CN210251411U - 一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置 - Google Patents

Abstract

一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，适用于冶金和矿山作业中为品位在线分析系统提供校准样品时对矿浆样品进行快速的固液分离。本实用新型综合利用空气压滤技术、垂直脱水技术、底部渗流技术、环形喷水技术和自动控制技术，既能保证校准样品的精确度，又能有效地降低了校准样品的含水量，从而大大地缩短了校准样品的烘干时间和烘干设备的电能消耗，彻底解决了校准样品含水量高、校准样品烘干时间长、校准样品容易被外界污染、烘干设备耗电量高的技术难题，满足了品位在线分析设备对校准样品需求量较大的要求。本实用新型设计思路新颖，结构简单合理，制作、使用和维护成本低，使用性能好，在矿山能源、电力、水泥、有色金属领域，具有很大的推广和应用价值。

Description

一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置

技术领域

本实用新型属于冶金和矿山选矿技术领域，涉及一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置。

背景技术

近年来，冶金和选矿行业为了更好的控制各项工艺指标，大型选矿企业开始从国外引进先进的品位在线分析设备。为了提升品位在线分析设备的运行质量，首先应给品位在线分析设备建立最佳的数学模型（也叫最佳分析模型）。为了建立品位在线分析系统的最佳的数学模型，首先应获取代表性强、覆盖面广、取样精确度高的校准样品，然后采用实验室化验法对校准样品化验分析之后获取校准数据。品位在线分析设备通过这些校准数据生成最佳数学模型。

目前，实验室化验法是通过人工（或自动）取样、烘干、化验和分析后获取精确度较高的品位数据和浓度数据。但是，该方法获取校准数据的时间一般需要6个小时左右。其中，耗费时间最多的是烘干工艺。由于校准样品的含水量较高，利用热风炉烘干样品进行固液分离时，需要耗费大量的时间。据统计，一般烘干一份校准样品需要耗费3～4个小时。

然而，品位在线分析设备利用校准样品建立每个流道的最佳数学模型时，一般需要60份校准样品，那么6个流道就需要360份样品。如果按照每个班每个流道取两份样品计算，那么6个流道一天就是36份样品，36份样品光烘干工艺就需要耗费108～144个小时。所以，利用热风炉烘干样品进行固液分离的方法，一方面需要大量的热风炉，并且消耗大量的电能；另一方面需要耗费大量的烘干时间。所以目前采用的热风炉烘干工艺进行固液分离的方法，无法满足品位在线分析设备对校准样品需求量较大的要求。

实用新型内容

针对现有固液分离技术中存在的问题，本实用新型设计并公开了一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，用以解决现有技术中校准样品含水量大、校准样品烘干时间长、烘干设备多、烘干设备电能消耗大等技术难题。本实用新型将通过综合利用空气压滤技术、垂直脱水技术、底部渗流技术、环形喷水技术和自动控制技术，既保证了校准样品的精确度，又大大地降低了校准样品的含水量。从而大大地降低了校准样品的烘干时间和烘干设备的电能消耗。

为实现上述发明目的，本实用新型采取的具体技术方案是：一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，主要由安装底座、压滤底座、安装板、渗流孔、渗流槽、过滤网、密封垫、滤布、压滤筒体、压滤筒体定位销、压滤密封盖、环形喷水管、进气管、排气管、弹簧式安全阀、压滤密封盖定位销、升降气缸支撑臂、下转动轴、升降气缸支撑梁、升降气缸、上接近开关、下接近开关、转动臂、上转动轴、转动臂横梁、左右气缸、摇摆耳轴、摇摆底座、安装支架、左限位螺栓、左接近开关、右限位螺栓、右接近开关、喷水电磁阀、进气电磁阀、排气电磁阀、升降气缸活塞杆、左右气缸活塞杆等构成。

安装底座采用8#槽钢焊制而成，整体呈长方形。长度尺寸为900mm，宽度尺寸为350mm。安装底座主要用于固定空气压滤装置和气缸系统。

压滤底座采用304不锈钢圆棒制作而成，整体为圆柱体。压滤底座的直径尺寸为Φ200mm，高度尺寸为30mm。压滤底座通过螺栓固定在左右两侧的安装板上。

安装板采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度尺寸为5mm。安装板整体为直角梯形。直角梯形的上底长度尺寸为120mm，下底长度尺寸为240mm，直角腰高度尺寸为80mm，斜腰长度尺寸为144mm。安装板焊接在安装底座上面，压滤底座通过螺栓固定在安装板上。

