CN104888941B - 一种水力喷射多级振动筛选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水力喷射多级振动筛选装置，至少包括底座、电动机A和偏心轮底座上设有筛分舱，筛分舱通过弹簧组安装于底座上，筛分舱外设有与之连通的水力喷射循环单元，筛分舱中设有物料刷单元；所述筛分舱包括2层以上筛网、位于筛网下方的筛网支撑架和密封相邻两层筛网的侧壁板，各筛网和筛网支撑架构成多级振动筛；所述水力喷射循环单元包括沉淀池、水泵、喷头、供水管组和排水管，水泵通过供水管组与喷头连通，喷头固定于筛分舱中，排水管连通沉淀池与筛分舱；物料刷单元包括主轴、位于各筛分舱中的物料刷组和电动机B；本装置利用自循环脉冲水流冲刷辅助物料进行重力分选，单次处理量可达20kg以上，出料高效并且分选效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种多级振动筛选装置，属于筛分器械技术领域。
背景技术
人造岩心是储层物理模拟的基本介质，而对不同粒径的砂粒的高效、精确分选则是制备人造岩心的前提，为达到精确筛分舱的目的，就需要在实验室条件下进行自主的颗粒分选工作。
在实验室条件下，一是无法容纳大体积筛分装置，而实验对砂粒料的量又有一定的要求，二是要求筛分装置可方便拆换不同粒径组合的筛网，三是要在实验室的有限空间内保证绝对的环境友好。现有筛分设备对于上述几方面要求存在以下不足：1.单次处理量可以达到20kg及以上的筛分装置体积普遍较大，在实验室条件下不适用；2.现有筛分设备多采用单纯依靠重力筛选的方式，对小粒径物料尤其是粒径200目左右的砂粒分选效果不理想；3.现有筛分装置大多结构复杂、筛网更换不便，不能满足常拆换筛网、变换筛网组合的要求。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种自循环脉冲水流冲刷辅助重力分选的水力喷射多级振动筛选装置，该装置在实验室条件下单次处理量可达20kg以上，出料高效并且分选效果好。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种水力喷射多级振动筛选装置，至少包括底座、安装于底座上的电动机A和偏心轮，以及由电动机A和偏心轮驱动振动的多级振动筛，底座上设有筛分舱，筛分舱通过弹簧组安装于底座上，筛分舱外设有与筛分舱连通的水力喷射循环单元，筛分舱中设有物料刷单元；所述筛分舱包括2层以上沿竖直方向堆叠的筛网、位于筛网下方的筛网支撑架和密封相邻两层筛网的侧壁板，各筛网和筛网支撑架构成多级振动筛，筛分舱的底层为由底板和侧壁密封板构成的排水层，弹簧组的两端分别与底座和排水层底板固定连接；所述水力喷射循环单元包括沉淀池、水泵、喷头、供水管组和排水管，水泵通过供水管组与喷头连通，喷头通过供水管组固定于筛分舱中并且位于各层筛网上方，排水管连通沉淀池与排水层；所述物料刷单元包括与多级振动筛轴线重合的主轴、位于各筛网上方的物料刷组和位于主轴顶端并且与主轴连接的电动机B，物料刷组由1～4个沿主轴径向均匀分布的物料刷构成，各物料刷的一端固定于主轴上呈悬臂梁结构，同一物料刷组中各物料刷的端部相互齐平，物料刷的刷头与筛网虚接触。
所述筛网支撑架呈圆锥形，其边缘包裹有密封条，筛网活动固定于筛网支撑架上表面，侧壁板通过紧固装置与筛网支撑架上表面的边缘连接，侧壁板与筛网支撑架的连接处通过密封圈和卡箍进行密封固定，筛网支撑架的圆心和筛网中心均开设有用于安装主轴的同轴通孔，筛网支撑架和筛网通过密封轴承与主轴连接，密封轴承上套设有橡胶衬套，主轴上套设有用于密封轴承限位的弹性挡圈，橡胶衬套与主轴之间设有毡圈。
