CN211620252U - 一种磁分离器及其煤矿井下水净化系统 - Google Patents

Abstract

一种磁分离器及其煤矿井下水净化系统，其磁分离器包括磁分离罐，磁分离罐内部为磁分离腔，磁分离罐两端开口且两个开口端分别与一组磁分离板、磁分离架装配；磁分离腔的两个开口端分别与一个磁密封盘可圆周转动、密封装配，磁密封盘上沿着其圆周方向安装有至少一个磁板安装座，两个同轴的磁板安装座分别与一块磁吸附板两端装配固定；两块磁分离板分别与汇聚管装配固定，汇聚管内部为中空的汇聚腔，汇聚管与磁吸附板对应处安装有汇聚壳，汇聚壳内部为中空的汇聚槽，汇聚槽与汇聚腔连通，汇聚腔远离磁回流管一端为封闭端；汇聚槽上方安装有上刮板、下刮板，上刮板、下刮板分别与经过其间隙的磁吸附板两端面贴紧从而刮落此磁吸附板上的磁种。

Description

一种磁分离器及其煤矿井下水净化系统

技术领域

本实用新型涉及井下水处理技术、采矿技术，特别是涉及一种磁分离器及其煤矿井下水净化系统。

背景技术

在井下采煤的过程中，由于地下水渗入，会产生大量的井下废水，这些废水中含有大量的固体颗粒、悬浮物、机油等，因此不能直接用于井下生产使用。目前主要是将井下废水通过水泵抽出地表，通过地表的上设备进行净化后抽回井下供割煤机、除尘、生活使用，显然在此过程中会产生大量的能耗。虽然目前已经有直接在井下将井下废水进行净化的技术，但是这种设备体积较大、净化效率低，因此无法满足井下废水的净化，而且生产的净化水也无法满足井下开采的需要，显得有些鸡肋。

对此申请人认为只要提高净化效率，就能够实现设备小型化以及满足井下用水需求。而根据目前的经验来看，井下废水难以处理的原因主要是漂浮物、悬浮物较多、絮凝缓慢等，因此解决漂浮物和悬浮物处理、絮凝的问题就能够有效增加净化效率。结合现有技术中的磁絮凝沉淀技术，其能够实现水在几分钟内沉淀，因此效率很高可以满足井下废水的处理要求。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种磁分离器及其煤矿井下水净化系统，其磁分离器通过磁吸方式快速吸附污泥中的磁种，然后通过上刮板、下刮板快速分离。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁分离器，包括磁分离板、磁分离架、磁分离罐，所述磁分离罐内部为磁分离腔，磁分离罐两端开口且两个开口端分别与一组磁分离板、磁分离架装配，磁分离板、磁分离架共有两组；

所述磁分离腔的两个开口端分别与一个磁密封盘可圆周转动、密封装配，所述磁密封盘上沿着其圆周方向安装有至少一个磁板安装座，两个同轴的磁板安装座分别与一块磁吸附板两端装配固定，磁吸附板具有磁性；磁密封盘圆周转动，从而携带磁吸附板不断穿梭于磁分离腔内的污泥中以吸附污泥中的磁种；

两块磁分离板分别与汇聚管装配固定，所述汇聚管内部为中空的汇聚腔，所述汇聚管与磁吸附板对应处安装有汇聚壳，汇聚壳内部为中空的汇聚槽，汇聚槽与汇聚腔连通，汇聚腔远离磁回流管一端为封闭端；汇聚槽上方安装有上刮板、下刮板，所述上刮板、下刮板分别与经过其间隙的磁吸附板两端面贴紧从而刮落此磁吸附板上的磁种。

优选地，所述磁板安装座远离磁分离腔一端与磁保护筒装配固定，且磁保护筒内安装有磁化轴，磁化轴外部套装有线圈，线圈安装在磁保护筒的磁保护内腔内，且线圈通入直流电后产生磁场以磁化磁化轴，磁化轴固定在磁板安装座端部，磁板安装座分与磁密封盘可圆周转动、密封装配；所述磁化轴、磁板安装座、磁吸附板均采用软铁材料制成或其内部含有一体制成的、采用软铁材料的零部件。

优选地，所述磁分离腔内分别与污泥进料管、污泥排料管一端连通，需要进行磁分离的污泥通过污泥进料管进入磁分离腔；磁分离后的污泥通过污泥排料管排出至螺杆挤干机内进行固液分离，分离后的废水回流至混合内腔中。

优选地，所述磁保护筒远离磁板安装座一端与保持盘装配固定，所述保持盘与磁分离架内部可圆周转动、密封装配，所述保持盘远离磁保护筒一端端面还与旋转大齿轮同轴装配固定，旋转大齿轮与旋转小齿轮啮合传动，旋转小齿轮套装固定在分离转接轴一端上，所述分离转接轴另一端穿过磁分离隔板后与第二分离带轮装配固定，所述第二分离带轮通过分离皮带与第一分离带轮连接并构成带传动机构，所述第一分离带轮套装固定在分离驱动轴上，分离驱动轴与分离电机的输出轴装配固定。

优选地，汇聚管一端穿出其中一块磁分离板后与磁回流管一端密封连通，磁回流管另一端接入回流泥浆泵的进口，回流泥浆泵的出口接入搅拌内腔中，从而将从汇聚腔内输出的磁种回流至搅拌内腔进行重复使用。

优选地，所述汇聚槽的内壁与下托板装配固定，下托板与下活动轴可轴向滑动装配，所述下活动轴底部穿出下托板后与限位螺母装配固定，限位螺母不能穿过下托板；下活动轴顶部与下活动压簧套装后与下固定板装配固定，下固定板顶面上固定有下刮板，下刮板可与磁吸附板底端面贴紧从而刮落吸附在磁吸附板底端面上的磁种；

所述下刮板上方安装有可与磁吸附板顶端面贴紧的上刮板，所述上刮板与磁吸附板顶端面贴紧从而刮落吸附在磁吸附板顶端面上的磁种，磁吸附板上刮落的磁种均掉落至汇聚槽内，然后通过汇聚腔输出。

