本发明属于矿物加工设备技术领域，涉及选矿过程的液态药剂添加装置，特别是一种液态药剂自动添加装置。
背景技术：
在选矿中已有技术的液态药剂自动添加装置多采用电磁流量计、浮球阀液位平衡后用电磁阀执行开度或开/关频率动作的自动定量添加方式。该添加方式存在不完全适应选矿液态药剂浓度范围变化大（如石灰乳液类10%至40%）、粘度高（如水玻璃类）、添加剂量宽泛（如起泡剂油脂类0.5ml至100ml/min）、药剂中常含硬度和粒度较高的杂质等工艺条件，例如：
1、电磁流量计方式：常因液态药剂的浓度、杂质成分改变了流体特性且易结垢而失准。
2、电磁阀方式：由于其电磁力矩的非线性特点，在开始通电时电磁阀铁芯动作力矩由最小升至最大，用于高浓度、多杂质的液态药剂时易发生电磁阀铁芯动作力矩不足，导致开通不完全，卡滞使加药阀失效。
3、机械浮球式药液平衡箱：常规浮球控制液位方式其浮球在平衡液位之上，需要液面高差，占用平衡液位箱的部分高度，有效容积未被充分利用。
技术实现要素：
本发明的目的为了解决现有技术中的不足，提供一种使用可编程控制器（plc）驱动电气一体化药剂阀，使其气缸提升或压下阀芯形成开闭操作，控制液态药剂的开通或关断的液态药剂自动添加装置。进药自动调节阀，在平衡箱内通过浮球浮力带动阀芯进行开闭动作自动调节进药量，平衡箱内液位降低时，浮球对阀体没有拉力作用，阀体在重力作用下下降，打开浮球阀门：随着液位提高浮球升起，带动阀体关闭，停止进药；电气一体化药剂添加阀通过plc控制阀能根据加药量的需要实现自动添加。
本发明的技术方案如下：
一种液态药剂自动添加装置，主要设有储药箱、药剂平衡箱、气缸、加药伸缩杆套管、可编程控制柜、浮球阀和电气一体化药剂阀，所述储药箱采用设有球阀ⅰ的过药管ⅰ与药剂平衡箱内设置的浮球阀连接，所述药剂平衡箱采用设有球阀ⅱ的过药管ⅱ与电气一体化药剂阀连接。
进一步地，所述电气一体化药剂阀设有进药口、出药口、加药阀阀芯和加药伸缩杆，所述进药口设在电气一体化药剂阀的侧面与过药管ⅱ连接，所述出药口设在电气一体化药剂阀的底部，为方便安装维护，出药口与电气一体化药剂阀之间设有密封胶垫，所述加药伸缩杆的下端与加药阀阀芯连接，加药伸缩杆的另一端与气缸连接。
进一步地，所述气缸的上方设有气缸控制器，所述气缸控制器通过程控接线与程控柜连接，设备占地空间小。
进一步地，所述加药伸缩杆外设加药伸缩杆套管，所述加药伸缩杆套管的两端分别与气缸和电气一体化药剂阀的阀体连接。
进一步地，所述加药伸缩杆套管在上段设有支承环块，所述支承环块的上方安装气缸，支承环块的底部或侧面设有支承杆，所述支承杆的另一端与基座或药剂平衡箱侧壁连接，设备占地空间小。
进一步地，所述药剂平衡箱侧壁与支承杆连接处设有加强块。
进一步地，所述药剂平衡箱内设置的浮球阀的设置浮球阀进药口、浮球阀出药口和浮球阀阀芯，所述浮球阀进药口设在浮球阀的侧面或底部，所述浮球阀出药口设在浮球阀的上方，所述浮球阀阀芯连接的浮球软索串过浮球阀设置的浮球阀出药口与浮球活动连接，所述浮球软索在浮球上方设有浮球高度调节扣。
进一步地，所述储药箱的下端头的侧面或底部设有排污阀。
进一步地，所述过药管ⅰ和过药管ⅱ的直径大小相同或不相同。
进一步地，所述浮球阀的浮球阀阀芯和电气一体化药剂阀的加药阀阀芯均为锥形头，并分别与浮球阀出药口和电气一体化药剂阀阀体的出药口匹配设置；所述加药阀阀芯采用末端增长突出设计，在加药阀阀芯的出药端设置阀芯针预先电气一体化药剂阀开小孔，根据现场实际用量扩开适应的孔径，喷药采用轴流或横流设计。
本装置的技术优点和积极效果
