一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置及方法，其装置包括用于振动并传送混合材料的振动给料系统、传送混合材料的斜板传送系统、探测不锈钢的不锈钢探测系统、分选不锈钢的不锈钢分选系统、用于接收分选出不锈钢的不锈钢物料箱、用于接收来非金属物料的非金属物料箱和用于根据接近传感器发送的电信号控制各个电磁阀开关控制系统。本发明可以从不锈钢和非金属物料的混合材料中方便、快速、高效地回收不锈钢。
【专利说明】
一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于报废汽车废旧金属回收技术领域，尤其涉及一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着科技快速发展，不锈钢的利用越来越多，随之越来越多的废旧金属需要处理。如果仅仅采用填埋丢弃的方法处理，不仅污染环境，还会造成大量的资源浪费，在如今资源日益溃乏的情况下是不可取的。但金属废料中往往含有较多塑料、玻璃等非金属，因此需要一种方便高效的设备将金属从废料中分离出来。
[0003]目前不锈钢的分选技术有色选、激光感应分解光谱、涡流分选等方法。色选技术根据物料颜色挑选出不锈钢物料，为达到较高的品位和回收率，该方法需要几道工序，分选费用很高，其缺点在于不锈钢的颜色与其他一些物料颜色相近，分选准确率低。而激光感应分解光谱技术易受金属表面成分的影响。当金属表面生锈，或者有油漆等时，这两种分选方法将受到限制。涡流分选机对于小颗粒金属的分选效果较明显，但对于大颗粒的金属分选效果较差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置及方法，它可以从不锈钢和非金属物料的混合材料中方便、快速、高效地回收不锈钢。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置，用于从不锈钢和非金属物料的混合材料中分选出不锈钢，该装置包括:振动给料系统、斜板传送系统、不锈钢探测系统、不锈钢分选系统、不锈钢物料箱、非金属物料箱和控制系统；
[0007]所述振动给料系统包括机架、通过螺旋弹簧安装在所述机架上方的给料台以及安装在所述给料台底部的振动电机，所述振动电机内设置有用于提供振动源的偏心轮，所述给料台的上表面倾斜设置；
[0008]所述斜板传送系统包括设置在所述给料台较低端下方的斜板以及分别支撑所述斜板两端的立柱和倾角调节机构，所述倾角调节机构通过调节自身的高度调节斜板的倾斜度，使混合材料在斜板上做近似匀速运动，所述斜板具有光滑的倾斜设置的上表面；
[0009]所述不锈钢探测系统固定安装在所述斜板的底部，所述不锈钢探测系统包括多排倾斜于斜板长度方向设置的接近传感器，相邻两排接近传感器之间间隔一定距离，以防止接近传感器之间相互干扰，每排接近传感器的个数与其探测直径的乘积等于斜板的宽度，以在斜板宽度方向不存在探测盲区且不存在探测重叠区域，所述接近传感器发射磁场，并当不锈钢处于磁场范围内被探测到时发出电信号；
[0010]所述不锈钢分选系统包括支架、安装在所述支架上的汇流板以及安装在所述汇流板上横跨斜板较低端上方设置的喷嘴板，所述汇流板具有一个与气源连通的汇流腔，所述汇流板上安装有与接近传感器数量成倍数关系的电磁阀，所述喷嘴板上设有与电磁阀数量成倍数关系的喷气孔，每个电磁阀的进气端与汇流腔连通，其出气端与相对应的喷气孔连通，当某个接近传感器探测到不锈钢时，控制对应的电磁阀开启，使汇流腔内的气体经电磁阀由对应的喷气孔喷出，将探测到的不锈钢吹入到不锈钢物料箱内，否则，非金属物料落入非金属物料箱内；
[0011]所述不锈钢物料箱用于接收分选出的不锈钢；
[0012]所述非金属物料箱用于接收来自斜板的非金属物料；
[0013]所述控制系统分别与所有接近传感器和电磁阀连接，用于根据接近传感器发送的电信号，以及设定好的喷气时间，控制各个电磁阀的开关。
[0014]按上述技术方案，所述给料台与水平方向的夹角为5°?10°。
[0015]按上述技术方案，所述斜板与水平面之间的夹角为25°?45°。