筛分舱的顶层为由侧壁板和与筛网形状相同的筛盖构成的进料层，筛盖的中心开设有进料口。
所述侧壁板上开设有取料窗，取料窗通过合页和带密封条的挡板密封。
排水层中固定有密封轴承，主轴的顶端通过双万向节与电动机B的转轴连接，底端安装于密封轴承中，电动机B固定于带万向轮的三脚支架上。
所述供水管组包括多通管、供水总管和与筛网数量相同的供水管单元，供水管单元由四通管、供水支管和3根供水管构成，供水总管通过多通管与各供水支管连通，供水支管通过四通管与3根供水管连通，侧壁板的同一圆周上均匀开设有3个安装孔，各供水管穿过对应的安装孔并且其出水口位于筛分舱中，各供水管位于筛分舱内部分的长度相同，各供水管的出水口处均固定有开口朝下的喷头。
所述沉淀池包括顺序连通的一级沉淀室、二级沉淀室和储水池，一级沉淀室与二级沉淀室的分隔壁上固定有滤网A，二级沉淀室与储水池的分隔壁上固定有滤网B，滤网A的孔径大于滤网B，滤网A和滤网B均通过螺钉和两块夹持板固定，滤网A或滤网B嵌于两块夹持板之间并且通过螺钉固定于分隔壁上，一级沉淀室的底面下凹，排水管的出水端呈螺旋管状并且位于一级沉淀室中，水泵位于储水池中。
所述弹簧组由8～10个竖直放置的弹簧构成，各弹簧在底座上均布；物料刷组由3个物料刷构成，相邻两个物料刷之间的夹角为120°。
由上述技术方案可知，本发明提供的水力喷射多级振动筛选装置包括三个组成单元，依次为：
1)筛分单元，包括筛分舱、位于筛分舱下方的4个弹簧组、电动机A、偏心轮和用于支撑的底座，4个弹簧组均布于底座与筛分舱之间，用于稳定支撑筛分舱并且均匀传动固定频率的偏心振动，筛分舱由多级振动筛和封闭多级振动筛的各层侧壁板构成，筛网支撑架保证各筛网的强度，待分选的砂粒分装于筛分舱的进料层中，电动机A驱动偏心轮转动产生偏心力，偏心力通过弹簧组传递到筛分舱内，使筛分舱内的砂粒随多级振动筛振动从而进行砂粒分选，各筛网沿竖直方向布置，不同粒径的砂粒在重力作用下落入对应的筛分舱中，由于分选发生于封闭空间中，因此振动时不会掉落多级振动筛外，保证分选现场环境友好；
2)水力喷射循环单元，包括沉淀池、水泵、喷头、供水管组和排水管，水泵将沉淀池中的水抽入供水管组中，带有一定压力的水从喷头中喷出，水流冲刷筛分舱中的砂粒，小粒径物料尤其是粒径200目左右的砂粒在水流冲刷作用下落入下层筛网上，显著降低了小颗粒物料的损耗，灰尘等杂质随水流汇集于排水层中，排水管将污水排入沉淀池中，污水在沉淀池中完成沉淀，沉淀物即最细一级的分选产物(细颗粒物)，上层清水经水泵再次抽入供水管组中，实现水的循环利用；
3)物料刷单元，包括与多级振动筛轴线重合的主轴、位于筛分舱中的物料刷组和位于主轴顶端并且与主轴连接的电动机B，主轴的位置与多级振动筛的几何轴线重合，物料刷组固定于主轴上并且由主轴驱动转动，物料刷组由3个夹角为120°的物料刷构成，同一物料刷组中各物料刷的端部相互齐平，物料刷的刷头与多级振动筛的筛网虚接触，物料刷组旋转时，各物料刷的转动平面一致，使砂粒均匀分布，物料刷的扰动使砂粒间产生相对移动，加快砂粒的分选。
