旋振塔式选矿机的制作方法

专利名称：旋振塔式选矿机的制作方法
技术领域：
本发明涉及锥面铺展流重力选矿设备，更具体地说，它涉及一种靠重力、拜格诺(Bagnold)力、离心旋转力和轨道剪切力的复合力场进行选矿的多层圆盘旋振塔式选矿机。
背景技术：
锥面流膜选矿有别于斜面流膜选矿的主要特点是流膜流经的是圆锥面，而不是倾斜平面，因而有一个流膜逐渐铺展或尖缩的过程，如转盘选矿机和多级圆形摇动选矿机的选别盘面为中间高、周边低的锥面，因而其锥面流膜是一个逐渐铺展变薄的流膜；国外的Reichert圆锥选矿机的选别盘面为中间低、周边高的锥面，因而其锥面流膜是一个逐渐变厚的尖缩流膜。由于锥面流膜的矿浆流速不断发生变化，因而存在着一个很大的速度梯度，有利于宽粒级物料中不同粒度颗粒的分选。近年来，人们开展了在传统锥面流膜类选矿设备上加上强大复合力场的研究，以强化和提高选别的效果。锥面流膜类选矿设备国外有Reichert圆锥选矿机，国内有云南锡业公司开发的转盘选矿机、多级圆形摇动选矿机和昆明理工大学开发的振动旋转圆盘选矿机。国内的这三类选矿机为木质选别盘面，质量大，多层化后摇动时惯性大，重心不稳，因而运动稳定性较差，限制了多层化的发展，在一定程度上影响了单位占地面积的处理能力和生产效率。转盘选矿机是靠一偏心摆锤的旋转带动整个圆盘做回转摇动，多级圆形摇动选矿机和振动旋转圆盘选矿机都是靠摇床头的往复运动带动圆盘做回转摇动，不同程度地使机械及其基础发生振动，加大了运动副磨损，影响了构件强度。

发明内容
本发明的目的是设计一种既能产生低频旋转和高频振动复合运动，又能实现多层化，且运行平稳可靠，运动参数易于调整的复合力场选矿设备。
本发明的最大创新之处在于不但实现了重力、拜格诺(Bagnold)力、离心旋转力和轨道剪切力的复合力场的选矿，而且通过双滑块正弦机构实现了选别盘面上每一点的完全可控的闭合曲线轨道剪切运动，解决了选别盘面上每点振动状态不完全一致而导致的重心不稳问题，保证了整个盘面各点运动规律及状态完全一致，即做半径为偏心距大小的闭合曲线运动，从而确保了盘面闭合曲线轨道剪切运动的频率和振幅准确可控、可调。
为实现上述目的，本发明包括选别圆盘4的上托盘19，所述上托盘19的中心固连有传振盘8，传振盘8通过下托盘18传动，下托盘18作为往复双滑块曲柄机构的从动件与曲柄滑块固连，推动上托盘19做每一点完全可控的半径为3-8毫米、频率为3-8Hz闭合曲线水平回旋振动，与此同时，电动机12通过涡轮减速器13驱动上托盘19以0.3-1.5rpm低速转动。
所述往复双滑块曲柄机构由上滑块23、中滑块24、滑块支架25，下托盘镶套26、主动轴29、从动轴32构成，其中，主动轴29与从动轴32的偏心距为曲柄，主动轴29与机架30为转动副，轴套27上端与上滑块23方孔密合后又与下托盘镶套26和下托盘18通过刚性连接构成滑块，中滑块24两侧各有一个矩形凹槽，两凹槽的中心线相互垂直并通过几何中心，上滑块23和滑块支架25各有一个凸榫分别嵌入中滑块24相应凹槽内，滑块支架25固定在机架30上。
所述传振盘8由若干个摩擦轮9摩擦推动，摩擦轮9由下托盘18支承。下托盘18上还均匀布置若干个摩擦轮11，蜗轮减速器13用链轮10带动主动摩擦轮11转动，摩擦轮11摩擦推动上托盘19低速转动。
所述多层选别盘面4为平行叠加的方式，固定在支承柱6的支座5上，支承柱6固定在上托盘19上。
