专利名称：分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及分离装置和方法，特别涉及通过振动一筛网从一混合物中分离出粒子的装置和方法。
本发明包括一从混合物原料中分离出粒子的装置。该装置包括一平台，其上可动地悬挂一筛网组件，该筛网组件包括第一筛网。一振动器使得该筛网组件振动，筛网表面每一点振动路径的形状、大小和方向都相同。
该装置还包括把至少一部分混合物原料输供给第一筛网上游端的第一供料管道。一筛上料管道接受未通过筛网组件的筛上料，而一筛底料管道接受通过筛网组件的筛底料。
以下结合附图，对本发明进行详细描述。
图1为本发明分离装置的侧视图。
图2为本发明分离装置的侧视图，示出本发明筛网组件的主要部件，某些部件剖视。
图3为图1所示装置沿3-3线的俯视图。某些部件剖视。该图未示出第二供料管道50，以便清楚示出其他部件。
图4示出图1所示本发明实施例中的材料流和平台和振动角。
图5示出本发明另一实施例中的材料流和平台和振动角，该振动角大于90°。
如图1所示，总的用标号10表示的本发明分离装置用来从一含有粒子的混合物原料中分离出粒子。装置10特别适用于从这样的混合物原料中分离出固体粒子，该混合物原料为由水之类低粘性液体和颗粒状固体材料构成的砂浆。特别适合于在装置10中处理的这种水基砂浆在铁矿砂和含磷矿砂的中间处理阶段是常见的。
分离装置10包括一平台12，该平台包括一具有一进料端14和一输出端16的长方形框架。平台12用结构钢之类结实耐用材料制成。从图4和5可看得最清楚，平台12与水平面相交成一平台角a。
在附图所示实施例中，平台角选择成平台12从其进料端14向下伸展，从而受处理的混合物原料靠重力流动。但在其他应用场合，平台12也可从进料端14向上伸展或水平伸展。如下文详述，平台角a最好根据待处理的混合物原料选择成使装置10的分离效率最佳。
如图2和3所示，分离装置10还包括一可动地悬挂在平台12上、与平台弹性隔离的筛网组件18。从图3中可看得最清楚，筛网组件18包括一长方形筛网框架20，筛网框架20的平面与平台12的平面平行。
从图2和3中还可看到，筛网组件18还包括一具有上游端26和下游端28的第一筛网24。第一筛网24可动地装在筛网框架20上，它最好装成便于更换，因为它在装置10的工作过程中会磨损。第一筛网24最好用结实钢丝编织而成，其网眼大小视装置10所处理的混合物原料而定。装置10的平台角和振动角如下所述也会影响到网眼大小的选择。在处理某些细矿砂、例如南美贫铁(一种铁矿砂)砂浆的情况下，最好使用100目(号)网眼或更细网眼。
在本发明一优选实施例中，第一筛网24为一平台型筛网，即筛网从一边到另一边的横截面呈平直状(不是呈弓形)。这种平台型筛网可使用预拉紧的筛网板。第一筛网24的这种平台型设计可确保混合物原料在筛网表面上从一边到另一边的分布更均匀，从而更均匀地筛选混合物原料，从而装置10的输出更均匀。
在本发明一优选实施例中，第一筛网24长42英寸，宽36英寸；在另一实施例中，第一筛网24长36英寸，宽36英寸。但也可使用其他尺寸的第一筛网，视工作环境、装置10的要求以及混合物原料的特性而定。第一筛网24相对筛网框架20以及平台12的优选方向角约为0°。
如图2和3所示，筛网组件18还包括支撑在筛网框架20上的第二筛网30。其尺寸和结构最好与第一筛网24相同的第二筛网30有一上游端32和一下游端34，上游端32最好与第一筛网24的下游端28相邻(但相间距)。与第一筛网24一样，第二筛网30最好可动地装在筛网框架20上并便于更换。最好是，第二筛网30表面所界定的平面与第一筛网24平行，从而两筛网24和30相对筛网框架20以及平台12的方向相同。
