CN111315463A - 用于从浆料的液体成分中分离固体成分的压滤机和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压滤机(1、100、200)，用于从浆料的液体成分中分离固体成分，包括：侧梁(4)；多个滤板(6、106、206)，滤板与侧梁的纵向方向成直角5定向，其中，所述滤板适于沿着所述侧梁移动；固定端(5、105、205)，布置在侧梁的一端上；可移动头(8、108、208)，适于沿着侧梁运输所述滤板；压制***(26、126、226)，适于对所述滤板施加闭合压力以使滤板彼此压抵10，其中，压制***(26、126、226)包括至少一个致动器(27、127、227)，至少一个电驱动致动器(27、127、227)适于产生通过可移动头(8、108、208)施加在滤板上的轴向定向力。本发明还涉及一种用于从浆料的液体成分中分离固体15成分的方法。

Description

用于从浆料的液体成分中分离固体成分的压滤机和方法

技术领域

本发明涉及用于从浆料的液体成分中分离固体成分的压滤机和方法。

背景技术

过滤具有相对高的固体物质浓度的浆料的一种方法使用称为压滤机的设备，所述设备在置换过滤原理下操作。压滤机利用彼此相邻放置的一系列滤板，并且对滤板施加闭合压力以将它们紧密地密封在一起。浆料(诸如矿物浆料或浆)通过入口被引入，以填充每对滤板之间的所有独立空间(过滤室)，并且将一部分液体成分(滤液)排出。然后致动过滤室的滤膜以压缩滤饼。然后，引入压缩空气或气体或液体以通过置换排出更多的液体成分，从而保留了固体颗粒物质。滤液被引到出口，在出口处被排出。在过滤循环之后，留在每个独立空间中的固体颗粒滤饼必须被移除，以准备后续的过滤循环。

常规压滤机通常构造有液压缸，以用于压滤机的运输和闭合。文献W02009/079673描述了这样一种压滤机，其具有滤板以及压板，压板能通过安装在独立滑动滑架上的液压缸来移动，并且在过滤工艺期间所述压板将滤板彼此压抵。滑动滑架能通过安装在滑动滑架上的驱动单元移动，从而打开和闭合滤板组件。

发明内容

本发明的一个目的是提供对上述技术和现有技术的改进。更具体地，本发明的目的是提供一种改进的压滤机，所述压滤机在环境上是可持续的并且是节能的。

从以下对实施例的描述，对于本领域技术人员而言将是显而易见的附加目的和/或优点能全部或至少部分地通过根据本发明的压滤机实现，所述压滤机用于从浆料的液体成分中分离固体成分。尽管下面描述了本发明，但是显而易见的是，本发明可以不限于具体描述的细节。获知本文教导的本领域技术人员将认识到在其他领域的附加应用、修改和结合，其落在本发明的范围内。

根据本发明的用于从浆料的液体成分中分离固体成分的压滤机包括：侧梁和多个滤板，与所述侧梁的纵向方向成直角定向，其中，所述滤板适于沿着所述侧梁移动；固定端，布置在所述侧梁的一端上；以及可移动头，适于沿着所述侧梁运输所述滤板。所述压滤机还包括压制***，所述压制***适于对所述滤板施加闭合压力以将所述滤板彼此压抵。压制***包括至少一个电驱动致动器，所述至少一个电驱动致动器适于产生通过可移动头施加在滤板上的轴向定向力。

这意味着与传统压滤机(其中使用液压缸来运输滤板并且在滤板上施加闭合压力)相比，本压滤机的闭合操作是电驱动的并且不需要液压缸来执行过滤工艺。

在传统压滤机中，在滤板运输期间，操作液压缸所需的油量过多，因为它们沿整个行程都具有相同的功率。此外，大量使用油对环境不利，液压油价格昂贵，并且油的处理需要附加的工作。此外，在漏油的情况下，最终产品(滤饼)可能受到污染。

因此，根据本发明的压滤机是特别有利的，因为它不需要任何油，因此在环境上是可持续的。

在传统压滤机中，由于必须将大量的油泵送通过管和管道以供应给缸体，因此打开和闭合滤板组件的过程也花费相当长的时间。特别地，使用闭合缸体打开和闭合滤板组件花费大量时间，因为闭合缸体被设计成用于高闭合压力而不是用于快速活塞移动。此外，如果使用闭合缸体来打开滤板组件，则压制体积受到限制，因为仅能实现一个有限的缸体行程。长的缸体行程也需要大量的油，并使闭合缸体活塞杆的大区域暴露于掉落滤饼的污染。此外，由于活塞的重量可能导致活塞的偏斜或弯曲，因此长活塞带来了机械挑战。

然而，在根据本发明的压滤机中，滤板的运输和滤板的闭合操作都是电驱动的，因此显著减少了用于完成一个整个工作循环所需的循环时间。这是由于可移动头由独立的驱动单元(电动马达)驱动，当在打开位置(其中滤板是空的)与闭合位置之间(反之亦然)运输滤板时这允许更高速度。特别地，可移动头的速度可以是可调节的和可变的，使得可根据情况沿着侧梁以不同的速度运输所述可移动头。此外，与传统压滤机相比，由于可移动头和压制***都是电驱动的，因此可以实现大量能源节约。根据本发明的压滤机的另一个优点是，滤板的数量可以几乎是没有限制的。这是因为滤板的运输是通过可移动头执行的，所述可移动头通过线性机械传动装置连接到驱动单元，这允许可移动头沿着侧梁高速移动。

由于驱动单元包括电动马达，因此与传统压滤机(其中具有有限功率的液压缸体被用来运输滤板)相比，供应的功率和运输速度可以容易地适应滤板的数量。

压制***还可以包括：所述致动器适于将旋转驱动转换成轴向定向力。特别地，所述致动器可以适于将旋转驱动转换成轴向定向的拉力或轴向定向推力。在压制***的一种操作模式下，所述轴向定向力可以是施加在可移动板上以闭合滤板组件的拉力。在压制***的另一种操作模式下，所述轴向定向力可以是施加在可移动板上以打开滤板组件的推力。