[0016]按上述技术方案，所述斜板的宽度为0.5?2m，所述斜板的两侧均设置有挡板。
[0017]按上述技术方案，所述电磁阀的数量是接近传感器的两倍。
[0018]按上述技术方案，所述喷气孔的数量是电磁阀的两倍。
[0019]按上述技术方案，所述不锈钢分选系统还包括安装在支架上的高度调节机构、前后位置调节机构和喷射角调节机构，所述高度调节机构用于调节喷嘴板的垂直高度，所述前后位置调节机构用于调节喷嘴板的水平位移，所述喷射角调节机构用于调节喷嘴板的倾斜度。
[0020]按上述技术方案，该装置还包括安装在斜板底部的速度传感器，所述速度传感器用于将实时检测到的斜板上混合材料的速度信号发送给控制系统，所述控制系统根据接收到的速度信号计算混合材料到达不锈钢分选系统的时间。
[0021]—种斜板式不锈钢破碎料气动分选方法，该方法利用以上任一装置从不锈钢和非金属物料的混合材料中分选出不锈钢，包括以下步骤:
[0022]S1、混合材料包括粒径15?80mm的不锈钢和非金属物料；
[0023]S2、将混合材料放置在给料台上，启动振动电机，偏心轮的旋转带动振动电机整体振动，从而带动给料台振动，将给料台上的混合材料振动均匀并沿给料台的上表面缓慢传送至斜板上；
[0024]S3、调节倾角调节机构的高度以调节斜板的倾斜度，使混合材料在斜板上的运动近似匀速，便于调节延迟时间；
[0025]S4、位于斜板底部的接近传感器发射磁场，当不锈钢处于磁场范围内被探测到时，接近传感器发出电信号给控制系统，控制系统根据接受到的一个或多个电信号发出相应指令给对应的电磁阀，电磁阀开启，气体经对应的喷气孔喷出，将探测到的不锈钢吹入到不锈钢物料箱内；
[0026]S5、非金属物料经过时，电磁阀关闭，非金属物料离开斜板后依靠自身速度落入非金属物料箱内。
[0027]本发明产生的有益效果是:本发明通过振动电机将给料台上的混合材料混合均匀，是将给料台的上表面倾斜设置，以使混合材料可以缓慢运输至斜板上，斜板通过倾角调节机构调节倾斜度，以使混合材料尽可能做匀速运动，便于调节电磁阀的延迟时间，通过设置接近传感器，全方位探测不锈钢，一旦探测到，并通过控制系统控制电磁阀开启，以将不锈钢吹入到不锈钢物料箱中，可以实现从不锈钢和非金属物料的混合材料中方便、快速、高效地回收不锈钢。
【附图说明】
[0028]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0029]图1为一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置的结构示意图。
[0030]图2为一种斜板式不锈钢破碎料气动分选方法的流程图。
[0031]图3为本发明实施例中不锈钢分选系统的结构示意图。
[0032]图4为本发明实施例中接近传感器的布置图。
[0033]图中:1_给料台、2-振动电机、3-倾角调节机构、4-斜板、5-接近传感器、6-气源系统、7 _控制系统、8 -前后位置调节机构、9 -尚度调节机构、1 -喷射角调节机构、11 -汇流板、12-支架、13-非金属物料箱、14-不锈钢物料箱、15-喷嘴板、15.1-喷气孔、16-立柱、17-机架、18-电磁阀。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]如图1、图3、图4所不，一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置，用于从不锈钢和非金属物料的混合材料中分选出不锈钢，该装置包括:振动给料系统、斜板传送系统、不锈钢探测系统、不锈钢分选系统、不锈钢物料箱14、非金属物料箱13和控制系统7;
[0036]振动给料系统包括机架17、通过螺旋弹簧安装在机架17上方的给料台I以及安装在给料台I底部的振动电机2，振动电机2内设置有用于提供振动源的偏心轮，给料台I的上表面倾斜设置，其中，机架通过地脚螺栓固定在地面;振动电机2通过内置的偏心轮提供振动源，将物料振动均匀后提供给斜板4。
