CN220134025U - 高粘性物料均质化充填系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高粘性物料均质化充填系统。该系统通过将计量系统的输入端与打散系统和分散物料装置的输出端分别连通，计量系统的输出端与搅拌桶的输入端连通，在可移动式转轴两旁设置“8”字锯齿型叶片，且其叶片的叶面的夹角范围为120～150°，在搅拌桶的溜槽一侧设置转动叶轮，借助可移动式转轴产生的剪切和扰动效应，先将高粘性物料打散；再在转动叶轮的离心力作用下，将经处理的高粘性物料甩入并分散进搅拌桶内，避免物料堆积在搅拌桶一侧难以搅拌及在下料仓内不下料和不能连续下料的情况；同时也将分散物料送入搅拌桶内，此时分散物料能起到物料层间的隔离和分散效果，从而进一步地打散聚块和团块，促进多物料间均匀混合。

Description

高粘性物料均质化充填系统

技术领域

本实用新型涉及矿山尾废充填领域，尤其涉及一种高粘性物料均质化充填系统装置。

背景技术

在矿山充填领域，部分金属矿山由于存在选厂与充填站距离较远，利用管道输送尾砂到充填站运输成本价格高昂的问题，故矿山通常会采用压滤尾砂或者直接采用泥沙的方式作为充填物料，通过卡车将压滤的尾砂或泥沙运输至充填站充填，这种方式不仅解决了尾砂长距离输送、运输成本高的难题，而且实现了高浓度膏体充填，满足充填体与井下开采工艺相匹配要求。

压滤后的尾砂或泥沙通过卡车运送至充填站地表，再利用铲车送入打散机打散，打散后的尾砂或泥沙通过皮带运送到带有计量装置的下料仓中，经计量后，下放到搅拌桶，和胶固粉、水混合在一起进行充分搅拌，确保得到均质的充填体。

由于压滤后的尾砂(泥沙)含水率高、粘性大，在常规的打散机中难以打散、下料，物料经常出现“挂壁”、“起拱”等现象，未打散的高粘性物料通过皮带输送机送至下料仓计量后，在下料仓打开闸板下放高粘性物料时，又容易出现高粘性的物料无法进入搅拌桶，物料堵在闸板与搅拌桶入口连接的溜槽处，呈“三角形”形状，且由于高粘性物料不能连续稳态放料，外加高粘性物料不易分散的特性，而水泥处在连续均匀下料过程，这就导致短时间内物料和水泥难以均匀分散，不能形成均质的充填体；但搅拌时间过长，又无法实现料浆制备与泵送连续充填。

高粘性物料在打散机内无法下料、打散，会导致未打散的高粘性物料在下料仓内无法正常下料，致使充填站不能及时充填，严重影响矿山企业的生产。并且如果不能保证下料仓内的骨稳态连续下放，物料出现时多时少进入搅拌桶内，也会影响搅拌的效率，且不能保证形成的充填体质量。如果搅拌时间过短，不能形成均质的充填料浆，料浆不均质的情况下强行充填，有可能会堵塞充填泵，导致充填泵无法将管道中的充填料浆送至井下，容易发生堵管事故；一旦充填管道堵塞，还会引发搅拌桶堵塞等一系列事故，充填站将进入瘫痪模式。此时，维修充填系统不仅耗时耗力，而且会影响矿山的生产，给矿山造成巨大的经济损失。而如果搅拌时间过长，则不能实现连续充填，影响充填的效率。专利号为CN209905948U的专利公开的一种适用于高黏性全尾砂的给料机包括设置于柱腿上的仓体，其中仓体内设有破拱装置，破拱装置包括安装于仓体两侧壁之间的破拱轴和交错排列于破拱轴上的破拱叶片。但这种拱破装置对压滤后的尾砂打散并不充分，容易出现“挂壁”、“起拱”等现象。

有鉴于此，有必要设计一种高粘性物料均质化充填系统，以解决上述问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高粘性物料均质化充填系统，用于解决高粘性物料的“挂壁”、“起拱”等现象，以及无法下料、无法稳态连续下料等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高粘性物料均质化充填系统，包括：打散系统、分散物料装置、计量系统和搅拌桶；所述计量系统的输入端与所述打散系统和所述分散物料装置的输出端分别连通，所述计量系统的输出端与所述搅拌桶的输入端连通，用于计量输送到搅拌桶的物料和分散物料的质量；所述打散系统包括可移动式打散系统、固定式打散系统及物料装置；所述可移动式打散系统包括可移动式转轴、设置在所述可移动式转轴两旁的若干个“8”字锯齿型叶片；所述“8”字锯齿型叶片包括锯齿型叶片一、与所述锯齿型叶片一连接的锯齿型叶片二；所述锯齿型叶片一的叶面与所述锯齿型叶片二的叶面的夹角范围为120～150°；所述搅拌桶的溜槽且用于输送物料的一侧设置有转动叶轮。