所述的旋振塔式选矿机由从动轴32、主动轴29、调整螺杆38以及锁紧螺钉37组成偏心距调整机构，其中，从动轴32与调整螺杆38为螺旋副，从动轴32与主动轴29为移动副。由弹簧调节杆39、调整端盖40、弹簧座41、弹簧42、钢球45、钢球轴46和螺套47组成3～6组弹簧——钢球支承机构，其中，调整端盖40紧固在下托盘18上，螺套47与调整端盖40紧固，螺套47与钢球轴46和弹簧调节杆39分别为螺旋副，钢球轴46与钢球45滑动接触，调整弹簧调节杆39通过弹簧座4与弹簧42连接。
所述的选别圆盘4为中间高，周边低而具有锥面铺展的流膜分布的平整盘面，用玻璃钢或其它轻型材料制成，表面加中国漆涂层具有粗糙度。选别圆盘4边缘下方有导流沿，并且上一层的边缘导流沿长度比下一层略长，以防止上层导流沿流出的矿浆产品进入下一盘面，影响下一盘面的矿浆流态和分选效果。
所述多层选别圆盘4在保证每层盘面给矿给水所需的垂直空间后，尽量减小盘与盘的间距，以降低所有盘的叠加高度，从而降低整机的重心，减小盘的摇晃，使整机的运转更加平稳，因而也就保证了锥面流膜铺展的平稳性。
所述洗涤水管21为环形水管、洗涤水管21内的水量可调，以便及时冲走松散分层产生的轻矿物。接矿装置为精矿、中矿及尾矿的多隔断的环槽式结构。
本发明提出的旋振塔式选矿机，整体结构方案明确，布局合理、紧凑，设备运行平稳可靠，参数可控可调，原理先进，生产效率高，单位面积的处理能力大，分选效果好。可用于有色金属矿山矿物和细泥的分选。
与现有技术相比，本发明具有如下特点和优越性①实现了在重力、拜格诺(Bagnold)力、离心旋转力和轨道剪切力的复合力场作用下的选矿，在较大程度上强化了分选效果；②旋振塔式选矿机产生的是一个锥面铺展流，矿浆经过给矿器到达选别盘面时，其流膜慢慢铺展，逐渐变薄，流速也随之逐渐降低，因而对物料，特别是细粒级物料的沉降和分选十分有利；
③通过多层选别圆盘的合理平行叠加，实现了锥面铺展流膜选矿的多层化，数倍地提高了处理量；④选别盘面采用玻璃钢制成，而不同于传统的木质材料，既减轻了盘面重量，降低了成本，又减少了运动过程中惯性力的不利影响，保证了选别盘面多层化对设备负荷的要求；⑤采用弹簧—钢球支承机构，通过弹簧弹性保证了选别盘面振动的灵活性，通过钢球的刚性支撑，防止了盘面的大幅颤动，保证了盘面运动的平稳性；⑥通过往复双滑块曲柄机构实现了盘面上每一点的完全可控的闭合曲线轨道剪切运动，解决了选别盘面上每点振动状态不完全一致的问题，从而保证了整个盘面各点运动规律及状态完全一致，即做偏心距大小的闭合曲线轨道剪切运动；⑦旋振塔式选矿机盘面上每一点的闭合曲线轨道剪切运动，极大地加强了颗粒之间的松散剪切和分层，使富集比显著提高，同时锥形盘面做低速自转，在旋转过程中，分选出的不同产品分别流入到不同的接矿槽，从而可以得到不同的产品；⑧能准确调整和控制盘面闭合曲线轨道剪切运动的频率和振幅。


图1为本发明的整机结构简图。
图2为本发明选别圆盘背面的结构示意图。
图3为本发明选别圆盘分选示意图。
图4为本发明上滑块结构图。
图5为本发明中滑块结构图。
图6为本发明滑块支架结构图。
图7为本发明主动轴结构图。
图8为本发明从动轴结构图。
图9为本发明偏心调节结构图。
图10为本发明弹簧—钢球支承机构图。
下面依照说明书附图提供本发明的具体实施例，并做进一步描述。
具体实施例方式
