专利名称：立式全自动板框压滤机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压滤机，特别是涉及一种立式结构、滤布自动循环运动的PLC (或DCS计算机)控制的立式全自动板框压滤机。
背景技术：
压滤机主要用于矿山、冶金、化工、电子行业以及环保工程中的污水处理， 是一种应用十分广泛的固液分离设备。现有的过滤压滤装置由于结构技术的原 因，多采用卧式手动或半自动加压过滤，卧式手动过滤板框采用塑料制品，生 产效率低、环境污染较大；半自动立式加压过滤装置由于设备也采用电控方法， 但由于其它机构的自动化配合性能较差，其稳定性和生产效率较低，特别是当 密封腔体承压时，设备出现震动和喷液现象，而且在滤布的清洗上基本不能实 现自动化，无法实现真正意义上的全自动压滤处理。发明内容本实用新型的目的是提供一种立式结构、过滤效率高、能耗低、自动化程 度高、产品质量高、操作方便、维护简单、运行成本低、无污染的立式全自动 板框压滤才几。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种立式全自动板框压滤机，其特殊之处在于所述的压滤机包括水平板 框组l,主体支架结构2，板框组的打开与压紧装置3,滤布自动循环行走才/l^J 4，滤布洗涤装置5，自动控制系统6，液压系统7，工艺管路系统8，水平板框 组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统和滤布固定在主体支架结构上；
所述的主体支架结构2是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支撑 框架；所述的水平板框组l为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤^u在结构上实 现了立式结构，叠加的寺反^f医组形成了压榨室、过滤室、和滤液室；所述的多层板框的左右两侧设置多根的导辊27，导辊27上设置能够实现自 动卸料功能的环形滤布12;所述的板框组的打开与压紧装置3包括上下板框9、 10，连板15，配重;^接 压板16,快速提升缸17,顶紧液压缸18,锁紧销19;板框组的快速运动和工 作时大的密封力分别由快速提升缸17,顶紧液压缸18实现，提高了设备的稳定 性和工作效率；所述的水平板框组1的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由连 接在主体支架2上的快速提升缸17带动配重联接压板16和连板15实现板框组 1的打开闭合；所述的滤布循环行走机构4为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构；所述的滤布洗涤装置5由洗涤箱22，喷头23，洗涤水管24，洗涤水控制阀 25构成，实现了滤布自动洗涤功能；所述的自动控制系统6与液压系统7及工艺管路系统8构成了压滤机的机电 一体化功能。所述的水平板框组1中的压榨室由隔膜11镶嵌在上板框9中，完成对饼层 的压榨，挤出水分；固体分离室由上板框9、隔膜ll、下板框IO、与平铺在下 板框10上的滤布12构成，完成固体颗粒和液体的分离，同时也完成洗涤与吹 干功能；滤液室由滤布12、下板框IO、密封条13以及滤布下面的隔栅14构成， 完成滤液的排;故。
所述的滤布自动循环行走机构4主要由导辊安装架26、环形滤布12,导辊 27，压辊28,驱动辊29，驱动马达32,滤布调偏装置30，滤布张紧机构31构 成；由液压马达带动驱动辊29，在压辊28的作用下驱动环形滤布12在各个导 辊27上作循环往复运动。所述的装置中的快速提升缸17固定在底座20和上框架21之间，配重联接 压板16与快速提升缸1"7的可动端连接，带动板框组l作下密封、上抬起动作； 顶紧液压缸18连接在底座20上，向上顶板框组1与快速提升缸17下运动共同 实现密封过滤室功能。所述的装置滤布洗涤装置5由水管路24在夹管阀25的控制下，向喷头23 提供压力水，对运行的过程中滤布12进行双面沖洗。所述的在控制系统6中，通过滤布测缝传感器和位移编码器对滤布定位， 使得滤布的接缝不在板框组过滤室停下，防止滤液泄露；通过张紧传感器和张 紧装置31调整滤布12与驱动辊29的摩擦力，防止滤布打滑；通过测偏传感器 和调偏装置30对滤布12的偏移进行纠偏。所述的装置板框的打开与闭合位置由控制系统6的4亍程传感器测控， 系统7的保护功能通过压力传感器与控制系统6来实现，工艺阀的打开与闭合 由控制系统监控，并对工艺管路系统8的压力值进行监控，实现保护功能。