CN110280404B - 一种旋流分级装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋流分级装置，包括支撑架、旋转装置、筛分装置、振动装置、支撑外壳和驱动装置。支撑架用于支撑旋转装置、筛分装置、支撑外壳和驱动装置，筛分装置位于支撑外壳内，筛分装置内部上方固定有同轴心线的旋转装置，旋转装置由驱动装置驱动，振动装置位于筛分装置上部下方，为筛分装置的振动提供激振动力，驱动装置位于旋转装置的顶部上方，为旋转装置的旋转提供动力。本发明能有效避免筛网堵孔和返砂夹细现象的发生，减轻循环负荷，降低能耗，有效提高矿浆粗细颗粒的分级精度和分级效率，还具有占地面积小、易于操作、成本低等优点。

Description

一种旋流分级装置

技术领域

本发明涉及旋流分离技术领域，特别涉及一种旋流分级装置。

背景技术

分级装备广泛应用于矿石物料、煤炭等物料的分离，分级的作用在于将粗颗粒分离出来返回球磨机进行再磨，细颗粒进入选别***得到分选，而分级过程中常有分级精度不准、分级效率不高而导致循环的返砂中细颗粒增加，循环和磨矿负荷增大，细颗粒物料再次进入球磨机被迫过度解离，造成粗粒欠磨，细粒过磨等问题，不利于选别作业，且降低了有用矿物的回收率。因此，提高装备的分级精度和分级效率是亟待解决的问题，提高分级精度可减少入选颗粒的粗粒级含量，优化颗粒级配，提高分级效率有利于减少返砂夹细，减轻循环负荷，降低磨矿成本和能耗等。

在有色金属选矿工艺中，常见以下几种分级装备：(1)筛网分级：按粒度精确分级，特点是分级精度高、筛网易堵孔、磨损严重等；(2)水力分级：按沉降速度模糊分级，特点是结构简单，运行成本低，占地面积大，分级精度低、分级效率低等；(3)离心分级：按径向速度差模糊分级，特点是：占地面积小，处理量大，分级效率较高，分级精度较低、能耗高，沉砂嘴易堵塞，使用条件严格，成本高等；(4)筛分与水力分级结合：粒度分级与沉降(离心)速度差分级结合，特点是：分级精度高、分级效率高，处理量不高、能耗较高，使用条件严格等。

为解决分级装备的分级效率和分级精度问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为201810131344.4的中国专利公开了一种旋流分级柱及应用其对矿浆粗细颗粒分级，该装置通过筛网分级，可以实现粗颗粒和细颗粒两产品的旋流分级，在一定程度上可以提高分级精度和分级效率，但采用筒状筛网，无法避免筛网堵孔问题，同时粗颗粒经过一次分级后直接排出，粗颗粒中难免会夹杂着细颗粒。申请号为201010105921.6的中国专利公开了一种三产品旋流分级筛，该装置由圆柱导流筒、旋流器圆柱筒、旋流器圆锥筒组成，能够实现三产品的旋流分级，利用强离心力场下边壁外旋流的压力差使细颗粒实现透筛筛分，消除了旋流器边壁和顶盖附近环流跑粗，有效控制了溢流中的限上率和底流中的限下率，提高了旋流器的分级效率和处理量，但该方案无法避免筛网堵孔，直接排出的粗颗粒中难免会夹杂着细颗粒。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有振动功能的旋流分级装置，以防止筛网堵孔和返砂夹细现象的发生，减轻循环负荷、降低成本和能耗，提高矿浆粗细颗粒的分级精度和分级效率，可克服现有技术的缺陷。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种旋流分级装置，包括支撑架、旋转装置、筛分装置、振动装置、支撑外壳和驱动装置。其中，所述的支撑架包括上支撑架和下支撑架，所述的筛分装置位于支撑外壳内，其顶部放置于支撑外壳顶部的环型槽内，底部与下支撑架相固连；所述的筛分装置内部上方固定有同轴心线的旋转装置，旋转装置的顶部与驱动装置固连，所述的振动装置位于筛分装置上部下方，所述的支撑外壳的中下部与下支撑架相固连，所述的驱动装置位于旋转装置的顶部上方，与上支撑架固连。

所述的上支撑架和下支撑架用于支撑驱动装置、支撑外壳、筛分装置和旋转装置。其中，所述的上支撑架位于下支撑架的上方，与下支撑架通过焊接连接，下支撑架的上端固定在支撑外壳中下方的柱段，所述的下支撑架的下端通过四条支撑腿固定在地面上。