进一步地，所述“8”字锯齿型叶片的边缘为曲线形状的刀片；所述“8”字锯齿型叶片通过螺母与所述可移动式转轴连接。

进一步地，所述物料装置包括用于装载物料的物料仓、置于所述物料仓下方的皮带输送机一；所述分散物料装置包括用于装载分散剂的分散物料仓、置于所述分散物料仓下方的皮带输送机二。

进一步地，所述可移动式打散系统还包括与所述可移动式转轴两端通过滑块滑动连接的移动滑轨，所述移动滑轨相互平行；所述移动滑轨对称设置于所述物料仓的斜坡面上，所述移动滑轨的延伸方向与所述皮带输送机一的输送方向垂直。

进一步地，所述可移动式转轴的一端连接有控制所述滑块移动的电机一；所述可移动式转轴的另一端连接有控制所述可移动式转动的电机二。

进一步地，所述固定式打散系统包括设置于所述物料仓的斜坡面上的电机、与所述电机连接并固定在所述物料仓的斜坡面上的固定式转轴；所述可移动式转轴与所述固定式转轴平行；所述固定式转轴位于所述可移动式转轴的下方；所述固定式转轴的数量不少于一个。

进一步地，所述转动叶轮上设置有若干个叶片。

进一步地，所述计量系统包括输入端置于所述皮带输送机一的输出端下方的物料称仓、置于所述物料称仓的内部且与水平面平行的物料称、用于将置于所述物料称上的物料释放的阀门一、输入端置于所述皮带输送机二的输出端下方的分散物料称仓、置于所述分散物料称仓的内部且与水平面平行的分散物料称、用于将置于所述分散物料称上的分散物料释放的阀门二。

进一步地，所述物料称仓的输出端和所述分散物料称仓的输出端均置于所述搅拌桶的输入端的上方。

进一步地，所述分散物料的直径≤5mm。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的高粘性物料均质化充填系统通过将计量系统的输入端与打散系统和分散物料装置的输出端分别连通，计量系统的输出端与搅拌桶的输入端连通，用于计量输送到搅拌桶的物料和分散物料的质量；其中打散系统包括可移动式打散系统、固定式打散系统及物料装置；且在可移动式转轴两旁设置若干个“8”字锯齿型叶片，“8”字锯齿型叶片的锯齿型叶片一与锯齿型叶片二的叶面的夹角范围为120～150°，在搅拌桶的溜槽且用于输送物料的一侧设置转动叶轮。这样可以根据高粘性物料的特性和工艺要求改变可移动式转轴的位置、速度和角度，借助创造的强烈的剪切和扰动效应，先将高粘性物料彻底地打散和分散，有效消除聚块和团块，避免高粘性物料在打散机内出现“挂壁”、“起拱”现象；再将经过可移动式转轴处理的高粘性物料落入搅拌桶前，在经过搅拌桶的溜槽一侧的转动叶轮时，经过处理的高粘性物料在转动叶轮的叶片离心力的作用下，甩入并分散落入搅拌桶内，可有效避免物料堆积在搅拌桶的一侧难以搅拌均质的情况，并高效解决了高粘性物料在下料仓内不下料和不能实现稳态连续下料的情况；其次将分散物料装置中的分散物料与已经过两次处理的高粘性物料在设置的特定配比下同时送入搅拌桶，此时分散物料能在经过两次处理后的高粘性物料中起到物料层间的隔离和分散效果，从而进一步地打散聚块和团块，促进多物料间的均匀混合，并且通过加入适量的分散物料，不仅可以增加高粘性物料的强度和稳定性，而且可以改善高粘性物料的流动性，减少黏附和堆积现象，使高粘性物料更容易流动和输送。在经历多次处理后的高粘性物料粘性得到大幅下降、流动性显著提升，且通过多次不同的处理方式避免了在使用单一处理方式时，对高粘度物料处于不同粘度范围处理不均匀的情况，也缓解了单一处理方式的仪器容易损坏的问题。

2、本实用新型提供的高粘性物料均质化充填系统通过将“8”字锯齿型叶片的边缘设置成曲线形状的刀片，可以提供更多的表面积和接触点，以增加与高粘性物料的接触，产生更强的剪切力，并且其运动会对高粘性物料引起强烈的扰动效应，这种扰动可以破坏物料的内部结构，实现更有效的打散和分散。

