一种水力旋流器装置的制作方法

文档序号:19775299发布日期:2020-01-24 11:35阅读:354来源:国知局

本实用新型涉及物料分选技术领域,尤其涉及一种水力旋流器装置。



背景技术:

水力旋流器是选煤厂处理煤泥水的关键设备之一,水力旋流器利用离心力来加速矿粒沉降进行分级。水力旋流器的运行效果将直接影响后续工艺的运行情况。如果水力分级旋流器的运行效果差,比如沉沙口堵塞导致大量粗煤泥混入细煤泥中进入浓缩池,或者给矿压力不足导致底流成股流出,粗细煤泥得不到充分的筛选和分级。而如果采用工作人员现场实时监看水力旋流器的运行效果,费时费力,劳动强度高,成本大,且由于个人的主观判断性较大,监测效果不稳定。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种水力旋流器装置,其结构简单、便于使用和维护,其能够实时监测旋流器的运行状态,并在旋流器的运行出现异常时触发报警装置;同时,其实现自动化监测,降低人员劳动强度,降低成本,提高工作效率。

本实用新型技术方案提供的一种水力旋流器装置,包括安装支架、安装在所述安装支架上的旋流器和设置在所述旋流器的外侧的报警装置;

在所述旋流器的底部设置有底流口,在所述底流口的一侧设置有接近开关,所述接近开关与所述报警装置通信连接;

在所述旋流器上还设置有能够被从所述底流口排出的物料驱使转动而使所述接近开关断开的活动挡板;

所述活动挡板可转动地安装在所述旋流器上,且所述活动挡板至少部分位于所述底流口的下方。

进一步地,所述旋流器包括具有通道的工作筒体,在所述工作筒体的顶部设置有溢流管,在所述工作筒体的一侧设置有给料管,所述底流口设置在所述工作筒体的底部;

所述溢流管、所述给料管和所述底流口分别与所述通道连通;

在所述工作筒体的外筒壁上向外延伸有用于安装所述活动挡板的安装部,所述活动挡板的上端铰接在所述安装部上,其下端伸出于所述底流口的下方。

进一步地,在所述活动挡板上设置有用于与所述接近开关耦合的耦合件,所述耦合件能够与所述活动挡板一体转动;

所述接近开关为涡流式接近开关,所述耦合件为导电体,或者;

所述接近开关为霍尔接近开关,所述耦合件为磁体;

所述接近开关具有朝向所述耦合件侧的感应面,所述活动挡板在所述安装部上具有第一位置和第二位置,并能够在所述第一位置与所述第二位置之间转换;

在所述活动挡板处于所述第一位置时,所述耦合件与所述感应面之间的距离小于或等于所述接近开关的动作距离,所述接近开关处于导通状态;

在所述活动挡板处于所述第二位置时,所述耦合件与所述感应面之间的距离大于所述动作距离,所述接近开关处于断开状态。

进一步地,所述活动挡板通过转轴与所述安装部连接;

在所述耦合件上朝向所述接近开关侧设置有与所述感应面平行的耦合件平面,所述耦合件平面与所述转轴的轴线方向垂直;

在所述活动挡板处于所述第一位置时,所述活动挡板竖起,所述耦合件平面与所述感应面相对,且所述耦合件平面与所述感应面之间的距离等于所述动作距离;

在所述活动挡板处于所述第二位置时,所述活动挡板倾斜,所述耦合件平面与所述感应面之间的距离大于所述动作距离。

进一步地,所述转轴固定在所述活动挡板的顶部上;

在沿着所述转轴的轴线方向上,在所述活动挡板上位于所述转轴的下方间隔设置有至少两个凹槽,在所述安装部上对应每个所述凹槽分别设置有连接环;

每个所述连接环分别套接在所述转轴上,且所述连接环至少部分位于相应的所述凹槽内。

进一步地,在所述活动挡板与所述安装部之间设置有用于将所述活动挡板从所述第二位置复位到所述第一位置的弹性复位件。

进一步地,在所述工作筒体的外筒壁上向外延伸有用于安装所述接近开关的固定座;

