CN117404483A - 一种浮选柱矿浆流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浮选柱矿浆流量调节阀，其属于矿物分选技术领域，其中阀座和阀芯设置于阀体的内腔，阀体上设置有与阀体的内腔分别连通的进浆口和出浆口，阀座设置有阀门孔，阀门孔与进浆口连通，阀芯与阀座配合；控制装置包括油缸、位移检测模块和控制模块，位移检测模块安装于油缸上，用于获取油缸的活塞的位置信息，控制模块用于根据位置信息控制油缸的活塞杆运动，活塞杆能够驱动阀芯往复运动用于控制阀门孔的开口面积；阀芯的横截面的直径由阀芯的顶面至阀芯的底面逐渐减小。本发明通过位移检测模块获取活塞位置信息，通过控制模块根据位置信息精确控制活塞杆运动，通过活塞杆驱动阀芯往复运动，对矿浆流量实现精确控制。

Description

一种浮选柱矿浆流量调节阀

技术领域

本发明属于矿物分选技术领域，尤其涉及一种浮选柱矿浆流量调节阀。

背景技术

目前在选矿领域，由于浮选柱没有机械搅动机构，具有能耗低、维护运营简单、维修费用低廉等特点，受到众多选矿企业的青睐。浮选柱在矿产品加工领域得到广泛的应用。现行浮选柱主要有两大类，一为逆流接触充气式浮选柱，另一种为循环射流吸气式浮选柱。

例如中国CN206224229U公开了一种浮选柱气泡发生器自动控制装置，其包括若干组连接安装气泡发生器的分气缸，每组分气缸气路均连通至供气主管上，供气主管到分气缸的气路上安装有气体流量计、气动调节阀和压力变送器，所述气体流量计、气动调节阀和压力变送器均连接至控制系统；浮选柱气泡发生器自动控制装置不仅能够精确控制每组发气泡发生器的气流量相同，确保均匀上升的气泡层与逆流下降的矿浆充分接触碰撞，还能实时监控每组气泡发生器的充气流量值和压力值，具备定期排污功能，减少气路中的污物对气泡发生器造成的损害，确保发泡器有效运行，从整体上提高了对浮选柱供气的全面管理和监控，提供了对了浮选工艺的精准、高效的工作保障。

在选矿实践中，浮选柱的矿浆流量的控制是影响矿产品分选指标的重要因素。现有的浮选柱矿浆流量调节装置有可靠性低、反应滞后、精度低的缺点，使用时往往通过经验进行调节，波动较大、容易磨损，导致矿浆流量控制精确性差。

发明内容

基于现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种浮选柱矿浆流量调节阀，旨在解决浮选柱矿浆流量调节装置矿浆流量控制精确性差的问题。

基于本发明的技术方案，本发明提供了一种浮选柱矿浆流量调节阀，包括阀体、阀座、阀芯和控制装置，阀座和阀芯设置于阀体的内腔，阀体上设置有与阀体的内腔分别连通的进浆口和出浆口，阀座设置有阀门孔，阀门孔与进浆口连通，阀芯与阀座配合；控制装置包括油缸、位移检测模块和控制模块，位移检测模块安装于油缸上，用于获取油缸的活塞的位置信息，控制模块用于根据位置信息控制油缸的活塞杆运动，活塞杆能够驱动阀芯往复运动用于控制阀门孔的开口面积；阀芯的横截面的直径由阀芯的顶面至阀芯的底面逐渐减小，阀芯的横截面为垂直于阀芯的轴线的截面，阀芯的顶面为远离阀座的一端，阀芯的底面为靠近阀座的另一端。

可选地，位移检测模块包括磁致直线位移传感器，磁致直线位移传感器固定安装在油缸远离阀体的一端，磁致直线位移传感器的探针位于油缸的内腔，磁致直线位移传感器的探针与油缸的活塞滑动连接。

可选地，油缸的活塞杆沿轴向设置有安装孔，磁致直线位移传感器的探针穿设于安装孔，油缸的活塞杆能够沿磁致直线位移传感器的探针的长度方向移动，安装孔的深度与油缸的活塞的行程一致。