[0037]斜板传送系统包括设置在给料台I较低端下方的斜板4以及分别支撑斜板4两端的立柱16和倾角调节机构3，倾角调节机构3通过调节自身的高度调节斜板4的倾斜度，使混合材料在斜板4上做近似匀速运动，斜板4具有光滑的倾斜设置的上表面，根据不同的斜板倾斜角，可由实验确定每个接近传感器的延时，并通过人机界面进行调节；
[0038]不锈钢探测系统固定安装在斜板4的底部，不锈钢探测系统包括多排倾斜于斜板4长度方向设置的接近传感器5，相邻两排接近传感器5之间间隔一定距离，以防止接近传感器5之间相互干扰，每排接近传感器5的个数与其探测直径的乘积等于斜板4的宽度，以在斜板4宽度方向不存在探测盲区且不存在探测重叠区域，接近传感器5发射磁场，并当不锈钢处于磁场范围内被探测到时发出电信号；
[0039]不锈钢分选系统包括支架12、安装在支架12上的汇流板11以及安装在汇流板11上横跨斜板4较低端上方设置的喷嘴板15，汇流板11具有一个与气源(具体为气源系统6)连通的汇流腔，汇流板11上安装有与接近传感器5数量成倍数关系的电磁阀18，喷嘴板15上设有与电磁阀18数量成倍数关系的喷气孔15.1，每个电磁阀18的进气端与汇流腔连通，其出气端与相对应的喷气孔15.1连通，当某个接近传感器5探测到不锈钢时，控制对应的电磁阀18开启，使汇流腔内的气体经电磁阀18由对应的喷气孔15.1喷出，将探测到的不锈钢吹入到不锈钢物料箱14内，否则，非金属物料落入非金属物料箱13内，其中，气源系统6包括空压机、后冷却器、空气过滤器、减压阀、压力开关等，并通过压力表测试系统压力，将压力信号传给控制系统7，气源系统6内压力保持在0.6MPa—IMPa，当压力超过最大压力或小于最低压力时，压力开关关闭切断气源，且控制系统7发出报警，整个装置停止运行；
[0040]不锈钢物料箱14用于接收分选出的不锈钢；
[0041]非金属物料箱13用于接收来自斜板4的非金属物料；
[0042]控制系统7分别与所有接近传感器5和电磁阀18连接，用于根据接近传感器5发送的电信号，以及设定好的喷气时间，控制各个电磁阀18的开关，其中，控制系统7主要为PLC，其接收接近传感器5的电信号，根据设定好的喷气时间，准确控制电磁阀18进行喷气。
[0043 ]在本发明的优选实施例中，如图1所示，给料台I与水平方向的夹角为5°?10°。
[0044]在本发明的优选实施例中，如图1所示，斜板4与水平面之间的夹角为25°?45°。
[0045]在本发明的优选实施例中，如图1所示，斜板4的宽度为0.5?2m，斜板4的两侧均设置有挡板。
[0046]在本发明的优选实施例中，如图3所示，电磁阀18的数量是接近传感器5的两倍，优选的，喷气孔15.1的数量是电磁阀18的两倍。当某个接近传感器探测到不锈钢时，控制对应的两个电磁阀同时开启，使汇流腔内的气体经电磁阀进入对应的两个喷气孔。接近传感、电磁阀、喷气孔的数量比为1:2:4，这样设置是为了使喷嘴版上的喷气孔尺寸更小，提高喷射精度。
[0047]在本发明的优选实施例中，如图1所示，不锈钢分选系统还包括安装在支架12上的高度调节机构9、前后位置调节机构8和喷射角调节机构10，高度调节机构9用于调节喷嘴板15的垂直高度，前后位置调节机构8用于调节喷嘴板15的水平位移，喷射角调节机构10用于调节喷嘴板15的倾斜度，以减小喷气孔15.1与喷射点之间的距离以及喷射角，减小气体喷出时的气体发散及增大喷气力对物料运动轨迹的改变效果，以达到最好分选效果。其中，高度调节机构和前后位置调节机构均可选用齿轮齿条机构，通过齿条沿齿轮在竖直方向或水平方向移动实现调节喷嘴板的垂直高度和水平位移;喷射角调节机构通过在固定汇流板的支架上开设一个孔，孔中穿个销轴，通过销轴在机架上的弧形滑槽内移动，带动整个汇流板转动。
[0048]在本发明的优选实施例中，如图1所示，该装置还包括安装在斜板4底部的速度传感器，速度传感器用于将实时检测到的斜板4上混合材料的速度信号发送给控制系统7，控制系统7根据接收到的速度信号计算混合材料到达不锈钢分选系统的时间。
[0049]如图1、图2所示，一种斜板式不锈钢破碎料气动分选方法，该方法利用以上任一装置从不锈钢和非金属物料的混合材料中分选出不锈钢，包括以下步骤:
[0050]S1、混合材料包括粒径15?80mm的不锈钢和非金属物料；