优选地，所述上刮板固定在上固定板上，上固定板与上活动轴底部装配固定，上固定板顶部装入活动滑孔内且此端上固定有活动大端，所述活动大端与活动滑孔可轴向滑动装配，所述活动大端与上活动压簧底部压紧，上活动压簧与磁分离封堵底面压紧，磁分离封堵安装固定在活动滑孔内，所述活动滑孔内设置在磁分离罐顶部，所述上活动轴可轴向滑动装配。

优选地，所述磁板安装座穿过磁密封盘一端上固定有第一弹簧块，第一弹簧块与第二弹簧块之间通过磁分离弹簧连接，磁分离弹簧簧用于为磁板安装座的转动提供弹性阻尼，在磁板安装座所受扭转力消失后磁分离弹簧簧通过弹力驱动磁板安装座反转复位。

本实用新型还公开了一种煤矿井下水净化系统，其应用有上述磁分离器。且其通过磁絮凝沉淀技术实现井下废水的快速沉淀，从而实现高效水净化。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单，在过滤器处直接将大量的悬浮物从溢流堰中分离，从而降低后续处理难度，再结合磁絮凝沉淀技术，可以实现快速沉淀、净化，从而满足缩小体积、较大供水量的要求。经过分离后的悬浮物进入独立的处理模块进行处理，虽然效率低，但是不影响整体的正常处理效率。

2、本实用新型的过滤器通过浮力、重力、过滤网能够有效地将大颗粒、质量大的固体颗粒进行分离，同时，通过溢流堰、悬浮物和漂浮物的浮力能够将大量漂浮物和悬浮物从溢流堰中分离，然后通过独立的净化模块进行单独净化，由于溢流量不高，因此不会影响整体的供水量。废水通过过滤器溢流去除悬浮物和漂浮物后大量进入另一净化模块，从而通过此净化模块实现稳定、高效的处理和供水，以满足井下生产、废水净化的要求。

4、本实用新型的净化模块采用先将废水与混凝剂、磁种在混合内腔中混合后输入搅拌罐内充分搅拌，从而大大提高混合效率及效果，另外搅拌罐采用抽水绞龙、搅拌轮轴向上不断移动在搅拌罐体轴向上增加废水的对流量，从而大大增加搅拌效率及效果，为增加净化效率提供支撑。

5、本实用新型的磁分离器提取含有磁种的污泥内的磁种，从而实现磁种的回收利用，以大大降低磁种的消耗，从而降低工艺成本。另外本实用新型的磁分离器通过上刮板、下刮板能够将吸磁板上吸附的磁种刮落，从而通过较为简单的结构就能实现磁种回流至汇聚管内，最终循环使用。

附图说明

图1-图2是本实用新型的过滤器、净化模块结构示意图。

图2-图13是本实用新型的过滤器结构示意图。其中图6为图5中F1处放大图；图9-图12为清洗机构结构示意图。

图14-图17是本实用新型的净化模块结构示意图。其中图15为第一叶轮、第二叶轮处结构示意图；图16-图17为搅拌器内部结构示意图。

图18-图25是本实用新型的磁分离器结构示意图。其中图24为图23中F2处放大图；图25为汇聚管、汇聚壳处结构示意图。

图26-图27是磁分离器的触发弧板、电源开关处结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参见图1-图25，本实施例的煤矿井下水净化系统，包括：

过滤器A，用于去除废水中的漂浮物、部分质量较轻的悬浮物、大颗粒固体杂质等；

净化模块B，用于通过带有磁种的药剂（如絮凝剂、酸碱剂等）使废水中悬浮物沉降，最终分离出杂质较少的清水；

磁分离器C，用于将污泥中的磁种分离出来重复使用。

废水经过过滤器后大部分废水进入主净化模块内进行处理，而含有大量漂浮物、悬浮物的水通过溢流堰溢流进入次净化模块进行独立处理，从而降低大量漂浮物、悬浮物带来的处理效率低下的问题。本实施例中主净化模块、次净化模块是一样的设备，只是其用途发生变化。

参见图1-图13，所述过滤器A包括过滤侧板A120、过滤壳A110，所述过滤侧板A120有两块且分别固定在过滤壳A110两侧的开口处；所述过滤壳A110顶部安装有溢流壳A130，溢流壳A130内侧与过滤壳A110外壁之间构成溢流堰A131，所述溢流堰A131与集水壳A140内的集水槽A141顶部连通，集水槽A141底部与溢流管A210一端连通，溢流管A210另一端与次净化模块的净化进水管B140连通，从而将溢流堰中输出的废水引流至次净化模块进行处理。

所述过滤壳A110内部为中空的过滤腔A111，过滤腔A111底部为由上至下、宽度逐渐变小的V形槽A112，V形槽A112内安装有污泥绞龙A540，污泥绞龙A540套装固定在污泥绞龙轴A530上，污泥绞龙轴A530一端穿出过滤壳A110后与污泥绞龙电机A330的输出轴通过联轴器装配固定，污泥绞龙电机A330启动后可以驱动污泥绞龙A540圆周转动，从而将位于V形槽A112内的污泥向远离污泥绞龙电机A330方向输送；

所述V形槽A112远离污泥绞龙电机A330一端上设置有贯穿的排污口A113，排污口A113底部与第一过滤污泥管A221一端连通，第一过滤污泥管A221另一端与过滤污泥泵A310的进口连通，过滤污泥泵A310的出口通过第二过滤污泥管A222与挤干机的进口连通，挤干机用于将污泥进行固液分离，挤干后的固体通过人工输出至地面处理或在井下做回填处理；分离后的液体直接引入主净化模块的净化进水管B140中进行处理。

所述V形槽A112顶部安装有阻流板A740，阻流板A740面向V形槽A112一侧为“V”字形的阻流槽A741，所述阻流板A740与V形槽A112内壁之间有至少10㎝的间距。这种设计主要是为了防止位于阻流槽A741与V形槽A112内的污泥污染阻流板A740上方的水，造成后续处理负担大。特别是在边过滤、边通过污泥绞龙输送污泥至排污口时，通过阻流板的阻挡，可以大大降低被搅动的污泥重新混入阻流板A740上方的水中的数量，从而防止对后续处理、净化造成较大负担。

