一种自动故障检测微泡枪及检测和控制方法与流程

本发明属于矿物加工设备，特别是涉及一种自动故障检测微泡枪及检测和控制方法。

背景技术：

微泡枪(有的名叫微泡发生器)是浮选柱的核心部件之一，直接影响浮选作业指标的优劣。微泡枪是通过高压空气形成的高速喷射作用于矿浆而分裂形成微小气泡，因此在喷咀处会带动矿浆形成高速流动，而高速流动的矿浆就会对喷咀造成磨损，加上高速气流形成的气蚀现象，使得微泡枪的喷咀很容易被损坏，这样就可能造成停机时微泡枪不能正常封堵喷咀，从而出现矿浆渗入，造成微泡枪的堵塞。而在现实生产中，还有多种因素可造成这种堵塞现象，影响微泡枪的正常工作。由于微泡枪直接插在矿浆内，其工作状态很难直观掌握，这就使得现场工作人员很难及时发现已出故障的微泡枪，等到发现选矿指标检验异常时，损失便以相当大了，而且，即使发现指标异常，也不能确定是微泡枪的问题，就算确定是微泡枪的问题，工作人员也很难从几十上百支微泡枪中快速找出问题点。

技术实现要素：

本发明克服上述技术存在的不足，提供一种可及时对故障微泡枪进行更换处理，避免浮选柱出现充气不足、充气不匀的现象，使浮选指标得到持续、有效、稳定的控制，从而减小微泡枪故障对浮选柱指标造成影响的一种自动故障检测微泡枪及检测和控制方法。

一种自动故障检测微泡枪的检测方法，通过在微泡枪内设置气压与气流的检测传感装置，在微泡枪外设置报警装置，当传感装置检测到微泡枪内有大于一个标准大气压的气压却无气流形成时，则控制报警装置报警。

一种自动故障检测微泡枪，包括枪体，所述枪体包括外管、内杆、隔膜仓，所述内杆安装在外管内，内杆前端的堵头密封外管前端的喷口，所述内杆与外管之间的间隙形成气流通道，所述外管后端密封安装在隔膜仓的前端，所述隔膜仓的后端密封安装有与高压气体连通的后内管，所述隔膜仓内安装有电子控制盒，所述后内管的出气口通过电子控制盒与所述气流通道的进气口连通，所述隔膜仓上设有由电子控制盒控制的报警装置；

所述电子控制盒内设有包括后外套和前外套，所述后外套和前外套连接后内部形成封闭的导气腔，所述前外套上设有进气孔，后外套上下两侧开设有将导气腔与外界连通的、沿轴向布设的导向槽，所述后内管的出气口依次通过前外套上进气孔、导气腔和导向槽与所述气流通道连通，所述导气腔内安装有与导气腔内壁滑动连接的后内套和前内套，所述后内套内固定有第一开关、电池和拨杆，前内套内固定有第二开关，所述电池、第一开关、第二开关及报警装置通过导线连接构成一个串联电路，所述拨杆的两端从导向槽伸出，所述隔膜仓内设有与拨杆位置对应的、用于拨杆限位的台阶，所述后外套和前外套与第一开关和第二开关对应位置设置有控制对应开关启闭的开关碰触件，所述后内套和前内套之间通过第二弹簧连接，所述第二弹簧将后内套和前内套分别朝相反方向运动，使得第一开关与第二开关朝开关碰触件方向顶压，非工作状态下，第一开关由于拨杆限位在台阶上使得第一开关与开关碰触件不接触，第二开关在第二弹簧的作用下紧压在对应所述开关碰触件上，所述前内套的前端面压紧前外套内侧密封所述进气孔。采用上述结构，只有电子控制盒的第一开关、第二开关都处于闭合状态时，电路才接通，使得报警装置报警提醒，从而为工作人员发现、检修、更换故障微泡枪提供了依据。

优选地，所述报警装置为安装在隔膜仓的外侧的指示灯。

优选地，所述隔膜仓包括隔膜前套和隔膜后套，所述隔膜前套和隔膜后套密封连接后内部形成安装室，所述安装室内从前端到后端依次设有电子控制盒和套装在后内管上的隔膜前压片、隔膜、隔膜后压片、第一弹簧、弹簧压片和调节螺杆，所述隔膜的外缘密封固定在隔膜前套和隔膜后套之间，所述隔膜通过隔膜前压片和隔膜后压片密封安装在后内管上并且与后内管联动，所述隔膜后压片与弹簧压片之间安装有第一弹簧，所述弹簧压片与调节螺杆连接，所述调节螺杆与隔膜压套为螺纹连接，所述电子控制盒的一端与后内管密封连接，并压紧在隔膜前压片上，另一端与内杆固定连接。