在所述固定座上设置有定位结构,所述接近开关可拆卸地安装在所述定位结构上。

进一步地,所述报警装置包括控制器和电子显示屏;

所述控制器的输入端与所述接近开关通信连接,其输出端与所述电子显示屏通信连接。

进一步地,所述报警装置还包括有报警器,所述报警器安装在所述安装支架或所述旋流器上,并与所述控制器的输出端通信连接。

进一步地,所述报警器为声音报警器、光报警器或振动报警器,或者为所述声音报警器、所述光报警器和所述振动报警器中任意两种以上的组合。

采用上述技术方案,具有如下有益效果:

本实用新型提供的水力旋流器装置,其根据旋流器正常运行与异常运行时物料从底流口排出的不同分布,在旋流器正常运行时,从底流口排出的物料会冲击到活动挡板,驱使活动挡板转动,使活动挡板处于接近开关的感应区域外,从而断开接近开关,此时,报警机制未被触发,报警装置不会发出报警信号。而在旋流器的运行出现异常时,物料不从底流口排出或者成股地排出,只要物料不冲击到活动挡板并使之转动,活动挡板始终处于接近开关的感应区域内,接近开关会一直处于导通状态,触发报警装置报警,直至运行故障被排除。

本实用新型提供的水力旋流器装置,其结构简单、便于使用和维护,其能够实时监测旋流器是否出现异常运行现象,在旋流器异常运行时触发报警装置;同时,其实现自动化监测,降低人员劳动强度,降低成本,提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的水力旋流器装置在旋流器正常运行物料从底流口排出时的状态示意图;

图2为图1的局部放大图;

图3为图1所示的水力旋流器装置在旋流器异常运行物料从底流口成股地排出时的状态示意图;

图4为图3的局部放大图;

图5为工作筒体、安装部、活动挡板、接近开关与固定座的俯视图;

图6为活动挡板、转轴、耦合件、接近开关和安装部的侧面示意图。

附图标记对照表:

100-水力旋流器装置;1-安装支架;2-旋流器;

21-工作筒体;211-通道;22-底流口;

23-给料管;24-溢流管;25-安装部;

251-连接环;26-固定座;3-活动挡板;

31-耦合件;311-耦合件平面;32-凹槽;

4-转轴;5-接近开关;51-感应面;

6-报警装置;61-报警器;7-物料。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解,根据本实用新型的技术方案,在不变更本实用新型实质精神下,本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明,而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1-4所示,本实用新型一实施例提供的一种水力旋流器装置100,包括安装支架1、安装在安装支架1上的旋流器2和设置在旋流器2的外侧的报警装置6。

在旋流器2的底部设置有底流口22,在底流口22的一侧设置有接近开关5,接近开关5与报警装置6通信连接。

在旋流器2上还设置有能够被从底流口22排出的物料驱使转动而使接近开关5断开的活动挡板3。

活动挡板3可转动地安装在旋流器2上,且活动挡板3至少部分位于底流口22的下方。

也即是,本实用新型提供的水力旋流器装置100,主要由安装支架1、旋流器2、活动挡板3、接近开关5和报警装置6组成。

其中,旋流器2安装在安装支架1上,安装支架1一般具有能够容纳旋流器2的安装空间,安装支架1固定在工作场合上或者可移动地安装在工作场合上,从而使旋流器2稳定安装在工作场合中。

旋流器2,也称为水力旋流器,一般由工作筒体21、给料管23、溢流管24和底流口22组成。工作筒体21内具有通道211,工作筒体21一般由圆柱筒和圆锥筒组成,圆柱筒位于圆锥筒的上方,并与圆锥筒连通;在沿着从上往下的方向上,圆锥筒的内径逐渐变小。给料管23连接在圆柱筒上,并与通道211连通。底流口22,有时也称为沉砂口,底流口22设置在圆锥筒的底部,并与通道211连通。溢流管24位于圆柱筒的顶部,并与通道211连通。