所述阻流板A740顶部安装有分流板A730，分流板A730上设置有向过滤进水管A260弯曲的分流槽A731。使用时，需要净化的井下废水从过滤进水管A260进入过滤腔A111内且喷向分流槽A731，从而通过分流槽将水流的势能消耗，降低过滤腔内水的对流动力，这主要是为了进一步分离水中的大质量固体颗粒，降低后续净化负担。

所述阻流板A740上方安装有过滤网A710，过滤网A710上设置有无数贯穿的过滤孔，所述过滤孔用于将水中的大颗粒固体杂质过滤，从而为后续的沉淀提供准备以及降低后续处理负担。本实施例中过滤孔的孔径在1-2厘米之间，从而过滤掉大部分粒径大于过滤孔孔径的固体杂质。

所述过滤网A710上方安装有过滤排水管A270，所述过滤排水管A270用于将通过过滤网过滤后的水输送至净化模块B的净化进水管B140。

优选地，为了及时输出V形槽内的污泥，防止V形槽内的污泥过多导致此污泥与进入过滤腔内的水再次混合，大大增加后续净化负担，申请人设计了污泥量探测机构，所述污泥量探测机构包括污泥隔膜A920、污泥探测囊A910，所述污泥隔膜A920具有高弹性且安装在V形槽的内壁开口端，从而将V形槽A112的内壁开口密封，所述污泥探测囊A910安装在V形槽A112内壁、污泥隔膜A920内侧，且污泥探测囊A910内部为中空的污泥内囊A911。本实施例中污泥探测囊A910、污泥隔膜A920分别有两个且分别安装在V形槽A112的两个内壁处；两个污泥探测囊A910之间通过探测囊连接部分A912连通。

所述污泥探测囊A910采用高弹性软质材料制成，如橡胶、硅胶、高弹性聚乙烯纤维等。污泥探测囊A910内部填满液体，本实施例中，在污泥探测囊A910内部填满干净的水。所述污泥探测囊A910内部通过探测连接管A460与探测组件A400的漂浮腔A411连通。所述探测组件A400包括第一探测壳A410、第二探测壳A420，所述第一探测壳A410、第二探测壳A420内部分别为中空的漂浮腔A411、探测腔A421，所述漂浮腔A411、探测腔A421密封分割，所述漂浮腔A411内漂浮安装有浮块A430，所述浮块A430能够漂浮在液体上，本实施例的浮块采用泡沫制成。所述漂浮腔A411顶部至少比污泥内囊A911最高处高2-3㎝。所述浮块A430顶面上固定有第一磁铁块A441；所述探测腔A421内安装有第二磁铁块A442，所述第二磁铁块A442顶面与探测腔A421顶部内壁之间安装有探测压簧A450，所述探测压簧A450用于产生阻碍第二磁铁块A442上移的弹力。所述探测腔A421内安装有探测开关A320，本实施例的探测开关可以选用行程开关，所述探测开关A320的触发端正对第二磁铁块顶面。

所述第一磁铁块、第二磁铁块具有磁性，本实施例采用永磁体制成，且第一磁铁块、第二磁铁块同极相对以产生相互排斥的磁力。初始状态时，第二磁铁块A442位于最底部，探测开关未被触发。一旦污泥探测囊A910受到挤压，污泥内囊A911内的液体会进入漂浮腔A411内，漂浮腔A411内部液面升高，从而通过浮力驱动浮块克服第一磁铁块、第二磁铁块的浮力上浮，第二磁铁块通过与第一磁铁块之间的排斥力克服探测压簧的弹力上移，直到触发探测开关，探测开关向控制器发送信号，从而判断为污泥需要排除，然后启动过滤污泥泵A310、污泥绞龙电机A330以将V形槽内的污泥排出。在探测开关的触发状态解除后，过滤污泥泵A310、污泥绞龙电机A330延迟一端时间停止运行，本实施例选用延迟一分钟。具体地，由于污泥的密度大于水的密度，经过实用新型人实测，污泥的密度至少比过滤腔内的水（混浊状态下）的密度高1.8倍，而过滤腔容积一定。因此在污泥填满V形槽时，污泥隔膜所受的压力要大于没有污泥时，而这个压力可以挤压污泥探测囊A910，从而通过探测组件探测。这种设计能够及时排出污泥，从而防止由于V形槽内污泥过多造成与废水反复混合、过滤腔内的废水量降低造成后续净化不稳定等情况。

优选地，过滤网使用一段时间后其过滤孔容易发生堵塞，一旦堵塞就会大大影响过滤效率、过滤效果，因此申请人设计了对过滤网进行反冲洗的清洗机构。所述清洗机构包括喷头A251、分水器A250、高压硬管A230，所述高压硬管A230内部通入高压水流，分水器A250将此高压水流均匀分布至各个喷头A251的进口，水流通过喷头A251喷射而出，从而冲洗过滤网A710顶面，以通过反冲洗方式将堵塞的过滤孔冲开。所述分水器A250的进口与高压硬管A230底部连通且高压硬管A230固定在分水器A250上；

所述高压硬管A230外表面上设置有卡齿部分A231，卡齿部分A231在高压硬管上形成齿条，且卡齿部分A231与齿轮A610啮合传动从而构成齿轮齿条传动机构，所述齿轮A610套装固定在清洗齿轮轴A560上，清洗齿轮轴A560与两块第一移动立板A171可圆周转动装配且其一端通过联轴器与清洗电机A370的输出轴通过联轴器连接固定，所述清洗电机A370启动后能够驱动齿轮A610在圆周方向上转动。