压滤底座中心有渗流孔，渗流孔直径尺寸为Φ15mm。渗流孔用于排走固液分离之后的液体。

渗流孔四周分布着8道、呈“米字型”分布的渗流槽，渗流槽以3%的坡度坡向渗流孔。渗流槽的横截面为圆弧形，渗流孔处的圆弧半径为2.5mm。该设计有利于将固液分离之后的液体及时通过渗流槽和渗流孔排走，从而提高固液分离效率。

渗流槽的上方设置有过滤网，过滤网采用304不锈钢板制作，过滤网为圆形。过滤网直径尺寸为Φ150mm，过滤网厚度尺寸为1mm。过滤网上均匀的分布着直径尺寸为Φ3mm的圆孔，过滤网上任意相邻两个圆孔之间的中心间距尺寸为5mm。

过滤网四周设有密封垫。密封垫为耐油橡胶垫，密封垫呈圆环形。圆环的圆心与压滤底座的圆心重叠。圆环内直径尺寸为Φ150mm，圆环外直径尺寸为Φ180mm，密封垫厚度为2mm。为了防止密封垫脱落，其中约1mm嵌入压滤底座当中。

过滤网和密封垫上面为滤布。滤布采用维纶滤布制作，滤布呈长方形，长度尺寸为250mm，宽度尺寸为200mm。

滤布上面设置的是压滤筒体。压滤筒体采用304不锈钢管制作。压滤筒体为圆柱形。压滤筒体高度尺寸为200mm，压滤筒体内直径尺寸为Φ160mm，压滤筒体外直径尺寸为Φ168mm，压滤筒体壁厚为4mm。

压滤筒体通过设置在左右两侧安装板上的压滤筒体定位销进行定位，从而确保压滤筒体的圆心始终与压滤底座的圆心重叠。压滤筒体定位销由直径尺寸为6mm的304不锈钢内六角螺栓制作而成。

压滤筒体的上方是压滤密封盖。压滤密封盖由304不锈钢圆棒制作而成，压滤密封盖为圆柱体。其直径尺寸为Φ180mm，高度尺寸为20mm。

压滤密封盖的底面设置有密封垫。密封垫为耐油橡胶垫，密封垫呈圆环形。密封垫圆心与压滤密封盖的圆心重叠。密封垫内直径尺寸为Φ150mm，外直径尺寸为Φ180mm，密封垫厚度为2mm。为了防止密封垫脱落，其中约1mm嵌入压滤密封盖当中。

在压滤密封盖上分别设置有环形喷水管、进气管、排气管、弹簧式安全阀。其中，环形喷水管采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作。环形喷水管整体呈圆环形，圆环的圆心与压滤密封盖的圆心重叠。圆环的内直径尺寸为120mm，圆环的外直径尺寸为136mm。环形喷水管侧下方20°且靠近压滤筒体的一侧，均匀的分布着直径尺寸为Φ1mm的喷水孔，喷水孔的中心间距为20mm。环形喷水管固定在压滤密封盖的下面，用于清洗压滤筒体上的矿浆样品。进气管采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作。为了避免压缩空气通过进气管直接吹扫校准样品，导致校准样品四处飞溅，影响校准样品的精确度。进气管采用底部封闭、四周出气的方式进气。进气管的四周均匀的分布着四个直径尺寸为Φ2mm的进气孔。排气管采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作。弹簧式安全阀为普通的、压力可调型弹簧式安全阀，弹簧式安全阀通过自带的外丝安装在压滤密封盖上面。当压滤筒体内部压力异常时，能够通过弹簧式安全阀进行泄压。环形喷水管、进气管、排气管通过PU软管分别与喷水电磁阀、进气电磁阀、排气电磁阀连接。进气管圆心、排气管圆心和压滤密封盖圆心在一条直线上，经过弹簧式安全阀圆心和压滤密封盖圆心的直线与该直线垂直。

压滤密封盖两边的侧面各设置了两个压滤密封盖定位销，压滤密封盖定位销由直径尺寸为6mm的304不锈钢内六角螺栓制作而成。四根压滤密封盖定位销分别位于升降气缸支撑臂的两侧，从而能够有效的防止压滤密封盖升降的过程中左右旋转。

升降气缸支撑臂采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度为10mm。升降气缸支撑臂整体呈长方形，长度尺寸为310mm，宽度尺寸为50mm。两块升降气缸支撑臂分别位于压滤底座的两侧。升降气缸支撑臂下部通过下转动轴与压滤底座的安装板进行连接，并可通过下转动轴进行旋转。下转动轴由直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢圆钢制作而成。为了确保升降气缸支撑臂旋转更灵活，升降气缸支撑臂与下转动轴连接处已进行圆角处理，圆角半径尺寸为20mm。