压制***还可以包括：所述致动器包括行星螺杆组件。行星螺杆组件包括螺纹行星螺杆轴和适于与行星螺杆轴相互作用的行星螺母。螺纹轴沿着压滤机的纵向方向定向。行星螺杆组件将旋转运动转换成线性运动，并且特别适合用于高精度、高速、重载、长寿命和大量使用应用中，诸如压滤机。因此，施加到主螺纹轴的旋转驱动被转换成轴向定向力。响应于螺纹主轴的旋转驱动，致动器(行星螺杆组件)通过附接到可移动头的压板对滤板施加拉压力，这将滤板彼此压抵。因此可以通过电驱动器件而不是液压缸来实现必要的闭合压力。

压制***还可以包括：所述致动器包括连接到压滤机的固定端的行星螺杆组件。

在压滤机的一个实施例中，行星螺杆轴可以在压滤机的纵向方向上布置在固定位置，并且行星螺母可以布置为沿着轴在纵向方向上可移动、可移位。然后行星轴被电驱动以旋转，但是在轴向方向上不移动。取代地，响应于螺纹行星螺杆轴的旋转驱动，行星螺母在行星螺杆轴的轴向方向上移位。在该实施例中，当压制***操作时，行星螺母可以布置为不能旋转。可以通过连接到框架的固定构件和/或通过锁定***来防止行星螺母旋转。

在压滤机的一个实施例中，行星螺母可以在压滤机的纵向方向上布置在固定位置，并且行星螺杆轴可以布置为在纵向方向上可移动、可移位。在该实施例中，行星螺母被电驱动以旋转，但是在纵向方向上不移动。在该实施例中，行星螺母可以附接到压滤机的固定端。取代地，响应于行星螺母的旋转驱动，行星螺杆轴在纵向方向上移位。在该实施例中，当压制***操作时，螺纹行星螺杆轴布置为不能旋转。可以通过连接到框架的固定构件和/或通过锁定***来防止行星螺杆轴旋转。

压滤机可以包括：所述行星螺杆轴可以在压滤机的纵向方向上布置在固定位置，并且行星螺母可以布置为在纵向方向上沿着轴可移动。在这种情况下，行星螺杆组件可以布置在压滤机的固定端与可移动头之间的位置。行星螺母可以连接到压滤机的侧梁或框架。行星螺母可以适于通过电驱动器件而被电驱动以旋转，所述电驱动器件可以邻近于行星螺母连接到压制框架。在该实施例中，当压制***操作时，螺纹行星螺杆轴可以布置为不能旋转。可以通过连接到框架的固定构件和/或通过锁定***来防止行星螺杆轴旋转。

在压滤机的一个实施例中，行星螺杆组件可以包括行星滚子(roller，滚柱)螺杆组件。行星滚子螺杆组件包括主螺纹行星轴和具有滚子的布置的行星滚子螺母，所述滚子适于与螺纹行星螺杆轴相互作用，使得行星滚子螺母响应于螺纹主轴的旋转驱动在螺纹轴的轴向方向上移位。优选地，行星滚子螺母被阻止与行星轴一起旋转。行星螺母的移动方向由主螺纹轴的旋转方向确定。因为围绕主螺纹轴并与轴连续接触的螺纹滚子数量众多，所以从驱动所述轴而得到的致动力被施加在较大的表面积上，因此提供了大量的推力以有效地闭合压滤机。因此，通过本文描述的压制***可以实现非常高的闭合压力。因此，布置在固定端与可移动头之间的滤板组件紧密地密封在一起。

在压滤机的一个实施例中，行星螺杆组件可以包括行星滚珠螺杆组件。滚珠螺杆组件包括具有滚珠的布置的行星滚珠螺母，所述滚珠适于与螺纹行星螺杆轴相互作用。滚珠螺杆组件与行星滚子螺杆组件以相同的方式起作用。

在压滤机的一个实施例中，压制***还可以包括固定连接到致动器的延伸构件。延伸构件还可以连接到锁定***。

在压滤机的另一实施例中，延伸构件可以固定连接到锁定***并且可释放地连接到压制***的致动器。

压滤机还可以包括：所述延伸构件设置在致动器与锁定***之间，以便将由致动器产生的轴向定向力经由锁定***传递到可移动头和滤板。

在压滤机的一个实施例中，延伸构件连接到行星螺母，以便执行与行星螺母相同的移动。

延伸构件可以被构造为纵向延伸本体。延伸构件还可以包括联接在一起以在压制***与锁定***之间形成连接的若干部件。所述部件可以可释放地彼此联接。延伸构件的本体可以被构造为圆柱形成形壳体或部分实心(solid，固体)部件。本体可以包括其他***横截面，诸如正方形或八边形。优选地，延伸构件与行星螺杆轴同心地布置。优选地，延伸构件从行星螺母朝向锁定***(在下文进一步描述)延伸，所述锁定***可以布置在可移动头或固定端上。

压滤机还可以包括：所述延伸构件布置为与行星螺母一起在纵向方向上可移位。当行星螺母沿着螺纹行星轴移位时，延伸构件也在相同方向上移动。因此，通过在适当方向上旋转主螺纹轴可以调节延伸元件相对于主螺纹轴的轴向位置。

压滤机还可以包括：所述延伸构件布置为与行星螺母一起旋转。在这种情况下，行星轴不旋转。然后行星螺母可以沿着螺纹行星轴移位并且延伸构件也在相同方向上移动。

压滤机的一个实施例还可以包括用于防止行星螺母旋转的器件。在延伸构件连接到行星螺母的情况下，用于阻止行星螺母旋转的器件可以布置为也对延伸构件起作用。

用于阻止行星螺母随轴旋转的器件可以包括附接到框架的固定构件。固定构件还适于连接到行星螺母或延伸构件。固定构件优选地适于允许行星螺母和延伸构件沿着行星轴的轴向方向的轴向移位。