为增加分选量，筛网支撑架中心略微凸起呈圆锥形，使得筛网表面略微倾斜，有利于从进料层中心的进料口进入筛分舱的砂粒在重力作用下沿筛网表面下滑，避免砂粒在筛网中心堆积；筛网支撑架和筛网中心均开孔，为主轴提供安装空间，侧壁板与筛网支撑架之间以及筛网支撑架与主轴之间均通过密封件(密封圈、橡胶衬套和毡圈)密封，避免污水外溢以及避免分选不完全，降低了小颗粒的砂粒的损耗；侧壁板上开设的取料窗用于手动取物和故障排查。
主轴与物料刷组固定连接，多级振动筛运作过程中，主轴的运动轨迹是围绕底面中心的锥形运动，因此主轴与电动机B之间采用双万向节结构连接，以保证主轴灵活度，电动机B固定于带万向轮的三脚支架上，便于需要时随时移动电动机B。
水力喷射循环单元中，两级供水管组均采用总水管通过多通管连通多条支水管的结构，一台水泵通过供水管组扩展为多条供水支路，供水管组末端即各供水管的出水口处均固定有开口朝下的喷头，由于供水管伸入筛分舱内部并且伸入长度相同，确定合适的伸入长度以及喷头的喷洒直径，三个喷头可实现筛网的全面覆盖；排水管的入水端从多级振动筛的排水层接出，探入沉淀池的出水端采用螺旋管结构以提高沉淀速率；排水管排入沉淀池的含有细粒物质的水经过末端螺旋管段的辅助沉淀后流入底部下凹的一级沉淀室沉淀，较大粒径杂质在一级沉淀室沉淀，水位上升至一定高度后通过一、二级沉淀室之间分隔壁上部的滤网A进行粗过滤，流入二级沉淀室，此时的水已基本无固形物，同理在水位上升一定高度后经过二级沉淀室和储水池之间分隔壁上部的滤网B进行精过滤，排水管排出的水经两级过滤后流入储水池，并且通过水泵重新泵入供水管组，实现水的高效循环利用。
与现有技术相比，本发明提供的水力喷射多级振动筛选装置，其优点在于：
1、本发明提供的装置采用喷头喷射带压水流辅助重力分选的工作形式，在实验室条件下突出降低了小颗粒的物料损耗，并保证了工作环境的清洁，单次处理物料量大，可达20kg以上；
2、本发明提供的装置中，采用水力喷射循环单元，带压水流经过筛分舱之后排入沉淀池，经过粗细两层滤网过滤、沉淀后经水泵输送回带压喷头重新利用，节约用水；
3、本发明提供的装置中，筛网活动固定于筛网支撑架上表面，每层筛网可方便简单地单独拆换，实现筛网的多组合方式，满足实验对砂粒的粒度的不同要求；
4、本发明提供的装置中，以带压喷头和物料刷组合的形式加快分选效率，在每层侧壁板上设有3个带压喷头进行冲刷，每级筛网上设有3个物料刷进行均摊，运行过程中物料始终均摊在筛网上，从而保证了筛分舱效率；
附图说明
图1为本发明提供的水力喷射多级振动筛选装置的结构示意图。
图2为筛分舱的俯视剖面图。
图3为主轴与筛网支撑架的连接结构示意图。
图4为分隔壁与滤网A的连接结构示意图。
其中，1-底座，2-偏心轮，3-电动机A，4-弹簧组，5-筛分舱，6-筛网支撑架，7-筛网，8-筛盖，9-进料口，10-储水池，11-水泵，12-供水管组，13-侧壁板，14-排水层，15-排水管，16-一级沉淀室，17-滤网A，18-二级沉淀室，19-滤网B，20-主轴，21-双万向节，22-电动机B，23-物料刷，24-三脚支架，25-万向轮，26-取料窗，27-侧壁密封板，28-底板，29-供水管，30-喷头，31-弹性挡圈，32-密封轴承，33-橡胶衬套，34-毡圈，35-螺钉，36-夹持板，37-间隔壁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
本发明提供的水力喷射多级振动筛选装置，其结构如图1和图2所示，包括底座1、安装于底座上的电动机A3和偏心轮2、由电动机A和偏心轮驱动振动的筛分舱5、与筛分舱连通的水力喷射循环单元和位于筛分舱中物料刷单元，筛分舱的下方设有由8～10个竖直放置的弹簧构成的弹簧组4，各弹簧在底座上均布，筛分舱通过弹簧组安装于底座上；