所述的旋转装置包括转轴、叶片轴套、叶片、轴承和轴承座。其中，所述的转轴的下部安装有同轴心线的叶片轴套，所述的叶片轴套上布置有叶片；所述的转轴和叶片轴套通过螺栓固定连接，所述的转轴由驱动装置驱动，转轴的上部穿过支撑外壳顶部的中心通孔后依靠轴承和轴承座通过紧固件螺栓安装于上支撑架上，轴承用于支撑和固定转轴，轴承座用于固定和安装轴承。

所述的筛分装置包括倒圆台状筛网、锥段体和导向壳。其中，所述的倒圆台状筛网的顶部上方为上固定架，置于支撑外壳顶部的环型槽内，用于放置和固定倒圆台状筛网的顶部，所述的倒圆台状筛网、转轴和叶片轴套同轴心线，所述的倒圆台状筛网的底部下方为下固定架，用于放置和固定倒圆台状筛网的底部，上固定架和下固定架之间均匀固定有与倒圆台状筛网平行的支撑条，倒圆台状筛网与支撑条通过螺栓相固连，支撑条有4-6条；下固定架上固定有与倒圆台状筛网同轴心线的圆环状定位凸台，圆环状定位凸台下方固定有条形支撑条，所述的圆环状定位凸台布置在六根支撑横条的中间部位与锥段体顶部的连接处，所述的条形支撑条由在同一水平面上并由中心向外均匀发散的六根支撑横条组成，横条的发散端与下固定架上部的内圆处通过螺栓相连接，圆环状定位凸台与条形支撑条通过螺栓固定连接；所述的锥段体包括上锥段体和下锥段体，上锥段体的上部与下固定架通过螺栓相连接，上锥段体的底部布置于连接板的下方，且与连接板通过螺栓相连接，上锥段体和下锥段体通过螺栓固定连接，下锥段体的底部管道分为两个，一个是粗颗粒出口管道，另一个是粗颗粒循环管道，所述的粗颗粒出口管道上安装有第一阀门，用于控制粗颗粒的排出，粗颗粒循环管道上安装有第二阀门，第二阀门的右侧安装有循环泵，循环泵右侧的管道与第二进料口相连通，用于粗颗粒的循环分级，防止细颗粒混杂在粗颗粒中排出；所述的导向壳的顶部布置于倒圆台状筛网的外侧，沿着倒圆台状筛网的底部向顶部方向延伸，并低于倒圆台状筛网底部的网孔，导向壳的底部位于下锥段体底部粗颗粒出口管道之上。

所述的振动装置包括振动电机、可伸缩支腿和连接板。其中，所述的可伸缩支腿的顶部与下固定架通过球铰链相连接，可伸缩支腿的底部与连接板通过螺栓相固连，所述的可伸缩支腿有四条，均匀分布在下固定架和连接板之间，所述的可伸缩支腿采用双作用液压缸或双作用电液缸或双作用气缸；所述的振动电机有四台，规格型号完全相同，且均匀固定安装在下固定架底部，为筛分装置的振动提供激振动力，连接板布置在导向壳上部的环型槽内。

所述的支撑外壳包括第一进料口、第二进料口和壳体。其中，所述的第一进料口布置于壳体顶部左侧，所述的第二进料口布置于壳体顶部右侧，所述的壳体分为四个部分，每个部分之间通过螺栓相固连，壳体的底部为细颗粒出口管道，细颗粒出口管道底部安装有第三阀门，用于控制细颗粒的排出；所述的驱动装置为电机。

所述的叶片为平板型，沿长度方向包括三段结构，靠近根部为梯形段，尖部为半圆弧，中部为弧形段，尖部相对于根部向下倾斜8～15°，叶片的尖部与倒圆台状筛网的水平间距为4～6cm。

所述的叶片轴套的同一圆周层上均匀布置三支叶片，沿叶片轴套的轴向共布置8～12层叶片，奇数层叶片与偶数层叶片交错布置，相邻一层奇数层叶片根部和一层偶数层叶片根部共6支叶片根部角度大于等于360°，有利于防止矿浆颗粒的迸溅，各层叶片的间距为4～8cm，所述的叶片根部角度是指叶片根部与叶片轴套轴线形成的角度。