所述的控制系统6由中央控制单元，人机界面，探测单元，执行单元。PLC 根据探测单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设 定程序对各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动作，或使电机 运转，或发出声光报警信号。所述的液压系统7由液压管路，泵，多个三位四通电》兹换向阀，多个二位四 通电磁换向阀，插销油缸，快速作用缸，顶紧缸，液压马达，储能器，溢流阀， 流量阀，减压阀，节流阀，压力传感器，过滤器，液位计，单向阀，平衡阀等
元件组成；该系统为工艺阀34、滤布驱动马达32、滤布张紧马达33、快速提升 缸17、顶紧油缸18提供动力，并且与控制系统6组成了设备的机电一体化功能 的主体。所述的工艺管路系统8由管路35,工艺夹管阀34，泵36,压力变送器37组成。本实用新型相对于现有技术，其优点如下其可整天24h工作，无人看管， 全自动操作；吹风、洗涤效率好，滤饼水分低；适合难过滤的物料；可在几秒 钟内卸掉所有滤饼而无残留，同时洗涤滤布；通过CIP清洗整个过滤面积，4吏 滤布有很高的工作寿命和恒定的产量；过滤机的占地面积小，生产量却很大； 整个过滤机用不锈钢制造，滤板带有PP材质制造的压榨膜；操作及维护成本低， 能在几分钟内很容易地更换滤布；生产效率高、能耗少；设备的通用性高、收 益率高、辅助时间短等。附困说明
图1为全自动立式压滤机正面结构示意图； 图2为全自动立式压滤机侧面示意图； 图3为板框结构示意图； 图4为板框组的打开与压紧装置示意图； 图5为滤布行走与洗涤机构示意图； 图6为控制系统主控制流程示意图； 图7为液压系统组成示意图； 图8为工艺管路流程示意图；具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。 立式全自动板框压滤机，包括水平板框组l，主体支架结构2，板框组的打
开与压紧装置3，滤布自动循环行走机构4，滤布洗涤装置5，自动控制系统6， 液压系统7，工艺管路系统8等；参见
图1， 2所示，水平板框组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统 和滤布固定在主体支架结构上，滤布自动循环行走^l构、滤布洗涤装置和液压 系统设置在压滤机过滤主体的側面，自动控制系统的主电控拒设置在设备本体 以外。所述的主体支架结构2是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支 撑框架；所述的水平寿反框组1为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤机在结构上 实现了立式结构，叠加的板框组形成了压榨室、过滤室、和滤液室；所述的多层板框的左右两侧设置了多根导辊27，导辊27上设置能够实现自 动卸料功能的环形滤布12;所述的板框组的打开与压紧装置3包括上下板框9、 10，连板15，配重联 接压板16,快速提升缸17，顶紧液压缸18，锁紧销19;板框组的快速运动和 工作时大的密封力分别由快速提升缸17，顶紧液压缸18实现，提高了设备的稳 定性和工作效率；所述的水平板框组1的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由 连接在主体支架2上的快速提升缸17带动配重联接压板16和连板15实现板框 组l的打开闭合；所述的滤布循环行走机构4为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动 调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构；所述的滤布洗涤装置5由洗涤箱22,喷头23，洗涤水管24，洗涤水控制阀 25构成，实现了滤布自动洗涤功能；整个设备是集机械、控制、液压、气动技术为一体的过滤设备，并带有各