尽管附图所示实施例只示出两个筛网，但在筛网框架20上可添加一个或多个筛网(其结构、尺寸和安装最好与上述第一和第二筛网24和30相同)。在该装置的这种实施例中，所添加的任一筛网的上游端最好与上一个筛网的下游端相邻。最好是，每一所添加的筛网的表面所界定的平面与由第一筛网24所界定的平面平行。因此，所有添加筛网相对筛网框架20和平台12的方向角都与第一和第二筛网24和30相同。最好是，筛网组件18的所有筛网相对平台12和筛网框架20的方向角约为0°。
从图1和3可看得最清楚，筛网组件18还包括在筛网框架20的两边上并支撑在筛网框架上的一对相互平行的垂直侧壁36。这两个侧壁用多个横档37互连，从而使筛网组件18具有结构刚性。每一侧壁36上有多个向外突出的突耳38。附图所示实施例中总共有4个突耳38，但也可使用不同数量的突耳。
平台12上最好有多个与筛网组件18上的突耳38一一对应的垂直弹簧支架40。每一弹簧支架40在平台12上的位置布置成筛网组件18的对应突耳38位于其上方并与之邻接。
一弹簧22支撑在平台12的弹簧支架40上。每一弹簧22转而支撑地抵靠筛网组件18的对应突耳38。从而平台12及其弹簧支架40与支撑在其上的弹簧22一起把筛网组件18支撑成由筛网框架20界定的平面与平台12的平面平行。同时，弹簧22(附图所示实施例中使用4个弹簧)使筛网组件18与平台12以及该装置10的其他部件保持弹性隔离。
尽管附图示出气动弹簧，但是也可使用盘簧和其他类型的弹簧。不管使用何种弹簧，该装置中使用的所有弹簧的刚性和振动性应相同。
如图1和3所示，本发明装置10还包括一受筛网组件18支撑、与平台12以及装置10的其他部件弹性隔离的振动组件42。该振动组件42使得筛网组件18振动，从而使得筛网组件18的每一筛网表面上的每一点遵从一振动路径。如图4和5所示，这一振动路径的主轴线与平台12的平面相交成一振动角。
振动组件42在筛网组件18每一筛网表面每一点上所生成的振动路径的形状、大小和方向都相同。因此，如图4和5所示，筛网组件18每一筛网表面每一点的振动角b都相同。如下详述，振动角b最好选择成使得装置10对待处理的混合物原料的分离效率最佳。
在附图所示本发明一优选实施例中，振动组件42生成的振动路径为直线。在该实施例中，振动路径的主轴线即为该振动直线，因此振动角即为振动直线与平台12的交角。尽管本申请的振动组件42生成筛网组件18的直线振动，但应看到，在其他实施例中也可使用能生成其他形状、例如对称椭圆振动的振动组件。
如图1和3所示，振动组件42最好包括各与筛网组件18机械连接的一对相间距的相同电动机44。在附图所示优选实施例中，两电动机44正对地装在筛网组件18的两侧壁36上，从而满足如下条件两电动机轴互相平行；振动角通过筛网组件18的质心；两电动机44之间保持结构刚性。只要这些条件得到满足，该对电动机可装在其他位置上，而不是相对两侧壁36上。
该对电动机44的两轴上有相同的偏心块，其质心与电动机轴相间距。当该对电动机44的两轴以相反方向转动时(最好同时起动)，两电动机44使筛网组件18直线振动，从而使筛网组件18每一筛网的表面作直线振动。如上所述，该对电动机44使筛网组件18每一筛网表面每一点作形状(直线)、大小和方向都相同的直线振动。
在图1和3所示本发明实施例中，该对电动机44的轴与平台12的平面平行，从而相对平台12和筛网组件18的筛网表面生成图4所示90°的振动角。改变该对电动机44的轴的方向角就可改变振动角(与轴的方向角垂直)。例如，在图5所示实施例中，该对电动机的轴的位置放置成生成超过90°的振动角。
改变该对电动机44的转速(频率)可改变筛网组件18的振动速度。振动速度可视装置10的工作要求和混合物原料的特性而定。总的来说，频率越高，原料在筛网组件18上流动过程中筛网所受震动量越大，从而分离效率提高、装置10的产量提高。
从图1和2中可看得最清楚，本发明装置10还包括把混合物原料供给筛网组件18的供料装置46。供料装置46包括把至少一部分混合物原料供给第一筛网24的上游端26的第一供料管道48。第一供料管道48的出口最好装有使混合物原料在第一筛网24上游端26横向上均匀分布的凸缘或其他装置。