两块升降气缸支撑臂上部通过内六角螺栓连接升降气缸支撑梁。升降气缸支撑梁采用304不锈钢方棒制作而成，整体为长方体。长方体的长度尺寸为210mm，宽度尺寸和高度尺寸均为50mm。

升降气缸支撑梁上面通过螺栓连接升降气缸。升降气缸活塞杆从升降气缸支撑梁的正中心穿过之后，通过丝扣和螺母与压滤密封盖进行连接。

升降气缸活塞杆带动压滤密封盖进行升降运动时，通过上接近开关和下接近开关分别检测压滤密封盖的运动位置。上接近开关和下接近开关均为电感式接近开关。上接近开关和下接近开关通过螺母固定在升降气缸支撑臂上焊接的支架上。

升降气缸支撑梁两侧各有一块转动臂。转动臂采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度为10mm。转动臂整体呈长方形，长度尺寸为100mm，宽度尺寸为30mm。

转动臂一端通过上转动轴与升降气缸支撑梁进行连接，并可通过上转动轴进行旋转，上转动轴由直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢圆钢制作而成。为了确保转动臂旋转更灵活，转动臂与上转动轴连接处已进行圆角处理，圆角半径尺寸为20mm。

两块转动臂另一端通过内六角螺栓与转动臂横梁进行连接。转动臂横梁采用304不锈钢方棒制作而成，整体为长方体。长方体的长度尺寸为230mm，宽度尺寸和高度尺寸均为30mm。

转动臂横梁的中心通过丝扣和螺母与左右气缸活塞杆进行连接。左右气缸缸体中部设置有摇摆耳轴，摇摆耳轴安装在摇摆底座上面，摇摆底座通过螺栓固定在安装支架上面。安装支架采用8#槽钢焊制而成。左右气缸可以通过摇摆耳轴在摇摆底座上旋转。

左右气缸活塞杆左右运动的时候，通过转动臂横梁、转动臂和上转动轴带动升降气缸支撑臂绕下转动轴进行左右旋转，升降气缸支撑臂旋转的过程中带动压滤密封盖及其上面的配件进行旋转。升降气缸支撑臂左右旋转的时候，通过左限位螺栓和右限位螺栓限制升降气缸支撑臂的旋转角度，同时通过左接近开关和右接近开关检测升降气缸支撑臂的具体位置。左接近开关和右接近开关均为电感式接近开关。左接近开关和右接近开关通过螺母固定在安装板上焊接的支架上。左限位螺栓和右限位螺栓的螺母焊接固定在安装板上焊接的支架上。

本实用新型所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置的有益效果是：1.设计思路新颖，结构简单合理，制作、使用和维护成本低，使用性能好；2.本装置采用密闭式空气压滤垂直脱水方式，一方面提高了固液分离效率，据统计，5分钟即可将校准样品的含水量降低到10%以内，从而节省了大量的烘干工艺时间，另一方面固液分离期间，校准样品受到的外界干扰很小，所以有效的保证了校准样品的精确度；3.本装置采用升降气缸和左右气缸作为动力源，并且在接近开关、电磁阀和PLC的配合下，实现了自动进行固液分离的目的，大大地降低了取样人员的劳动强度；4.压滤底座、过滤网、压滤筒体、压滤密封盖均采用304不锈钢制作，一方面能够减少因设备锈蚀对校准样品造成不必要的污染，另一方面方便清洗；5.压滤底座上设计的渗流槽，一方面能够及时将固液分离之后的液体排出压滤筒体，另一方面，由于渗流槽为“米字型”结构，所以能够很好的支撑过滤网，从而能够防止过滤网在校准样品压滤过程中被压缩空气挤压变形；6.压滤密封盖上设计的环形喷水管，能够及时的将压滤筒体上的校准样品清洗干净，从而提高了校准样品的精确度。7.本装置采用气缸作为动力装置，能够更好的适应这种潮湿环境；8.左右气缸采用摇摆气缸设计，能够有效的避免左右气缸在带动升降气缸支撑臂进行左右旋转的时候承受垂直方向上的机械力的破坏，从而大大地提高了左右气缸的使用寿命；9.升降气缸采用升降气缸支撑梁固定之后，一方面能够保证升降气缸带动压滤密封盖进行升降运动的时候，能够始终保持垂直状态，从而保证压滤筒体能够密封严密，另一方面，升降气缸支撑梁采用304不锈钢方棒制作而成，不锈钢方棒不但能够酸碱腐蚀，而且能够承受升降气缸所施加的剪切力；10.接近开关设计，一方面能够检测压滤密封盖和升降气缸支撑臂的位置，另一方面能够防止固液分离装置自动运行过程中发生误动作损坏相关设备；11.压滤筒体定位销和压滤密封盖定位销能够有效的保证压滤密封盖的铅垂中心线、压滤筒体的铅垂中心线和压滤底座的铅垂中心线在一条直线上，从而保证固液分离装置安全运行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A-A向剖面结构示意图；