压滤机还可以包括：所述行星螺母和所述延伸构件被所述锁定***阻止旋转，因为锁定装置可以适于与锁定元件一起执行锁定动作，其不允许锁定元件的旋转。

压制***可以包括至少一个电驱动器件，其中，所述至少一个致动器由所述至少一个电驱动器件驱动。压制***可以包括至少两个、三个、四个、五个、六个或更多个致动器。优选地，至少一个致动器设置在滤板组件的至少一个竖直侧部上。优选地，至少一个致动器设置在滤板组件的每个竖直侧部上。然而，也可以将致动器布置在滤板组件的上方和/或下方。

压制***可以包括与致动器的数量对应的电驱动器件。然而，单个电驱动器件也可以驱动若干致动器。压制***可以包括至少两个致动器和至少两个电驱动器件，从而每个致动器适于被独立驱动。在压滤机的一个实施例中，至少两个致动器被电驱动以对滤板施加不同大小(magnitude，量级)的力。然后，根据所施加的力可以使滤板在非竖直方向上倾斜或定向或者沿着侧梁在纵向方向上偏移。这是有利的，因为可以容易地将不同大小的功率施加到致动器。从而，可以独立地调节每个致动器的速度，并改进循环时间，并确保在闭合阶段中的最佳和/或相等的压力。

压滤机还可以包括：至少两个致动器被电驱动以对滤板施加相等的力。然后，滤板沿着每个侧梁相等地移动。

在压滤机的一个实施例中，压制***可以安装在固定端上。在该实施例中，致动器连接到固定端并且在纵向方向上朝向可移动头定向。固定端包括至少一个电驱动器件以驱动至少一个致动器。这是有利的，因为用于产生闭合压力的驱动器件是固定的并且由压制***施加的闭合压力可以有效地施加到滤板。在该实施例中，可移动头包括锁定装置。

在压滤机的一个实施例中，压制***可以安装在可移动头上。在该实施例中，致动器连接到可移动头并且朝向固定端定向。在该实施例中，可移动头包括电驱动器件以驱动所述致动器。在该实施例中，固定端包括锁定装置。

压滤机还可以包括可移动头，所述可移动头包括朝向滤板组件定向的压板和滑架，其中，所述滑架适于通过驱动单元和线性传动装置沿着侧梁移动。通过这种简单的布置，可移动头可以以高速和可调节的速度行进，并且沿着侧梁运输大量滤板。

驱动单元可以包括电动马达和齿轮箱。压滤机还可以包括所述线性传动装置，所述线性传动装置包括适于与至少一个齿条啮合的至少一个齿轮。

压滤机还可以包括：所述至少一个齿轮安装在滑架上并且所述至少一个齿条安装在框架上。

压滤机的一个实施例可以包括：所述驱动单元布置在滑架上，使得驱动单元与滑架一起移动。在该实施例中，所述至少一个齿条可以安装在框架的侧梁上并且所述至少一个齿轮连接到齿轮箱和电动马达。当驱动单元操作时，齿轮与固定齿条啮合以使滑架沿着侧梁移动。

压滤机的一个实施例可以包括：所述至少一个齿轮是固定的，安装在框架上，并且所述至少一个齿条安装在滑架上，以使得齿条与滑架一起移位。

压滤机的一个实施例可以包括：所述驱动单元固定布置在压制框架中并且仅压板通过滑架移动。在该实施例中，所述至少一个齿条被安装固定在滑架上以便能与滑架一起移动，并且齿轮被固定安装在压制框架上以连接到驱动单元。所述至少一个齿条的一端可以安装到滑架，并且所述至少一个齿条的另一端布置为与连接到驱动单元的齿轮相互作用。当驱动单元操作时，固定齿轮与可移动齿条啮合以便使滑架沿着侧梁移动。这是有利的构造，因为滑架仅承载压板，因此滑架可以以高速和可调节的速度沿着侧梁移动。

压滤机还可以包括锁定***，所述锁定***适于将可移动头与固定端互连。优选地，锁定***适于将可移动头锁定成与压制***接合。从而，锁定***将可移动头和压滤机锁定在操作位置。然后，滤板被布置为彼此非常靠近，但尚未紧密闭合。压滤机还可以包括所述致动器，所述致动器连接到可移动头，以便将由致动器产生的轴向定向力传递到可移动头和滤板。

当可移动头已经将滤板运输到操作位置时，锁定***被致动以将可移动头锁定成与压制***接合。此后，执行压制***的致动，使得可移动头的压板和滤板被拉向压制***，从而对滤板施加闭合压力，以便紧固并密封滤板组件。

锁定***还可以包括至少一个锁定元件和至少一个锁定装置，其中，所述锁定装置适于与所述锁定元件形成锁定接合。

由于锁定***在过滤工艺期间是起作用的，因此当压制***操作时由电驱动致动器施加的力通过锁定***传递到可移动头，使得滤板可以在固定端与可移动头之间被紧密密封在一起。因此，通过根据本发明的压制***可以实现非常高的闭合压力。

压滤机的一个实施例可以包括：所述锁定元件可以连接到压制***的致动器的突出端。替代地，锁定元件可以连接到与致动器连接的延伸器件的突出端。在任何情况下，锁定元件可以朝向对应的锁定装置突出，所述锁定装置适于与锁定元件配合以在它们之间实现锁定动作。锁定元件可以被构造为纵向延伸的杆或棒。锁定元件可以包括布置在锁定元件的最外端上的凹口或凹槽。

在压滤机的一个实施例中，锁定装置可以安装在可移动头上。优选地，锁定装置附接在可移动头的远离锁定元件定向的侧部上。锁定装置可以包括夹具或相似物。

当移动头朝向固定端移动时，锁定元件与布置在可移动头中的一开口(通孔)对准。锁定元件适于穿过所述孔以在可移动头的相对侧部上从所述孔突出。优选地，锁定元件的凹口与锁定装置对准。锁定装置适于例如通过闭合围绕凹口的夹具而与所述锁定元件接合，并与其形成牢固且可靠的锁定连接。

