌杆42移动出清洗箱22,以便于工人将提网61和提网61上的金刚石微粉整体取出。
排液机构包括集液斗73,集液斗73设置在滤板71的下方并与清洗箱22的内壁固定连接,集液斗73的下液管分别设置有小微粉粒下液管74和大微粉粒排液管75,小微粉粒下液管74的另一端延伸出清洗箱22的侧壁并再次穿过清洗箱22的侧壁与下储液室连通,小微粉粒下液管74延伸出清洗箱22侧壁的部位设置有阀门二710,大微粉粒排液管75的另一端延伸出清洗箱22,大微粉粒排液管75的底端设置有阀门三711,通过设置大微粉粒排液管75和阀门三711,当金刚石微粉粒度较大时,直接打开大微粉粒排液管75上阀门三711,将金刚石微粉混合液直接通过大微粉粒排液管75排出。
下储液室的侧壁上设置有出液管78和观察下储液室内液体容量的液位计,液位计为U型的观察管77,观察管77的两端均与下储液室连通,通过设置观察管77,工人可以通过观察管77观察下储液室内的水位,当水位靠近抽气管76高度时,打开阀门四712,排出下储液室内的废液,下储液室的侧壁上安装有与真空泵连接的抽气管76,抽气管76上设置有气阀79,通过关闭真空泵和阀门二710,继而使液体不会流入下储液室内,进而往上搅拌室内加入适量的水,对金刚石微粉再次进行搅拌、抽滤,不用转移金刚石微粉,反复加水、搅拌、抽滤若干次,直到金刚石微粉清洗干净,可以大规模、连续、快速地清洗粒度规格一致的金刚石微粉,特别适用于粒度较小的金刚石微粉,从而提高了金刚石微粉的清洗效果、清洗效率,下储液室的侧壁上设置有出液管78,出液管78上设置有阀门四712。
具体使用时,本发明一种金刚石微粉快速清洗装置,首先金刚石微粉混合液通过进料管24加入到上搅拌室中,打开进液管31上的阀门一34,水通过环形管32和多个喷头33沿着清洗箱22的内壁加入到搅拌室中,水位不能超过喷头33。
接着启动正反电机52,正反电机52带动螺杆53的正向转动,继而带动固定架55、搅拌电机43、搅拌轴41和搅拌杆42向下移动,使搅拌轴41和搅拌杆42处在上搅拌室中合适的高度。
然后盖上两个半圆封盖23,启动搅拌电机43,搅拌电机43的转动带动搅拌轴41和多个搅拌杆42的转动,搅拌一段时间后,使金刚石微粉和水充分混合;分别打开小微粉粒下液管74上的阀门二710和抽气管76上的气阀79,并将抽气管76连通真空泵,启动真空泵使下储液室内形成负压,抽滤搅拌后金刚石微粉混合液,金刚石微粉混合液通过提网61和滤板71流入集液斗73并通过小微粉粒下液管74流入下储液室内,金刚石微粉堆积在提网61上,进而实现金刚石微粉与液体的分离,或者当金刚石微粉粒度较大时,直接打开大微粉粒排液管75的阀门三711,将金刚石微粉混合液排出。
而后分别关闭阀门二710和气阀79,关闭真空泵;再打开进液管31上的阀门一34,加入适量的水,再经过搅拌,抽滤或过滤,加水,以上步骤反复若干次,直到金刚石微粉清洗干净。
最后打开两个半圆封盖23,启动正反电机52,正反电机52带动螺杆53的逆向转动,继而带动固定架55、搅拌电机43、搅拌轴41和搅拌杆42向上移动,将搅拌轴41和搅拌杆42移动出清洗箱22;用抓钩82勾住提网61上面的提勾62,将大部分金刚石微粉取出,这时有少部分金刚石微粉残留在清洗箱22的内壁,搅拌轴41、搅拌杆42和滤板71的上表面上,可以打开阀门一34,再次起吊正反电机52将搅拌轴41、搅拌杆42送入清洗箱22内,启动搅拌电机43,再用喷头33冲洗搅拌轴41和搅拌杆42,搅拌一会儿,附着在滤板71上面的金刚石微粉会被水流搅起来,打开清洗管91上的阀门五,排出和收集剩余的金刚石微粉混合液。
综上可知:本发明清洗、分离、取料、冲洗一体化流程,节约了大量人力和时间,可大规模规范化清洗金刚石微粉,如果在一批料中金刚石微粉粒度范围一致,可省去冲洗步骤,效率更高。
实施例二:
在实施例一的基础之上,本实施例与实施例一相同之处不再赘述,不同之处如下:升降组件也可以为电动推杆或液压伸缩杆的任一种,电动推杆安装在上机架51的顶部,电动推杆的伸缩与固定架55固定连接,通过电动推杆的伸缩带动固定架55、搅拌电机43、搅拌轴41和搅拌杆42的升降。
实施例三
在实施例一的基础之上,本实施例与实施例一相同之处不再赘述,不同之处如下:为了避免提网61在提升过程中金刚石微粉的滑落,提网向上翻折形成环形网壁。
实施例四:
在实施例一的基础之上,本实施例与实施例一相同之处不再赘述,不同之处如下:为了便于转动滤板71,滤板71的轴心处开设有内六棱孔,与内棱孔相匹配的还有六棱柱,工人可以将六棱柱插入内六棱孔内,继而工人可以通过转动六棱柱带动滤板71的转动,继而便于对滤板71的安装或拆卸。
当然对滤板71的拆装方式并不排除其他拆装方式,上述拆装方式只是多种拆装方式的一种。