专利名称：一种用于连续吸附交换设备的多孔分配阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及湿法冶金重金属高度精炼电积技术领域，尤其涉及一种用于连续吸附交换设备的多孔分配阀。
背景技术：
连续离子交换是目前世界公认的先进分离技术。我国的连续离子交换设备是在2002年前后由厦门一家公司从芬兰引入国内的。首先应用在制药行业抗生素的纯化和Vc的纯化，以后逐渐应用在生物提取，食品饮料到化工和环保领域等。但设备的造价昂贵，且难于在湿法冶金上推广应用。国外连续离子交换设备的缺点a)结构复杂，造价高，一台日处理5000立方浸出液的连续离子交换设备的价格要70多万欧元；b)大直径平面密封，要求加工精度高；c)平面密封容易磨损，各柱流道间会产生串料现象；d)传动及控制复杂，耗能高；e)维修保养成本高。我们解剖、研究和分析国外连续离子交换设备，认为主要原因一是它为平面密封，密封垫为聚四氟乙烯，这种材料的平面密封要很大的压力使四氟垫有一定的变形才能密封好；二是一般的加工精度很难保证它的密封性，在压力作用下，多孔分配阀的双向钢下阀板紧压上阀板上的四氟密封垫，使四氟密封垫产生微量变形，坎入阀孔，在相对转动过程中，使四氟密封垫很容易磨损，从而会使各孔内的料液互相泄漏，这种泄漏不易觉察，所以危害性比较大，容易造成产品质量下降，洗脱液，再生液用量增大等问题；三是进口平面密封连续离交装置一般都是密封泄漏问题，更换或修理相当麻烦，要全部拆开阀体才能修理。为此，我们自主研发的GX连续吸附交换设备不仅克服了设备的弊端，做到构造简单、维修方便、性能可与进口产品比美。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，解决上述问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，包括转动盘、固定盘、固定阀和活动阀，所述转动盘相对于所述固定盘同轴心可转动设置，所述固定阀固定在所述转动盘上，所述活动阀滑动设置在所述固定盘上；所述固定阀和所述活动阀的数目相等并且配对设置，每个所述固定阀和与其配对的所述活动阀的排列和安装角度相配合；所述固定阀和所述活动阀相对接的一端均设置有相互之间配合并且用于自密封的活动过水塞。还包括旋转动力装置和液压系统，所述转动盘与所述旋转动力装置传动连接；所述活动阀上加工有活塞功能特征构成活塞部件，所述活塞部件与所述固定盘上对应的孔密封安装形成活塞运动机构，所述装配后形成的所述活塞运动机构包括上油腔和下油腔，所述上油腔和所述下油腔均连通到所述液压系统。还包括终端控制系统、角度传感器、活动阀位置传感器和至少一个感应键位，所述感应键位均布固定在所述转动盘上，所述角度传感器相对于所述固定盘固定设置，所述角度传感器可检测所述感应键位位置；所述角度传感器、所述活动阀位置传感器均数据输入输出到所述终端控制系统；所述旋转动力装置的控制线路和所述液压系统的控制线路均数据输入输出到所述终端控制系统。所述旋转动力装置为伺服电机系统，所述转动盘和所述伺服电机系统通过齿轮系 统以齿轮配合方式连接传动。所述齿轮系统包括大齿轮和小齿轮；所述大齿轮为从动轮,固定于所述转动盘上；所述小齿轮为主动轮，固定于所述伺服电机系统的输出轴上。所述固定阀均布在所述转动盘上。如图I和图2所示，本发明的转动盘部件包括(I)转动盘通过轴承安装于系统主轴上，承载若干根固定阀的转动。留有圆周方向转动的自由度。(2)固定阀(数目和排列角度依据工程需要布局)均匀排布于转动盘并随着转盘绕王轴转动。(3)大齿轮与转动盘固定,能带动大转盘转动。(4)伺服电机+小齿轮圆周方向运动的驱动装置。(5)感应键位按照一定角度均布固定于转动盘，用于电气动作前安全判断的识别物。(6)角度传感器通过识别“感应键位”的位置，而判断系统角度。本发明的固定盘部件，固定于系统主轴上，包括(I)活动阀组件(数目和排列角度与固定阀配对)均布于固定盘。(2)固定盘，并能与固定盘上的对应孔安装而形成“活塞运动机构实现上下运动的
自由度。(3)进出油管环绕固定盘，并能输入输出液压油，控制活动阀组件的上下运动。(4)系统主轴承载整个系统重量，并作为转动盘的转动轴。(5)活动阀位置传感器采用接触开关以限制活动阀的运动上下限。其他控制部件(图略)(I)管道系统通过不同的连接方式，根据工艺需要，将40跟固定阀与40根活动阀实现串联，并联或者其他混合连接；(2)终端控制系统包括输入传感器信号，判断运算，输出控制序，人机操作界面；(3)水泵阀门控制系统接收终端控制器的信号，控制液体的流通，停止等；(4)液压系统通过接收终端控制器的信号，控制液压油打进/吸出固定盘与活动阀组成的液压缸，实现活动阀的垂直运动。(5)其他外观覆盖件，配电柜，树脂溶液反应罐，结构支撑安装架等。本发明系统较传统技术优点