图3为图1中B-B向剖面结构示意图；

图4为图1中C-C向俯视结构示意图；

图5为图1中D-D向仰视结构示意图。

图中： 1、安装底座；2、压滤底座；3、安装板；4、渗流孔；5、渗流槽；6、过滤网；7、密封垫；8、滤布；9、压滤筒体；10、压滤筒体定位销；11、压滤密封盖；12、环形喷水管；13、进气管；14、排气管；15、弹簧式安全阀；16、压滤密封盖定位销；17、升降气缸支撑臂；18、下转动轴；19、升降气缸支撑梁；20、升降气缸；21、上接近开关；22、下接近开关；23、转动臂；24、上转动轴；25、转动臂横梁；26、左右气缸；27、摇摆耳轴；28、摇摆底座；29、安装支架；30、左限位螺栓；31、左接近开关；32、右限位螺栓；33、右接近开关；34、喷水电磁阀；35、进气电磁阀；36、排气电磁阀；37、升降气缸活塞杆；38、左右气缸活塞杆。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的具体实施方式如下：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，主要由安装底座1、压滤底座2、安装板3、渗流孔4、渗流槽5、过滤网6、密封垫7、滤布8、压滤筒体9、压滤筒体定位销10、压滤密封盖11、环形喷水管12、进气管13、排气管14、弹簧式安全阀15、压滤密封盖定位销16、升降气缸支撑臂17、下转动轴18、升降气缸支撑梁19、升降气缸20、上接近开关21、下接近开关22、转动臂23、上转动轴24、转动臂横梁25、左右气缸26、摇摆耳轴27、摇摆底座28、安装支架29、左限位螺栓30、左接近开关31、右限位螺栓32、右接近开关33、喷水电磁阀34、进气电磁阀35、排气电磁阀36、升降气缸活塞杆37、左右气缸活塞杆38等构成。

安装底座1采用8#槽钢焊制而成，整体呈长方形，长度尺寸为900mm，空气压滤装置和气缸系统并排安装固定在安装底座1上。空气压滤装置上的压滤底座2采用304不锈钢圆棒制作而成，整体为圆柱体。压滤底座2的直径尺寸为Φ200mm，高度尺寸为30mm。压滤底座2通过左右两侧的安装板3和螺栓固定在安装底座1上面。

安装板3采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度尺寸为5mm。安装板3整体为直角梯形。直角梯形的上底长度尺寸为120mm，下底长度尺寸为240mm，直角腰高度尺寸为80mm，斜腰长度尺寸为144mm。安装板3焊接在安装底座1上面，压滤底座2通过螺栓固定在安装板3上。

压滤底座2圆中心有渗流孔4，渗流孔4直径尺寸为Φ15mm，渗流孔4用于排走固液分离之后的液体。

渗流孔4四周分布着8道、呈“米字型”分布的渗流槽5，渗流槽5以3%的坡度坡向渗流孔4。渗流槽5的横截面为圆弧形，从而有利于将固液分离之后的液体及时从渗流孔4中排走，从而提高固液分离效率。

渗流槽5的上方设置有过滤网6，过滤网6采用304不锈钢板制作，过滤网6整体为圆形。过滤网6直径尺寸为Φ150mm，过滤网6厚度尺寸为1mm，过滤网6上均匀分布着直径尺寸为Φ3mm的圆孔，过滤网6上任意相邻两个圆孔之间的中心间距尺寸为5mm。

过滤网6四周设有密封垫7，密封垫7为耐油橡胶垫，密封垫7呈圆环形，圆环的圆心与压滤底座2的圆心重叠。圆环内直径尺寸为Φ150mm，圆环的外直径尺寸为Φ180mm，密封垫厚度为2mm，为防止密封垫脱落，其中有1mm嵌入压滤底座2当中。

过滤网6和密封垫7上面为滤布8，滤布8采用维纶滤布制作，整体呈长方形，滤布8长度尺寸为250mm，宽度尺寸为200mm。

滤布8上面为压滤筒体9，压滤筒体9采用304不锈钢管制作，整体为圆柱形，压滤筒体9高度尺寸为200mm，内直径尺寸为Φ160mm，外直径尺寸为Φ168mm，压滤筒体9壁厚为4mm。

