專利名稱：一種工業(yè)型的離心跳汰機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種工業(yè)型的離心跳汰機(jī)，可使物料沉降的離心場加速度達(dá)到60～150倍重力加速度，可在黑色金屬、有色金屬、黃金、煤炭及化工等礦山用于大處理量的情況下有效地分選寬級(jí)別入選物料，并能有效地回收微細(xì)粒級(jí)礦物。
現(xiàn)有技術(shù)最有代表意義的是美國4，279，741和澳大利亞573，960號(hào)專利，理論和實(shí)驗(yàn)證明，欲有效地利用離心跳汰機(jī)分選細(xì)粒礦物時(shí)，離心倍數(shù)必須大于30倍重力加速度。美國1981年7月21日批準(zhǔn)的第4，279，741號(hào)專利首次提出了圓筒篩的離心跳汰機(jī)，并附于截錐面的篩下室，使分選力場離心加速度達(dá)到10倍的重力加速度。但是有實(shí)際困難妨礙將這種設(shè)計(jì)用于工業(yè)型的大規(guī)模跳汰機(jī)。其主要原因是該設(shè)計(jì)提出的密封難以承受大離心倍數(shù)產(chǎn)生的跳汰室內(nèi)高壓水的壓力以及難以解決大規(guī)模跳汰機(jī)導(dǎo)致的接觸密封所須的大量功耗;水泵脈動(dòng)閥式脈動(dòng)機(jī)構(gòu)難以承受大離心倍數(shù)下所須的高壓高頻脈動(dòng)并且難以使大規(guī)模的跳汰機(jī)床層受到均勻的脈動(dòng);機(jī)構(gòu)配置難以保持停機(jī)時(shí)床層的穩(wěn)定，為此，該設(shè)計(jì)一直未進(jìn)入工業(yè)型的規(guī)模。澳大利亞批準(zhǔn)的第573，960號(hào)專利提出了另一種離心跳汰機(jī)，這種離心跳汰機(jī)繼而在中國申請(qǐng)專利(公開號(hào)CN1038948A)。該機(jī)采取跳汰室一體轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，使之不存在如美國專利中跳汰機(jī)的密封問題。但為使跳汰機(jī)大規(guī)模化，其將篩下室分為若干跳汰區(qū)，由此產(chǎn)生床層分布不均和不穩(wěn)定、鼓動(dòng)不均勻、精礦排出口壓力增加、耗水量大大增加、精礦排出口容易堵塞等問題。
為了解決目前離心跳汰機(jī)存在的問題，本發(fā)明提出一種工業(yè)型的離心跳汰機(jī)，其中安裝一固定的圓臺(tái)形固定容器，容器中央設(shè)置有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒形篩網(wǎng)及篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體，依靠轉(zhuǎn)動(dòng)體及其相關(guān)密封板與固定容器的相關(guān)密封板的有效非接觸式密封，使形成一個(gè)整體的環(huán)狀(圓臺(tái)形)篩下跳汰室。當(dāng)篩網(wǎng)及篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，其對(duì)流體的強(qiáng)制作用以及流體自身的摩擦作用使篩下室中的流體同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以此形成高壓流體。在圓臺(tái)形跳汰室的底部(或稱圓臺(tái)形容器的大直徑端)連有一可整體作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鼓動(dòng)隔膜板，有裝置使隔膜板作往復(fù)運(yùn)動(dòng)并引起跳汰室的容積呈周期性變化，從而導(dǎo)致跳汰室內(nèi)流體壓力呈周期性變化，借助篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體外圓筒的均分作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)床層的均勻脈動(dòng)效果。
有裝置將床石及入選物料連續(xù)地引入筒形篩的底端，在篩網(wǎng)及篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)作用及脈動(dòng)水流的作用下，床石及入選物料自動(dòng)進(jìn)到圓筒形篩的內(nèi)壁并形成與篩網(wǎng)同形狀的穩(wěn)定圓柱面床層，(床石可預(yù)先堆放于筒形篩的底部)，并在篩下流體脈動(dòng)作用下呈周期性整體松散和收縮，實(shí)現(xiàn)連續(xù)分選過程。
本發(fā)明提出轉(zhuǎn)動(dòng)與非轉(zhuǎn)動(dòng)部件在徑向端面配合成非接觸泵式動(dòng)力密封、在軸向圓柱面配合成非接觸式螺旋動(dòng)力密封和宮形密封，以達(dá)到理想的有效密封效果。從而保證大離心倍數(shù)下的高壓流體脈動(dòng)壓力及大規(guī)模離心跳汰機(jī)的小密封功耗。
本發(fā)明提出獨(dú)立機(jī)械脈動(dòng)裝置以實(shí)現(xiàn)高頻脈動(dòng)，并設(shè)置大載荷預(yù)緊彈簧使之平衡隔膜所受之靜液壓力，保證脈動(dòng)機(jī)構(gòu)僅需克服動(dòng)負(fù)荷作功，大大減少鼓動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗功率，使本跳汰機(jī)大規(guī)?；蔀楝F(xiàn)實(shí)。