[0051 ] S2、将混合材料放置在给料台I上，启动振动电机2，偏心轮的旋转带动振动电机2整体振动，从而带动给料台I振动，将给料台I上的混合材料振动均勾并沿给料台I的上表面缓慢传送至斜板4上；
[0052]S3、调节倾角调节机构3的高度以调节斜板4的倾斜度，使混合材料在斜板4上的运动近似匀速，便于调节延迟时间；
[0053]S4、位于斜板4底部的接近传感器5发射磁场，当不锈钢处于磁场范围内被探测到时，接近传感器5发出电信号给控制系统7，控制系统7根据接受到的一个或多个电信号发出相应指令给对应的电磁阀18，电磁阀18开启，气体经对应的喷气孔15.1喷出，将探测到的不锈钢吹入到不锈钢物料箱14内；
[0054]S5、非金属物料经过时，电磁阀18关闭，非金属物料离开斜板4后依靠自身速度呈抛物线落入非金属物料箱13内。
[0055]本发明在具体应用时，接近传感器被分隔成具有一定间距的多排，每排斜向布置，每排传感器数量3—6个，共4一 10排，以防止接近传感器之间相互干扰。接近传感器不存在探测重叠区域，并且在斜板宽度方向不存在探测盲区。接近传感器探头直径有12mm及30mm两类。接近传感器5数量为10—60个。电磁阀采用集成板式安装。
[0056]如图4所示，斜板4和接近传感器5尺寸可分两类:
[0057]1、斜板4宽度为1.2m，其下方传感器共有40个，每个接近传感器5探测范围为直径30_的圆形区域，接近传感器5阵列布置如图4所示，每排4个斜向布置，共10排，传感器数量为40，如此接近传感器5可探测到斜板4整个宽度方向的范围，电磁阀18共80个，喷嘴板15上分布160个喷气孔15.1，该尺寸情况下所分选的物料尺寸范围为50mm?80mm;
[0058]2、斜板4宽度为0.6m，其下方传感器共有20个，每个接近传感器5探测范围为直径12mm的圆形区域，接近传感器5阵列布置方式和图4类似，每排5个斜向布置，共10排，传感器数量为50，如此接近传感器5可探测到斜板4整个宽度方向的范围，电磁阀18共50个，喷嘴板15上分布100个喷气孔15.1，该尺寸情况下所分选的物料尺寸范围为15mm?50mm。
[0059]由于不锈钢在传送过程中可能覆盖多个接近传感器，因此会有多个接近传感器检测到不锈钢，这些接近传感器都会向控制系统发出电信号，每个传感器对应的电磁阀都将打开，根据每个传感器对应程序设定好的喷气时间，准确控制电磁阀进行喷气。
[0060]本方面适用于金属分选生产线的最后一个步骤，即不锈钢的分选，在不锈钢分选前的步骤中已将混合材料中的黑色金属及有色金属分离，即本发明中的混合材料中只包括不锈钢和非金属物料。
[0061]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种斜板式不锈钢破碎料气动分选装置，用于从不锈钢和非金属物料的混合材料中分选出不锈钢，其特征在于，该装置包括:振动给料系统、斜板传送系统、不锈钢探测系统、不锈钢分选系统、不锈钢物料箱(14)、非金属物料箱(13)和控制系统(7); 所述振动给料系统包括机架(17)、通过螺旋弹簧安装在所述机架(17)上方的给料台(I)以及安装在所述给料台(I)底部的振动电机(2)，所述振动电机(2)内设置有用于提供振动源的偏心轮，所述给料台(I)的上表面倾斜设置； 所述斜板传送系统包括设置在所述给料台(I)较低端下方的斜板(4)以及分别支撑所述斜板(4)两端的立柱(16)和倾角调节机构(3)，所述倾角调节机构(3)通过调节自身的高度调节斜板(4)的倾斜度，使混合材料在斜板(4)上做近似匀速运动，所述斜板(4)具有光滑的倾斜设置的上表面； 所述不锈钢探测系统固定安装在所述斜板(4)的底部，所述不锈钢探测系统包括多排倾斜于斜板(4)长度方向设置的接近传感器(5)，相邻两排接近传感器(5)之间间隔一定距离，以防止接近传感器(5)之间相互干扰，每排接近传感器(5)的个数与其探测直径的乘积等于斜板(4)的宽度，以在斜板(4)宽度方向不存在探测盲区且不存在探测重叠区域，所述接近传感器(5)发射磁场，并当不锈钢处于磁场范围内被探测到时发出电信号； 