(I)化整为零，每对阀门(固定阀+活动阀)，可以独立检修，替换。(2)在某对阀门出现故障时可以直接跳过故障阀门，快速切换管道接入临近阀门，避免工作的停滞和产线瘫痪。(3)固定阀与活动阀上下配合后，通过上下过水塞互相顶开实现溶液流通因采用机械方式，比采用电池阀等稳定安全系统高。(4)系统扩展性好，若需增大产量，可在保留核心控制系统和机械运动方式的前提下，通过增大转动盘固定盘和增加阀门对数即可。(5)将油缸与阀合而为一,省去多余的机械传动,只需一台油泵。因此，本发明的有益效果可以总结如下—是结构简单，造价低，只有国外设备价格的1/3 ； 二是各柱(包括所述固定阀和相对应的所述活动阀)流道的密封是单独密封，克服了大直径平面密封垫易磨损的缺点；三是各柱有更多的组合，可以同时处理几种不同的浸提液；四是传动及控制简单，耗能低；五是维修保养简单，营运成本低。
图I和图2为本发明的结构示意图。图3为本发明活动阀工作原理的结构示意图。图4为本发明的工作流程示意图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图I至图3所示的一种用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，包括转动盘I、固定盘2、固定阀3和活动阀4，所述转动盘I相对于所述固定盘2同轴心可转动设置，所述固定阀3固定在所述转动盘I上，所述活动阀4滑动设置在所述固定盘2上；所述固定阀3和所述活动阀4的数目相等并且配对设置，每个所述固定阀3和与其配对的所述活动阀4的排列和安装角度相配合；所述固定阀3和所述活动阀4相对接的一端均设置有相互之间配合并且用于自密封的活动过水塞5。用于连续吸附交换设备的多孔分配阀还包括旋转动力装置6和液压系统，所述转动盘I与所述旋转动力装置6传动连接；所述活动阀4上加工有活塞功能特征构成活塞部件7，所述活塞部件7与所述固定盘2上对应的孔密封安装形成活塞运动机构，所述装配后形成的所述活塞运动机构包括上油腔和下油腔，所述上油腔和所述下油腔均通过进出油管13连通到所述液压系统。优选的实施例中，还包括终端控制系统、角度传感器8、活动阀位置传感器9和至少一个感应键位10，所述感应键位10均布固定在所述转动盘I上,所述角度传感器8相对于所述固定盘2固定设置，所述角度传感器8可检测所述感应键位10位置；所述角度传感器8、所述活动阀位置传感器9均数据输入输出到所述终端控制系统；所述旋转动力装置6的控制线路和所述液压系统的控制线路均数据输入输出到所述终端控制系统。所述旋转动力装置6为伺服电机系统，所述转动盘I和所述伺服电机系统通过齿轮系统以齿轮配合方式连接传动。所述齿轮系统包括大齿轮11和小齿轮12 ;所述大齿轮11为从动轮，固定于所述转动盘I上；所述小齿轮12为主动轮，固定于所述伺服电机系统的输出轴上。所述固定阀3均布在所述转动盘I上。本实施例中，连续吸附交换设备多孔分配阀系统新设备的制造办法，多孔分配阀分为旋转部分和固定部分，旋转部分孔与对应的树脂柱进出口相连，而且整体与转盘相连，可随转盘的转动面转动，固定部分的孔和旋转部分的数量相同，并与外部分配板上相应的孔相连，分配板与料液进出装置的物料管相连。固定部分整体与固定支柱相连，保持固定。多孔分配阀的阀孔一一对应，旋转部分的液压自密封阀固定件与树脂柱相连，固定部分的液压自密封可动件与外界各不同的料液管相连，不同的料液(原液，洗脱液、再生液等)通过液压自密封阀进出树脂柱。
当多孔分配阀组件上安装的自密封阀全部结合后，系统进入工作阶段，吸附，洗脱，再生，清洗同时进行，根据工艺要求，一定时间后，自密封阀下阀体在油压的作用下向下移动，使自密封阀的下阀体与上阀体分开，自密封阀完全脱开后，下阀体和上阀体都会自动密封，料液不会漏出阀外.系统在线检测系统确认每个自密封阀都脱开而且有相应的距离，然后多孔分配阀的旋转部分在伺服驱动系统的驱动下转动一个角度，一个转动的角度=360/吸附柱数，或一个转动角度的倍数，在自动角度定位系统的控制下，精确定位，使每个自密封阀都相互对准，自密封阀下阀体在油压的作用下向上移动，使自密封阀的下阀体与上阀体完全密封结合.