1．本发明替代以往电磁阀加药装置、程控加药机装备。占地空间小，安装便捷，设备效率高。加药阀不用对轴进行密封，安装使用更便捷，维护简单。驱动装置实现气动一体化，进药调节阀实现低压力，零高差，大流量进药要求，完全适应选矿液态药剂种类多、浓度范围变化大、粘度高、添加剂量宽泛、杂质多等工况条件的使用，达到定量添加药剂，优化工艺条件，减轻劳动强度，提高生产质量和生产效率。
2.本发明在添加药剂的加药阀阀芯采用末端增长突出设计，在实行开闭操作过程中，阀芯针对出药口进行清渣，保证加药通道畅通，提高生产质量和生产效率。
3.本装置添加药剂由一台plc可编程控制器控制实现，用一套可编程定量加药装置其中含有modbus、以太网通讯协议及远程第三方应用程序(app)的功能，可以模块化安装，安装和使用比较便捷。
4．本发明在出药口与电气一体化药剂阀之间设有密封胶垫，方便电气一体化药剂阀的安装和维护。
5．本装置设计一种电气一体化气缸驱动装置，实现气缸驱动装置电气一体化安装，可减少驱动电箱的安装，减少线路和气路50%安装长度。
6．本装置设计有药剂进药自动调节阀，采用浮球浮力对阀芯进行开闭控制；还有一个药剂平衡箱,用于平衡给药压力，在低进药压力下，实现精准加药。传统进药阀都是安装在平衡箱顶部，给药箱必须安装在比平衡箱更高的位置，才能实现药剂的给入。使用本装置的自动给药调节阀可以从平衡箱底部进药，给药箱和平衡箱可以安装在同一个高度上，在安装空间不足情况下也可安装使用，特别是在老旧选厂的技改工程上可以在有限空间内实现设备安装使用。
7．本装置可以实现进药口与出药口的管径相匹配，选型时可直接按设计流量选择。传统浮球阀由于设计理念不同，相应型号的阀体在出药口管径上都会比进药口小很多，流量达不到标称流量。本设计阀体实现进药口与出药口管径基本相同，达到同一标称管径的流量。
附图说明
图1为本选矿用液态药剂自动添加装置垂直喷药的结构视意图。
图2为本选矿用液态药剂自动添加装置横向喷药的结构视意图。
图3为电气一体化药剂阀供药阀头的结构放大视意图。
图中标识：1-储药箱、2-药剂平衡箱、3-浮球高度调节扣、4-浮球、5-气缸控制器、6-气缸、7-支承环块、8-加药伸缩杆套管、9-加药伸缩杆、10-程控接线、11-可编程控制柜、12-电气一体化药剂阀、12a-出药口、12b-密封胶垫、13-加药阀阀芯、13a-阀芯针、14-过药管ⅱ、15-球阀ⅱ、16-支承杆、17-加强块、18-浮球阀阀芯、19-浮球阀、20-过药管ⅰ、21-球阀ⅰ、22-排污阀、23-浮球软索。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明的液态药剂自动添加装置。
实施例1
一种选矿用液态药剂自动添加装置，主要设有储药箱1、药剂平衡箱2、气缸6、加药伸缩杆套管8、可编程控制柜11、浮球阀19和电气一体化药剂阀12，所述储药箱1采用设有球阀ⅰ21的过药管ⅰ20与药剂平衡箱2内设置的浮球阀19连接，所述药剂平衡箱2采用设有球阀ⅱ15的过药管ⅱ14与电气一体化药剂阀12连接。
进一步地，所述电气一体化药剂阀12设有进药口、出药口、加药阀阀芯13和加药伸缩杆9，所述进药口设在电气一体化药剂阀12的侧面与过药管ⅱ14连接，所述出药口12a设在电气一体化药剂阀12的底部，为方便安装维护，出药口12a与电气一体化药剂阀12之间设有密封胶垫12b，所述加药伸缩杆9的下端与加药阀阀芯13连接，加药伸缩杆9的另一端与气缸6连接。
进一步地，所述气缸6的上方设有气缸控制器5，所述气缸控制器5通过程控接线10与程控柜11连接。
进一步地，所述加药伸缩杆9外设加药伸缩杆套管8，所述加药伸缩杆套管8的两端分别与气缸6和电气一体化药剂阀12的阀体连接。