图1为本发明的整机结构简图，图中构件为分矿器1；给矿管2；给矿器3；选别盘面4；选别盘支座5；支承柱6；机架7；传振盘8；摩擦滚轮9；链轮10；摩擦轮11；电动机12；蜗轮减速器13；电动机14；皮带轮15；钢球弹簧支承架16；接矿槽17；下托盘18；上托盘19；冲洗水管20；洗涤水管21；工作平台22；上滑块23；中滑块24；滑块支架25；下盘镶套26；轴套27；轴承28；主动轴29；机架30；轴承座31；从动轴32；轴承33。
其中，选别圆盘4共有6层，均为玻璃钢制成，是中间高、周边低的锥形圆盘面。选别盘面4用螺栓平行均匀的固定在支承柱6的选别盘支座5上，支承柱6固定在上托盘19上。摩擦轮11通过摩擦轮座固定在下托盘18上，上托盘19压在下托盘18的六个均匀布置的橡胶摩擦轮11上，三个电动机12分别通过各自的涡轮减速器13用链轮10直接带动三个摩擦轮11转动，摩擦轮11摩擦推动紧压其上的上托盘19以0.3-1.5rpm低速转动。另有三个刚性小的橡胶摩擦轮支撑上托盘19，提高其平稳性。
三套弹簧—钢球支承装置均匀分担以上构件的重量及载荷。
由上滑块23、中滑块24及滑块支架25，主动轴29、从动轴32、下托盘镶套26构成双滑块往复曲柄机构。上滑块23与轴套27过盈配合连接，轴套27又通过定位键与下托盘镶套26固接，下托盘镶套26与下托盘18用螺钉、销钉连接，故此，上滑块23、轴套27、下托盘镶套26和下托盘18通过刚性连接成为一体。主动轴29与从动轴32构成曲柄，当电动机14带动主动轴29回转时，刚性构件沿中滑块24凹槽作振幅为3-8毫米、频率为3-8Hz闭合曲线水平回旋振动。固定在下托盘18上的摩擦轮9摩擦推动传振盘8振动，将振动传递给上托盘19。
图2为本发明选别圆盘4背面的结构示意图，选别盘的正面为一光滑且有中国漆涂层的锥形圆盘，为了显示盘面背面的加强筋，因此画出了盘的背面结构图。
图3中构件为给矿器3，精矿冲洗水管20，环形洗涤水管21，尾矿接矿槽34，中矿接矿槽35，精矿接矿槽36。A区为给矿区兼尾矿区，B为中矿区，C为精矿区。除盘面相对于地面旋转外，其余5个部件相对于地面均静止。当原矿矿浆通过给矿器3给入到选别圆盘4的A区，轻细物料随矿浆流沿盘面坡度自上而下运动，从A区下边缘流出，进入尾矿接收槽34中，成为尾矿；粗重的物料沉积较快，迅速沉积在盘面上，随盘面逆时针方向转动，进入到B区，由于盘面的振动和洗涤水21的淘洗作用，次重的矿物在B区被冲出，流入到接矿槽35中，成为中矿；最后沉积在盘面上随圆盘旋转到C区的是最重的矿物，由冲洗水管20冲入到接矿槽36中，成为精矿，从而完成了分选。盘面连续的振动和旋转，给矿源源不断的给入，精、中和尾矿源源不断的产出，选别就连续不断的进行。
图4、5、6中，中滑块24两侧各有一个矩形凹槽，两凹槽的中心线相互垂直并通过几何中心，上滑块23和滑块支架25各有一个凸榫能分别嵌入中滑块24相应凹槽内。滑块支架25固定在机架30上。
图7、8中，主动轴29上端有矩形契槽与从动轴32下端矩形榫头为移动副。
图9中，偏心距调节机构由从动轴32、锁紧螺钉37、主动轴29、以及调整螺杆38组成。对偏心距进行调整时，松开两侧锁紧螺钉37，拧动中间调整螺杆38，从动轴32就会在主动轴29的接触断面上产生水平方向的轴心偏移。当达到所需的偏心距时，锁紧两侧的锁紧螺钉37即可。该结构简单、调整方便，保证了选矿工艺对偏心距可调的要求。