压滤筒体9通过设置在左右两侧安装板3上的压滤筒体定位销10进行定位，从而确保压滤筒体9的圆心始终与压滤底座2的圆心重叠，并且保证压滤筒体9始终位于密封垫7中间位置，以增强密封效果，压滤筒体定位销10由直径尺寸为6mm的304不锈钢内六角螺栓制作。

压滤筒体9上方设置的是压滤密封盖11，压滤密封盖11采用304不锈钢圆棒制作，整体为圆柱体，压滤密封盖11直径尺寸为Φ180mm，高度尺寸为20mm。

压滤密封盖11的底面设置有密封垫7，密封垫7为耐油橡胶垫，整体呈圆环形，为防止密封垫7脱落，密封垫7有1mm嵌入压滤密封盖11当中。

在压滤密封盖11上分别设置有环形喷水管12、进气管13、排气管14、弹簧式安全阀15。其中，环形喷水管12采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作而成。环形喷水管12整体呈圆环形，圆环形的圆心与压滤密封盖11的圆心重叠。圆环的内直径尺寸为120mm，圆环的外直径尺寸为136mm。环形喷水管12侧下方20°且靠近压滤筒体9的一侧，均匀的分布着直径尺寸为Φ1mm的喷水孔，喷水孔的中心间距为20mm。环形喷水管12固定在压滤密封盖11的下面，用于清洗压滤筒体9上的矿浆样品。进气管13采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作。为了避免压缩空气通过进气管13直接吹扫校准样品，导致校准样品四处飞溅，影响校准样品的精确度。进气管13采用底部封闭、四周出气的方式进气。进气管13的四周均匀的分布着四个直径尺寸为Φ2mm的进气孔。排气管14采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作。弹簧式安全阀15为普通的、压力可调型弹簧式安全阀，弹簧式安全阀15通过自带的外丝安装在压滤密封盖11上面。当压滤筒体9内部压力异常时，能够通过弹簧式安全阀15进行泄压。

环形喷水管12、进气管13、排气管14通过PU软管分别与喷水电磁阀34、进气电磁阀35、排气电磁阀36连接。进气管13圆心、排气管14圆心和压滤密封盖11圆心在一条直线上，经过弹簧式安全阀15圆心和压滤密封盖11圆心的直线与该直线垂直。

压滤密封盖11两边的侧面各设置了两个压滤密封盖定位销16。四根压滤密封盖定位销16分别位于升降气缸支撑臂17的两侧，从而能够有效的防止压滤密封盖11升降的过程中左右旋转。

升降气缸支撑臂17采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度为10mm。升降气缸支撑臂17整体呈长方形，其长度尺寸为310mm，宽度尺寸为50mm。两块升降气缸支撑臂17分别位于压滤底座2的两侧。升降气缸支撑臂17下部通过下转动轴18与压滤底座2的安装板3进行连接，并可通过下转动轴18进行旋转。

下转动轴18采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢圆钢制作，为了确保升降气缸支撑臂17旋转更灵活，升降气缸支撑臂17与下转动轴连接处已进行圆角处理，圆角半径尺寸为20mm。

两块升降气缸支撑臂17上部通过内六角螺栓连接升降气缸支撑梁19。升降气缸支撑梁19采用304不锈钢方棒制作，整体为长方体，其长度尺寸为210mm，宽度尺寸和高度尺寸均为50mm，

升降气缸支撑梁19上面通过螺栓连接升降气缸20。升降气缸20的升降气缸活塞杆37从升降气缸支撑梁19的正中心穿过之后，通过丝扣和螺母与压滤密封盖11进行连接，以保证升降气缸20的铅垂中心线、压滤密封盖11的铅垂中心线、压滤筒体9的铅垂中心线和压滤底座2的铅垂中心线在一条直线上。从而确保密封效果，提高垂直脱水效率。

当升降气缸活塞杆37带动压滤密封盖11进行升降运动时，通过上接近开关21和下接近开关22分别检测压滤密封盖11的运动位置。上接近开关21和下接近开关22均为电感式接近开关。上接近开关21和下接近开关22通过螺母固定在升降气缸支撑臂17上焊接的支架上。

升降气缸支撑梁19两侧各有一块转动臂23。转动臂23采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度为10mm，转动臂23整体呈长方形，长度尺寸为100mm，宽度尺寸为30mm。

转动臂23一端通过上转动轴24与升降气缸支撑梁19进行连接，转动臂23可通过上转动轴24进行旋转。

两块转动臂23另一端通过内六角螺栓与转动臂横梁25进行连接。转动臂横梁25采用304不锈钢方棒制作，整体为长方体，其长度尺寸为230mm，宽度尺寸和高度尺寸均为30mm。