附图说明

图1为本实用新型提供的高粘性物料均质化充填系统整体示意图。

图2为打散系统的主视图。

图3为打散系统的俯视图。

图4为“8”字锯齿型叶片的示意图。

图5为可移动式转轴与滑轨连接的示意图。

附图标记

11-物料仓；111-斜坡面；12-皮带输送机一；211-可移动式转轴；212-“8”字锯齿型叶片；2121-锯齿型叶片一；2122-锯齿型叶片二；2123-曲线形状的刀片；213-移动滑轨；214-滑块；215-钢珠；216-钢环；217-电机一；218-电机二；221-固定式转轴；222-电机；31-分散物料仓；32-皮带输送机二；41-物料称仓；42-物料称；43-阀门一；44-分散物料称仓；45-分散物料称；46-阀门二；5-搅拌桶；51-溜槽；6-转动叶轮；61-叶片；7-螺母；81-水泥下料管；82-水管；9-充填管道；10-挡板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1～4所示，本实用新型提供的一种高粘性物料均质化充填系统，包括：打散系统、分散物料装置、计量系统和搅拌桶5；所述计量系统的输入端与所述打散系统和所述分散物料装置的输出端分别连通，所述计量系统的输出端与所述搅拌桶5的输入端连通，用于计量输送到搅拌桶5的物料和分散物料的质量；所述打散系统包括可移动式打散系统、固定式打散系统及物料装置；所述可移动式打散系统包括可移动式转轴211、设置在所述可移动式转轴211两旁的若干个“8”字锯齿型叶片212、与所述可移动式转轴211两端通过滑块214滑动连接的移动滑轨213，所述移动滑轨213相互平行；所述“8”字锯齿型叶片包括锯齿型叶片一、与所述锯齿型叶片一连接的锯齿型叶片二；所述锯齿型叶片一的叶面与所述锯齿型叶片二的叶面的夹角范围为120～150°；所述搅拌桶5的溜槽51且用于输送物料的一侧设置有转动叶轮6，所述转动叶轮6上设置有若干个叶片61。所述固定式打散系统包括设置于所述物料仓11的斜坡面111上的电机、与所述电机连接并固定在所述物料仓11的斜坡面111上的固定式转轴221；所述固定式转轴221两旁设置有若干个所述“8”字锯齿型叶片212；所述可移动式转轴211与所述固定式转轴221平行；所述固定式转轴221位于所述可移动式转轴211的下方；所述固定式转轴221的数量不少于一个。

所述物料装置包括用于装载物料的物料仓11、置于所述物料仓11下方的皮带输送机一12；所述分散物料装置包括用于装载分散剂的分散物料仓31、置于所述分散物料仓31下方的皮带输送机二32。所述移动滑轨213对称设置于所述物料仓11的斜坡面111上，所述移动滑轨213的延伸方向与所述皮带输送机一12的输送方向垂直。为避免滤泥在打散过程中飞溅出来，在所述移动滑轨213的同一高度处，在物料仓11外圈安装有挡板10。所述可移动式转轴211的一端连接有控制所述滑块214移动的电机一217；所述可移动式转轴211的另一端连接有控制所述可移动式转轴211转动的电机二218。所述可移动式转轴211通过钢环216与所述电机二218连接；所述钢环216内设置有用于带动所述可移动式转轴211转动的若干个钢珠215。所述计量系统包括输入端置于所述皮带输送机一12的输出端下方的物料称仓41、置于所述物料称仓41的内部且与水平面平行的物料称42、用于将置于所述物料称42上的物料释放的阀门一43、输入端置于所述皮带输送机二32的输出端下方的分散物料称仓44、置于所述分散物料称仓44的内部且与水平面平行的分散物料称45、用于将置于所述分散物料称45上的分散物料释放的阀门二46；所述皮带输送机一12用于将用所述打散系统打散的物料传送至所述物料称42上，所述皮带输送机二32用于将所述分散物料仓31释放的分散物料传送至所述分散物料称45上。所述物料称仓41的输出端和所述分散物料称仓44的输出端均置于所述搅拌桶5的输入端的上方。