在压滤机的一个实施例中，锁定装置可以安装在固定端上。在该实施例中，可移动头包括至少一个致动器和至少一个锁定元件，所述至少一个锁定元件适于以与上述相似的方式与安装在固定端上的锁定装置形成锁定连接。

在压滤机的一个实施例中，锁定***可以被构造为当压制***操作时防止行星螺母或延伸构件旋转。在该实施例中，锁定元件和锁定装置适于在锁定动作中配合，从而形成牢固且可靠的锁定连接，其不允许锁定元件旋转。例如，这可以通过使锁定元件上的凹口的横截面与正方形横截面适应并使可移动头中的通孔的横截面与相同横截面适应而实现，从而实现防止其间旋转的锁定动作。

根据第二方面，这些和其他目的全部或至少部分地通过使用包括多个滤板的压滤机从浆料的液体成分中分离固体成分的方法来实现。所述方法包括以下步骤：通过可移动头朝向固定端运输所述滤板而将所述压滤机放置在操作位置；通过压制***对所述滤板施加闭合压力，所述压制***适于通过电驱动至少一个致动器使所述滤板彼此压紧，所述至少一个致动器适于产生通过可移动头对滤板施加的轴向定向力；在滤板之间注入浆料；从位于滤板之间的浆料的液体成分中分离固体成分。

在根据第二方面所述的方法中，对所述滤板施加闭合压力的步骤可以包括将由电动马达供应的旋转驱动转换成轴向定向力。

在根据第二方面所述的方法中，通过压制***对所述滤板施加闭合压力的步骤可以包括：通过电驱动器件驱动至少一个行星螺杆组件以便产生轴向定向力。

在根据第二方面所述的方法中，对所述滤板施加闭合压力的步骤可以包括：响应于行星螺杆轴的旋转驱动，使行星螺母在螺纹行星螺杆轴的轴向方向上移位，以便对滤板施加轴向定向力。

在根据第二方面所述的方法中，对所述滤板施加闭合压力的步骤可以包括：响应于行星螺母的旋转驱动，使行星螺杆轴相对于所述行星螺母在轴向方向上移位，以便对滤板施加轴向定向力。

在根据第二方面所述的方法中，对所述滤板施加闭合压力的步骤可以包括：电驱动至少两个致动器，并且通过所述致动器对滤板施加相等大小的轴向定向力，以便闭合所述滤板。

在根据第二方面所述的方法中，对所述滤板施加闭合压力的步骤可以包括：电驱动至少两个致动器，并且通过所述致动器对滤板施加不同大小的轴向定向力，以便闭合所述滤板。

根据第二方面所述的方法还可以包括以下步骤：当发生过滤工艺时，在致动压制***之前，通过锁定***将可移动头锁定在操作位置。

根据第二方面所述的方法还可以包括：所述锁定步骤包括在至少一个锁定元件与至少一个锁定装置之间形成锁定接合，所述锁定元件连接到压制***，所述锁定装置附接到可移动头。

本发明的其他目的、特征和优点将从下面的详细公开中、从所附的权利要求书中以及从附图中显现。要注意的是，本发明涉及特征的所有可能的组合。

通常，除非本文另外明确定义，否则权利要求中使用的所有术语应根据其在技术领域中的普通含义来解释。除非另外明确说明，否则对“一个/一种/所述(元件、装置、成分、器件、步骤等)”的所有引用应开放性地解释为是指所述元件、装置、成分、器件、步骤等的至少一个实例。如本文所用，术语“包括”和该术语的变体并不旨在排除其他添加、部件、整体或步骤。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的实施例的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及附加目的、特征和优点，其中，相同的附图标记将用于相似的元件，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的当滤板彼此以一定距离布置时的压滤机的立体图。

图2示出了当滤板已经聚集在一起时的压滤机的立体图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的压滤机的可移动头的后端的立体图。

图4示出了压滤机的另一实施例，其中，可移动头的驱动单元是固定布置的。

图5示出了根据本发明的一个实施例的被构造为行星滚子螺杆组件的致动器。

图6示出根据本发明的一个实施例的被构造为行星滚珠螺杆组件的致动器。

图7示出压滤机的另一实施例，其中，行星螺母布置在压滤机的固定端中。

图8示出压滤机的另一实施例，其中，可移动头包括压制***。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一个示例性实施例的用于从浆料(优选地，矿物浆料或矿物浆)的液体成分中分离固体成分的压滤机1。

压滤机包括压制框架2，所述压制框架具有端柱3和适于连接到端柱的纵向延伸的侧梁4。

压滤机还包括布置在侧梁4的一端处的固定端5。固定端5具体用于吸收在操纵滤板组件6和过滤工艺期间出现的压力和拉力。固定端包括固定压板7，所述固定压板邻接滤板组件6的最外滤板。

压滤机包括一系列滤板，即，在所述压滤机1的纵向方向上在侧梁4上可移动的多个面对面定向的滤板。该系列滤板在本文中也被称为滤板组件6或过滤器组。

滤板组件6被布置(即，定位)在固定端5与可移动头8之间。在该图中，滤板布置成彼此间隔一定距离。为了供给待过滤的悬浮液并带走滤液而为过滤所需的供应管线9穿过固定端5。

图2示出了根据图1所示的实施例的压滤机的立体图，其中，滤板已经通过可移动头8聚集在一起并且准备好由压制***26拉到一起。

每个滤板在其两个侧部表面的每个上均具有凹部(未示出)，当滤板已经通过可移动头8聚集在一起并且压滤机被锁定***10锁定时(图2)，所述凹部与相邻滤板的侧部表面的对应凹部一起形成室(未示出)。