转动臂横梁25的中心通过丝扣和螺母与左右气缸活塞杆38进行连接。左右气缸26缸体中部设置有摇摆耳轴27，摇摆耳轴27安装在摇摆底座28上面，摇摆底座28通过螺栓固定在安装支架29上面。安装支架29采用8#槽钢焊制而成。左右气缸26可以通过摇摆耳轴27在摇摆底座28上旋转。

当左右气缸26的左右气缸活塞杆38左右运动的时候，通过转动臂横梁25、转动臂23和上转动轴24带动升降气缸支撑臂17绕下转动轴18进行左右旋转，升降气缸支撑臂17旋转的过程中带动压滤密封盖11及其上面的配件进行旋转，从而保证校准样品每次压滤完成之后，能够顺利的将压滤筒体9取出进行清洗。升降气缸支撑臂17左右旋转的时候通过左限位螺栓30和右限位螺栓32限制升降气缸支撑臂17的旋转角度，同时通过左接近开关31和右接近开关33检测升降气缸支撑臂17的具体位置。左接近开关31和右接近开关33均为电感式接近开关。左接近开关31和右接近开关33通过螺母固定在安装板3上焊接的支架上。左限位螺栓30和右限位螺栓32的螺母焊接固定在安装板3上焊接的支架上。可以通过调整左限位螺栓30和右限位螺栓32的伸出长度来调整升降气缸支撑臂17的旋转角度，从而保证升降气缸支撑臂17在校准样品压滤的过程中保持垂直状态，而在压滤完毕之后，又不影响取出压滤筒体9。

当固液分离装置在初始状态时，升降气缸活塞杆37和左右气缸活塞杆38均为回缩状态。首先将压滤底座2、渗流孔4、渗流槽5、压滤密封盖11清洗干净，然后在压滤底座2上依次铺设干净的过滤网6、滤布8和滤纸，然后在滤纸上轻轻的放上干净的压滤筒体9。放置压滤筒体9的时候，一方面一定要轻拿轻放，避免压滤筒体9损坏滤纸，导致矿浆流失影响校准样品的精确度；另一方面必须确保压滤筒体9靠紧压滤筒体定位销10，从而确保压滤筒体9的铅垂中心线与压滤底座2的铅垂中心线重合，从而确保密封效果和压滤效率。

压滤筒体9放置到位之后，将取样桶中截取的校准样品轻轻的倒入压滤筒体9中，然后用清水将取样桶涮洗干净，并将涮洗的矿浆全部倒入压滤筒体9中，从而确保校准样品的精确度。

校准样品倒入压滤筒体9之后，通过启动按钮启动固液分离装置进入自动空气压滤垂直脱水状态。此时，PLC首先检测右接近开关33和上接近开关21是否闭合，如果均闭合，则说明升降气缸活塞杆37和左右气缸活塞杆38均回缩到位，具备自动运行条件，否则不允许固液分离装置进入自动运行状态。进入自动运行状态后，左右气缸26开始动作，左右气缸26的左右气缸活塞杆38通过转动臂横梁25、转动臂23和上转动轴24将水平推力传递给升降气缸支撑梁19。升降气缸支撑梁19带动升降气缸20、压滤密封盖11及其上面的附属设备和升降气缸支撑臂17绕下转动轴18向左旋转。当升降气缸支撑臂17转动到位之后，左接近开关31闭合，左右气缸26停止工作，并保持稳定状态。稳定状态能够确保压滤密封盖11的铅垂中心线与压滤筒体9的铅垂中心线和压滤底座2的铅垂中心线重合，从而确保密封效果和压滤效率。

升降气缸支撑臂17转动到位之后，此时升降气缸20开始动作，升降气缸20的升降气缸活塞杆37带动压滤密封盖11向下运动，当压滤密封盖11运动到位之后，下接近开关22闭合，升降气缸20停止工作，并保持稳定状态，稳定状态能够保证压滤密封盖11的密封效果。

下接近开关22闭合之后，PLC发出喷水指令，打开喷水电磁阀34。此时，环形喷水管12开始喷水。喷水电磁阀34的喷水时间可以根据压滤筒体9内壁的脏污程度和矿浆性质，在PLC中进行自由设定。

喷水电磁阀34关闭之后，PLC发出进气指令，打开进气电磁阀。此时，进气管13开始进气。进气电磁阀35的进气时间可以根据矿浆性质，在PLC中进行自由设定。校准样品在压缩空气的压力作用下，并通过滤纸、滤布8、过滤网6、渗流槽5和渗流孔4的共同配合，将校准样品中的液体自动分离，从而实现了校准样品空气压滤垂直脱水的目的。