所述第一移动立板A171固定在移动座A170上，所述清洗电机A370安装在移动座A170上，所述移动座A170与至少两根过滤螺杆A510通过螺纹旋合装配，两根过滤螺杆A510两端分别与两块振动立板A161可圆周转动、不可轴向移动装配；且两根过滤螺杆A510一端穿出其中一块振动立板A161后分别与侧移带轮A811装配固定，两个侧移带轮A811之间通过侧移皮带A810连接并构成带传动机构；其中一根过滤螺杆A510一端还与侧移电机A340的输出轴通过联轴器装配固定，侧移电机启动后能够启动过滤螺杆A510圆周转动，从而通过螺纹驱动移动座A170沿着过滤螺杆A510轴向移动。

两块振动立板A161分别安装在振动板A160两端且振动板A160上安装有振动马达A350，所述振动马达启动后能够对振动板A160产生高频振动。所述振动板A160与振动杆A520顶部装配固定，所述振动杆A520底部穿过上安装板A721后与过滤边缘A711装配固定，所述过滤边缘A711下方安装有防水囊A820，防水囊A820上下两端分别固定在过滤边缘A711、下安装板A722上，所述过滤边缘A711设置在过滤网A710边缘，所述上安装板A721、下安装板A722分别固定在过滤腔内壁上，所述防水囊A820采用高弹性材料制成且其内部为中空的防水内腔A821，所述防水内腔A821上下两端面上分别固定有上支板A831、下支板A832，所述上支板A831、下支板A832分别与防水杆A851、防水筒A852一端装配固定，所述防水杆A851另一端装入防水筒A852内且与之可轴向滑动装配，所述防水杆A851、防水筒A852外部且位于上支板A831、下支板A832之间的部分上套装有振动压簧A840，振动压簧A840用于对上支板A831、下支板A832产生阻碍其相互靠近的弹力。使用时，振动马达启动，从而通过振动杆A520对过滤网A710产生高频振动，而振动压簧A840用于使得过滤网A710与振动马达产生共振，以增加振动幅度。通过这种振动能够将过滤网底面吸附的杂质振落，从而实现过滤网的进一步清洗。

优选地，两块振动立板A161上还分别安装有第一行程开关A361、第二行程开关A362，所述第一行程开关A361、第二行程开关A362的触发端分别面向移动座A170且移动座A170可分别触发第一行程开关A361、第二行程开关A362，第一行程开关A361、第二行程开关A362被触发后向控制器输送信号，从而判断为移动座达到最大位移点。

优选地，所述高压硬管A230上还分别固定有第一限位块A233、第二限位块A234，所述第一限位块A233、第二限位块A234分别与安装在移动座上的第三行程开关A363、第四行程开关A364的触发端正对，且第一限位块A233、第二限位块A234可分别触发第三行程开关A363、第四行程开关A364，在第三行程开关A363、第四行程开关A364被触发后会向控制器输送信号，从而判断为高压硬管达到最大位移点。所述第三行程开关A363安装在限位安装板A172上，限位安装板A172固定在两块第一移动立板A171上。

优选地，所述高压硬管A230未设置有卡齿部分A231的侧面上设置有防滑卡槽A235，所述防滑卡槽A235与锁板A680上的防滑卡齿A681卡合装配，从而在轴向上固定高压硬管A230，所述锁板A680固定在锁杆A550一端，锁杆A550另一端分别穿过波形弹簧A670、开关通槽A621后与驱动斜块A650装配固定，所述开关通槽A621设置在开关块A620上，开关块A620、驱动斜块A650相互接触面上分别设置有相互贴合的开关斜面A622、驱动斜面A651，所述开关块A620一端与移动电磁铁A380的移动伸缩轴A381一端装配固定，所述移动电磁铁A380启动后，可将移动伸缩轴A381向开关块A620伸出；移动电磁铁A380固定在移动座A160上。

所述开关块A620分别与开关滑槽A1711卡合、可滑动装配，所述开关滑槽A1711设置在第一移动立板A171上，所述开关块A620远离移动电磁铁一端与开关导向轴A640一端装配固定，开关导向轴A640另一端套装开关压簧A630后穿过第二移动立板A173且与之可轴向滑动装配。所述开关压簧A630用于对开关块A620产生向移动电磁铁推动的弹力。

初始状态时，第二限位块A234触发第四行程开关A364，锁板A680与高压硬管A230通过波形弹簧A670的弹力压紧处，从而相对固定高压硬管A230。此时分水器位于最顶部，最好是位于过滤腔A111顶部。

需要对过滤网进行清洗时，首先停止使用此过滤器，然后将过滤腔内的水全部排出，然后移动电磁铁A380通电，将开关块A620克服开关压簧的弹力向第二移动立板A173推动，从而使得开关块通过开关斜面A622驱使驱动斜块A650带动锁板克服波形弹簧的弹力向远离高压硬管方向移动，使得锁板与高压硬管分离，再启动清洗电机A370，清洗电机A370驱动高压硬管下移，直到第一限位块触发第三行程开关A363，此时清洗电机A370、移动电磁铁停止运行。高压硬管内通入高压水流，侧移电机A340启动，驱动移动座A170沿着过滤螺杆A510轴向往复移动，从而携带喷头251沿着过滤网移动以不断冲洗过滤网。同时振动马达启动，对过滤网施加高频振动以增加清洗效果。

优选地，所述溢流壳A130顶部通过顶板A150封闭，所述顶板A150与振动板A160之间有间隙，且顶板A150、振动板A160上分别设置有使高压硬管A230通过的顶板通槽A151、振动板通槽A162。

所述移动座A170上设置有移动安装孔A174，所述移动安装孔A174内由上至下依次安装有移动封堵A960、移动压簧A970、移动压杆A980，所述移动压杆A980与移动压簧A970接触一端上设置有移动大端A981，所述移动压簧A970压紧在移动封堵A960、移动大端A981之间，移动封堵A960固定在移动安装孔A174上；所述移动压杆A980底部穿出移动安装孔A174后与移动滚珠A990可球形滚动装配，所述移动滚珠A990与振动板A160压紧。使用时，通过移动滚珠A990降低移动座A170与振动板A160之间的摩擦阻尼。