可选地，阀体远离进浆口的一端设置有用于对阀体的内腔进行密封的上盖板，阀芯远离进浆口的一端连接有阀杆，阀杆穿设于上盖板并通过连接器与油缸的活塞杆连接，用于使活塞杆能够带动阀杆往复运动。

可选地，上盖板上设置支撑架，支撑架位于阀体的内腔的外侧，支撑架用于承载油缸，使油缸与上盖板间隔设置。

可选地，支撑架包括上板和多个支腿，上板与上盖板间隔设置，多个支腿固定于上板与上盖板之间，油缸的活塞杆穿设于上板，连接器位于上板与上盖板之间。

可选地，连接器上设置有阀位指示板，支腿上设置有标尺，阀位指示板能够沿标尺的长度方向移动。

可选地，阀芯的顶面安装有阀芯盖板，阀芯盖板的直径大于阀芯的顶面的直径，阀芯盖板与阀芯的顶面之间设置有第一密封层，阀座的顶面设置有与第一密封层配合的第二密封层。

可选地，上盖板上设置有密封装置，阀杆穿设于密封装置。

可选地，上盖板上设置有呼吸孔，呼吸孔与阀体的内腔连通。

与现有技术相比较，本发明一种浮选柱矿浆流量调节阀的有益效果如下：

本发明的一种浮选柱矿浆流量调节阀通过设置位移检测模块获取活塞位置信息，通过设置控制模块能够根据位置信息精确控制活塞杆运动，进而通过活塞杆驱动阀芯往复运动，且阀芯的横截面的直径由阀芯的顶面至阀芯的底面方向逐渐减小，来精确控制阀门孔的开口面积，进而对矿浆流量实现精确控制。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分详细地给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的浮选柱矿浆流量调节阀的结构示意图。

附图标记：

10、阀体；101、进浆口；102、出浆口；103、上盖板；

11、阀座；111、阀门孔；

12、阀芯；

13、油缸；131、活塞；132、活塞杆；

14、位移检测模块；141、探针；

15、驱动电机；

16、液压模块；

17、阀杆；

18、连接器；

19、支撑架；191、上板；192、支腿；

20、阀位指示板；

21、标尺；

22、阀芯盖板；

23、第一密封层；

24、第二密封层；

25、密封装置；

26、呼吸孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明提供了一种浮选柱矿浆流量调节阀，包括阀体、阀座、阀芯和控制装置，阀座和阀芯设置于阀体的内腔，阀体上设置有与阀体的内腔分别连通的进浆口和出浆口，阀座设置有阀门孔，阀门孔与进浆口连通，阀芯与阀座配合；控制装置包括油缸、位移检测模块和控制模块，位移检测模块安装于油缸上，用于获取油缸的活塞的位置信息，控制模块用于根据位置信息控制油缸的活塞杆运动，活塞杆能够驱动阀芯往复运动以控制阀门孔的开口面积；阀芯的横截面的直径由阀芯的顶面至阀芯的底面逐渐减小，阀芯的横截面为垂直于阀芯的轴线的截面，阀芯的顶面为远离阀座的一端，阀芯的底面为靠近阀座的另一端。

位移检测模块包括磁致直线位移传感器，磁致直线位移传感器固定安装在油缸远离阀体的一端，磁致直线位移传感器的探针位于油缸的内腔，磁致直线位移传感器的探针与油缸的活塞滑动连接。可选地，油缸的活塞杆沿轴向设置有安装孔，磁致直线位移传感器的探针穿设于安装孔，油缸的活塞杆能够沿磁致直线位移传感器的探针的长度方向移动，安装孔的深度与油缸的活塞的行程一致。可选地，阀体远离进浆口的一端设置有用于对阀体的内腔进行密封的上盖板，阀芯远离进浆口的一端连接有阀杆，阀杆穿设于上盖板并通过连接器与油缸的活塞杆连接，以使活塞杆能够带动阀杆往复运动

