专利名称：浮悬摆动金属分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种密度相近的固体常温的分离装置，尤其用于分离再生铜熔炼灰渣中真密度相近，而堆积密度和比表面积有差异的金属物料。
背景技术：
在处理铜再生熔炼的灰渣时，经碾磨、清洗、几何分级后的粗颗粒铜料中夹杂有许多未经熔化的其它金属碎片，其中铁磁性金属可以通过磁选分离，但一些奥氏体不锈钢与铜颗粒密度相近，很难用通常的物选方法分离。这些不锈钢体包括一些片、管、棒状的碎料和弹簧、螺钉等零件，其形状各异，几何尺度差异大。对于这些夹杂在铜料中的不锈钢碎片，多数处理熔炼灰渣的企业都是依靠人工挑选分离，用工量大，效率非常低。CN20071001941. I用于废金属分离，根据金属熔点不同进行加热熔化离心分离，此法能耗 大，控制复杂，无法实施。
发明内容本实用新型针对上述铜熔炼的粗铜颗粒中，存在不能用磁选分离去除其他金属问题，设计一种能在粗铜颗粒分选出不锈钢等金属碎料的装置，达到既节约能耗，又提高分离效率和质量目的。研究分析这些不锈钢碎片，虽然其真密度与铜颗粒相近，但堆积密度较小，比表面积大于铜颗粒，在运动的液体中受到阻滞的作用比铜颗粒大，借助这种特性差异可以采用液体悬浮和机械摆动相结合的方法进行分离。本实用新型采用以下的设计方案实现上述目标。浮悬摆动金属分离器，它包括电机、减速器、浮悬分选料斗和固定支架以及分选物收集框，其特征是设一斜底浮悬分选料斗，浮悬分选料斗底部设一水平托盘，水平托盘的中心设可转动中心轴，转动中心轴下端与一水平摆动杆的一端相固接，所述水平摆动杆中间设一轴向槽，一与减速器输出端连接的曲柄体，所述曲柄体的曲柄端连接一垂直轴销，所述摆动杆和与摆动杆轴向槽活动连接的垂直轴销组成变圆周运动为摆动运动的摆动副，固定在水平盘托上方的浮悬分选料斗以托盘中心轴为中心往返摆动。利用液体悬浮和机械摆动相结合办法将不同堆集密度的金属体从铜颗粒中分离，机械摆动是由电机转动变成摆动杆往返运动，而且摆动杆运动的线速度与曲柄上垂直轴销在摆动杆的轴向槽内的行程和方向相对应，摆动杆正向摆动时摆动杆的线速度由小逐渐变大，反向摆动时由大逐渐变小，使浮悬在浮悬分选料斗液体中的不同体积和比重的金属碎片跟随分选料斗的摆动改变线速度的大小和方向，使轻薄料逐渐漂浮在浮悬分选料斗的上部并由水流冲向料斗口溢出，而比重大的颗粒铜集中在浮悬分选料斗中间并沉入底部斜面存留在浮悬分选料斗底部，该分离装置可以代替高能耗的金属熔化离心法，具有节省能源，控制简便的优点。
图I为本实用新型结构剖面图。图2表示摆动杆被曲柄带至后面位置。图3为图I中的A— A剖视图。图4表示摆动杆被曲柄带至前面位置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型结构和工作过程作进一步说明。参看图I所示，浮悬分选料斗5即为分选料斗，是一个带斜底51倒锥形容器，容器 上端设中间开口弧形盖53，它与底部形成倒锥状，开口盖53的上方设进水管6，出水口 52设在浮悬分选料斗深水区的上端，浮悬分选料斗5的锥角和斜底角与所选物料有关，锥角为10 50度，斜底与水平夹角在3 20度，也可为向二个不同方向倾斜的双斜底51。浮悬分选料斗5安装在水平托盘4上面，水平托盘4由圆环推力球轴承43、上托板45、下托板44和设在圆环推力球轴承43中间的转动中心轴41组成，上托板45盖在圆环推力球轴承43和转动中心轴41上，下托板44的中央穿接转动中心轴41，下托板44与转动中心轴41之间由转动中心轴承42活动连接，上托板45外缘与浮悬分选料斗5底边缘相固定，下托板44外缘与支架8上端连接固定，水平托盘4的上托板45和转动中心轴41被支撑在下托板44上并可以水平转动，上托板45转动时带动浮悬分选料斗5作水平转动。