进气电磁阀35关闭之后，PLC发出排气指令，打开排气电磁阀36。压滤筒体9内部的高压气体通过排气管14进行泄压。排气电磁阀36的排气时间可以根据实际情况，在PLC中进行自由设定，一般情况下排气时间为10秒。

排气电磁阀36关闭之后，升降气缸20开始动作。升降气缸20的升降气缸活塞杆37带动压滤密封盖11向上运动，当压滤密封盖11运动到位之后，上接近开关21闭合，升降气缸20停止工作，并保持稳定状态。

上接近开关21闭合之后，左右气缸26开始动作。左右气缸26的左右气缸活塞杆38通过转动臂横梁25、转动臂23和上转动轴24将水平拉力传递给升降气缸支撑梁19。升降气缸支撑梁19带动升降气缸20、压滤密封盖11及其上面的附属设备、升降气缸支撑臂17绕下转动轴18向右旋转。当升降气缸支撑臂17转动到位之后，右接近开关33闭合，左右气缸26停止工作，并保持稳定状态。

左右气缸26的左右气缸活塞杆38在进行左右运动的过程中，左右气缸26可以通过摇摆耳轴27在摇摆底座28上旋转，从而有效的避免了左右气缸26承受额外的机械力而损坏。

右接近开关33闭合之后，固液分离装置自动工作流程全部结束。取样人员将压滤筒体9轻轻的取下，然后将滤纸及其上面经固液分离之后的校准样品一并放入塑料袋中送入实验室化验。

同时，将压滤底座2、渗流孔4、渗流槽5、过滤网6、滤布8、压滤筒体9、压滤密封盖11全部清洗干净，等待下一次自动运行。

综上所述，由于该装置的左右气缸26、升降气缸20、喷水电磁阀34、进气电磁阀35、排气电磁阀36均可以通过PLC进行控制，同时通过上接近开关21和下接近开关22检测压滤密封盖11的位置，通过左接近开关31和右接近开关33检测升降气缸支撑臂17的位置，从而实现了该固液分离装置自动空气压滤和垂直脱水的目的。该装置能够大大地降低了校准样品的含水量，从而大大地降低了校准样品的烘干时间和烘干设备的电能消耗。

Claims (8)

1.一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，包括德国西门子S7—200系列PLC，弹簧式安全阀，其特征是：所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，主要由安装底座、压滤底座、安装板、渗流孔、渗流槽、过滤网、密封垫、滤布、压滤筒体、压滤筒体定位销、压滤密封盖、环形喷水管、进气管、排气管、弹簧式安全阀、压滤密封盖定位销、升降气缸支撑臂、下转动轴、升降气缸支撑梁、升降气缸、上接近开关、下接近开关、转动臂、上转动轴、转动臂横梁、左右气缸、摇摆耳轴、摇摆底座、安装支架、左限位螺栓、左接近开关、右限位螺栓、右接近开关、喷水电磁阀、进气电磁阀、排气电磁阀、升降气缸活塞杆、左右气缸活塞杆等构成；其中：

安装底座采用8#槽钢焊制而成，整体呈长方形，长度尺寸为900mm，宽度尺寸为350mm；

安装板采用304不锈钢板制作，整体为直角梯形，焊接在安装底座上面；

压滤底座采用304不锈钢圆棒制作而成，形状为圆柱体；压滤底座的直径尺寸为Φ200mm，高度尺寸为30mm；压滤底座用螺栓水平固定在安装板上；压滤底座的圆心处设有直径尺寸为Φ15mm的渗流孔，渗流孔四周设置有8道呈“米字型”分布的渗流槽，渗流槽以3%的坡度坡向渗流孔；渗流槽的横截面为圆弧形；呈圆形状的过滤网设置在渗流槽的上部，过滤网四周设有用耐油橡胶垫制作的密封垫，呈圆形状的密封垫的圆心与压滤底座的圆心重叠，过滤网和密封垫上面设有滤布，滤布呈长方形，滤布的长度尺寸为250mm，宽度尺寸为200mm，采用维纶滤布制作；压滤筒体设置在滤布的上面，呈圆柱形，其高度尺寸为200mm，内直径尺寸为Φ160mm，外直径尺寸为Φ168mm，压滤筒体壁厚为4mm；

压滤筒体通过设置在左右两侧安装板上的压滤筒体定位销定位；压滤筒体的上方设有压滤密封盖，压滤密封盖采用304不锈钢圆棒制作，形状为圆柱体；压滤密封盖的底面装有密封垫，密封垫有1mm是嵌入压滤密封盖当中的；