图10中，弹簧——钢球支承机构由弹簧调节杆39、调整端盖40、弹簧座41、弹簧42、弹簧垫板43、钢球垫板44、钢球45、钢球轴46和螺套47等部分组成。螺套47与调整端盖40分别用螺钉、弹簧垫圈联接紧固；弹簧调节杆39与钢球轴46拧入螺套47中，并旋到底部；连同调整端盖40，弹簧调节杆39与钢球轴46一起装配在下托盘18上，并用螺钉、弹簧垫圈联接紧固。将下托盘18吊装到位，放入钢球45，并放入弹簧42，以及弹簧座41，通过调节钢球轴46，保证下盘水平，同时调整弹簧调节杆39，使三组弹簧的压缩量一致，从而保证三个钢球分担均匀载荷。该机构不仅结构简单，更重要的是它可防止下托盘出现“颤动”现象，从根本上保证了选别盘面的平稳运动。
本发明的工作原理矿浆由分矿器通过圆盘面中间的空心，由分矿管给入到各层选别圆盘的中心给矿器内，由给矿器给入到各自的选别盘面上，在重力、拜格诺(Bagnold)力、离心旋转力和轨道剪切力的复合力场的作用下，轻、重矿物在选别盘面上按密度大小进行松散——分层，重矿物沉积到矿浆流膜底层，附着在盘面上，随圆盘的旋转，经过中矿区的淘洗作用，向精矿区移动，在精矿区设有精矿冲洗水，将精矿冲入精矿槽内，成为精矿；轻矿物和次重矿物在盘面上的沉积相对较慢，因而随水流向圆盘的周边流动，在图3中A区的边缘流出的是最轻的矿物，进入接矿槽中，成为尾矿；次重矿物随圆盘转动，在圆盘B区经洗涤水淘洗，流入到中矿接矿槽中，成为中矿。由此产出精、中和尾矿等不同的产品。
本发明分选试验技术经济指标已用本发明进行了多组、多矿种分选试验，现选择三例加以说明。
(1)分选云南锡业公司卡房锡老尾矿试样。其优化操作参数为振动频率4.09Hz、偏心距3.45mm、选别圆盘转速138秒/转、给矿量9l/min、给矿浓度14.10％左右以及环形洗涤水的用量660～670Kg/h。在以上最佳操作条件下，对于几乎100％-74μm，90％-37μm如此微细粒级云锡老尾矿样，用旋振塔式选矿机进行分选获得了富集比为3.75、回收率为53.14％的较好指标。用旋振塔式选矿机分选云锡老尾矿卡房试样-74mm+0.010mm粒级的回收率为56.96％、富集比为4的较好指标。
(2)分选柳州华锡车河选矿厂硫化矿尾矿试样。试验表明在富集比为2.20的情况下，其回收率可达52.05％，说明旋振塔式选矿机可以对该试样进行有效的分选。
(3)分选攀钢钛业公司选钛厂重选给矿中-0.2mm粒级的物料。在保证富集比为2的情况下，其回收率可达53.82％，因而旋振塔式选矿机可以对攀钢钛业公司选钛厂重选给矿中-0.2mm粒级的物料进行有效的分选。
由以上选别试验说明本发明不但选别效果好、效率高，而且适应性好，可以实现多种矿物和矿种的选别。特别适合于有色金属矿山矿物和细泥的分选。
权利要求
1.旋振塔式选矿机，包括选别圆盘(4)的上托盘(19)，其特征在于上托盘(19)的中心固连有传振盘(8)，传振盘(8)通过下托盘(18)传动，下托盘(18)作为往复双滑块曲柄机构的从动件与曲柄滑块固连，推动上托盘(19)做每一点完全可控的半径为3-8毫米、频率为3-8Hz闭合曲线水平回旋振动，与此同时，电动机(12)通过涡轮减速器(13)驱动上托盘(19)以0.3-1.5rpm低速转动。
2.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于往复双滑块曲柄机构由上滑块(23)、中滑块(24)、滑块支架(25)，下托盘镶套(26)、主动轴(29)、从动轴(32)构成，其中，主动轴(29)与从动轴(32)的偏心距为曲柄，主动轴(29)与机架(30)为转动副，轴套(27)上端与上滑块(23)方孔密合后又与下托盘镶套(26)和下托盘(18)通过刚性连接构成滑块，中滑块(24)两侧各有一个矩形凹槽，两凹槽的中心线相互垂直并通过几何中心，上滑块(23)和滑块支架(25)各有一个凸榫分别嵌入中滑块(24)相应凹槽内，滑块支架(25)固定在机架(30)上。