进一步地，所述加药伸缩杆套管8在上段设有支承环块7，所述支承环块7的上方安装气缸6，支承环块7的侧面设有支承杆16，所述支承杆16的另一端与药剂平衡箱2侧壁连接。
进一步地，所述药剂平衡箱2侧壁与支承杆16连接处设有加强块17。
进一步地，所述药剂平衡箱2内设置的浮球阀19的设置浮球阀进药口、浮球阀出药口和浮球阀阀芯18，所述浮球阀进药口设在浮球阀19的侧面，所述浮球阀出药口设在浮球阀19的上方，所述浮球阀阀芯18连接的浮球软索23串过浮球阀19设置的出药口与浮球4活动连接，所述浮球软索23在浮球4上方设有浮球高度调节扣3。
进一步地，所述储药箱1的下端头的侧面设有排污阀22。
进一步地，所述过药管ⅰ20和过药管ⅱ14的直径大小相同。
进一步地，所述浮球阀19的浮球阀阀芯18和电气一体化药剂阀12的加药阀阀芯13均为锥形头，并分别与浮球阀出药口和电气一体化药剂阀12阀体的出药口12a匹配设置。
进一步地，所述加药阀阀芯13采用末端增长突出设计，在加药阀阀芯13的出药端设置阀芯针13a预先电气一体化药剂阀12开小孔，根据现场实际用量扩开适应的孔径，喷药采用轴流或横流设计。
实施例2
一种液态药剂自动添加装置，主要设有储药箱1、药剂平衡箱2、气缸6、加药伸缩杆套管8、可编程控制柜11、浮球阀19和电气一体化药剂阀12，所述储药箱1采用设有球阀ⅰ21的过药管ⅰ20与药剂平衡箱2内设置的浮球阀19连接，所述药剂平衡箱2采用设有球阀ⅱ15的过药管ⅱ14与电气一体化药剂阀12连接。
进一步地，所述加药阀12设有进药口、出药口、加药阀阀芯13和加药伸缩杆9，所述进药口设在电气一体化药剂阀12的底部侧面与过药管ⅱ14连接，所述出药口设在电气一体化药剂阀12的侧面，所述加药伸缩杆9的下端与加药阀阀芯13连接，加药伸缩杆9的另一端与气缸6连接。
进一步地，所述气缸6的上方设有气缸控制器5，所述气缸控制器5通过程控接线10与程控柜11连接。
进一步地，所述加药伸缩杆9外设加药伸缩杆套管8，所述加药伸缩杆套管8的两端分别与气缸6和电气一体化药剂阀12的阀体连接。
进一步地，所述加药伸缩杆套管8在上段设有支承环块7，所述支承环块7的上方安装气缸6，支承环块7的底部设有支承杆16，所述支承杆16的另一端与基座连接。
进一步地，所述药剂平衡箱2侧壁与支承杆16连接处设有加强块17。
进一步地，所述药剂平衡箱2内设置的浮球阀19的设置浮球阀进药口、浮球阀出药口和浮球阀阀芯18，所述浮球阀进药口设在浮球阀19的底部，所述浮球阀出药口设在浮球阀19的上方，所述浮球阀阀芯18连接的浮球软索23串过浮球阀19设置的出药口与浮球4活动连接，所述浮球软索23在浮球4上方设有浮球高度调节扣3。
进一步地，所述储药箱1的下端头的底部设有排污阀22。
进一步地，所述过药管ⅰ20的直径大于过药管ⅱ14的直径。
进一步地，所述浮球阀19的浮球阀阀芯18和电气一体化药剂阀12的加药阀阀芯13均为锥形头，并分别与浮球阀出药口和电气一体化药剂阀12阀体的出药口12a匹配设置。
实施例3
一种液态药剂自动添加装置，主要设有储药箱1、药剂平衡箱2、气缸6、加药伸缩杆套管8、可编程控制柜11、浮球阀19和电气一体化药剂阀12，所述储药箱1采用设有球阀ⅰ21的过药管ⅰ20与药剂平衡箱2内设置的浮球阀19连接，所述药剂平衡箱2采用设有球阀ⅱ15的过药管ⅱ14与电气一体化药剂阀12连接。
进一步地，所述电气一体化药剂阀12设有进药口、出药口、加药阀阀芯13和加药伸缩杆9，所述进药口设在电气一体化药剂阀12的侧面与过药管ⅱ14连接，所述出药口12a设在电气一体化药剂阀12的底部，为方便安装维护，出药口12a与电气一体化药剂阀12之间设有密封胶垫12b，所述加药伸缩杆9的下端与加药阀阀芯13连接，加药伸缩杆9的另一端与气缸6连接。