所述不锈钢分选系统包括支架(12)、安装在所述支架(12)上的汇流板(11)以及安装在所述汇流板(11)上横跨斜板(4)较低端上方设置的喷嘴板(15)，所述汇流板(11)具有一个与气源连通的汇流腔，所述汇流板(11)上安装有与接近传感器(5)数量成倍数关系的电磁阀(18)，所述喷嘴板(15)上设有与电磁阀(18)数量成倍数关系的喷气孔(15.1)，每个电磁阀(18)的进气端与汇流腔连通，其出气端与相对应的喷气孔(15.1)连通，当某个接近传感器(5)探测到不锈钢时，控制对应的电磁阀(18)开启，使汇流腔内的气体经电磁阀(18)由对应的喷气孔(15.1)喷出，将探测到的不锈钢吹入到不锈钢物料箱(14)内，否则，非金属物料落入非金属物料箱(13)内； 所述不锈钢物料箱(14)用于接收分选出的不锈钢； 所述非金属物料箱(13)用于接收来自斜板(4)的非金属物料； 所述控制系统(7)分别与所有接近传感器(5)和电磁阀(18)连接，用于根据接近传感器(5)发送的电信号，以及设定好的喷气时间，控制各个电磁阀(18)的开关。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述给料台(I)与水平方向的夹角为5°?.10。。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述斜板(4)与水平面之间的夹角为25°?.45。。4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述斜板(4)的宽度为0.5?2m，所述斜板(4)的两侧均设置有挡板。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电磁阀(18)的数量是接近传感器(5)的两倍。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷气孔(15.1)的数量是电磁阀(18)的两倍。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述不锈钢分选系统还包括安装在支架(12)上的高度调节机构(9)、前后位置调节机构(8)和喷射角调节机构(10)，所述高度调节机构(9)用于调节喷嘴板(15)的垂直高度，所述前后位置调节机构(8)用于调节喷嘴板(15)的水平位移，所述喷射角调节机构(10)用于调节喷嘴板(15)的倾斜度。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括安装在斜板(4)底部的速度传感器，所述速度传感器用于将实时检测到的斜板(4)上混合材料的速度信号发送给控制系统(7)，所述控制系统(7)根据接收到的速度信号计算混合材料到达不锈钢分选系统的时间。9.一种斜板式不锈钢破碎料气动分选方法，其特征在于，该方法利用以上任一权利要求所述的装置从不锈钢和非金属物料的混合材料中分选出不锈钢，包括以下步骤: S1、混合材料包括粒径15?80mm的不锈钢和非金属物料； S2、将混合材料放置在给料台(I)上，启动振动电机(2)，偏心轮的旋转带动振动电机(2)整体振动，从而带动给料台(I)振动，将给料台(I)上的混合材料振动均勾并沿给料台(I)的上表面缓慢传送至斜板(4)上； S3、调节倾角调节机构(3)的高度以调节斜板(4)的倾斜度，使混合材料在斜板(4)上的运动近似匀速，便于调节延迟时间； S4、位于斜板(4)底部的接近传感器(5)发射磁场，当不锈钢处于磁场范围内被探测到时，接近传感器(5)发出电信号给控制系统(7)，控制系统(7)根据接受到的一个或多个电信号发出相应指令给对应的电磁阀(18)，电磁阀(18)开启，气体经对应的喷气孔(I5.1)喷出，将探测到的不锈钢吹入到不锈钢物料箱(14)内； S5、非金属物料经过时，电磁阀(18)关闭，非金属物料离开斜板(4)后依靠自身速度落入非金属物料箱(13)内。
【文档编号】B07C5/344GK105944978SQ201610321120
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】华林, 秦训鹏, 昝雪松, 胡志力, 魏擎霄
【申请人】武汉理工大学