每个滤板还包括：用于接纳浆料的入口，固体成分待从所述浆料中与所述液体成分分离；多个出口，液体成分可以通过所述多个出口排出。布置成与可移动头8相邻的最外滤板连接到可移动头，所有其他滤板连接到该最外滤板，例如通过链条进行所述连接。因此，可移动头8在远离固定端的方向上的移动导致滤板彼此拉开(图1)，并且滤饼通常落下到布置为用于接纳滤饼的滑槽(图中未示出)上。

压滤机1还包括可移动头8，所述可移动头适于在压滤机的纵向方向上运输布置在侧梁上的滤板组件。在该实施例中，可移动头包括滑架11，其中，所述滑架适于借助于驱动单元20和线性传动装置50沿着侧梁移动。滑架11设置有适于在侧梁上滚动的支撑导辊12。导辊12成对布置以分别在侧梁的上水平接触表面和下水平接触表面上滚动。

可移动头8还包括朝向滤板组件定向的压板13和背离滤板组件定向的后侧部14。压板13优选地为基本上矩形或正方形。在该实施例中，压板的轮廓在竖直侧部上设置有凹部15，以便为侧梁4和线性传动装置50提供空间。

通过这种简单的布置，可移动头8可以以高速且可调节的速度行进，并且沿着侧梁4有效地运输大量滤板。

图3示出了根据图1和图2所示的实施例的压滤机的可移动头8的后端的立体图。

可移动头的后侧部14还设置有至少一个支撑部段16，所述支撑部段设置有至少一个锁定装置19和用于接纳与压制***26连接的锁定元件18的至少一个通孔17。在该实施例中(图3)，可移动头包括两个支撑部段16，其设置有四个通孔17和四个锁定装置19。

可移动头8适于借助于至少一个驱动单元20和线性传动装置50沿着侧梁4的纵向轴线可移动。滑架11包括轴和轴承壳21，在轴承壳中安装了包括电动马达22和齿轮箱23的驱动单元20。

线性传动装置50包括适于与至少一个齿条25啮合的至少一个齿轮24。在该实施例中，至少一个齿轮24安装在滑架11上并且至少一个齿条25安装在侧梁4上。

在该实施例中，驱动单元20布置在滑架11上，使得驱动单元与滑架一起移动。所述至少一个齿条25可以安装在框架的侧梁4上并且所述至少一个齿轮24连接到齿轮箱23和电动马达22。当驱动单元操作时，齿轮与齿条啮合以使滑架11沿着侧梁移动。

驱动单元20适于驱动至少一个齿轮24，所述至少一个齿轮与安装在侧梁上的至少一个齿条25啮合。所述齿条25具有面向下方的齿。驱动单元20通过齿条沿着侧梁朝向滤板组件6驱动可移动头8，并且因此将滤板组件6从打开位置(图1所示)移动到操作位置(图2所示)，在所述操作位置滤板彼此靠近并且可以执行过滤工艺。

图4示出压滤机的另一实施例，其中，滑架11承载压板和锁定装置19，但不承载驱动单元20。在该实施例中，驱动单元20是固定布置的，并且压板13由滑架11移动。在该实施例中，所述至少一个齿轮24固定安装在侧梁上，所述至少一个齿条附接到滑架11。所述至少一个齿条布置为与滑架11一起移位并且齿轮固定安装成连接到驱动单元20。所述至少一个齿条25的一端安装到滑架11并且所述至少一个齿条的另一端布置为与连接到驱动单元的齿轮24相互作用。当驱动单元在操作时，固定的齿轮24与可移动的齿条啮合以使滑架沿着侧梁移动。这是有利的，因为滑架仅承载压板，因此滑架可以以高速且可变的速度沿着侧梁移动。通过这种简单的布置，可移动头可以以高速行进并且沿着侧梁运输大量滤板。

图1-图3还示出压滤机包括压制***26和锁定***10。锁定***10适于在过滤工艺之前将可移动头锁定在操作位置。当锁定***10被致动并且在操作时，压滤机被锁定。当锁定***10在操作时，压制***26可以被致动以对滤板施加拉力(即，闭合压力)，从而将它们彼此压抵并将它们紧密地密封在一起，以确保可以在没有泄漏的情况下执行过滤工艺。

根据本发明的压制***26包括适于将旋转运动转换成线性运动的至少一个致动器。图1示意性地示出根据本发明的一个或多个实施例的致动器27。在压制***26中，致动器27将由电驱动器件29供应的旋转驱动转换成轴向定向力，所述轴向定向力在过滤期间被施加到滤板组件6。在该实施例中，压滤机1包括四个致动器27，在所述滤板组件的每个竖直侧部上布置有一对致动器。

压制***26包括轴承壳28和电驱动器件29。轴承壳28布置在固定端5内。电驱动器件29(即，电动马达)设置在固定端5的远离压滤机定向的侧部上。致动器27连接到电驱动器件29。

在该实施例中，每个致动器27从固定端5在压滤机1的纵向方向上朝向可移动头延伸。

在图1所示的实施例中，压制***26的每个致动器27包括行星滚子螺杆组件31(其在图1中以虚线示出)和致动器外壳45。致动器27适于将电驱动器件29的旋转驱动转换成轴向定向力，所述轴向定向力借助于压板13作用在滤板6上以闭合和密封滤板组件。

图5示出了致动器27的一个实施例，其被构造为行星滚子螺杆组件31。在该实施例中，行星滚子螺杆组件31包括主螺纹轴32、行星滚子螺母33a和延伸元件34。主螺纹轴32，也称为行星滚子螺杆轴32，经由轴承壳28连接到电驱动器件29。主螺纹轴32经受大的轴向力，因此优选地复式顶起螺栓张紧器(multi-jack bolt tensioner)35用于将主螺纹行星轴32附接到轴承壳28。致动器外壳45适于覆盖主螺纹轴、行星螺母和延伸元件34的至少一部分。

行星滚子螺母33a，包括螺纹滚子38a的布置，与螺纹行星轴32相互作用以将旋转运动转换成线性运动。具体地，响应于螺纹主轴32的旋转驱动，行星轴32上的螺纹和螺纹滚子38a上的螺纹导致行星滚子螺母33a沿着主螺纹轴的轴线在轴向方向上移位，使得由压制***26产生或去除轴向定向力(即，压力)。行星滚子螺母33a的移动方向由主螺纹轴的旋转方向确定。