使用时，打开电源开关，旋转电机变频器按钮，调整转轴转速，同时启动振动电机，将待分离浆液在一定压力下以一定的速度从进料口进入倒圆台状筛网内，使浆液位低于倒圆台状筛网顶端5～10cm，浆液在叶片轴套、叶片和转轴组成的旋流分离腔内做高速旋转运动，细颗粒在高速旋转的叶片的作用下通过倒圆台状筛网的网孔向左右两侧运动，粗颗粒在高速旋转的叶片的作用下沿器壁向下运动，为防止细颗粒混杂在粗颗粒中，在粗颗粒沿器壁向下运动时，打开第二阀门并启动循环泵，将刚分离的粗颗粒放入倒圆台状筛网内进行再次分离，直至混杂在粗颗粒中的细颗粒被尽数分离，然后关闭第二阀门，启动第一阀门，将粗颗粒排出；打开第三阀门，将细颗粒排出；完成分级后，停止给进料口加入浆液，从进料口补加水，保持液面平衡，直到分级装置内为清水为止，停止进水，等待水流尽为止；旋转电机变频器按钮，将转轴的旋转速度调至0，关闭振动电机，关闭电源开关，将第一阀门、第二阀门和第三阀门调至关闭状态。

本发明的有益效果是，与现有的技术相比，本发明的旋流分级装置相对于水力分级设备和离心分级设备而言，能有效避免返砂夹细现象的发生，减轻循环负荷、降低能耗，同时具有分级精度高、分级效率高等特点；相对于筛网分级设备而言，能有效避免筛网堵孔现象的发生，同时具有占地面积小、易于操作、成本低等优点，可克服现有技术的缺陷。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的下固定架结构示意图；

图3为本发明的振动装置结构示意图；

图4为本发明的叶片结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种旋流分级装置，包括支撑架1、旋转装置2、筛分装置3、振动装置4、支撑外壳5和驱动装置6。其中，所述的支撑架1包括上支撑架11和下支撑架12，所述的筛分装置3位于支撑外壳5内，其顶部放置于支撑外壳5顶部的环型槽内，底部与下支撑架12相固连；所述的筛分装置3内部上方固定有同轴心线的旋转装置2，旋转装置2的顶部与驱动装置6固连，所述的振动装置4位于筛分装置3上部下方，所述的支撑外壳5的中下部与下支撑架12相固连，所述的驱动装置6位于旋转装置2的顶部上方，与上支撑架11固连。

如图1所示，所述的上支撑架11和下支撑架12用于支撑驱动装置6、支撑外壳5、筛分装置3和旋转装置2。其中，所述的上支撑架11位于下支撑架12的上方，与下支撑架12通过焊接连接，下支撑架12的上端固定在支撑外壳5中下方的柱段，所述的下支撑架12的下端通过四条支撑腿固定在地面上。

如图1和图4所示，所述的旋转装置2包括转轴21、叶片轴套22、叶片23、轴承24和轴承座25。其中，所述的转轴21的下部安装有同轴心线的叶片轴套22，所述的叶片轴套22上布置有叶片23；所述的转轴21和叶片轴套22通过螺栓固定连接，所述的转轴21由驱动装置6驱动，转轴21的上部穿过支撑外壳5顶部的中心通孔后依靠轴承24和轴承座25通过紧固件螺栓安装于上支撑架11上，轴承24用于支撑和固定转轴21，轴承座25用于固定和安装轴承24。

如图1、图2和图3所示，所述的筛分装置3包括倒圆台状筛网31、锥段体32和导向壳33。其中，所述的倒圆台状筛网31的顶部上方为上固定架311，置于支撑外壳5顶部的环型槽内，用于放置和固定倒圆台状筛网31的顶部，所述的倒圆台状筛网31、转轴21和叶片轴套22同轴心线，所述的倒圆台状筛网31的底部下方为下固定架312，用于放置和固定倒圆台状筛网31的底部，上固定架311和下固定312架之间均匀固定有与倒圆台状筛网31平行的支撑条3111，倒圆台状筛网31与支撑条3111通过螺栓相固连，支撑条3111有四条，下固定架312上固定有与倒圆台状筛网31同轴心线的圆环状定位凸台313，圆环状定位凸台313下方固定有条形支撑条314，所述的圆环状定位凸台313布置在六根支撑横条的中间部位与锥段体32顶部的连接处，所述的条形支撑条314由在同一水平面上并由中心向外均匀发散的六根支撑横条组成，横条的发散端与下固定架312上部的内圆处通过螺栓相连接，圆环状定位凸台313与条形支撑条314通过螺栓固定连接；所述的锥段体32包括上锥段体321和下锥段体322，上锥段体321的上部与下固定架312通过螺栓相连接，上锥段体321的底部布置于连接板43的下方，且与连接板43通过螺栓相连接，上锥段体321和下锥段体322通过螺栓固定连接，下锥段体322的底部管道分为两个，一个是粗颗粒出口管道，另一个是粗颗粒循环管道，所述的粗颗粒出口管道上安装有第一阀门3221，用于控制粗颗粒的排出，粗颗粒循环管道上安装有第二阀门3222，第二阀门3222的右侧安装有循环泵3223，循环泵3223右侧的管道与第二进料口52相连通，用于粗颗粒的循环分级，防止细颗粒混杂在粗颗粒中排出；所述的导向壳33的顶部布置于倒圆台状筛网31的外部，沿着倒圆台状筛网31的底部向顶部方向延伸，并低于倒圆台状筛网31底部的网孔，导向壳33的底部位于下锥段体322底部粗颗粒出口管道之上。