优选地，所述隔膜中心设有通孔，所述隔膜的内缘与外缘都设计有凸起的边环，所述隔膜前套与隔膜后套贴合面均设置有方便卡住隔膜外缘的环形凹槽，所述隔膜的内缘与隔膜前压片及隔膜后压片卡装形成密封。

优选地，所述隔膜后套上设置有用于限位隔膜向后移动距离的仿形台阶。

一种自动故障检测微泡枪的控制方法，用于控制上述微泡枪，具体包括如下步骤：

a、未工作状态：

在第二弹簧的作用下，前内套与前外套压紧，第二开关与对应的开关碰触件接触，此时电子控制盒上的拨杆顶靠在隔膜前套的台阶上限位，后内套不与后外套接触，使得第一开关不与开关碰触件接触，第一开关处于断开状态，此时，第二开关虽处于闭合状态，但整个电路处于断开状态，指示灯不会发光；

b、正常工作状态：

高压空气从后内管进入，经进气孔推开电子控制盒内的前内套，进入电子控制盒内导气腔，从而将第二开关推离开关碰触件，使第二开关处于断开状态；然后高压空气穿过导气腔从导向槽进入气流通道，同时，微泡枪内因压力增大而使隔膜连同后内管、电子控制盒和堵头整体后移，使得空气从喷咀流出，微泡枪内形成有效气流，此时拨杆会离开隔膜前套上的台阶，在第二弹簧的作用下，后内套与后外套压紧，使得第一开关与开关碰触件接触，此时，第一开关虽处于闭合状态，但电路中因第二开关断开，整个电路仍处于断开状态，指示灯不会发光；

c、故障状态：

高压空气从后内管进入，经进气孔推开电子控制盒内的前内套，从而将第二开关推离开关碰触件，使第二开关处于断开状态；同时，微泡枪内因压力增大而使隔膜连同后内管、电子控制盒整体后移，此时拨杆会离开隔膜前套上的台阶，在第二弹簧的作用下，后内套与后外套压紧，使得第一开关与开关碰触件接触，第一开关处于闭合状态，

由于喷咀堵塞，空气不能从喷咀流出，微泡枪内不会形成有效气流，在第二弹簧的作用下，使得前内套与前外套又会压紧在一起，从而第二开关与对应的开关碰触件接触，并使第二开关也闭合；此时，电路中第一开关、第二开关都处于闭合状态，电路接通，指示灯发光，完成故障报警。

综上所述，本发明保证微泡枪出现故障就能及时发现，就可及时对故障微泡枪进行更换处理，进而避免浮选柱出现因充气不足、充气不匀的现象，使浮选指标得到持续、有效、稳定的控制，从而减小微泡枪故障对浮选柱指标造成影响，保证了工厂的经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明电子控制盒的结构示意图。

图3为本发明电子控制盒未工作状态下的结构示意图。

图4为本发明电子控制盒正常工作状态下的结构示意图。

图5为本发明电子控制盒故障状态下的结构示意图。

附图中，1.外管，2.隔膜前套，3.隔膜后套，4.隔膜前压片，5.隔膜后压片，6.弹簧压片，7.调节螺杆，8.后内管，9.内杆，10.三角衬套，11.堵头，12.喷咀外套，13.耐磨喷咀，14.隔膜，15.第一弹簧，16.电子控制盒，17.气管接头，18.指示灯，19.台阶，20.螺栓。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的技术内容进行进一步描述。

如图1所示，一种自动故障检测微泡枪，外管1前端与喷咀外套12密封连接，喷咀外套12内密封粘接有耐磨喷咀13，外管1前端内套有三角衬套10，对内杆9起定心作用，内杆9后端与电子控制盒16连接，内杆9前端连接有堵头11，堵头11与耐磨喷咀13顶紧可形成密封作用；外管1后端与隔膜前套2密封连接，隔膜前套2与隔膜后套3通过多个螺栓20连接，在隔膜前套2与隔膜后套3贴合面都设置环形凹槽，用于卡住固定隔膜14的外缘，隔膜后套3上设置有用于贴靠隔膜14的仿形台阶；隔膜14中心有孔，紧密套于后内管8上，隔膜14的内缘与外缘都设计有凸起的边环，其外缘可卡于隔膜前套2与隔膜后套3贴合面的环形凹槽内形成密封，内缘与隔膜前压片4及隔膜后压片5卡住形成密封；第一弹簧15置于隔膜后套3内，一端与隔膜后压片5顶紧，另一端与弹簧压片6顶紧，通过旋转隔膜后套3上的调节螺杆7可调节弹簧的压缩量，用以调节第一弹簧15的压力；后内管8后端连接有气管接头17，前端则与电子控制盒16连通，在隔膜前套2上安装的指示灯18。