在所述转动中心轴41的下端固定连接一水平摆动杆3，水平摆动杆3中间设一轴向槽31，水平摆动杆3的另一端为可转动的自由端。一设在水平摆动杆3下方的曲柄体2，所述曲柄体2伸出一水平曲柄20，水平曲柄20末端固定一垂直轴销22，此垂直轴销22与所述水平摆动杆3中间的轴向槽31活动接触，在垂直轴销22上端面可套接滚球轴承23以增加转动接触灵活性。摆动杆3和与摆动杆轴向槽31活动连接的垂直轴销22组成变圆周运动为摆动运动的转动一摆动副，使固定在托盘4上方的浮悬分选料斗以托盘中心轴41为中心摆动。在所述曲柄体2的中心固定连接动力机I输出轴21，动力机I包括电动机11和连接电动机输出的变速器12，电动机11和变速器12连接固定在支架8的横梁9的一端。在支架8另一侧设收集被分选出来的集料框7。以下结合图2 4对本实用新型分选作用作简要描述。由电动机11带动曲柄体2的曲柄20作圆周运动，曲柄20的圆周运动带动曲柄20末端的垂直轴销22也作圆周运动，由于垂直轴销22被限制在摆动杆3的轴向槽31内，当曲柄20开始作顺时针圆周转动时，垂直轴销22只能从摆动杆3的轴向槽31的B点延直线向C点滚动，同时产生一个将摆动杆3拉向箭头所指的力，使图2所示变成图3所示，即随着曲柄体2的转动，垂直轴销22由轴向槽31的中间滚动至轴向槽31的C点，摆动杆3的C点线速度由小变大，到C点时线速度最大。当曲柄体2继续顺时针转动，垂直轴销22离开轴向槽31的C点向轴向槽31的中间点移动，如图4所示，垂直轴销22移动至轴向槽31的中点时，摆动杆3的C点线速度由最大开始逐渐变小，当垂直轴销22和摆动杆3从图2变成图4所示摆动角度为最大接近60度，垂直轴销22由轴向槽31的中点开始移至B点时，摆动杆3开始逆时针返回至，如图3所示。[0019]此时垂直轴销22滚至摆动杆3的B点，线速度由最小值开始逐渐增大，垂直轴销22开始从摆动杆3的B点向开始轴向槽的中间点滚动，进行下一次摆动，如此不断进行前后循环摆动，由于摆动杆3另一端与托盘中心41固定，由托盘带动浮悬分选料斗5与摆动杆3同步前后摆动，摆动的幅度根据分选物料不同作适当设计，调整摆动杆3与曲柄20的长度比，摆动杆3的摆动幅度可在30 90 (正反两个方向)度选择，电机和变速器也应根据分选物料不同作适当调整功率大小。在进行分选工作时，将待选物料和适量的水加入分选浮悬分选料斗5中，当浮悬分选料斗5随托盘4和摆动杆3做正向旋转时，线速度由小变大，散落在浮悬分选料斗内的物料和水受到浮悬分选料斗5壁的摩擦作用逐渐加速旋转，达到一定速度后，受切向力的作用，物料和液体被抛向浮悬分选料斗壁，受壁的限制而被抬升。由于物料和水的密度及摩擦系数不同，物料受力大于水，优先被抛浮悬分选料斗5壁，轻薄物料由于比表面较大，受到水的阻滞作用大于颗粒物料，被受力大的颗粒物料排挤，向浮悬分选料斗5中部集中。浮悬分选料斗5反向旋转时由于线速度由大变小，密度大、摩擦系数大的物料先受到浮悬分选料斗壁的摩擦作用开始减速下降，而水受到的摩擦力远小于物料，其速度的下降滞后于物料。同样，反转时水对轻薄物料阻滞作用大于颗粒物料，轻薄物料下降速度小于颗粒物 料。由于速度差的存在，物料下降过程有先后，这样颗粒物料优先落向浮悬分选料斗5底部，而轻薄料被排挤到上部。随着逐次添加物料和这一往复摆动过程的不断重复，轻薄料逐渐集中到浮悬分选料斗上部，并随水从浮悬分选料斗5上部开口 52溢出落入收集料筐7，而颗粒料留存于浮悬分选料斗内沉入斜底51摇摆振动至最低处。这套设备用于处理铜再生熔炼的熔渣，分离铜颗粒中的不锈钢效果显著，其分选效率比人工高出5倍以上，这套设备也可以用于其它有一定密度差别(一般大于I以上)的物料分选，或密度差较小但比表面有较大差别的物料分选。