优选地，为了及时发现过滤网被堵塞、需要清洗，申请人将过滤网设置为向V形槽凹陷的弧形，且还设置有检测机构，所述检测机构包括探测组件A400、检测壳A940，所述检测壳A940固定在过滤腔A111内且检测壳A940远离过滤腔内壁一端开口、此开口端通过检测膜A930密封，检测膜A930具有高弹性，所述检测壳A940内部安装有检测囊A950，检测囊A950内为中空的检测内腔A951，检测内腔A951内部填充有液体，此液体可以是水。所述检测内腔A951通过检测管A46与探测组件A400的漂浮腔A411连通，且漂浮腔A411最顶部高出检测内腔2-3㎝；所述检测囊A950采用软质高弹性材料制成。使用时，由于过滤网向下凹陷设置，因此其最底部最容易发生堵塞，堵塞后水只能从过滤网A710靠近过滤边缘处流出，而过滤进水管的进水量保持稳定，因此过滤网下方的水压增加，水压挤压检测囊A950，使得探测囊内的液体进入与之对应的漂浮腔A411内，直到与之对应的探测开关被触发，此时控制器获得信号，判断为需要清洗，然后进入清洗程序。实际使用时，可以设置多个过滤器，从而在一个过滤器清洗时，其它过滤器继续使用，保证供水的稳定性。

参见图14-图17，所述净化模块B包括：

混合罐B100，用于将含有磁种的絮凝剂与废水混合；

搅拌罐B300，用于搅拌絮凝剂与废水，其实混合均匀；

沉淀罐B400，用于沉淀废水，使得废水在絮凝剂、磁种的作用下絮凝，以获得上清液，完成净化。

所述混合罐B100包括混合罐体B110，混合罐体B110内部为中空的混合内腔B111且混合罐B110底部为混合锥壳B120，混合锥壳B120由上至下直径逐渐变小且混合锥壳B120最底部与混合排污管B130连通，混合排污管B130与混合泥浆泵的进口连通，从而将污泥输送入磁分离器C中；

所述混合内腔B111底部与加料管B280一端连通，加料管B280另一端与吸料壳B260内部连通，吸料壳B260内部中空且安装有第一叶轮B270，吸料壳B260内部且远离与加料管连通一端通过引流管B250与阀壳B220的阀腔B223底部连通，阀壳B220上还设置有锥形的阀孔B222、进料孔B221，所述阀孔B222将阀腔B223与进料孔B221连通，进料孔B221与絮凝罐B210内部的絮凝剂连通，絮凝剂内混合有磁种。

所述阀孔B222与阀芯B230卡合、密封装配，阀芯B230底部与阀腔B223底面之间安装有阀体压簧B240，阀体压簧B240用于对阀芯产生向阀孔推动的弹力，从而保持阀芯将阀孔密封。

所述第一叶轮B270套装固定在叶轮轴B290一端上，所述叶轮轴B290另一端装入动力壳B160内且与第二叶轮B170装配固定，第二叶轮B170安装在动力壳B160内部且动力壳B160内部两端还分别与混合内腔B111、水泵B150的出口连通，所述水泵B150的进口与净化进水管B140连通，从而将从过滤器输送来的废水送入混合内腔；水泵用于抽吸过滤腔内的水。使用时，通过水泵送来的水驱动第二叶轮圆周转动，然后进入混合内腔；第二叶轮通过叶轮轴B290带动第一叶轮B270圆周转动，第一叶轮B270圆周转动时会对阀腔产生抽吸的负压（类似于叶片泵），负压驱动阀芯克服阀体压簧的弹力下移，从而使得絮凝罐B210内的絮凝剂进入加料管B280，然后进入混合内腔中与废水混合。

所述混合内腔B111顶部通过混合管B180与搅拌内腔B311底部连通，搅拌内腔B311设置在搅拌罐B300的搅拌罐体B310内，所述搅拌罐体B310底部设置有搅拌锥壳B313，搅拌锥壳由上至下直径逐渐变小且搅拌锥壳B313底部与搅拌排污管B314连通，搅拌排污管B314与搅拌泥浆泵的进口连通，搅拌泥浆泵用于将搅拌内腔B311内的泥浆抽送入磁分离器C内。

所述搅拌内腔B311内由下至上依次安装有第三安装盘B363、第二安装盘B362、搅拌轮B370、摆动盘B380、另一搅拌轮B370、第一安装盘B361，所述第三安装盘B363与搅拌轴B340底部可圆周转动装配，所述第二安装盘B362、搅拌轮B370、摆动盘B380、另一搅拌轮B370、第一安装盘B361分别套装在搅拌筒B350外，且第二安装盘B362、第一安装盘B361与搅拌筒可圆周转动装配，两个搅拌轮B370套装在搅拌筒B350外且与之可轴向滑动、不可圆周转动装配；所述摆动盘B380套装固定在搅拌筒B350外。

所述搅拌筒B350靠近第一安装盘B361处还设置有贯穿的搅拌筒排水槽B351，且搅拌筒B350内部为中空的搅拌内筒B352，搅拌内筒B352内安装有抽水绞龙B530，抽水绞龙B530外边缘与搅拌内筒B352的内壁贴紧密封且套装固定在搅拌轴B340上；所述抽水绞龙B530圆周转动时能够将搅拌内腔底部的水沿着搅拌内筒B352向上提升，直到水通过搅拌筒排水槽B351排出至搅拌内筒B311。这种设计能够在竖直方向上增加废水的对流，从而增加混合效率及均匀度。