如图1和图3所示，所述的振动装置4包括振动电机41、可伸缩支腿42和连接板43。其中，所述的可伸缩支腿42的顶部与下固定架312通过球铰链相连接，可伸缩支腿42的底部与连接板43通过螺栓相固连，所述的可伸缩支腿42有四条，均匀分布在下固定架312和连接板43之间，所述的可伸缩支腿42采用双作用液压缸或双作用电液缸或双作用气缸；所述的振动电机41有四台，规格型号完全相同，且均匀固定安装在下固定架312底部，为筛分装置3的振动提供激振动力，连接板43布置在导向壳33上部的环型槽内。

如图1所示，所述的支撑外壳5包括第一进料口51、第二进料口52和壳体53。其中，所述的第一进料口51布置于壳体53顶部左侧，所述的第二进料口52布置于壳体53顶部右侧，所述的壳体53分为四个部分，每个部分之间通过螺栓相固连，壳体53的底部为细颗粒出口管道531，细颗粒出口管道531底部安装有第三阀门5311，用于控制细颗粒的排出；所述的驱动装置6为电机。

如图1和图4所示，所述的叶片23为平板型，沿长度方向包括三段结构，靠近根部为梯形段，尖部为半圆弧，中部为弧形段，叶片23尖部相对于根部向下倾斜8～15°，叶片23的尖部与倒圆台状筛网31的水平间距为4～6cm。

如图1所示，所述的叶片轴套22的同一圆周层上均匀布置三支叶片23，沿叶片轴套22的轴向共布置8～12层叶片23，奇数层叶片23与偶数层叶片23交错布置，相邻一层奇数层叶片23根部和一层偶数层叶片23根部共6支叶片23根部角度大于等于360°，有利于防止矿浆颗粒的迸溅，各层叶片23的间距为4～8cm，所述的叶片23根部角度是指叶片23根部与叶片轴套22轴线形成的角度。

使用时，打开电源开关，旋转电机6变频器按钮，调整转轴21转速，同时启动振动电机41，将待分离浆液在一定压力下以一定的速度从第一进料口51进入倒圆台状筛网31内，使浆液位面低于倒圆台状筛网31顶端5～10cm，浆液在叶片轴套22、叶片23和转轴21组成的旋流分离腔内做高速旋转运动，细颗粒在高速旋转的叶片23的作用下通过倒圆台状筛网31的网孔向左右两侧运动，粗颗粒在高速旋转的叶片23的作用下沿器壁向下运动，为防止细颗粒混杂在粗颗粒中，在粗颗粒沿器壁向下运动时，打开第二阀门3222并启动循环泵3223，将刚分离的粗颗粒通过第二进料口52进入倒圆台状筛网31内进行再次分离，直至混杂在粗颗粒中的细颗粒被尽数分离，然后关闭第二阀门3222，启动第一阀门3221，将粗颗粒排出；打开第三阀门5311，将细颗粒排出；完成分级后，停止给第一进料口51加入浆液，从第一进料口51补加水，保持液面平衡，直到筛分装置3内为清水为止，停止进水，等待水流尽为止；旋转电机6变频器按钮，将转轴21的旋转速度调至0，关闭振动电机41，关闭电源开关，将第一阀门3221、第二阀门3222和第三阀门5311调至关闭状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种旋流分级装置，包括支撑架、旋转装置、筛分装置、振动装置、支撑外壳和驱动装置，其特征在于：所述的支撑架由上支撑架和下支撑架组成，所述的筛分装置位于支撑外壳内，其顶部放置于支撑外壳顶部的环型槽内，底部与下支撑架相固连；所述的筛分装置内部上方固定有同轴心线的旋转装置，旋转装置的顶部与驱动装置固连，所述的振动装置位于筛分装置上部下方，所述的支撑外壳的中下部与下支撑架相固连，所述的驱动装置位于旋转装置的顶部上方，与上支撑架固连；