下面结合附图，对本发明进行详细说明。参见图1所示，本发明提供了一种浮选柱矿浆流量调节阀，其包括阀体10、阀座11、阀芯12和控制装置，阀体10具有内腔，阀体10的内腔设置有阀座11，阀体10的内腔还活动设置有阀芯12，阀体10上设置有与阀体10的内腔分别连通的进浆口101和出浆口102，阀座11设置有阀门孔111，阀门孔111与进浆口101连通，阀芯12与阀座11配合；阀座11为两端开口的中空腔体；控制装置包括油缸13、位移检测模块14和控制模块，油缸13内设置有能够沿油缸13长度方向移动的活塞131，活塞131与活塞杆132的一端连接，活塞杆132的另一端伸出至油缸13外部并与阀芯12驱动连接，活塞131往复移动以使活塞杆132带动阀芯12往复移动；位移检测模块14安装于油缸13上，用于获取油缸13的活塞131的位置信息；控制模块用于根据位置信息控制油缸13的活塞杆132运动，活塞杆132能够驱动阀芯12往复运动以控制阀门孔111的开口面积，实现控制矿浆流量；阀芯12的横截面的直径由阀芯12的顶面至阀芯12的底面逐渐减小，阀芯12的横截面为垂直于阀芯12的轴线的截面，阀芯12的顶面为远离阀座11的一端，阀芯12的底面为靠近阀座11的另一端，阀芯12为倒锥体，如圆锥体、圆台等。阀芯12具有第一位置和第二位置，阀芯12能够在第一位置和第二位置之间往复运动；活塞131具有第三位置和第四位置，活塞131能够在第三位置和第四位置之间移动。如图1所示，活塞131和阀体10从上至下依次设置，当阀芯12位于第一位置（阀芯12位于阀座11的上方，且阀芯12与阀座11间隔设置）时，阀门孔111的开口面积最大，阀门孔111完全打开，矿浆经进浆口101、阀门孔111和出浆口102排出，此时活塞131位于第三位置（如，第三位置为油缸13的腔室顶部）；当阀芯12位于第二位置（阀芯12位于阀门孔111内，阀芯12外侧壁与阀门孔111内侧壁抵接）时，阀芯12与阀座11紧密配合，阀门孔111完全关闭以阻断矿浆排出，此时活塞131位于第四位置（如，第四位置为油缸13的腔室底部）；当阀芯12部分位于阀门孔111内时，阀门孔111部分打开，矿浆排出量介于阀门孔111完全关闭和阀门孔111完全打开之间，此时活塞131位于第三位置与第四位置之间。通过控制装置控制活塞131的移动，并通过位移检测模块14检测活塞131的位置可获得阀门的开度，用于确定矿浆排出的量，例如，活塞131由第三位置向第四位置运动时，活塞杆131驱动阀杆17带动阀芯12从第一位置向第二位置运动，阀门孔111的开口面积逐渐减小，通过位移检测模块14和控制模块配合，可实现油缸13的活塞131的高精度移动和定位，无延迟滞后。因此，根据浮选柱内液面高度目标值调整活塞131的位置可以精确控制矿浆排出量，通过控制矿浆排出量可以达到并维持浮选柱内的液面高度。

本发明实施例采用上述技术方案，通过设置位移检测模块14获取活塞131位置信息，通过设置控制模块能够根据位置信息精确控制活塞杆132运动，进而通过活塞杆132驱动阀芯12往复运动，且阀芯12的横截面的直径由阀芯12的顶面至阀芯12的底面方向逐渐减小，来精确控制阀门孔111的开口面积，进而对矿浆流量实现精确控制。

参见图1所示，在另一实施例中，控制模块包括驱动电机15和液压模块16，液压模块16包括油泵、油管和比例阀，驱动电机15与油泵驱动连接，用于控制油泵的启停，驱动电机15可选伺服电机；油泵的输出端通过油管与油缸13连通，用于驱动活塞131往复移动；比例阀设置在油管上，用于调节流量大小。通过伺服电机以及比例阀可高精度驱动油缸13的活塞131移动。