当压制***26被致动并且在操作时，螺纹行星轴32由电动马达在第一方向上驱动，使得致动器27对滤板组件施加拉力(即，闭合压力)以密封所述组件。

当完成过滤工艺时，旋转驱动方向改变并且轴32在相反方向上被驱动以产生推力，从而从滤板组件6去除压力。因此，通过改变主螺纹轴32的旋转方向来容易地实现闭合和打开滤板组件6的操作，这有助于减少循环时间。

图6示出了致动器27的另一实施例，其被构造为行星滚珠螺杆组件。在该实施例中，行星滚珠螺杆组件包括主螺纹轴32、行星滚珠螺母33b和延伸元件34。行星滚珠螺杆组件提供与行星滚子螺杆组件相同的功能并因此在本文不再赘述。

图1、图2、图5和图6还示出延伸构件34，为了执行与行星螺母33a、33b相同的移动，所述延伸构件牢固地附接到致动器27的行星螺母。延伸构件包括具有第一端36a和突出端36b的纵向延伸的圆柱形成形外壳。优选地，延伸构件与行星螺杆轴同心地布置。延伸构件的第一端36a的内周37牢固地附接到行星螺母的外周36c。延伸构件34从行星螺母朝向锁定***和可移动头8延伸。延伸构件34朝向可移动头8定向。延伸构件的突出端36b连接到锁定元件18。

图5示出了行星滚子螺母33a附接到延伸元件34，因此当行星滚子螺母沿着螺纹主轴32移位时，延伸元件34也沿着相同方向轴向移位。因此，可以通过使主螺纹轴32在适当方向上旋转来调节延伸元件34的位置。由于围绕主螺纹轴32并与主螺纹轴连续接触的螺纹滚子38a的数量众多，因此从旋转驱动得到的轴向定向驱动力被施加在较大的表面积上，因此提供了大量的推力以有效地闭合和张紧所述滤板组件。因此，可以通过根据本发明的压制***26实现非常高的闭合压力。因此，布置在固定端5与可移动头8之间的滤板组件6被紧密地密封在一起。另外，由于可移动头和压制***均由电驱动器件驱动，因此与传统压滤机相比，循环时间显著减少，并且可以实现大量能源节约。另一个优点是，无需使用液压缸来运输滤板或闭合压滤机，因此由于不需要液压油来执行过滤工艺，本文所述的压滤机在环境上是可持续的。

图1和图2还示出固定构件30，所述固定构件附接到框架3的侧梁4。固定构件30连接到行星螺母33a、33b或延伸构件34。固定构件30优选地适于允许行星螺母和延伸构件沿着行星轴的轴向方向轴向移位。固定构件30的作用是当压制***被致动时防止行星螺母或延伸构件旋转，使得电驱动致动器可以产生轴向定向力，以朝向固定端5拉动滤板。

图1-图3还示出锁定***10，所述锁定***适于将可移动头8和固定端5互连。锁定***设置为使得可移动头8和固定端5可以可释放地锁定在一起。特别地，锁定***设置为使得可移动头8可以锁定到压制***26。

锁定***10包括至少一个锁定元件18和至少一个锁定装置19，其中，所述锁定装置19适于围绕所述锁定元件接合。在本发明的该实施例(图1-图3)中，锁定***10包括四个锁定元件18和四个夹紧装置19。

图1和图2示出锁定元件18附接到压制***的致动器27。锁定元件18包括：杆构件39，具有杆端部40和优选地围绕杆构件的周部设置的凹部41；止动构件42，布置在蛤形连接器的端部突出端上。锁定元件18朝向可移动头突出，并且具体地与所述可移动头中的通孔17对准，并且布置为与锁定元件配合。

锁定元件18被构造为***所述通孔17中。可移动头上的接触表面43可以邻接止动构件42。锁定元件18具有与可移动头8的通孔17对应的横截面，以将锁定元件18与布置在可移动头的第二侧部上的锁定装置19正确地对准。因此，锁定元件18可以与锁定装置19精确地啮合。

在该实施例(图3)中，每个锁定装置19布置在可移动头的后侧14上且在相应的通孔17处。锁定装置被构造为一对夹持爪，所述夹持爪适于可释放地围绕杆端部40夹持并且适于与杆构件中的凹部41接合，从而在锁定元件18与可移动头之间形成锁定连接。

锁定装置19使用杠杆44在打开状态与闭合状态之间切换。杠杆在沿着锁定装置的长度的方向上可延伸，并且当完全延伸时将迫使锁定装置进入闭合状态。当杠杆完全缩回时，锁定装置转而置于打开状态。

当锁定装置闭合时，压滤机就位于用于操作的位置。然后可以通过压制***26闭合滤板组件6并且可以执行过滤工艺。

当锁定装置再次切换到打开状态时，可移动头和滤板能再次在压滤机的纵向方向上移动远离固定端。

为了在完成过滤时移除滤饼，必须将滤板组件拉开。为此目的，通过致动器减少了在滤板组件上的压力。通过打开锁定装置19来解锁锁定***10。然后，可移动头可以将滤板拉开并且将滤板从操作位置运输到滤板的打开位置。

图7示出压滤机100的另一实施例，其具有滤板106、压制***126和被构造为行星螺杆组件131的致动器127。在该实施例中，行星螺母在外壳128内部附接到固定端105并且行星轴布置为在轴向方向上移动。行星螺母133布置为由附接到固定端105的电驱动器件129驱动而旋转。该压滤机还包括与压滤机1相同类型的锁定***110。压制***126以与前述压制***26相似的方式操作。如所示的，压滤机100包括与压滤机1的特征对应的其他特征，因此在此不进行描述。