权利要求1.浮悬摆动金属分离器，它包括电机(11)、减速器(12)、浮悬分选料斗(5)和固定支架(8)以及分选物收集框(7)，其特征是设一斜底浮悬分选料斗(5)，浮悬分选料斗底部设一水平托盘(4 )，水平托盘(4 )的中心设可转动中心轴(41)，转动中心轴(41)下端与一水平摆动杆(3)的一端相固接，所述水平摆动杆(3)中间设一轴向槽(31)，一与减速器(12)输出端连接的曲柄体(2)，所述曲柄体(2)的水平曲柄(20)端连接一垂直轴销(22)，所述水平摆动杆(3)和与摆动杆轴向槽(31)活动连接的垂直轴销(22)组成变圆周运动为摆动运动的摆动副，固定在水平盘托(4)上方的浮悬分选料斗(5)以托盘中心轴为中心往返摆动。
2.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述水平托盘(4)由推力球轴承(43 )、上托板(45 )、下托板(44 )和设在推力球轴承(43 )中间的转动中心轴(41)组成。
3.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述水平摆动杆(3)下方设一曲柄体(2),曲柄体(2)伸出一水平曲柄(20),水平曲柄(20)末端固定连接一与摆动杆轴向槽(31)活动接触的垂直轴销(22)。
4.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述曲柄体(2)的中心固定连接动力机(I)的输出轴(21)。
5.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述摆动杆(3)的摆动幅度为30 90度。
6.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述浮悬分选料斗斜底(51)与水平夹角为3 20度。
7.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述浮悬分选料斗(5)的上端设中间开口弧形盖(53 )，开口盖上方设进水管(6 )，出水口( 52 )设在浮悬分选料斗(5 )深水区的上端。
8.根据权利要求I所述的浮悬摆动金属分离器，其特征是所述浮悬分选料斗斜底(51)为向二个不同方向倾斜的双斜底。
专利摘要浮悬摆动金属分离器，包括电机、减速器、浮悬分选料斗和固定支架以及分选物收集框，浮悬分选料斗底部设水平托盘，水平托盘的中心设可转动中心轴，转动中心轴下端与水平摆动杆的一端相固接，水平摆动杆中间设轴向槽，一与减速器输出端连接的曲柄体曲柄端连接一垂直轴销，摆动杆和与向槽活动连接的垂直轴销组成变圆周运动为摆动运动的摆动副，浮悬分选料斗以托盘中心轴为中心往返摆动。浮悬在液体中的不同体积和比重的金属碎片跟随料斗的摆动改变线速度的大小和方向，使轻薄料逐渐漂浮在料斗的上部并由水流冲向料斗口溢出，而比重大的颗粒铜集中在料斗中间并沉入底部斜面，该分离装置可以代替高能耗的金属熔化离心法，具有节省能源，控制简便的优点。
文档编号B04C3/00GK202516702SQ20122015563
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者张学士, 张翼, 洪燮平 申请人:宁波金田铜业(集团)股份有限公司