如此设置，可以根据高粘性物料的特性和工艺要求，通过电机一217带动滑块214改变可移动式转轴211的位置、并通过电机二218的功率改变可移动式转轴211的转速和角度，借助创造的更强烈的剪切和扰动效应，先将高粘性物料彻底地打散和分散，有效消除聚块和团块，避免高粘性物料在打散机内出现“挂壁”、“起拱”现象；再将经过可移动式转轴211处理的高粘性物料落入搅拌桶5前，在经过搅拌桶5的溜槽51一侧的转动叶轮6时，经过处理的高粘性物料在转动叶轮6的叶片61离心力的作用下，甩入并分散落入搅拌桶5内，可有效避免物料堆积在搅拌桶5的一侧难以搅拌均质的情况，并高效解决了高粘性物料在下料仓内不下料和不能实现稳态连续下料的情况；其次将分散物料装置中的分散物料与已经过两次处理的高粘性物料在设置的特定配比下同时送入搅拌桶5，此时分散物料能在经过两次处理后的高粘性物料中起到物料层间的隔离和分散效果，从而进一步地打散聚块和团块，促进多物料间的均匀混合，并且通过加入适量的分散物料，不仅可以增加高粘性物料的强度和稳定性，而且可以改善高粘性物料的流动性，减少黏附和堆积现象，使高粘性物料更容易流动和输送。在经历多次处理后的高粘性物料粘性得到大幅下降、流动性显著提升，且通过多次不同的处理方式避免了在使用单一处理方式时，对高粘度物料处于不同粘度范围处理不均匀的情况，也缓解了单一处理方式的仪器容易损坏的问题。

具体地，在本实用新型的一些实施例中，所述“8”字锯齿型叶片212的边缘为曲线形状的刀片2123；所述“8”字锯齿型叶片212通过螺母7与所述可移动式转轴211连接。

如此设置，可以提供更多的表面积和接触点，以增加与高粘性物料的接触，产生更强的剪切力，并且其运动会对高粘性物料引起强烈的扰动效应，这种扰动可以破坏物料的内部结构，实现更有效的打散和分散。

具体地，在本实用新型的一些实施例中，所述分散物料的直径≤5mm。

下面对本实用新型提供的一种高粘性物料均质化充填系统的工作原理进行具体说明：

如图1～4所示，使用本实用新型提供的高粘性物料均质化充填系统时，首先启动与打散系统连接的若干个电机，可移动式转轴211与固定式转轴221开始工作，随后释放物料仓11中的滤泥，此时可移动式转轴211根据高粘性滤泥的特性和工艺要求改变自身的位置、速度和角度，先将滤泥进行第一次打散和分散，随后经过第一次处理的滤泥落于固定式转轴221处，并进行第二次打散和分散处理；然后用皮带输送机一12将打散系统打散的滤泥传送至物料称42上，同时皮带输送机二32将分散物料仓31释放的米石传送至分散物料称45上；在将经过打散处理后的滤泥置于搅拌桶5之前，位于搅拌桶5的溜槽51的一侧的转动叶轮6在其叶片61的离心力的作用下，将已经过处理的滤泥甩入并分散落入搅拌桶5内；此外，水泥、水也分别通过水泥下料管81和水管82进入搅拌桶5，并与经过处理的滤泥和米石一起在搅拌桶5中混合均匀后用于充填充填管道9。在此过程中，通过调节电机的转动频率控制下料的速度，既能保证下料的连续性，使得物料与胶固粉充分融合，得到均质的充填料浆；又可以合理控制料浆制备时间，使得料浆制备能力与输送能力所需的时长保持一致，从而实现连续充填。