本發(fā)明提出整體圓周連續(xù)的篩網(wǎng)跳汰工作區(qū)，并在篩網(wǎng)徑向擴(kuò)張區(qū)設(shè)置液流壓力均散筒，以保證篩網(wǎng)各處的脈動(dòng)壓力接近相等，實(shí)現(xiàn)整體大面積床層在作業(yè)中的穩(wěn)定性和均勻性。
本發(fā)明提出圓臺(tái)形固定不動(dòng)的整體跳臺(tái)室，在其底部(大直徑端)設(shè)置機(jī)械鼓動(dòng)隔膜，保證鼓動(dòng)隔膜產(chǎn)生的壓力波較好地反射到篩面，實(shí)現(xiàn)理想的跳汰作業(yè)。
本發(fā)明提出圓臺(tái)形固定不動(dòng)的整體跳汰室，在其底部(大直徑端)設(shè)置精礦濃縮槽，同時(shí)將精礦出口設(shè)置于軸向，以獲得精礦出口處的最小靜液壓力和排出精礦的最大濃度。并且只采用不超過兩個(gè)出口的精礦排礦方式，保證在省水的情況下最大限度地?cái)U(kuò)大精礦出口尺寸以防止精礦出口堵塞。
現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的一個(gè)理想實(shí)施方案，參照附圖敘述如下

圖1為本發(fā)明一實(shí)施方案的工業(yè)型離心跳汰機(jī)的前視;
圖2為圖1中離心跳汰機(jī)選別體的剖側(cè)視;
圖3為圖2中篩框的前視;
圖4為圖1中跳汰機(jī)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置的剖面前視;
圖1所示的跳汰機(jī)有機(jī)架[3]、選別體[1]、轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)[9]、鼓動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)[6]、鼓動(dòng)連接裝置[7]、補(bǔ)加水裝置[5]支持。
轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)[9]通過皮帶輪[10]帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體主軸[11]旋轉(zhuǎn)。鼓動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)[6]通過鼓動(dòng)裝置[2]帶動(dòng)其鼓動(dòng)頂桿[31]作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)連接裝置[7]帶動(dòng)隔膜[18]作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
有給礦引流裝置[21]、[22]可將床石和入選物料引入篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]的筒底，使其在篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體旋轉(zhuǎn)作用下接觸篩網(wǎng)[13]，形成與篩網(wǎng)同形狀的筒狀床層，并與篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
有補(bǔ)加水裝置[5]將補(bǔ)加水通過中心支座[29]的水通道[32]引入跳汰室。
床石材料根據(jù)不同的要求有不同的比重和不同的粒度。
圖2所示，選別體[1]的外形為一固定圓臺(tái)形容器，容器中心區(qū)有一中心支承座[29]，中央有一篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]支承篩網(wǎng)，篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]與中心支承座[29]及其密封板[14]、篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體的密封板[28]與圓臺(tái)容器上方的一密封板環(huán)[15]等彼此構(gòu)成非接觸式密封，圓臺(tái)容器的下部有一平板式環(huán)狀隔膜板[18]，通過柔性膜片[19]與容器底板連接，以此構(gòu)成一整體式環(huán)狀跳汰室。
篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]底部與中心支承座上的密封板[14]在徑向構(gòu)成一間隙配合區(qū)A，篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]底部配合面上一區(qū)域或整個(gè)區(qū)域有泵式葉片或泵式葉片槽[27]，密封板[14]的配合表面有數(shù)個(gè)圓環(huán)槽(也可無槽)，以此構(gòu)成泵式動(dòng)力密封區(qū)，轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起動(dòng)力密封作用。
篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]與中心支承座[29]在軸向構(gòu)成一圓柱面間隙配合區(qū)B，在該配合區(qū)域內(nèi)二者對(duì)應(yīng)有環(huán)狀溝槽，形成宮形密封，工作時(shí)起密封減壓作用。
在配合區(qū)B的上方一區(qū)域，篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]的內(nèi)筒內(nèi)壁上至少設(shè)置一個(gè)環(huán)狀溝槽，并在該溝槽內(nèi)至少有一個(gè)通道[20]，使此筒壁內(nèi)外連通，工作時(shí)以便逃越動(dòng)力密封區(qū)A及減壓密封區(qū)B的液流返回給礦區(qū)，以保護(hù)中心軸區(qū)承免受侵害。
如圖2所示，轉(zhuǎn)動(dòng)體的上部(或靠尾礦出口端)有一密封圓環(huán)板[28]與固定容器上的密封板[15]在徑向及軸向上分別構(gòu)成間隙配合區(qū)C和D。在配合區(qū)域C上，密封板[28]的配合端面有泵式葉片或泵式葉片式槽，密封板[15]的配合端面上有圓環(huán)槽(也可無槽)，二者在工作時(shí)形成泵式動(dòng)力密封。在配合區(qū)域D上，密封板[28]的外圓柱面上有外螺紋槽，密封板[15]的內(nèi)圓柱面上有反向的內(nèi)螺紋槽，二者在工作時(shí)形成動(dòng)力螺旋密封。
圖3所示，篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]有一外圓筒體與篩網(wǎng)形狀類似，筒壁上開有數(shù)十個(gè)圓孔，以使透篩的精礦能夠進(jìn)入跳汰室進(jìn)行收集，同時(shí)使跳汰室中的壓力被均散至整個(gè)篩面。
如圖2所示，篩網(wǎng)的上端出口處有一內(nèi)徑小于篩網(wǎng)直徑的環(huán)狀堰板[23]，支持床石和礦漿在篩網(wǎng)內(nèi)壁成一定厚度，工作時(shí)形成所須的床層。
如圖1所示，有鼓動(dòng)連接裝置[7]，可將圖4所示的往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置中脈動(dòng)頂桿[31]的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給鼓動(dòng)隔膜板[18]，使之作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)跳汰過程的脈動(dòng)作業(yè)。
圖4所示的理想往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置，在其往復(fù)頂桿[31]的某一合適部位設(shè)置一預(yù)緊彈簧[30]，使其預(yù)緊力大小約等于跳汰室內(nèi)高壓流體作用在隔膜板[18]上的靜壓力之合，保證鼓動(dòng)裝置其他各部件在工作時(shí)幾乎只承受鼓動(dòng)相關(guān)運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)載荷，以實(shí)現(xiàn)該跳汰機(jī)的大規(guī)模化，同時(shí)達(dá)到節(jié)省能耗。
正常工作時(shí)，篩網(wǎng)[13]及篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]等有關(guān)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)主軸[11]一起轉(zhuǎn)動(dòng)，補(bǔ)加水不斷進(jìn)入跳汰室并充滿整個(gè)腔體，由于旋轉(zhuǎn)作用呈高壓流體狀態(tài)。為保證有效的連續(xù)作業(yè)，一部分補(bǔ)加水經(jīng)精礦出口[25]、[26]排出，一部分水穿過篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]之外筒及篩網(wǎng)[13]，越過堰板[23]進(jìn)入尾礦槽[24]，從其出口排出。跳汰室中的流體在鼓動(dòng)隔膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)作用下成壓力交變狀，從而使篩網(wǎng)壁上的床層交替地?cái)U(kuò)張和收縮。和水成一定比例的漿狀物料經(jīng)給礦裝置[21]、[22]進(jìn)到床層，隨著床層的跳汰作用，重物料穿越床層，透過篩網(wǎng)[13]及篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體之外筒到達(dá)跳汰室，并在離心運(yùn)動(dòng)的作用下靠近圓臺(tái)筒壁[16]，并在圓臺(tái)錐度的導(dǎo)流作用下，向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入精礦收集環(huán)[17]，在隨流體的旋轉(zhuǎn)過程中到達(dá)精礦排出口[25]時(shí)排出，輕物料浮于床層的內(nèi)表面，在流體離心場壓差作用下，向上部尾礦排出口移動(dòng)，最終超過堰板[23]進(jìn)入尾礦收集槽[24]，從尾礦出口排出。
權(quán)利要求