在另一实施例中，阀座11、进浆口101和出浆口102采用耐磨材料制成，如耐磨钢或耐磨铸铁等。

在另一实施例中，阀芯12采用耐磨材料制成，如耐磨聚氨酯、耐磨橡胶或尼龙等。

在另一实施例中，参见图1所示的位移检测模块14包括磁致直线位移传感器（附图1未示出），磁致直线位移传感器固定安装在油缸13远离阀体10的一端，磁致直线位移传感器的探针141位于油缸13的内腔，磁致直线位移传感器的探针141与油缸13的活塞131滑动连接。探针141穿设于油缸13的内腔，当活塞131运动时，活塞131将沿探针141运动，用于实现检测活塞131的位移变化。

在另一实施例中，参见图1所示的油缸13的活塞杆132沿轴向设置有安装孔，磁致直线位移传感器的探针141穿设于安装孔，油缸13的活塞杆132能够沿磁致直线位移传感器的探针141的长度方向移动，安装孔的深度与油缸13的活塞131的行程一致。探针141沿活塞131的移动方向设置，安装孔的深度与活塞131的行程一致，其有利于检测活塞131所在位置。

在另一实施例中，参见图1所示的阀体10远离进浆口101的一端设置有用于对阀体10的内腔进行密封的上盖板103，阀芯12远离进浆口101的一端连接有阀杆17，阀杆17穿设于上盖板103并通过连接器18与油缸13的活塞杆132连接，用于使活塞杆132能够带动阀杆17往复运动。连接器18用于连接活塞杆132和阀杆17，阀杆17穿设于阀体10的内腔，其一端伸出上盖板103通过连接器18与活塞杆132连接，其另一端位于阀体10的内腔与阀芯12连接，活塞杆132运动时带动阀杆17运动，从而通过阀杆17带动阀芯12运动。

在另一实施例中，参见图1所示的上盖板103上设置支撑架19，支撑架19位于阀体10的内腔的外侧，支撑架19用于承载油缸13，使油缸13与上盖板103间隔设置，用于保证阀杆17的行程长度。进一步地，油缸13安装于支撑架19上。

在另一实施例中，参见图1所示的支撑架19包括上板191和多个支腿192，上板191与上盖板103间隔设置，多个支腿192固定于上板191与上盖板103之间，油缸13的活塞杆132穿设于上板191，连接器18位于上板191与上盖板103之间。油缸13固定于上板191，上板191上设置有通孔，活塞杆132穿过通孔后与阀杆17通过连接器18连接。

在另一实施例中，参见图1所示的连接器18上设置有阀位指示板20，支腿192上设置有标尺21，阀位指示板20能够沿标尺21的长度方向移动。阀位指示板20与标尺21配合用于指示阀位，可根据阀位得到阀门的开度，从而获知矿浆流量。

在另一实施例中，参见图1所示的阀芯12与阀门孔111之间形成的流道的面积与阀芯12的往复运动行程成比例关系。当阀芯12磨损后，流道的面积与阀芯12往复运动行程的比例关系发生改变，因此需及时更换阀芯12，用于保证矿浆流量的精确控制。

在另一实施例中，参见图1所示的阀芯12的顶面安装有阀芯盖板22，阀芯盖板22的直径大于阀芯12的顶面的直径，阀芯盖板22与阀芯12的顶面之间设置有第一密封层23，阀座11的顶面设置有与第一密封层23配合的第二密封层24。当阀芯12位于第二位置时，阀芯12与阀座11紧密配合，阀门孔111完全关闭，第一密封层23压紧第二密封层24用于阻断矿浆排出，使阀芯12与阀座11之间无间隙，用于阻断矿浆排出。第一密封层23与阀芯12的材质相同，第二密封层24由耐磨材料制成，如耐磨聚氨酯、耐磨橡胶或尼龙等。可选地，第二密封层24与阀座11之间采用螺纹连接固定。