综上所述，本实用新型提供的一种高粘性物料均质化充填系统通过将计量系统的输入端与打散系统和分散物料装置的输出端分别连通，计量系统的输出端与搅拌桶的输入端连通，用于计量输送到搅拌桶的物料和分散物料的质量；其中打散系统包括可移动式打散系统、固定式打散系统及物料装置；且在可移动式转轴两旁设置若干个“8”字锯齿型叶片，“8”字锯齿型叶片的锯齿型叶片一与锯齿型叶片二的叶面的夹角范围为120～150°，在搅拌桶的溜槽且用于输送物料的一侧设置转动叶轮。这样可以根据高粘性物料的特性和工艺要求改变可移动式转轴的位置、速度和角度，借助创造的更强烈的剪切和扰动效应，先将高粘性物料彻底地打散和分散，有效消除聚块和团块，避免高粘性物料在打散机内出现“挂壁”、“起拱”现象；再将经过可移动式转轴处理的高粘性物料落入搅拌桶前，在经过搅拌桶的溜槽一侧的转动叶轮时，经过处理的高粘性物料在转动叶轮的叶片离心力的作用下，甩入并分散落入搅拌桶内，可有效避免物料堆积在搅拌桶的一侧难以搅拌均质的情况，并高效解决了高粘性物料在下料仓内不下料和不能实现稳态连续下料的情况；其次将分散物料装置中的分散物料与已经过两次处理的高粘性物料在设置的特定配比下同时送入搅拌桶，此时分散物料能在经过两次处理后的高粘性物料中起到物料层间的隔离和分散效果，从而进一步地打散聚块和团块，促进多物料间的均匀混合，并且通过加入适量的分散物料，不仅可以增加高粘性物料的强度和稳定性，而且可以改善高粘性物料的流动性，减少黏附和堆积现象，使高粘性物料更容易流动和输送。在经历多次处理后的高粘性物料粘性得到大幅下降、流动性显著提升，且通过多次不同的处理方式避免了在使用单一处理方式时，对高粘度物料处于不同粘度范围处理不均匀的情况，也缓解了单一处理方式的仪器容易损坏的问题。此外，将“8”字锯齿型叶片的边缘设置成曲线形状的刀片，可以提供更多的表面积和接触点，以增加与高粘性物料的接触，产生更强的剪切力，并且其运动会对高粘性物料引起强烈的扰动效应，这种扰动可以破坏物料的内部结构，实现更有效的打散和分散。在此过程中，通过调节电机的转动频率控制下料的速度，既能保证下料的连续性，使得物料与胶固粉充分融合，得到均质的充填料浆；又可以合理控制料浆制备时间，使得料浆制备能力与输送能力所需的时长保持一致，从而实现连续充填。该装置不仅可以避免高粘性物料在打散机内出现“挂壁”、“起拱”现象；还解决了高粘性物料无法下料、以及高粘性物料无法稳态连续下料等问题，避免了形成的充填料浆不均质、充填管道堵管及充填站瘫痪的现象。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高粘性物料均质化充填系统，其特征在于，包括：打散系统、分散物料装置、计量系统和搅拌桶；所述计量系统的输入端与所述打散系统和所述分散物料装置的输出端分别连通，所述计量系统的输出端与所述搅拌桶的输入端连通，用于计量输送到所述搅拌桶的物料和分散物料的质量；所述打散系统包括可移动式打散系统、固定式打散系统及物料装置；所述可移动式打散系统包括可移动式转轴、设置在所述可移动式转轴两旁的若干个“8”字锯齿型叶片；所述“8”字锯齿型叶片包括锯齿型叶片一、与所述锯齿型叶片一连接的锯齿型叶片二；所述锯齿型叶片一的叶面与所述锯齿型叶片二的叶面的夹角范围为120～150°；所述搅拌桶的溜槽且用于输送物料的一侧设置有转动叶轮。

2.根据权利要求1所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述“8”字锯齿型叶片的边缘为曲线形状的刀片；所述“8”字锯齿型叶片通过螺母与所述可移动式转轴连接。

3.根据权利要求1所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述物料装置包括用于装载物料的物料仓、置于所述物料仓下方的皮带输送机一；所述分散物料装置包括用于装载分散剂的分散物料仓、置于所述分散物料仓下方的皮带输送机二。

4.根据权利要求3所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述可移动式打散系统还包括与所述可移动式转轴两端通过滑块滑动连接的移动滑轨，所述移动滑轨相互平行；所述移动滑轨对称设置于所述物料仓的斜坡面上，所述移动滑轨的延伸方向与所述皮带输送机一的输送方向垂直。

5.根据权利要求4所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述可移动式转轴的一端连接有控制所述滑块移动的电机一；所述可移动式转轴的另一端连接有控制所述可移动式转轴转动的电机二。

6.根据权利要求5所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述固定式打散系统包括设置于所述物料仓的斜坡面上的电机、与所述电机连接并固定在所述物料仓的斜坡面上的固定式转轴；所述可移动式转轴与所述固定式转轴平行；所述固定式转轴位于所述可移动式转轴的下方；所述固定式转轴的数量不少于一个。

7.根据权利要求1所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述转动叶轮上设置有若干个叶片。

8.根据权利要求3所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述计量系统包括输入端置于所述皮带输送机一的输出端下方的物料称仓、置于所述物料称仓的内部且与水平面平行的物料称、用于将置于所述物料称上的物料释放的阀门一、输入端置于所述皮带输送机二的输出端下方的分散物料称仓、置于所述分散物料称仓的内部且与水平面平行的分散物料称、用于将置于所述分散物料称上的分散物料释放的阀门二。

9.根据权利要求8所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述物料称仓的输出端和所述分散物料称仓的输出端均置于所述搅拌桶的输入端的上方。

10.根据权利要求7所述的高粘性物料均质化充填系统，其特征在于：所述分散物料的直径≤5mm。