自密封阀完全结合后，上阀体和下阀体成为一体，料液可顺利通过而且不会外漏.系统在线检测系统确认每个自密封阀都完全结合后，系统进入工作阶段.如此循环，实现了同时连续吸附，洗脱，再生，冲洗的工艺过程。其设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；克服了传统的连续离子交换床吸附过程中易出现偏流现象，造成部分树脂空置浪费，树脂使用效率低，以及解决了解吸、再生过程中化学试剂的用量多，浪费严重，废液排放量大，运行的周期较长，连接的管路及阀门多，操作繁琐等问题和缺点；本发明连续吸附交换设备核心零部件多孔分配阀系统的新设备，可在大规模湿法冶金生产中应用，它同GX直接电沉积设备的结合，使湿法冶金，从矿石到精炼电积，其主体工艺成为只要溶浸、纯化富集一直接电沉积这三个工序，同时可实现自动化、连续化、大规模化工业生产，又可实现矿石低品位，产出高品质(以铜为例可达到99. 99%以上)，低投资成本、高产出、低能耗、低碳排放、低污染环境友好型新技术。本发明是将改变治金工艺过程，节能减排，对低品味以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，其特征在于包括转动盘、固定盘、固定阀和活动阀，所述转动盘相对于所述固定盘同轴心可转动设置，所述固定阀固定在所述转动盘上，所述活动阀滑动设置在所述固定盘上；所述固定阀和所述活动阀的数目相等并且配对设置，每个所述固定阀和与其配对的所述活动阀的排列和安装角度相配合；所述固定阀和所述活动阀相对接的一端均设置有相互之间配合并且用于自密封的活动过水塞。
2.根据权利要求I所述的用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，其特征在于还包括旋转动力装置和液压系统，所述转动盘与所述旋转动力装置传动连接；所述活动阀上加工有活塞功能特征构成活塞部件，所述活塞部件与所述固定盘上对应的孔密封安装形成活塞运动机构，所述装配后形成的所述活塞运动机构包括上油腔和下油腔，所述上油腔和所述下油腔均连通到所述液压系统。
3.根据权利要求2所述的用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，其特征在于还包括终端控制系统、角度传感器、活动阀位置传感器和至少一个感应键位，所述感应键位均布固定在所述转动盘上，所述角度传感器相对于所述固定盘固定设置，所述角度传感器可检测所述感应键位位置；所述角度传感器、所述活动阀位置传感器均数据输入输出到所述终端控制系统；所述旋转动力装置的控制线路和所述液压系统的控制线路均数据输入输出到所述终端控制系统。
4.根据权利要求2所述的用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，其特征在于所述旋转动力装置为伺服电机系统，所述转动盘和所述伺服电机系统通过齿轮系统以齿轮配合方式连接传动。
5.根据权利要求4所述的用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，其特征在于所述齿轮系统包括大齿轮和小齿轮；所述大齿轮为从动轮，固定于所述转动盘上；所述小齿轮为主动轮，固定于所述伺服电机系统的输出轴上。
6.根据权利要求I所述的用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，其特征在于所述固定阀均布在所述转动盘上。
全文摘要
一种用于连续吸附交换设备的多孔分配阀，包括转动盘、固定盘、固定阀和活动阀，所述转动盘相对于所述固定盘同轴心可转动设置，所述固定阀固定在所述转动盘上，所述活动阀滑动设置在所述固定盘上；所述固定阀和所述活动阀的数目相等并且配对设置，每个所述固定阀和与其配对的所述活动阀的排列和安装角度相配合；所述固定阀和所述活动阀相对接的一端均设置有相互之间配合并且用于自密封的活动过水塞。本发明结构简单，造价低，只有国外设备价格的1/3；各柱流道的密封是单独密封，克服了大直径平面密封垫易磨损的缺点；各柱有更多的组合，可以同时处理几种不同的浸提液；传动及控制简单，耗能低；维修保养简单，营运成本低。
文档编号C22B3/42GK102660680SQ20121012970
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者徐纯理, 李新华, 杨斗, 赵路, 邱建宁 申请人:工信华鑫科技有限公司