种检测、保护元件以确保全自动功能的实现。设备的这些主要系统的有效配合 实现了该压滤机的立式结构，使其既区别于卧式压滤机，也区别于一般意义上 的立式压滤才/L。参见图3所示，板框组为多层平板叠加联动，过滤板框叠加后形成三个室， 可分别完成过滤、压榨和滤液的排出。所述的水平板框组l中的压榨室由隔膜11镶嵌在上板框9中，在高压水的 作用下，完成隔膜对饼层的压榨，挤出滤液；固体分离室由上板框9、隔膜ll、 下板框IO、与平铺在下板框10上的滤布12构成，完成固体颗粒和液体的分离， 同时也完成洗涤与吹干功能；滤液室由滤布12、下板框IO、密封条13以及滤 布下面的隔4册14构成，通过管道完成滤液的排;改。通过这样的设置，过滤、一 次隔膜挤压、滤饼洗涤、二次隔膜挤压、滤饼吹干、滤饼吹落都在这些多层工 作室里完成，再通过滤布行走机构、滤布洗涤装置的有机配合，完成滤饼排出 与滤布洗涤的全部动作。参见图4所示，板框组的打开与压紧装置由上下板框、连板、配重联接压 板、快速提升缸、顶紧液压缸、锁紧销组成。板框組的快速运动和工作时大的 密封力分别由两种不同形式的油缸承担，板框移动到打开位和闭合位时，锁紧 销都要插进立柱上的定位孔，对配重联接压板进行定位，定位的同时，顶紧缸 挤压板框实现板框组的密封，保证了压滤全部工作过程得以实现。本实用新型 采用了快速双向等速运动油缸，油的出入口同时从杆端进入，油缸杆固定不动， 缸体的运动带动整个板框组的运动，这种设置具有结构紧凑、连接刚性好、密 封性好、承受压力高、无需设置緩冲装置、运动平稳、执行效率高等特点。所述装置中的快速提升缸17固定在底座20和上框架21之间，配重联接压 板16与快速提升缸17的可动端连接，带动板框组1作下密封、上抬起动作； 顶紧液压缸18连接在底座20上，通过向上顶紧板框组1实现密封过滤室的功 能。参见图5所示，所述的滤布自动循环行走机构4主要由导辊安装架26、环 形滤布12，导辊27，压辊28,驱动辊29，驱动马达32，滤布调偏装置30，滤 布张紧机构31构成；由液压马达带动驱动辊29，在压辊28的作用下驱动环形 滤布12在各个导辊27上作循环往复运动。滤布的驱动行走机构由驱动辊、背 压辊和几十个导辊组成，滤布实现了蛇形循环排布形式，循环行走是实现自动 卸料和自动洗涤的保证。滤布在运行过程中，由于长度^艮长，会出现跑偏现象。 滤布的跑偏通过光电传感器检测，检测的信号通过控制器处理后驱动调偏装置 的电机，电机的正反转使滤布居中行走。板框打开后，滤布的行走过程实现了 饼层的自动卸料。板框组打开和闭合时，滤布需松弛和张紧，张紧轮的驱动采 用液压马达，改变液压油的流向实现吊挂机构中浮动轮的顺逆时转向，以达到 滤布的张紧和松弛。为保证滤布在驱动辊转动的瞬间不打滑，在驱动辊的旁边 设置了被压辊，增大与驱动辊的包角，增大了驱动的摩擦力，有效地防止了瞬 间打滑而产生的滤布定位不准。滤布行走时，设在底部的洗涤装置根据程序设 定自行打开，由多个喷头向滤布的正反面喷水，清洗滤布，以确保过滤效果和 滤布的〗吏用寿命。参见图6所示，所述的控制系统6由中央控制单元，人机界面，探测单元， 执行单元。PLC根据探测单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信 号，按照主设定程序对各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动 作，或使电机运转，或发出声光报警信号。控制系统有中央控制单元、人机界面、探测单元、执行单元。中央控制单 元包括PLC基本模块，1/0模块，1/0扩展模块，A/D模块；人机界面包括 触摸屏；探测单元包括物理压力传感器，压力变送器，电磁接近开关，光电行程开关，光电位置传感器，温度传感器，增量式编码器；执行单元包括液
压电磁换向阀，电磁工艺阀，电机，声光报警器。PLC根据探测单元的各个传感 器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设定程序对各个信号进行运 算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动作，或使电机运转，或发出声光报警信 号。由控制系统6的行程传感器对板框的打开与闭合位置测控，液压系统7的 保护功能通过压力传感器与控制系统程序设定的*进行比对处理来实现，工 艺阀的打开与闭合由控制系统监控，并对工艺管路系统8的压力值进行监控， 实现运行全过程的监测和保护功能。在控制系统6中，通过滤布测缝传感器和 位移编码器对滤布定位，使得滤布的接缝不在板框组过滤室停下，防止滤液泄 露；通过张紧传感器和张紧装置31调整滤布12与驱动辊29的摩擦力，防止滤 布打滑；通过测偏传感器和调偏装置30对滤布12的偏移进行纠偏。参见图7所示，所述的液压系统7由液压管路，泵，多个三位四通电磁换 向阀，多个二位四通电磁换向阀，插销油缸，快速作用缸，顶紧缸，液压马达， 储能器，溢流阀，流量阀，减压阀，节流阀，压力传感器，过滤器，液位计， 单向阀，平衡阀等元件组成。该系统为工艺阀34、滤布驱动马达32、滤布张紧 马达33、快速提升缸17、顶紧油缸18提供动力，并且与控制系统6組成了设 备的机电一体化功能的主体。液压系统由液压管路、泵、多个三位四通电磁换向阀、多个二位四通电磁 换向阀、插销油缸、快速作用缸、顶紧缸、液压马达、储能器、溢流阀、流量 阀、减压阀、节流阀、压力传感器、过滤器、液位计、单向阀、平衡阀等元件 组成。该系统为工艺阀、滤布驱动马达、滤布张紧马达、快速运动油缸、顶紧 油缸，并且与控制系统组成了设备机电一体化功能的主体。参见图8所示，所述的工艺管路系统8由管路35，工艺夹管阀34,泵36, 压力变送器37组成。