1.一種跳汰室不動(dòng)的工業(yè)型離心跳汰機(jī)，有一固定的圓臺(tái)形容器，容器的底部有一可整體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鼓動(dòng)隔膜板[18]，容器中央有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒形篩網(wǎng)[13]，其特征在于容器中央設(shè)置有一篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]，轉(zhuǎn)動(dòng)體與固定容器的連接為非接觸式密封連接，與鼓動(dòng)隔膜板[18]相連的驅(qū)動(dòng)裝置的連接頂桿[31]上有一預(yù)緊壓縮彈簧[30]，在圓臺(tái)形跳汰室底部有精礦濃縮槽并至少設(shè)置有一軸向的精礦排出口[26]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]外筒為形狀類似篩網(wǎng)[13]但直徑比篩網(wǎng)直徑大的圓筒并環(huán)繞篩網(wǎng)，圓筒壁上至少均勻分布有20個(gè)圓孔，提供均散脈動(dòng)水壓之作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]與固定容器的非接觸式密封連接采用了泵式葉片或葉片式溝槽、宮形、螺旋溝槽三種形式的非接觸式密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]下部部分端面或全部端面上有泵式葉片或葉片式溝槽，與固定容器上的一圓板[14]成非接觸式動(dòng)力密封配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]內(nèi)筒的內(nèi)壁與固定容器上的支承座圓柱體[29]外壁成非接觸式宮形密封配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于與篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]固定連接的密封板[28]的外圓柱面和固定容器上部密封板[15]的內(nèi)圓柱面在軸向成非接觸動(dòng)力密封配合，并且至少在其中一個(gè)圓柱面上有螺紋溝槽，成螺旋密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于與篩框轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]固定連接的密封板[28]上部部分端面上有泵式葉片或葉片式溝槽，與固定容器上的一圓板[15]下部部分端面在徑向成非接觸式動(dòng)力密封配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)體[12]的內(nèi)圓筒內(nèi)壁上至少有一個(gè)溝槽，并在溝槽上至少有一個(gè)通孔[20]使該筒壁的內(nèi)外連通，以便逃越密封區(qū)的液流返回篩面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于圓臺(tái)形跳臺(tái)室底部有一直徑比圓臺(tái)大端直徑大的向外擴(kuò)展的圓環(huán)小空腔[17]，可收集和濃縮進(jìn)入跳臺(tái)室的精礦。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于圓臺(tái)形跳汰室底部的精礦排出口[26]裝有口徑可調(diào)的裝置[25]，工作時(shí)可調(diào)整口徑大小以控制精礦的濃度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心跳汰機(jī)，其特征在于預(yù)緊壓縮彈簧[30]的預(yù)緊力能克服高壓跳汰室內(nèi)高壓流體作用在隔膜[18]上的靜壓力，使鼓動(dòng)機(jī)構(gòu)在不動(dòng)作時(shí)所受載荷接近于零。
全文摘要
一種工業(yè)型的離心跳汰機(jī)，有一固定的圓臺(tái)形容器，容器中央有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒形篩網(wǎng)及篩框等轉(zhuǎn)動(dòng)體，容器的圓臺(tái)底部(或大頭端)有一可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鼓動(dòng)隔膜板，轉(zhuǎn)動(dòng)體與非轉(zhuǎn)動(dòng)體間的連接為非接觸式動(dòng)力密封連接，能形成一斷面為主體直角梯形的環(huán)狀高壓跳汰室，鼓動(dòng)隔膜板用一特制鼓動(dòng)機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)，可使床層整體地?cái)U(kuò)張和收縮，實(shí)現(xiàn)分選物料的大量通過，并在寬級(jí)別的粒度范圍內(nèi)按比重分選通過之物料。
文檔編號(hào)B03B5/10GK1091059SQ93101620
公開日1994年8月24日 申請(qǐng)日期1993年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月18日
發(fā)明者黎建國, 鄒明元 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院