如图2所示，电子控制盒16由后外套112、前外套113螺纹连接构成，连接后内部形成导气腔，所述前外套113上设有进气孔111，后外套112上下两侧开设有将导气腔与外界连通的、沿轴向布设的导向槽106，所述进气孔通过导气腔和导向槽106与气流通道连通，所述导气腔内安装有与导气腔内壁滑动连接的后内套115和前内套114，所述后内套115内固定有第一开关102、电池101和拨杆116，前内套114内固定有第二开关103，本例中第一开关102和第二开关103分别沿移动的方向布设在后内套115的前端和前内套114的后端，使得第一开关102和第二开关103分别面向后外套112和前外套113内导气腔的前后内壁，所述拨杆116的两端从导向槽106伸出，所述隔膜前套2内设有与拨杆116位置对应的、用于拨杆116限位的台阶19，所述后外套112和前外套113与第一开关102和第二开关103对应位置设置有控制对应开关启闭的开关碰触件105，所述后内套115和前内套114之间通过第二弹簧104连接，所述第二弹簧104将后内套115和前内套114分别朝相反方向运动，使得第一开关102与第二开关103朝开关碰触件方向顶压，非工作状态下，第一开关102由于拨杆116限位在台阶19上使得第一开关102与开关碰触件不接触，第二开关103在第二弹簧104的作用下紧压在对应所述开关碰触件105上，所述前内套114的前端面压紧前外套113内侧密封所述进气孔，第二弹簧104用以向两端施加压力，从而迫使第一开关102、第二开关103都处于闭合状态。电池101、第一开关102、第二开关103及指示灯18通过导线连接构成一个串联电路，只有当第一开关102、第二开关103两个开关一起闭合时，指示灯才会发亮。

非工作状态下，由于没有高压空气接入，微泡枪内隔膜14两侧压强相等，在第二弹簧104的作用下，隔膜14会向前鼓起为初始状态，此时堵头11压紧于耐磨喷咀13，形成密封，微泡枪处于关闭状态。

工作时状态下，高压空气从气管接头17的a处接入，沿后内管8，经连接于其前端的电子控制盒16流出，进入微泡枪内腔(由隔膜14、隔膜前套2、外管3等构成)，随着微泡枪内腔的压力迅速增大，隔膜14会向后鼓起，并会连同隔膜后压片5克服第一弹簧15的压力一起后移，贴合于隔膜后套3上的仿形台阶处，同时后内管8及与之相连的电子控制盒16也会后移，同样相连的内杆9、堵头11也会随之后移，于是，堵头11与耐磨喷咀13分离，空气就会喷咀13的内孔k处喷出。

如图3所示，第一种情况——未工作状态：即初始状态下，此时电子控制盒16上的拨杆116会顶靠于隔膜前套2上的台阶上，从而压迫第二弹簧104，拉动后内套115与后外套112的底部分开(在本例中后外套112的底部指的是后外套112沿轴向的内侧面，后外套112的底部相当于第一开关102对应的开关碰触件)，从而松开第一开关102，使其处于断开状态，此时，第二开关103虽处于闭合状态，但整个电路处于断开状态，指示灯18不会发光。

如图4所述，第二种情况——正常工作状态：当高压空气从后内管8进入，会形成一定速度的气流，经b处(电子控制盒进气口)快速进入电子控制盒16内时，会推开电子控制盒16内的前内套114，进而带动第二开关103离开开关碰触件(在本例中，前外套113内与第二开关103对应的开关碰触件为设置在前外套113进气口111上的顶杆，顶杆不会遮挡进气口)，使第二开关103处于断开状态；同时，微泡枪内因压力增大而使隔膜14连同后内管8、电子控制盒16等整体后移时，此时拨杆116会离开隔膜前套2上的台阶，在第二弹簧104的作用下，推动后内套115与后外套112的底部压紧，从而会触动按下第一开关102，并使之闭合；此时电路中因第二开关103断开，整个电路仍处于断开状态，指示灯不会发光。

如图5所述，第三种情况——故障状态(即在使用的状态下微泡枪发生堵塞)：在使用状态下，微泡枪内有高压空气进入，故第一开关102是闭合的(同第二种情况)，但是，由于喷咀堵塞，空气不能从喷咀流出，微泡枪内不会形成有效气流，在第二弹簧104的作用下，会推动前内套114与前外套113压紧，从而会触动按下第二开关103，并使之闭合；此时，电路中第一开关102、第二开关103都处于闭合状态，电路接通，指示灯18会发光，完成故障报警。

自动故障检测微泡枪的核心是一种微泡枪检测逻辑方法，即微泡枪内有气压而无气流的情况，就可视为微泡枪故障。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不以任何方式限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。