所述的上支撑架位于下支撑架的上方，与下支撑架通过焊接连接，驱动装置固定在上支撑架上，下支撑架的上端固定在支撑外壳的下部，所述的下支撑架的下端通过四条支撑腿固定在地面上；

所述的旋转装置由转轴、叶片轴套、叶片、轴承和轴承座组成，所述的转轴的下部安装有同轴心线的叶片轴套，所述的叶片轴套上布置有叶片；所述的转轴和叶片轴套通过螺栓固定连接，所述的转轴由驱动装置驱动，转轴的上部穿过支撑外壳顶部的中心通孔后依靠轴承和轴承座通过紧固件螺栓安装于上支撑架上；

所述的筛分装置由倒圆台状筛网、锥段体和导向壳组成，所述的倒圆台状筛网的顶部上方为上固定架，置于支撑外壳顶部的环型槽内，所述的倒圆台状筛网的底部下方为下固定架，上固定架和下固定架之间固定有与倒圆台状筛网平行的支撑条，倒圆台状筛网与支撑条通过螺栓相固连，下固定架上固定有与倒圆台状筛网同轴心线的圆环状定位凸台，圆环状定位凸台下方固定有条形支撑条；所述的圆环状定位凸台布置在六根支撑横条的中间部位与锥段体顶部的连接处；所述的导向壳的顶部布置于倒圆台状筛网的外侧，沿着倒圆台状筛网的底部向顶部方向延伸，并低于倒圆台状筛网底部的网孔；所述的锥段体包括上锥段体和下锥段体，上锥段体的上部与下固定架通过螺栓相连接，上锥段体的底部布置于连接板的下方，且与连接板通过螺栓相连接，上锥段体和下锥段体通过螺栓固定连接；所述的导向壳的底部位于下锥段体底部粗颗粒出口管道之上；

所述的振动装置由振动电机、可伸缩支腿和连接板组成，所述的可伸缩支腿的顶部与下固定架通过球铰链相连接，可伸缩支腿的底部与连接板通过螺栓相固连，所述的可伸缩支腿有四条，均匀分布在下固定架和连接板之间；所述的振动电机有四台，且均匀固定安装在下固定架底部，连接板布置在导向壳上部的环型槽内；

所述的支撑外壳由第一进料口、第二进料口和壳体组成，所述的第一进料口布置于壳体顶部左侧；所述的第二进料口布置于壳体顶部右侧。

2.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的叶片为平板型，沿长度方向包括三段结构，靠近根部为梯形段，尖部为半圆弧，中部为弧形段，尖部相对于根部向下倾斜8～15°，叶片的尖部与倒圆台状筛网的水平间距为4～6cm。

3.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的叶片轴套的同一圆周层上均匀布置三支叶片，沿叶片轴套的轴向共布置8～12层叶片，奇数层叶片与偶数层叶片交错布置，相邻一层奇数层叶片根部和一层偶数层叶片根部共6支叶片根部角度大于等于360°，各层叶片的间距为4～8cm，所述的叶片根部角度是指叶片根部与叶片轴套轴线形成的角度。

4.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的条形支撑条由在同一水平面上并由中心向外均匀发散的六根支撑横条组成，横条的发散端与倒圆台状筛网底部的内圆处通过螺栓相连接，圆环状定位凸台与条形支撑条通过螺栓固定连接；所述的支撑条有4-6条。

5.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的下锥段体的底部管道分为两个，一个是粗颗粒出口管道，另一个是粗颗粒循环管道，所述的粗颗粒出口管道上安装有第一阀门，粗颗粒循环管道上安装有第二阀门，第二阀门的右侧安装有循环泵，循环泵右侧的管道与第二进料口相连通。

6.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的壳体分为四个部分，每个部分之间通过螺栓相固连，壳体的底部为细颗粒出口管道，细颗粒出口管道底部安装有第三阀门。

7.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的四台振动电机的规格型号完全相同，所述的可伸缩支腿采用双作用液压缸或双作用电液缸或双作用气缸。

8.根据权利要求1所述的一种旋流分级装置，其特征在于：所述的倒圆台状筛网、转轴和叶片轴套同轴心线，所述的驱动装置为电机。