如筛网组件18如各附图所示实施例那样具有第二筛网30，供料装置46最好进一步包括把至少一部分混合物原料供给第二筛网30的上游端32的第二供料管道50。第二供料管道50的结构与第一供料管道48相同。
如筛网组件18另外还有一个或多个筛网，则供料装置46相应包括结构与第一供料管道48相同的另外的供料管道。这些供料管道各把至少一部分混合物原料供给相应筛网的上游端。可用于本发明的多路供料装置可见美国专利No.4,065,382。其全部内容作为参考材料包括在本申请中。
在本发明优选实施例中，与筛网组件18各筛网一一对应的供料管道连续供应其密度分布相同的等量混合物原料，因此各筛网上处理同样数量的混合物原料。为了在各供料管道之间分配相同数量的混合物原料，可在一分流器中处理混合物原料。可用于本发明的分流器的一个例子可见美国专利No.4,085,776。其全部内容作为参考材料包括在本申请中。
如图1和2所示，平台12底面上装有一与筛网组件18的各筛网底面连通的锥形漏斗52。一与漏斗52底部连通的筛底料管道54接受通过各筛网后落入漏斗52中的筛底料。
从图2可看得最清楚，第一筛网24上混合物原料中未通过该筛网的筛上料流动到第一筛网24的下游端28后排入溢流斜道56，然后流入伸展在筛网组件58的其余筛网下方的一洗矿槽58中。然后从洗矿槽58排入一接受未通过筛网组件18的筛上料的筛上料管道60中。
如筛网组件18如附图所示实施例那样只有两个筛网，则向洗矿槽58排放筛上料的溢流斜道只有一个。第二筛网30上混合物原料中未通过该筛网的筛上料流动到第二筛网30的下游端30后排入筛上料管道60的顶端。
如筛网组件18包括三个或三个以上筛网，最靠近筛上料管道60的筛网之外的各筛网各有一溢流斜道。这些溢流斜道的结构与溢流斜道56相同，位于其筛网的出口端旁。这些溢流斜道中的筛上料排入上述洗矿槽58的一进口。以上述方式收集筛上料的一个装置的例子可见美国专利No.4,065,382，其全部内容作为参考材料包括在本申请中。
如上所述，振动组件42在筛网组件18每一筛网表面每一点所生成的振动路径的形状、大小和方向都相同。这一特征加上使用优选的平台型筛网，使得分离装置10不管是在不同筛网之间还是在同一筛网的不同点上的筛选作用都相同。因此，在筛网组件中受处理的所有材料在每一点上所受的力的大小和方向都相同，即该力的大小和方向与材料在该装置中的位置无关。这一特征使得我们很容易确定尽可能提高某种混合物原料的分离效率所需的力的大小和方向(以及生成该力所需的平台角、振动角和振动速度)。
一般来说，平台角越小，混合物原料在筛网组件18中的停留时间就越长，从而该材料的振动或抖动处理持续时间越长，因此，平台角越小，分离效率越高、装置10的产量越高。在装置10的许多应用中，平台角选择为约+30°-约-30°，最好为约+30°-约-10°。
一般来说，随着振动角接近90°，筛网作用在材料上的振动力的垂直分量最大，从而装置10的分离效率最高。同时，振动组件42使筛网上的材料流向筛网表面上游端或下游端的力的分量最小。当振动角超过90°时(如图5所示实施例那样)，作用在材料上的振动力的垂直分量有所减小，但上游力分量会提高停留时间。当振动角小于90°时，作用在材料上的振动力的垂直分量也有所减小，但下游力分量会减小停留时间。在许多应用中，振动角选择为约90°-约180°，最好为约90°-约140°。
在筛选铁矿砂或含硫矿砂之类细料时，应尽可能减少筛网上方的筛底料或细料(例如负325筛号)的数量并尽可能减少筛网下方的筛上料(例如正200筛号)的数量。由于很容易确定为获得上述结果所需的最佳平台角、振动角和振动速度，因此装置10很适合于处理这类混合物原料。