所述筛分舱包括2层以上沿竖直方向堆叠的筛网7、位于筛网下方的筛网支撑架6和密封相邻两层筛网的侧壁板13，各筛网和筛网支撑架构成多级振动筛，筛分舱的底层为由底板28和侧壁密封板27构成的排水层14，弹簧组的两端分别与底座和排水层底板固定连接，筛分舱的顶层为由侧壁板13和与筛网形状相同的筛盖8构成的进料层，筛盖的中心开设有进料口9，所述筛网支撑架呈圆锥形，其边缘包裹有密封条，筛网7活动固定于筛网支撑架上表面，侧壁板通过紧固装置与筛网支撑架上表面的边缘连接，侧壁板与筛网支撑架的连接处通过密封圈和卡箍进行密封固定，侧壁板上开设有取料窗26，取料窗通过合页和带密封条的挡板密封。
所述水力喷射循环单元包括沉淀池、水泵11、喷头30、供水管组12和排水管15，沉淀池包括顺序连通的一级沉淀室16、二级沉淀室18和储水池10，一级沉淀室与二级沉淀室的分隔壁37上固定有滤网A17，二级沉淀室与储水池的分隔壁上固定有滤网B19，如图4所示，滤网A的孔径大于滤网B，滤网A和滤网B均通过螺钉35和两块夹持板36固定，滤网A或滤网B嵌于两块夹持板之间并且通过螺钉固定于分隔壁37上，一级沉淀室的底面下凹，排水管的出水端呈螺旋管状并且连通排水层与一级沉淀室，排水管的螺旋出水端位于一级沉淀室中，水泵位于储水池中，水泵通过供水管组12与喷头连通，所述供水管组包括多通管、供水总管和与筛网数量相同的供水管单元，供水管单元由四通管、供水支管和3根供水管构成，供水总管与水泵直接连接，另一端通过多通管与各供水支管连通，供水支管通过四通管与3根供水管29连通，侧壁板的同一圆周上均匀开设有3个安装孔，各供水管穿过对应的安装孔并且其出水口位于筛分舱中，各供水管的出水口处分别连通喷头，喷头通过供水管29开口朝下固定于筛分舱中，各供水管位于筛分舱内部分的长度相同；
所述物料刷单元包括与多级振动筛轴线重合的主轴20、位于筛分舱中的物料刷组和位于主轴顶端并且与主轴连接的电动机B22，主轴的顶端通过双万向节21与电动机B的转轴连接，底端安装于固定于排水层中的密封轴承中，电动机B固定于带万向轮25的三脚支架24上，实际使用中，电动机B优选慢速电动机，多级振动筛的筛网支撑架的圆心和筛网中心均开设有用于安装主轴的同轴通孔，如图3所示，筛网支撑架和筛网通过密封轴承32与主轴连接，密封轴承上套设有橡胶衬套33，主轴上套设有用于密封轴承限位的弹性挡圈31，橡胶衬套与主轴之间设有毡圈34，物料刷组由3个沿主轴径向均匀分布的物料刷23构成，相邻两个物料刷之间的夹角为120°，各物料刷的一端固定于主轴上呈悬臂梁结构，同一物料刷组中各物料刷的端部相互齐平，物料刷的刷头与多级振动筛的筛网虚接触。
本发明提供的水力喷射多级振动筛选装置，其工作过程如下：
1)在储水池中注入足量清水，再将待分选的物料从筛盖上的进料口放入进料层中，打开电动机A、电动机B和水泵的电源开关，装置开始工作；
2)筛分过程中喷头向各层筛面喷射带压水流冲洗筛面辅助分选，同时主轴在慢速电动机(电动机B)驱动下转动，主轴带动物料刷组转动，物料刷组不断匀整筛面上的物料，达到高效筛分的目的；
3)喷射水流作用于筛网后在排水层的排水口汇聚，经过部分呈螺旋管状的排水管排入沉淀池的一级沉淀室中，一级沉淀室中的水经过滤网A过滤后到二级沉淀室，再经过滤网B过滤后进入储水池，经过两级过滤后的水由水泵供给供水管组，喷头喷射带压水流达到水循环的目的；