所述搅拌筒B350顶部穿出搅拌罐体B310顶部且与之可圆周转动、不可轴向移动装配，搅拌筒B350穿出搅拌罐体B310一端与第二搅拌齿轮B332装配固定，搅拌轴B340顶部穿出搅拌内筒B352、搅拌支撑架B312后与搅拌电机B320的输出轴通过联轴器装配固定，所述搅拌电机启动后能够驱动搅拌轴圆周转动，所述搅拌轴B340与搅拌支撑架B312可圆周转动、不可轴向移动装配，搅拌支撑架B312固定在搅拌罐体B310上；所述搅拌轴B340上套装固定有第一搅拌齿轮B331，所述第一搅拌齿轮B331、第二搅拌齿轮B332分别与第三搅拌齿轮B333、第四搅拌齿轮B334啮合传动，所述第三搅拌齿轮B333、第四搅拌齿轮B334均套装在搅拌齿轮轴B550上，所述搅拌齿轮轴B550与搅拌支撑架B312可圆周转动装配。使用时，搅拌电机启动，从而驱动搅拌筒、搅拌轴分别圆周转动，从而使得搅拌轮B370搅拌废水以使得废水与絮凝剂快速混合。

所述搅拌轮B370上设置有搅拌轮轴B371，搅拌轮轴B371的开放端上可球形滚动地安装有搅拌滚珠B372，所述搅拌滚珠B372贴紧在摆动盘B380端面上，摆动盘B380的端面为均有上下势差的斜面，因此在摆动盘圆周转动时能够驱动搅拌轮B370在其轴向上移动。所述第一安装盘B361与与之靠近的搅拌轮之间安装有第一搅拌弹簧B510，所述第一搅拌弹簧B510套装在搅拌筒B350外且用于对与之压紧的搅拌轮B370产生阻碍其向第一安装盘B361移动的弹力。使用时，在摆动盘的驱动下搅拌轮B370在轴向上上下往复移动，从而增加搅拌效果。

所述第二安装盘B362与与之靠近的搅拌轮B370之间安装有第二搅拌弹簧B520，所述第二搅拌弹簧B520套装在搅拌筒B350外且用于对与之压紧的搅拌轮B370产生阻碍其向第二安装盘B362移动的弹力。使用时，在摆动盘的驱动下搅拌轮B370在轴向上上下往复移动，从而增加搅拌效果。

优选地，所述搅拌内筒B352内部固定有搅拌保持环B353，搅拌保持环B353与搅拌轴可圆周转动、密封装配，这种设计主要是增加搅拌轴的稳定性。

搅拌内腔B311顶部通过沉淀进水管B431与沉淀内腔B411连通，沉淀内腔B411设置在沉淀罐体B410内，沉淀罐体B410属于沉淀罐B400，所述沉淀内腔B411内还分别安装有浊度传感器B440、电子液位计B420，所述浊度传感器B440用于探测沉淀内腔内水的浊度，并将信号输送至控制器，从而判断沉淀内腔内的水是否沉淀完成。所述电子液位计用于探测沉淀内腔B411内的水位，并将信号输入控制器。所述沉淀内腔B411内、位于浊度传感器B440上方还与净化排水管B432底部连通，净化排水管B432用于将沉淀后的清水抽出。实际使用时，沉淀罐B400可以准备多个，从而逐一使用，以保证沉淀、供水要求。

优选地，为了增加沉淀效率，可以在沉淀内腔中安装采用软铁制成的吸附棒，吸附棒上安装有电磁线圈，电磁线圈通电后产生磁场，从而磁化吸附棒，以通过磁力吸附磁种加快沉淀、絮凝。经过实测，目前絮凝时间可以达到5分钟左右，效率极高。在吸附完成后电磁线圈断电，吸附棒失去磁性而掉落至沉淀内腔的污泥中。所述沉淀罐体B410底部还设置有锥形的沉淀锥壳B412，沉淀锥壳B412的直径由上至下逐渐变小且其最底部与沉淀排污管B413连通，沉淀排污管B413通过沉淀泥浆泵将沉淀内腔内的污泥抽送至磁分离器C内。

参见图17-图25，所述磁分离装置C包括磁分离板C110、磁分离架C120、磁分离罐C130，所述磁分离罐C130内部为磁分离腔C131，磁分离罐C130两端开口且两个开口端分别与一组磁分离板C110、磁分离架C120装配，磁分离板C110、磁分离架C120共有两组；

所述磁分离腔C131的两个开口端分别与一个磁密封盘C540可圆周转动、密封装配，所述磁密封盘C540上沿着其圆周方向安装有数个磁板安装座C330，两个同轴的磁板安装座C330分别与一块磁吸附板C340两端装配固定，所述磁板安装座C330远离磁分离腔C131一端与磁保护筒C320装配固定，且磁保护筒C320内安装有磁化轴C332，磁化轴C332外部套装有线圈C220，线圈C220安装在磁保护筒C320的磁保护内腔C321内，且线圈C220通入直流电后产生磁场以磁化磁化轴C332，磁化轴C332固定在磁板安装座C330端部，磁板安装座C330分与磁密封盘C540可圆周转动、密封装配。

所述磁化轴C332、磁板安装座C330、磁吸附板C340均采用软铁材料制成或其内部含有一体制成的、采用软铁材料的零部件。在磁化轴C332被磁化时能够使得磁化轴C332、磁板安装座C330、磁吸附板C340同时携带磁性，从而通过磁吸附板C340吸附污泥中的磁种。

所述磁分离腔C131内分别与污泥进料管C440、污泥排料管C410一端连通，需要进行磁分离的污泥通过污泥进料管C440进入磁分离腔C131；磁分离后的污泥通过污泥排料管C410排出至螺杆挤干机内进行固液分离，分离后的废水回流至混合内腔中。因为废水中还存在一定得磁种，从而通过回流的方式重复使用。

所述磁保护筒C320远离磁板安装座C330一端与保持盘C550装配固定，所述保持盘C550与磁分离架C120内部可圆周转动、密封装配，所述保持盘C550远离磁保护筒C320一端端面还与旋转大齿轮C530同轴装配固定，旋转大齿轮C530与旋转小齿轮C520啮合传动，旋转小齿轮C520套装固定在分离转接轴C350一端上，所述分离转接轴C350另一端穿过磁分离隔板C110后与第二分离带轮C512装配固定，所述第二分离带轮C512通过分离皮带C510与第一分离带轮C511连接并构成带传动机构，所述第一分离带轮C511套装固定在分离驱动轴C310上，分离驱动轴C310与分离电机C210的输出轴装配固定，分离电机C210可以是空心轴电机，此时分离驱动轴C310穿过其空心的输出轴且与空心的输出轴装配固定即可。分离电机C210启动后能够驱动旋转小齿轮转动，从而驱动旋转大齿轮转动，也就使得磁密封盘圆周转动，此时安装在磁密封盘上的磁吸附板C340不断穿梭于磁分离腔C131内的污泥中，从而通过磁力将磁种不断吸附在磁吸附板C340上。