图8示出具有滤板206的压滤机200的另一实施例，其包括具有被构造为行星螺杆组件231的致动器227的压制***226，所述行星螺杆组件从可移动头208沿着压滤机的纵向方向朝向固定端205延伸。压制***包括附接到可移动头208的电驱动器件229。压滤机还包括锁定***210，所述锁定***包括锁定装置219和锁定元件218。压滤机200以与前述压滤机1相似的方式操作。如所示的，压滤机200包括与压滤机1的特征对应的其他特征，因此在此不进行描述。

根据图1-图3所示的实施例的压滤机如下操作：

首先，将可移动头8定位在最远离固定端5的打开位置，即，所述打开位置。将压滤机1完全打开并且将滤板6分散开。

在接下来的步骤中，通过电驱动器件29驱动可移动头8以朝向固定端6移动并且将滤板聚集在一起且在这样做时闭合压滤机。滤板沿着侧梁运输并且压滤机达到闭合但未锁定的位置。锁定元件18由布置在可移动头8上的锁定装置19接纳。

然后致动锁定***10，从而闭合锁定装置以实现锁定元件18与锁定装置19之间的锁定连接。

在接下来的步骤中，致动压制***26，从而电驱动致动器27，即，行星螺杆组件对可移动头施加拉力(即，闭合压力)，从而闭合压滤机。此后可以执行过滤工艺。

为了在完成过滤时移除滤饼，必须将滤板组件拉开。为了此目的，首先行星螺杆组件通过对可移动头施加推力来减少压力。此后，锁定***10被解除致动并且锁定装置19被打开。

致动可移动头的驱动单元，使得可移动头借助于线性传动装置50从操作位置移动。该系列滤板中的面向可移动板的最外滤板连接到可移动板，且所有其他滤板连接到该最外滤板，例如通过链条进行连接。因此，可移动头8的移动导致滤板彼此拉开，并且滤饼在重力作用下掉落到收集滑槽。

因此，根据本发明的压滤机一方面提供执行过滤工艺的必要压力，在另一方面还允许滤板快速地打开和闭合。

本领域技术人员认识到，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，本文所述实施例的多种修改是可能的。

例如，滤板可以具有矩形或正方形的形状。锁定装置可以不同地放置和布置，只要其将可移动头和固定头互连并将可移动头锁定到压制***即可。滤板的入口和出口可以布置在滤板上的任何合适位置处。本发明的电驱动器件可以包括由电液压泵驱动的液压马达。由于通过该方案可以将液压的体积保持为最小，因此通过该方案保持了减少的液压油的量的优点。

自然地，在不脱离本发明的范围的情况下，压滤机中的部件的任何合适的形状和尺寸都是适用的。

为了说明和描述的目的，已经提供了优选实施例的前述描述。并不旨在穷举或将实施例限制于所描述的变型。对于本领域技术人员而言，许多修改和变型显然将是显而易见的。为了最好地说明原理和实际应用，已经选择并描述了实施例，并且从而使本领域技术人员能够根据其各种实施例以及适用于其预期用途的各种修改来理解实施例。在实施例的框架内，以上指定的组件和特征可以在指定的不同实施例之间组合。

Claims (36)

1.一种压滤机(1、100、200)，用于从浆料的液体成分中分离固体成分，所述压滤机包括：侧梁(4)和多个滤板(6、106、206)，所述滤板与所述侧梁的纵向方向成直角定向，其中，所述滤板(6、106、206)适于沿着所述侧梁移动；固定端(5、105、205)，布置在所述侧梁的一端上或附近；可移动头(8、108、208)，适于沿着所述侧梁运输所述滤板；压制***(26、126、226)，适于对所述滤板施加闭合压力以使所述滤板彼此压抵，其特征在于，所述压制***(26、126、226)包括至少一个电驱动致动器(27、127、227)，所述致动器适于产生借助于所述可移动头(8、108、208)施加在所述滤板上的轴向定向力，其中，所述致动器(27、127、227)包括行星螺杆组件(31、131、231)。

2.根据权利要求1所述的压滤机，其中，所述致动器(27、127、227)适于将旋转驱动转换成轴向定向力。

3.根据权利要求1所述的压滤机，其中，所述致动器(27、127、227)适于将旋转驱动转换成轴向定向拉力。

4.根据权利要求1所述的压滤机，其中，所述行星螺杆组件(31)包括螺纹行星螺杆轴(32)和适于与所述行星螺杆轴相互作用的行星螺母(33a、33b)，并且所述行星螺杆轴布置在固定位置且所述行星螺母布置为能在所述纵向方向上移动，使得响应于所述螺纹行星螺杆轴的旋转驱动，所述行星螺母(33a、33b)在所述行星螺杆轴(32)的轴向方向上移位。

5.根据权利要求4所述的压滤机，其中，当所述压制***操作时，所述行星螺母(33a、33b)布置为不能旋转。

6.根据权利要求1所述的压滤机，其中，所述行星螺杆组件(31)包括螺纹行星螺杆轴(32)和适于与所述行星螺杆轴相互作用的行星螺母(33a、33b)，并且所述行星螺母布置在固定位置且所述行星螺杆轴布置为能在所述纵向方向上移动，使得响应于所述行星螺母(33a、33b)的旋转驱动，所述行星螺杆轴(32)相对于所述行星螺母(33a、33b)在轴向方向上移位。

7.根据权利要求6所述的压滤机，其中，当所述压制***操作时，所述螺纹行星螺杆轴(32)布置为不能旋转。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，其中，所述行星螺杆组件(31)包括行星滚子螺杆组件(31)，其中，所述行星螺母包括布置有滚子(38a)的行星滚子螺母(33a)，所述滚子适于与所述螺纹行星螺杆轴(32a)相互作用。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，其中，所述行星螺杆组件(31)包括行星滚珠螺杆组件(31)，其中，所述行星螺母包括布置有滚珠(38b)的行星滚珠螺母(33b)，所述滚珠适于与所述螺纹行星螺杆轴(32b)相互作用。