一旦把装置10构作成具有合适的平台角、振动角和振动速度，开动装置10如上所述使混合物原料流入供料装置46中就可分离混合物原料中的筛上料与筛底料。一部分混合物原料流到筛网组件18各筛网上游端顶面上。开动振动组件42，从而使各筛网以振动路径震动，从而冲击或抖动混合物原料。混合物原料中的至少一部分、最好大部分筛底料通过筛网后流入筛底料管道54。
混合物原料中保留在各筛网顶面上的筛上料靠重力或重力与振动组件42的作用力的下游分量的合力流向筛网下游端。未通过筛网而保留在筛网顶面上的筛底料的数量最好尽可能少。如上所述，未通过筛网的材料从筛网的出口端或是直接(最下游的筛网)流入筛上料管道60或是经洗矿槽53流入筛上料管道60。
在由后附权利要求限定的本发明精神和范围内可对本发明种种部件、零件的结构、工作情况和布置、步骤和顺序作出种种改动。
权利要求
1.一种从混合物原料中分离出粒子的装置，其特征在于，包括一平台；一可动地悬挂在该平台上的筛网组件，它由一个或多个筛网组成，这些筛网与平台的交角相同，该筛网组件包括具有一上游端和一下游端的第一筛网；一振动器，它使该筛网组件振动，筛网表面上每一点的振动路径的形状、大小和方向都相同；一可把混合物原料供给该筛网组件的供料装置，该供料装置包括可把至少一部分混合物原料供给第一筛网的上游端的第一供料管道；一接受未通过筛网组件的筛上料的筛上料管道；以及一接受通过筛网组件的筛底料的筛底料管道。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，该振动路径为直线。
3.按权利要求1所述的装置，其特征在于，该筛网组件进一步包括；第二筛网，包括一靠近第一筛网下游端的上游端和一下游端。
4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，该筛网组件进一步包括可把至少一部分混合物原料供给第二筛网的上游端的第二供料管道。
5.按权利要求1所述的装置，其特征在于，第一筛网相对平台的方向角为0°。
6.按权利要求3所述的装置，其特征在于，第一筛网和第二筛网相对平台的方向角为0°。
7.按权利要求1所述的装置，其特征在于，第一筛网为一平台型筛网。
8.一种从混合物原料中分离出粒子的装置，其特征在于，包括一平台；一可动地悬挂在该平台上的筛网组件，该筛网组件包括具有一上游端和一下游端的第一筛网和一具有一靠近第一筛网下游端的上游端和一下游端的第二筛网；一振动器，它使该筛网组件振动，筛网表面上每一点的振动路径的形状、大小和方向都相同；一可把混合物原料供给该筛网组件的供料装置，该供料装置包括可把至少一部分混合物原料供给第一筛网的上游端的第一供料管道；一接受未通过筛网组件的筛上料的筛上料管道；以及一接受通过筛网组件的筛底料的筛底料管道。
9.按权利要求8所述的装置，其特征在于，该振动路径为直线。
10.按权利要求8所述的装置，其特征在于，该筛网组件进一步包括可把至少一部分混合物原料供给第二筛网的上游端的第二供料管道。
11.按权利要求8所述的装置，其特征在于，第一筛网相对平台的方向角约为0°。
12.按权利要求8所述的装置，其特征在于，第一筛网相对平台的方向角与第二筛网相对平台的方向角相同。
13.按权利要求12所述的装置，其特征在于，第一筛网和第二筛网相对平台的方向角约为0°。
14.按权利要求8所述的装置，其特征在于，第一筛网为一平台型筛网。
全文摘要
一种从混合物原料中分离粒子的装置,包括一平台,其上可动地悬挂一与平台弹性隔离的筛网组件。一个和多个供料管道把混合物原料供给由一系列头尾相接的筛网构成的筛网组件上一个或多个上游端。一振动器使筛网组件以直线或椭圆之类振动路径振动,该振动路径在筛网表面上每一点的形状、大小和方向都相同,从而筛选混合物原料。一筛上料管道接受未通过筛网组件的筛上料,而一筛底料管道接受通过筛网组件的筛底料。
文档编号B07B1/28GK1234302SQ9910307
公开日1999年11月10日 申请日期1999年3月19日 优先权日1998年3月25日
发明者贝恩德·希尔特尔 申请人:流体系统公司