两块磁分离板C110分别与汇聚管C420装配固定，所述汇聚管C420内部为中空的汇聚腔C421且汇聚管C420一端穿出其中一块磁分离板C110后与磁回流管C430一端密封连通，磁回流管C430另一端接入回流泥浆泵的进口，回流泥浆泵的出口接入搅拌内腔中，从而将从汇聚腔C421内输出的磁种回流至搅拌内腔进行重复使用。所述磁密封盘C540、保持盘C550分别与汇聚管C420可圆周转动、密封装配。

所述汇聚管C420与磁吸附板C340对应处安装有汇聚壳C450，汇聚壳C450内部为中空的汇聚槽C451，汇聚槽C451与汇聚腔C421连通，汇聚腔C421远离磁回流管C430一端为封闭端。

所述汇聚槽C451的内壁与下托板C760装配固定，下托板C760与下活动轴C770可轴向滑动装配，所述下活动轴C770底部穿出下托板C760后与限位螺母C771装配固定，限位螺母不能穿过下托板C760；下活动轴C770顶部与下活动压簧C742套装后与下固定板C721装配固定，下固定板C721顶面上固定有下刮板C720，下刮板C720可与磁吸附板C340底端面贴紧从而刮落吸附在磁吸附板底端面上的磁种。

所述下刮板C720上方安装有可与磁吸附板C340顶端面贴紧的上刮板C710，所述上刮板C710与磁吸附板C340顶端面贴紧从而刮落吸附在磁吸附板C340顶端面上的磁种，磁吸附板C340上刮落的磁种均掉落至汇聚槽C451内，然后通过汇聚腔C421输出。

所述上刮板C710固定在上固定板C711上，上固定板C711与上活动轴C730底部装配固定，上固定板C730顶部装入活动滑孔C132内且此端上固定有活动大端C731，所述活动大端C731与活动滑孔C132可轴向滑动装配，所述活动大端C731与上活动压簧C741底部压紧，上活动压簧C741与磁分离封堵C750底面压紧，磁分离封堵安装固定在活动滑孔C132内，所述活动滑孔C132内设置在磁分离罐C130顶部，所述上活动轴C730可轴向滑动装配。在磁吸附板C340进入上刮板C710、下刮板C720之间的过程中并不是水平进入，而是以磁密封盘为中心转动进入，因此上刮板C710、下刮板C720之间的间隙需要可调，从而有效地与磁吸附板端面贴紧以刮落其吸附的磁种。上述结构就为实现此上刮板C710、下刮板C720之间的间隙可调。

优选地，为了防止磁吸附板C340对上刮板C710、下刮板C720形成过大的冲击，或要求上刮板C710、下刮板C720具有较大的可调间隙，申请人还将磁吸附板设置为可小角度沿着自身周向转动的的方式，具体如下：

所述磁板安装座C330穿过磁密封盘540一端上固定有第一弹簧块C331，第一弹簧块C331与第二弹簧块C541之间通过磁分离弹簧C610连接，磁分离弹簧簧C610用于为磁板安装座C330的转动提供弹性阻尼，在磁板安装座C330所受扭转力消失后磁分离弹簧簧C610通过弹力驱动磁板安装座C330反转复位。这种设计使得磁板安装座可以小角度自传，从而更好地与上刮板、下刮板配合。

优选地，磁吸附板C340进入上刮板与下刮板之间前至脱离上刮板与下刮板之间后的过程中线圈C220断电，或磁吸附板进入汇聚槽C451上方后与之对应的线圈断电，从而使得此磁吸附板C340失去磁性以便于磁种的刮落。

优选地，线圈的供电线路可以集成在保持盘C550上且保持盘C550上同轴安装电滑环，电滑环的定子固定在保持盘C550上，转子与外部供电线路电连接，从而保证线圈的正常供电。

参见图26-图27，具体地，所述磁保护筒C320上安装有用于控制线圈C220电流通断的按压式的电源开关C260，所述线圈一端与套装在保持盘C550外边缘的第二导电环C252导电连接，第二导电环C252与第一导电环C251接触导电且可圆周转动装配，所述第一导电环C251与负极导线C232一端导电连接，负极导线的另一端与直流电源的负极导电连接；

所述线圈另一端与电源开关C260串联后与电滑环C240的转子导电连接，电滑环的转子固定在保持盘C550、旋转大齿轮C530内侧，电滑环C240的定子套装固定在汇聚管C420外部，且电滑环的定子通过正极导线C231一端导电连接，正极导线C231另一端与直流电源的正极导电连接，从而将直流电源的电流引入线圈，使得线圈通电产生磁场；此时汇聚管C420不与磁分离板C110直接装配而与外罩C140装配固定，所述外罩C140固定在磁分离板C110上；

所述磁分离罐C130内侧、与上刮板和下刮板对应、电源开关C260上方安装有触发弧板C150，所述触发弧板C150能够挤压电源开关C260的触发端，从而使得电源开关C260断电，所述电源开关C260初始状态时为闭合状态。所述触发弧板C150的角度不大于汇聚槽C451横截面在磁密封盘C540端面上对应的圆周角度。

在磁吸附板进入汇聚槽C451上方时，电源开关C260的触发端进入触发弧板C150内侧且触发弧板C150挤压电源开关使得线圈断电，此时磁吸附板失去磁性，然后磁吸附板进入上刮板、下刮板会之间刮落其端面上的磁种即可。在磁吸附板转离汇聚槽上方后，电源开关转出触发弧板C150，此时线圈恢复通电。