在压滤密封盖上分别设置有环形喷水管、进气管、排气管、弹簧式安全阀；压滤密封盖上的环形喷水管采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作，其圆环形的圆心与压滤密封盖的圆心重叠；环形喷水管侧下方20°且靠近压滤筒体的一侧，均匀分布着直径尺寸为Φ1mm的喷水孔，喷水孔的中心间距为20mm，环形喷水管固定在压滤密封盖的下面；进气管采用Φ8mm的304不锈钢管制作；进气管采用底部封闭、四周进气的方式设计，进气管的下部四周均匀分布着四个直径尺寸为Φ2mm的进气孔；排气管采用直径尺寸为Φ8mm的304不锈钢管制作；弹簧式安全阀通过自带的外丝安装在压滤密封盖的上面；环形喷水管、进气管、排气管通过PU软管分别与喷水电磁阀、进气电磁阀、排气电磁阀连接；进气管圆心、排气管圆心和压滤密封盖圆心在一条直线上，经过弹簧式安全阀圆心和压滤密封盖圆心的直线与该直线垂直；

在压滤密封盖两边对称位置上分别设置了两个压滤密封盖定位销，四个压滤密封盖定位销分别位于升降气缸支撑臂的两侧；

升降气缸支撑臂采用304不锈钢板制作，呈长方形状，两块升降气缸支撑臂分别位于压滤底座的两侧，升降气缸支撑臂下部通过下转动轴与固定在压滤底座上的安装板连接，并可通过下转动轴进行旋转；下转动轴采用Φ8mm的304不锈钢圆钢制作，下转动轴与升降气缸支撑臂的连接处进行了圆角处理，圆角半径尺寸为20mm；两块升降气缸支撑臂的上部通过内六角螺栓与升降气缸支撑梁连接，升降气缸支撑梁的上部通过螺栓与升降气缸连接，升降气缸活塞杆从升降气缸支撑梁的正中心穿过后，通过丝扣和螺母与压滤密封盖连接；上接近开关和下接近开关均为电感式接近开关，上接近开关和下接近开关通过螺母固定在升降气缸支撑臂上焊接的支架上；

升降气缸支撑梁的两侧各设有一块转动臂，转动臂呈长方形，长度尺寸为100mm，宽度尺寸为30mm，转动臂一端通过上转动轴与升降气缸支撑梁连接，并可通过上转动轴进行旋转；两块转动臂的另一端通过内六角螺栓与转动臂横梁连接，转动臂横梁的中心通过丝扣和螺母与左右气缸活塞杆进行连接；左右气缸缸体中部设置有摇摆耳轴，摇摆耳轴安装在摇摆底座上面，摇摆底座用螺栓固定在安装支架的上面，安装支架采用8#槽钢焊制，左右气缸可以通过摇摆耳轴在摇摆底座旋转；左接近开关和右接近开关通过螺母固定在安装板上焊接的支架上，左限位螺栓和右限位螺栓的螺母焊接固定在安装板上焊接的支架上。

2.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：安装板采用304不锈钢板制作，不锈钢板厚度尺寸为5mm,安装板呈直角梯形，直角梯形的上底边长度尺寸为120mm，下底边长度尺寸为240mm，直角腰高度尺寸为80mm，斜腰长度尺寸为144mm。

3.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：渗流槽的上方设置的过滤网采用304不锈钢板制作，呈圆形状，过滤网直径尺寸为Φ150mm，过滤网厚度尺寸为1mm，过滤网上均匀分布着直径尺寸为Φ3mm的圆孔，过滤网上任意相邻两个圆孔之间的中心间距尺寸为5mm。

4.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：过滤网四周所设置的密封垫呈圆环形，其圆环的内直径尺寸为Φ150mm，圆环的外直径尺寸为Φ180mm，密封垫厚度为2mm，为防止密封垫脱落，密封垫有1mm嵌入压滤底座当中。

5.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：压滤密封盖上所设置的环形喷水管呈圆环形，其圆环的内直径尺寸为120mm，圆环的外直径尺寸为136mm。

6.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：升降气缸支撑梁采用304不锈钢方棒制作，呈长方体，其长度尺寸为210mm，宽度尺寸和高度尺寸均为50mm。

7.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：上转动轴采用Φ8mm的304不锈钢圆钢制作，上转动轴与转动臂连接处进行了圆角处理，圆角半径尺寸为20mm。

8.根据权利要求1所述的一种空气压滤垂直脱水自动固液分离装置，其特征是：与两块转动臂连接的转动臂横梁采用304不锈钢方棒制作，呈长方体形状，其长度尺寸为230mm，宽度尺寸和高度尺寸均为30mm。

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