旋流器2的工作原理主要是:在压力作用下,悬浮液(比如矿浆)以一定的速度由给料管23沿切线方向进入通道211,随即在工作筒体21的筒壁限制下作回转运动,粗颗粒的物料因惯性离心力大而被抛向筒壁,并逐渐向下流动,最后由底部的底流口22排出;细颗粒物料向器壁移动的速度较小,被朝向中心流动的液体带动由溢流管24流出,成为溢流。

接近开关5设置在底流口22的一侧,接近开关5可以安装在安装支架1上,也可以安装在旋流器2的外壁上,也可以通过与地面或者天花板连接的支架固定。

接近开关5是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关。当物体接近开关的感应面51到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而驱动直流电器或给计算机装置或控制器提供控制指令。接近开关5可以为涡流式接近开关、电容式接近开关、霍尔接近开关或光电式接近开关等。在接近开关5为电容式接近开关或光电式接近开关等时,活动挡板3的材料不限,只要活动挡板3与感应面51之间的最小距离小于或等于接近开关5的动作距离,就可以与接近开关5感应耦合。在接近开关5为霍尔接近开关时,活动挡板3应为磁性物体。而在接近开关5为涡流式接近开关时,活动挡板3应为导电体。

接近开关5与报警装置6通信连接,在接近开关5导通时,报警装置6被触发;在接近开关5断开时,报警装置6没有被触发,不会进行报警。

本实用新型中所涉及的通信连接,为两个或多个零部件之间通过电路连接或无线信号连接的一种具体连接方式。具体为,电路连接方式包括采用同轴电缆、双绞线、光纤或者电路板等有线连接,无线信号连接方式包括通过无线电技术进行连接的无线网络连接等。

报警装置6可以为报警器61,也可以为控制器与电子显示屏的组合,或者控制器与报警器61的组合等。报警器61可以为声音报警器、光报警器或振动报警器等。

报警装置6可以设置在旋流器2上,也可以布置在安装支架1上,还可以布置在远离工作场合的某个地方等。

活动挡板3是指在旋流器2正常运行时,从底流口22排出的物料能够驱使其相对安装部25转动的板材。为了保证旋流器2正常运行时物料能够冲击到活动挡板3,而在旋流器2异常运行时,物料不会冲击到活动挡板3,在沿着水平方向上,活动挡板3与底流口22之间具有预设间隙,预设间隙大于零。

活动挡板3可以通过转轴4或铰链安装在旋流器2上,也可以通过柔性构件与安装部25连接,只要能够使活动挡板3相对安装部25转动即可。

活动挡板3至少部分位于底流口22的下方,保证物料能够与活动挡板3接触,通过物料的冲击动量使活动挡板3转动,从而使活动挡板3处于接近开关5的感应区域的外侧,进而使接近开关5断开,报警装置6没有被触发报警。

活动挡板3位于接近开关5的一侧,具体位置不限,只要保证在物料冲击活动挡板3之前,活动挡板3位于接近开关5的感应区域内,而在物料冲击活动挡板3之后(活动挡板3没有回转到物料冲击之前的位置),活动挡板3位于接近开关5的感应区域的外侧即可。

如图1-2所示,在旋流器2正常运行时,从底流口22排出的物料呈伞形分布,也就是说,物料7在向下运动的同时,也在进行横向运动,物料7与活动挡板3接触,并提供冲击动量,从而驱使活动挡板3运动,此时,活动挡板3远离接近开关5,并位于接近开关5的感应区域外,接近开关5处于断开状态,报警装置6不会被触发。