优选地，可以在电源开关的触发端上安装可以球形滚动的开关滚珠，通过开关滚珠C261与触发弧板C150接触、压紧、滚动，能够有效地降低电源开关与触发弧板C150的摩擦力。

优选地，所述分离驱动轴C310与编码器的输入轴同轴装配，从而通过编码器探测分离驱动轴C310转动角度，结合旋转大齿轮、旋转小齿轮传动比，以及分离皮带传动比即可推算磁密封盘的转动角度，这为判断磁吸附板的位置提供可能。

本实施例的控制器用于收发解析控制指令并进行参数计算、程序运行。可以选用工控机、PLC、MCU、CPU等。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁分离器，其特征在于，包括磁分离板、磁分离架、磁分离罐，所述磁分离罐内部为磁分离腔，磁分离罐两端开口且两个开口端分别与一组磁分离板、磁分离架装配，磁分离板、磁分离架共有两组；

所述磁分离腔的两个开口端分别与一个磁密封盘可圆周转动、密封装配，所述磁密封盘上沿着其圆周方向安装有至少一个磁板安装座，两个同轴的磁板安装座分别与一块磁吸附板两端装配固定，磁吸附板具有磁性；磁密封盘圆周转动，从而携带磁吸附板不断穿梭于磁分离腔内的污泥中以吸附污泥中的磁种；

两块磁分离板分别与汇聚管装配固定，所述汇聚管内部为中空的汇聚腔，所述汇聚管与磁吸附板对应处安装有汇聚壳，汇聚壳内部为中空的汇聚槽，汇聚槽与汇聚腔连通，汇聚腔远离磁回流管一端为封闭端；汇聚槽上方安装有上刮板、下刮板，所述上刮板、下刮板分别与经过其间隙的磁吸附板两端面贴紧从而刮落此磁吸附板上的磁种。

2.如权利要求1所述的磁分离器，其特征在于，所述磁板安装座远离磁分离腔一端与磁保护筒装配固定，且磁保护筒内安装有磁化轴，磁化轴外部套装有线圈，线圈安装在磁保护筒的磁保护内腔内，且线圈通入直流电后产生磁场以磁化磁化轴，磁化轴固定在磁板安装座端部，磁板安装座分与磁密封盘可圆周转动、密封装配；所述磁化轴、磁板安装座、磁吸附板均采用软铁材料制成或其内部含有一体制成的、采用软铁材料的零部件。

3.如权利要求1所述的磁分离器，其特征在于，所述磁分离腔内分别与污泥进料管、污泥排料管一端连通，需要进行磁分离的污泥通过污泥进料管进入磁分离腔；磁分离后的污泥通过污泥排料管排出至螺杆挤干机内进行固液分离，分离后的废水回流至混合内腔中。

4.如权利要求2所述的磁分离器，其特征在于，所述磁保护筒远离磁板安装座一端与保持盘装配固定，所述保持盘与磁分离架内部可圆周转动、密封装配，所述保持盘远离磁保护筒一端端面还与旋转大齿轮同轴装配固定，旋转大齿轮与旋转小齿轮啮合传动，旋转小齿轮套装固定在分离转接轴一端上，所述分离转接轴另一端穿过磁分离隔板后与第二分离带轮装配固定，所述第二分离带轮通过分离皮带与第一分离带轮连接并构成带传动机构，所述第一分离带轮套装固定在分离驱动轴上，分离驱动轴与分离电机的输出轴装配固定。

5.如权利要求1所述的磁分离器，其特征在于，汇聚管一端穿出其中一块磁分离板后与磁回流管一端密封连通，磁回流管另一端接入回流泥浆泵的进口，回流泥浆泵的出口接入搅拌内腔中，从而将从汇聚腔内输出的磁种回流至搅拌内腔进行重复使用。

6.如权利要求1所述的磁分离器，其特征在于，所述汇聚槽的内壁与下托板装配固定，下托板与下活动轴可轴向滑动装配，所述下活动轴底部穿出下托板后与限位螺母装配固定，限位螺母不能穿过下托板；下活动轴顶部与下活动压簧套装后与下固定板装配固定，下固定板顶面上固定有下刮板，下刮板可与磁吸附板底端面贴紧从而刮落吸附在磁吸附板底端面上的磁种；

所述下刮板上方安装有可与磁吸附板顶端面贴紧的上刮板，所述上刮板与磁吸附板顶端面贴紧从而刮落吸附在磁吸附板顶端面上的磁种，磁吸附板上刮落的磁种均掉落至汇聚槽内，然后通过汇聚腔输出。

7.如权利要求6所述的磁分离器，其特征在于，所述上刮板固定在上固定板上，上固定板与上活动轴底部装配固定，上固定板顶部装入活动滑孔内且此端上固定有活动大端，所述活动大端与活动滑孔可轴向滑动装配，所述活动大端与上活动压簧底部压紧，上活动压簧与磁分离封堵底面压紧，磁分离封堵安装固定在活动滑孔内，所述活动滑孔内设置在磁分离罐顶部，所述上活动轴可轴向滑动装配。

8.如权利要求1所述的磁分离器，其特征在于，所述磁板安装座穿过磁密封盘一端上固定有第一弹簧块，第一弹簧块与第二弹簧块之间通过磁分离弹簧连接，磁分离弹簧簧用于为磁板安装座的转动提供弹性阻尼，在磁板安装座所受扭转力消失后磁分离弹簧簧通过弹力驱动磁板安装座反转复位。

9.一种煤矿井下水净化系统，其特征在于，应用有权利要求1-8任一项所述的磁分离器。

10.如权利要求9所述的煤矿井下水净化系统，其特征在于，还包括：

过滤器，用于去除废水中的漂浮物、部分质量较轻的悬浮物、大颗粒固体杂质；

净化模块，用于通过带有磁种的药剂，使废水中悬浮物沉降，最终分离出杂质较少的清水；

废水经过过滤器后大部分废水进入主净化模块内进行处理，而含有大量漂浮物、悬浮物的水通过溢流堰溢流进入次净化模块进行独立处理。

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