进一步地，所述气缸6的上方设有气缸控制器5，所述气缸控制器5通过程控接线10与程控柜11连接。
进一步地，所述加药伸缩杆9外设加药伸缩杆套管8，所述加药伸缩杆套管8的两端分别与气缸6和电气一体化药剂阀12的阀体连接。
进一步地，所述加药伸缩杆套管8在上段设有支承环块7，所述支承环块7的上方安装气缸6，支承环块7的底部设有支承杆16，所述支承杆16的另一端与基座连接。
进一步地，所述药剂平衡箱2侧壁与支承杆16连接处设有加强块17。
进一步地，所述药剂平衡箱2内设置的浮球阀19的设置浮球阀进药口、浮球阀出药口和浮球阀阀芯18，所述浮球阀进药口设在浮球阀19的底部，所述浮球阀出药口设在浮球阀19的上方，所述浮球阀阀芯18连接的浮球软索23串过浮球阀19设置的出药口与浮球4活动连接，所述浮球软索23在浮球4上方设有浮球高度调节扣3。
进一步地，所述储药箱1的下端头的底部设有排污阀22。
进一步地，所述过药管ⅰ20的直径大于过药管ⅱ14的直径。
所述浮球阀19的浮球阀阀芯18和电气一体化药剂阀12的加药阀阀芯13均为锥形头，并分别与浮球阀出药口和电气一体化药剂阀12阀体的出药口12a匹配设置。
进一步地，所述加药阀阀芯13采用末端增长突出设计，在加药阀阀芯13的出药端设置阀芯针13a预先电气一体化药剂阀12开小孔，根据现场实际用量扩开适应的孔径，喷药采用轴流或横流设计。
气路联接：高压空气由空气压缩机或是厂区其他高压空气气源提供，空气压缩机的输出压力为0.07mp，通过气管接入气动三联件，调节压力到0.04mp作为工作气压。调压后的空气经过主管路接入电气一体化气动阀的气缸控制器进气口，气缸控制器上的出气口的管路联接要保证不加药的情况下阀嘴处于关闭状态。各个电气一体化气动阀分别与主管路联接，形成一个总线的链路结构。
本装置工作原理：
设备安装调试好后，打开可编程控制柜（11）、接通气源、药剂配好后进入储药箱（1）。打开手动阀门，药剂通过浮球自动调节阀（19）进入药剂平衡箱（2），在液位达到设定平衡液位后，浮球自动调节阀（19）自动关闭，停止给药，并随时自动补充，稳定给药压差。打开手动阀门，药剂进入电气一体化药剂阀（12）。根据需要在可编程控制柜（11）上输入加药量，可编程控制柜自动计算每分钟加药次数和加药时间，并控制电气一体化药剂阀气缸（6）带动阀芯向上动作，打开药剂阀进行给药、到达每次给药时间，气缸向下运动闭合给药嘴，停止给药。药剂通过喷药嘴（16）排出，实现精确给药。
本自动添加装置的应用工艺条件：
现场提供220v单相交流电接入可编程控制柜，控制柜内设有变压器调压至36v安全电压。气缸控制器工作电压为36v安全电压。高压空气由空气压缩机或是厂区其他高压空气气源提供，空气压缩机的输出压力为0.07mp，通过气管接入气动三联件，调节压力到0.04mp作为工作气压。
所述一种液态药剂自动添加装置，在某选矿厂实现多种药剂多点定量自动添加；所述多种药剂多点定量自动添加的各药剂配方见表1，按常规方法配制，并分别投入本自动添加装置中，实现自动控制各药剂添加，优化工艺条件，减轻劳动强度，提高生产质量和生产效率。
所述一种液态药剂自动添加装置，在实施例3实现多种药剂多点定量自动添加；所述多种药剂多点定量自动添加的各药剂配方见表2，按常规方法配制，并分别投入本自动添加装置中，实现自动控制各药剂添加，优化工艺条件，减轻劳动强度，提高生产质量和生产效率。
所述一种液态药剂自动添加装置，在实施例2实现多种药剂多点定量自动添加；所述多种药剂多点定量自动添加的各药剂配方见表3，按常规方法配制，并分别投入本自动添加装置中，实现自动控制各药剂添加，优化工艺条件，减轻劳动强度，提高生产质量和生产效率。