3.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于传振盘(8)由若干个摩擦轮(9)摩擦推动，摩擦轮(9)由下托盘(18)支承。
4.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于下托盘(18)上均匀布置若干个摩擦轮(11)，蜗轮减速器(13)用链轮(10)带动主动摩擦轮(11)转动，摩擦轮(11)摩擦推动上托盘(19)低速转动。
5.根据权利要求2所述的旋振塔式选矿机，其特征在于由从动轴(32)、主动轴(29)、调整螺杆(38)以及锁紧螺钉(37)组成偏心距调整机构，其中，从动轴(32)与调整螺杆(38)为螺旋副，从动轴(32)与主动轴(29)为移动副。
6.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于由弹簧调节杆(39)、调整端盖(40)、弹簧座(41)、弹簧(42)、钢球(45)、钢球轴(46)和螺套(47)组成3～6组弹簧一钢球支承机构，其中，调整端盖(40)紧固在下托盘(18)上，螺套(47)与调整端盖(40)紧固，螺套(47)与钢球轴(46)和弹簧调节杆(39)分别为螺旋副，钢球轴(46)与钢球(45)滑动接触，调整弹簧调节杆(39)通过弹簧座(41)与弹簧(42)连接。
7.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于选别圆盘(4)为中间高，周边低而具有锥面铺展的流膜分布的平整盘面，用玻璃钢或其它轻型材料制成，表面加中国漆涂层具有粗糙度。
8.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于选别圆盘(4)边缘下方有导流沿，并且上一层的边缘导流沿长度比下一层略长。
9.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于按选别要求设置选别圆盘(4)的倾角。
10.根据权利要求1所述的旋振塔式选矿机，其特征在于精矿、中矿及尾矿接矿槽(34)、(35)、(36)固定，选别圆盘(4)相对其旋转而进行连续选别。
全文摘要
旋振塔式选矿机，主要由多层选别盘面、支承机构、给矿机构、给水机构和接矿槽组成。多层选别盘面作为往复双滑块曲柄机构的从动件与曲柄滑块固连，推动盘面做每一点完全可控的半径为3－8毫米、频率为3－8Hz闭合曲线水平回旋振动，与此同时，电动机通过涡轮减速器驱动选别盘面以0.3－1.5rpm低速转动。本发明在选别盘面转动的同时，盘面上每一点都做完全可控的闭合曲线轨道剪切运动，利用重力、拜格诺力、旋转力和轨道剪切振动力的复合力场进行选矿，可连续选别，得到不同的产品。本发明整体结构合理，运行平稳可靠，参数可控可调，原理先进，生产效率高，单位面积的处理能力大，分选效果好，特别适合于有色金属矿山矿物和细泥的分选。
文档编号B03B5/30GK1603001SQ200410079550
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日
发明者张文彬, 胡忠弼, 文书明, 孙力军, 于开平, 徐子力, 刘殿文 申请人:昆明理工大学