在另一实施例中，阀芯12、第一密封层23、第二密封层24均为独立配件，磨损后可单独更换。

在另一实施例中，参见图1所示的上盖板103上设置有密封装置25，阀杆17穿设于密封装置25，密封装置25用于密封阀杆17与上盖板103之间的缝隙。密封装置25优选为填料密封装置。

在另一实施例中，参见图1所示的上盖板103上设置有呼吸孔26，呼吸孔26与阀体10的内腔连通。呼吸孔26为通孔，用于维持阀体10内的气压与外界气压一致。

综上所述，本发明提供的一种浮选柱矿浆流量调节阀具有以下有益效果：

（1）通过位移检测模块和控制模块配合，可实现油缸的活塞的高精度移动和定位，无延迟滞后，同时还能够减少阀芯12的磨损。

（2）阀座、阀芯、进浆口和出浆口均由耐磨材料制成，从而提高阀体整体的耐磨强度；

（3）阀芯、第一密封层、第二密封层均为独立配件，磨损后可单独更换。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，其包括阀体、阀座、阀芯和控制装置，所述阀座和所述阀芯设置于所述阀体的内腔，所述阀体上设置有与所述阀体的内腔分别连通的进浆口和出浆口，所述阀座设置有阀门孔，所述阀门孔与所述进浆口连通，所述阀芯与所述阀座配合；

所述控制装置包括油缸、位移检测模块和控制模块，位移检测模块安装于油缸上，用于获取油缸的活塞的位置信息，控制模块用于根据位置信息控制油缸的活塞杆运动，活塞杆能够驱动阀芯往复运动用于控制阀门孔的开口面积；

所述阀芯的横截面的直径由所述阀芯的顶面至所述阀芯的底面方向逐渐减小，所述阀芯的横截面为垂直于所述阀芯的轴线的截面，所述阀芯的顶面为远离所述阀座的一端，所述阀芯的底面为靠近所述阀座的另一端。

2.根据权利要求1所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，所述位移检测模块包括磁致直线位移传感器，所述磁致直线位移传感器固定安装在油缸远离阀体的一端，所述磁致直线位移传感器的探针位于所述油缸的内腔，所述磁致直线位移传感器的探针与所述油缸的活塞滑动连接。

3.根据权利要求2所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，所述油缸的活塞杆沿轴向设置有安装孔，所述磁致直线位移传感器的探针穿设于安装孔，所述油缸的活塞杆能够沿所述磁致直线位移传感器的探针的长度方向移动，所述安装孔的深度与所述油缸的活塞的行程一致。

4.根据权利要求1所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，阀体远离进浆口的一端设置有用于对阀体的内腔进行密封的上盖板，阀芯远离进浆口的一端连接有阀杆，阀杆穿设于上盖板并通过连接器与油缸的活塞杆连接，用于使活塞杆能够带动阀杆往复运动。

5.根据权利要求4所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，上盖板上设置支撑架，支撑架位于阀体的内腔的外侧，支撑架用于承载油缸，使油缸与上盖板间隔设置。

6.根据权利要求5所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，支撑架包括上板和多个支腿，上板与上盖板间隔设置，多个支腿固定于上板与上盖板之间，油缸的活塞杆穿设于上板，连接器位于上板与上盖板之间。

7.根据权利要求6所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，连接器上设置有阀位指示板，支腿上设置有标尺，阀位指示板能够沿标尺的长度方向移动。

8.根据权利要求1所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，阀芯的顶面安装有阀芯盖板，阀芯盖板的直径大于阀芯的顶面的直径，阀芯盖板与阀芯的顶面之间设置有第一密封层，阀座顶面设置有与第一密封层配合的第二密封层。

9.根据权利要求4所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，上盖板上设置有密封装置，阀杆穿设于密封装置。

10.根据权利要求4所述的浮选柱矿浆流量调节阀，其特征在于，上盖板上设置有呼吸孔，呼吸孔与阀体的内腔连通。