物料输送泵使过滤物料能够在一定的压差下有效过滤，水泵提供的动力确 保了压榨效果和洗涤效果，气泵使得滤饼吹干、滤饼吹落得以实现。集机械、 液压、控制技术、橡胶技术于一体的工艺夹管阀是该型压滤机自动化运行的重 要保证，工艺夹管阀通过液压控制实现了运行稳定、动作灵敏等特点，控制传 感器的增设使工艺管路的通断实现了智能化，橡胶芯的采用能够快速控制流体 介质的通断。多路压力变送器能够监测管道上介质的工作参数，有效反馈各种 监测数据，通过控制单元的处理，控制其他部分执行器件的有效工作。所述的自动控制系统6与液压系统7及工艺管路系统8构成了压滤机的机 电一体化功能。工艺管路系统由管路、工艺夹管阀、泵、压力变送器组成。自控阀、泵、 变送器、仪表在PLC的控制下，根据程序设定的参数和时间依次控制进料、洗 涤、挤压、吹干、料吹落等操作，各工艺动作与参数信号反馈到中央控制单元 与设定的参数进行比对，从而实现所有工艺操作的完全自动化。通过以上方法，该实用新型涉及的立式全自动板框压滤机实现了占地面积 小的立式结构，实现了所有动作的完全自动化操作、实时检测和自动调节功能， 实现了各种动作的自动保护功能，动作的自动化缩短了工作时间增加了设备的 产能，良好的密闭措施保证了设备无粉尘和液体污染。该设备采用的技术先进， 元器件性能优良，是一种有着广泛用途的固液分离设备。
权利要求1、一种立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的压滤机包括水平板框组(1)，主体支架结构(2)，板框组的打开与压紧装置(3)，滤布自动循环行走机构(4)，滤布洗涤装置(5)，自动控制系统(6)，液压系统(7)，工艺管路系统(8)，水平板框组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统和滤布固定在主体支架结构上；所述的主体支架结构(2)是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支撑框架；所述的水平板框组(1)为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤机在结构上实现了立式结构，叠加的板框组形成了压榨室、过滤室、和滤液室；所述的多层板框的左右两侧设置多根的导辊(27)，导辊(27)上设置能够实现自动卸料功能的环形滤布(12)；所述的板框组的打开与压紧装置(3)包括上下板框(9)(10)，连板(15)，配重联接压板(16)，快速提升缸(17)，顶紧液压缸(18)，锁紧销(19)；板框组的快速运动和工作时大的密封力分别由快速提升缸(17)，顶紧液压缸(18)实现，提高了设备的稳定性和工作效率；所述的水平板框组(1)的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由连接在主体支架(2)上的快速提升缸(17)带动配重联接压板(16)和连板(15)实现板框组(1)的打开闭合；所述的滤布循环行走机构(4)为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构；所述的滤布洗涤装置(5)由洗涤箱(22)，喷头(23)，洗涤水管(24)，洗涤水控制阀(25)构成，实现了滤布自动洗涤功能；所述的自动控制系统(6)与液压系统(7)及工艺管路系统(8)构成了压滤机的机电一体化功能。
2、 根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的水 平板框组l中的压榨室由隔膜(11)镶嵌在上板框(9)中，完成对饼层的压榨， 挤出水分；固体分离室由上板框(9)、隔膜(ll)、下板框(IO)、与平铺在下 板框(10)上的滤布(12)构成，完成固体颗粒和液体的分离，同时也完成洗 涤与吹干功能；滤液室由滤布U2)、下板框(IO)、密封条(13)以及滤布下 面的隔栅(14)构成，完成滤液的排放。