10.根据权利要求8或9所述的压滤机，其中，所述压制***(26、226)还包括延伸构件(34)，所述延伸构件牢固地附接到所述行星螺母(33a、33b)，以便执行与所述行星螺母相同的移动。

11.根据权利要求10所述的压滤机，其中，所述延伸构件(34)适于能与所述行星螺母(33a、33b)一起轴向移位。

12.根据权利要求8-11中的任一项所述的压滤机，其中，所述致动器(27、227)还包括固定附接到所述行星螺母(33a、33b)的延伸构件(34)，并且其中，所述延伸构件适于与所述行星螺母一起固定。

13.根据权利要求8-12中的任一项所述的压滤机，还包括用于防止所述行星螺母旋转的器件。

14.根据权利要求13所述的压滤机，其中，用于防止所述行星螺母(33a、33b)旋转的所述器件包括附接到框架(3)的固定构件(30)，所述固定构件适于允许所述行星螺母轴向移位。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，其中，所述压制***(26、126、226)包括至少一个电驱动器件(29、129、229)，其中，所述至少一个致动器(27、127、227)由所述至少一个电驱动器件驱动。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，其中，所述压制***(26、126)安装在所述固定端(5、105)上。

17.根据权利要求1-15中的任一项所述的压滤机，其中，所述压制***(226)安装在所述可移动头(208)上。

18.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，其中，所述可移动头(8、108、208)包括滑架(11)和朝向滤板组件(6)定向的压板(13)，其中，所述滑架适于借助于驱动单元(20)和线性传动装置(50)沿着所述侧梁移动。

19.根据权利要求18所述的压滤机，还包括使所述驱动单元(20)布置在所述滑架(11)上，并且所述线性传动装置(50)包括安装在所述滑架上的至少一个齿轮(24)和安装在所述侧梁(4)上的至少一个齿条(25)，其中，所述驱动单元适于借助于所述线性传动装置沿着所述侧梁驱动所述可移动头。

20.根据权利要求18所述的压滤机，还包括使所述驱动单元(20)固定地布置在压制框架(3)上，并且所述线性传动装置(50)包括安装在所述框架上的至少一个齿轮(24)和安装在所述滑架(11)上的至少一个齿条(25)，其中，所述驱动单元适于借助于所述线性传动装置沿着所述侧梁驱动所述可移动头。

21.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，还包括锁定***(10、110、210)，所述锁定***适于将所述可移动头(8、108、208)与所述固定端(5、105、205)互连。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，还包括锁定***(10、110、210)，所述锁定***适于将所述可移动头(8)锁定成与所述压制***接合。

23.根据前述权利要求中的任一项所述的压滤机，其中，所述致动器(27、127)连接到所述可移动头(8、108)，以便将由所述致动器产生的所述轴向定向力传递到所述可移动头和所述滤板。

24.根据权利要求21或22所述的压滤机，其中，所述锁定***(10、110、210)包括至少一个锁定元件(18、118、218)和至少一个锁定装置(19、119、219)，并且其中，所述锁定装置适于与所述锁定元件形成锁定接合。

25.根据权利要求24所述的压滤机，其中，所述锁定元件(18、118、218)连接到所述致动器(27、127、227)，并且其中，所述锁定元件包括凹口(41)，并且所述锁定装置(19、119、219)适于与所述凹口(41)接合。

26.根据权利要求21或22所述的压滤机，其中，所述锁定***(10、110、210)被构造为阻止所述行星螺母旋转。

27.根据权利要求24所述的压滤机，其中，所述锁定装置(19、119)安装在所述可移动头(8)上。

28.根据权利要求24所述的压滤机，其中，所述锁定装置(219)安装在所述固定端(5)上。

29.一种使用包括多个滤板(6、106、206)的压滤机(1、100、200)从浆料的液体成分中分离固体成分的方法，所述方法包括以下步骤：通过可移动头(8、108、208)将所述滤板朝向固定端(5、105、205)运输，而将所述压滤机放置在操作位置；通过压制***(26、126、226)对所述滤板施加闭合压力，所述压制***适于通过电驱动至少一个致动器(27、127、227)将所述滤板(6、106、206)彼此压抵，所述致动器适于产生借助于所述可移动头施加在所述滤板上的轴向定向力；在所述滤板之间注入所述浆料；以及从位于所述滤板之间的所述浆料的液体成分中分离固体成分，其中，通过所述压制***(26、126、226)对所述滤板施加闭合压力的步骤包括通过电驱动器件(29、129、229)驱动至少一个行星螺杆组件(31)。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，对所述滤板施加闭合压力的步骤包括将旋转驱动转换成轴向力。

31.根据权利要求29或30所述的方法，其中，对所述滤板施加闭合压力的步骤包括响应于行星螺杆轴的旋转驱动，使行星螺母(33a、33b)在螺纹行星螺杆轴(32a、32b)的轴向方向上移位。

32.根据权利要求29-31中的任一项所述的方法，其中，对所述滤板施加闭合压力的步骤包括响应于行星螺母(33a、33b)的旋转驱动，使行星螺杆轴(32a、32b)相对于所述行星螺母(33a、33b)在轴向方向上移位。

33.根据权利要求29-32中的任一项所述的方法，其中，对所述滤板施加闭合压力的步骤包括电驱动至少两个致动器(27、127、227)，并且通过所述致动器对所述滤板施加相等大小的轴向定向力。

34.根据权利要求29-33中的任一项所述的方法，其中，对所述滤板施加闭合压力的步骤包括电驱动至少两个致动器，并且通过所述致动器对所述滤板施加不同大小的轴向定向力。

35.根据权利要求29-34中的任一项所述的方法，还包括通过锁定***(10、110、210)将所述可移动头(8、108、208)锁定在操作位置的步骤。

36.根据权利要求29-35中的任一项所述的方法，其中，锁定的步骤包括在至少一个锁定元件(18、118、218)与至少一个锁定装置(19、119、219)之间形成锁定接合，所述锁定元件连接到所述压制***，所述锁定装置附接到所述可移动头(8、108、208)。

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