4)当各级筛分舱内的物料达到一定量时，关闭各电动机电源，依次打开各级侧壁板的取料窗取料；装置工作一段时间后需清洗或更换滤网A和滤网B，更换或清洗滤网时拆下螺栓即可。
Claims (6)
1.一种水力喷射多级振动筛选装置，至少包括底座、安装于底座上的电动机A和偏心轮，以及由电动机A和偏心轮驱动振动的多级振动筛，其特征在于：底座上设有筛分舱，筛分舱通过弹簧组安装于底座上，筛分舱外设有与筛分舱连通的水力喷射循环单元，筛分舱中设有物料刷单元；所述筛分舱包括2层以上沿竖直方向堆叠的筛网、位于筛网下方的筛网支撑架和密封相邻两层筛网的侧壁板，各筛网和筛网支撑架构成多级振动筛，筛分舱的底层为由底板和侧壁密封板构成的排水层，弹簧组的两端分别与底座和排水层底板固定连接；所述水力喷射循环单元包括沉淀池、水泵、喷头、供水管组和排水管，水泵通过供水管组与喷头连通，喷头通过供水管组固定于筛分舱中并且位于各层筛网上方，排水管连通沉淀池与排水层，所述沉淀池包括顺序连通的一级沉淀室、二级沉淀室和储水池，一级沉淀室与二级沉淀室的分隔壁上固定有滤网A，二级沉淀室与储水池的分隔壁上固定有滤网B，滤网A的孔径大于滤网B，滤网A和滤网B均通过螺钉和两块夹持板固定，滤网A或滤网B嵌于两块夹持板之间并且通过螺钉固定于分隔壁上，一级沉淀室的底面下凹，排水管的出水端呈螺旋管状并且位于一级沉淀室中，水泵位于储水池中；所述物料刷单元包括与多级振动筛轴线重合的主轴、位于各筛网上方的物料刷组和位于主轴顶端并且与主轴连接的电动机B，物料刷组由1～4个沿主轴径向均匀分布的物料刷构成，各物料刷的一端固定于主轴上呈悬臂梁结构，同一物料刷组中各物料刷的端部相互齐平，物料刷的刷头与筛网虚接触，筛网支撑架的圆心和筛网中心均开设有用于安装主轴的同轴通孔，筛网支撑架和筛网通过密封轴承与主轴连接，密封轴承上套设有橡胶衬套，主轴上套设有用于密封轴承限位的弹性挡圈，橡胶衬套与主轴之间设有毡圈；排水层中固定有密封轴承，主轴的顶端通过双万向节与电动机B的转轴连接，底端安装于密封轴承中，电动机B固定于带万向轮的三脚支架上。
2.根据权利要求1所述的水力喷射多级振动筛选装置，其特征在于：所述筛网支撑架呈圆锥形，其边缘包裹有密封条，筛网活动固定于筛网支撑架上表面，侧壁板通过紧固装置与筛网支撑架上表面的边缘连接，侧壁板与筛网支撑架的连接处通过密封圈和卡箍进行密封固定。
3.根据权利要求1所述的水力喷射多级振动筛选装置，其特征在于：筛分舱的顶层为由侧壁板和与筛网形状相同的筛盖构成的进料层，筛盖的中心开设有进料口。
4.根据权利要求1所述的水力喷射多级振动筛选装置，其特征在于：所述侧壁板上开设有取料窗，取料窗通过合页和带密封条的挡板密封。
5.根据权利要求1所述的水力喷射多级振动筛选装置，其特征在于：所述供水管组包括多通管、供水总管和与筛网数量相同的供水管单元，供水管单元由四通管、供水支管和3根供水管构成，供水总管通过多通管与各供水支管连通，供水支管通过四通管与3根供水管连通，侧壁板的同一圆周上均匀开设有3个安装孔，各供水管穿过对应的安装孔并且其出水口位于筛分舱中，各供水管位于筛分舱内部分的长度相同，各供水管的出水口处均固定有开口朝下的喷头。
6.根据权利要求1所述的水力喷射多级振动筛选装置，其特征在于：所述弹簧组由8～10个竖直放置的弹簧构成，各弹簧在底座上均布；物料刷组由3个物料刷构成，相邻两个物料刷之间的夹角为120°。
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