3、 根据权利要求1或2所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于滤布 自动循环行走机构(4)主要由导辊安装架(26)、环形滤布(12)，导辊(27)， 压辊(2S),驱动辊(29)，驱动马达(32),滤布调偏装置(30)，滤布张紧机 构(31)构成；由液压马达带动驱动辊(29)，在压辊(28)的作用下驱动环形 滤布(12 )在各个导辊(27 )上作循环往复运动。
4、 根据权利要求1或2所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述 的装置中的快速提升缸(17)固定在底座(20)和上框架(21)之间，配重联 接压板(16 )与快速提升缸(17 )的可动端连接，带动板框组(1)作下密封、 上抬起动作；顶紧液压缸(18)连接在底座(20)上，向上顶板框组(1)与快 速提升缸(17)下运动共同实现密封过滤室功能。
5、 根据权利要求l所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的装 置滤布洗涤装置(5)由水管路(24)在夹管阀(25)的控制下，向喷头(23) 提供压力水，对运行的过程中滤布(12)进行双面冲洗。
6、 根据权利要求l所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于在控制系 统(6)中，通过滤布测缝传感器和位移编码器对滤布定位，使得滤布的接缝不 在板框组过滤室停下，防止滤液泄露；通过张紧传感器和张紧装置(31)调整滤布(12)与驱动辊(29)的摩擦力，防止滤布打滑；通过测偏传感器和调偏 装置(30)对滤布(12)的偏移进行纠偏。
7、 根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的装 置板框的打开与闭合位置由控制系统(6)的行程传感器测控，液压系统(7) 的保护功能通过压力传感器与控制系统(6)来实现，工艺阀的打开与闭合由控 制系统监控，并对工艺管路系统(8)的压力值进行监控，实现保护功能。
8、 根据权利要求l所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的控 制系统(6)由中央控制单元，人机界面，探测单元，执行单元，PLC根据探测 单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设定程序对 各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁闽动作，或使电机运转，或 发出声光报警信号。
9、 根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的液 压系统(7)由液压管路，泵，多个三位四通电》兹换向阀，多个二位四通电磁换 向阀，插销油釭，快速作用缸，顶紧缸，液压马达，储能器，溢流阀，流量阀， 减压阀，节流阀，压力传感器，过滤器，液位计，单向阀，平衡阀等元件组成； 该系统为工艺阀(34)、滤布驱动马达(32)、滤布张紧马达(33)、快速提升缸(17)、顶紧油缸(18)提供动力，并且与控制系统(6)组成了设备的机电一 体化功能的主体。
10、 根据权利要求l所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于所述的工 艺管路系统(8)由管路(35)，工艺夹管阀(34),泵(36)，压力变送器(37 ) 等组成。
专利摘要本实用新型涉及一种立式全自动板框压滤机。现有的过滤压滤装置由于结构技术的原因，多采用卧式手动或半自动加压过滤，卧式手动过滤板框采用塑料制品，生产效率低、环境污染较大；半自动立式加压过滤装置由于设备也采用电控方法，但由于其它机构的自动化配合性能较差，其稳定性和生产效率较低，特别是当密封腔体承压时，设备出现震动和喷液现象。本压滤机包括水平板框组，主体支架结构，板框组的打开与压紧装置，滤布自动循环行走机构，滤布洗涤装置，自动控制系统，液压系统，工艺管路系统等。其是采用立式结构，实现全自动操作，因而过滤效率高、能耗低、自动化程度高、产品质量高、操作方便、维护简单、运行成本低、无污染。
文档编号B01D25/12GK201052431SQ20072003183
公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者鹏 杨, 赵仕哲, 郭新峰 申请人:西安航天华威化工生物工程有限公司