在旋流器2异常运行时,比如底流口22堵塞,粗颗粒物料混入细颗粒物料中只能从溢流管24排出,难以达到分级的目的物料;或者,入料压力不达标,掺杂有粗颗粒和细颗粒的物料7成股地从底流口22排出,如图3-4所示,物料7在向下运动的过程中,不做横向运动或者横向运动的幅度不足以接触并冲击到活动挡板3,活动挡板3与接近开关5之间的位置保持不变,活动挡板3始终处于接近开关5的感应区域内,活动挡板3与接近开关5耦合,接近开关5始终处于导通状态,触发报警装置6报警。工作人员可以根据报警装置6,比如通过电子显示屏看到报警显示信号,听到报警器发出报警声音,看到报警灯光,或者感受振动等报警信号。提示工作人员对旋流器2进行停机和检修,排出故障后,在继续进行运行,提高工作效率。一般地,报警装置6与旋流器2配套使用,在旋流器2投入运行后,报警装置6、活动挡板3和接近开关5才投入使用,避免报警装置6一直报警而产生噪音。

综上所述,本实用新型提供的水力旋流器装置100,其根据旋流器2正常运行与异常运行时物料从底流口22不同的排出特点,利用活动挡板3、接近开关5和报警装置6协调配合,实时监测旋流器2的运行状态,并在旋流器2出现异常情况时,及时触发报警装置6报警,从而有效保证旋流器2的运行效果。由于旋流器2水力旋流器装置100不需要工作人员现场实时监看,大大降低人员劳动强度,降低成本,提高工作效率。

较佳地,如图1-6所示,旋流器2包括具有通道211的工作筒体21,在工作筒体21的顶部设置有溢流管24,在工作筒体21的一侧设置有给料管23,底流口22设置在工作筒体21的底部。

溢流管24、给料管23和底流口22分别与通道211连通。

在工作筒体21的外筒壁上向外延伸有用于安装活动挡板3的安装部25,活动挡板3的上端铰接在安装部25上,其下端伸出于底流口22的下方。

也就是,旋流器2主要由工作筒体21、给料管23和溢流管24等组成。工作筒体21的上部一般为圆柱筒,其下部为孔径自上而下逐渐减小的圆锥筒。给料管23设置在工作筒体21的一侧,溢流管24设置在工作筒体21的顶部,底流口22位于工作筒体21的底部,溢流管24、给料管23和底流口22分别与通道211连通。工作时,具有不同颗粒大小的物料从给料管23进入,物料通过通道211的运动引导进行分级,粗颗粒物料的悬浮液从底流口22排出,细颗粒物料的悬浮液从溢流口排出,实现物料分级。

为了便于活动挡板3转动,在工作筒体21的外筒壁上设置有安装部25,安装部25固定在旋流器2的外壁上,并向外延伸,利于活动挡板3转动。活动挡板3的上端通过铰链或转轴4铰接在安装部25上,其下端伸出于底流口22的下方。优选地,工作筒体21的截面呈圆筒形,转轴4的轴线方向平行于工作筒体21的外筒壁的切线方向,利于活动挡板3转动,优化空间布局。

较佳地,在活动挡板3上设置有用于与接近开关5耦合的耦合件31,耦合件31能够与活动挡板3一体转动。

接近开关5为涡流式接近开关,耦合件31为导电体,或者,接近开关5为霍尔接近开关,耦合件31为磁体。

接近开关5具有朝向耦合件31侧的感应面51,活动挡板3在安装部25上具有第一位置和第二位置,并能够在第一位置与第二位置之间转换。

在活动挡板3处于第一位置时,耦合件31与感应面51之间的距离小于或等于接近开关5的动作距离,接近开关5处于导通状态。

在活动挡板3处于第二位置时,耦合件31与感应面51之间的距离大于动作距离,接近开关5处于断开状态。

为了降低接近开关5的灵敏度和可靠性,接近开关5采用涡流式接近开关或者霍尔接近开关,耦合件31相应地为导电体或磁体。

这里所说的导电体是指能够让电流通过的物质或材料。这里所说的磁体是指能够产生磁场的物质或材料,磁体可以为永磁铁、电磁铁或其他具有磁性材料的结构或组件。

在活动挡板3处于第一位置时,耦合件31与感应面51之间的距离小于或等于接近开关5的动作距离,也就是说,耦合件31上任意一点与感应面51上任意一点的之间的距离的最大值小于或者等于接近开关的动作距离,说明耦合件31至少部分位于接近开关5的感应区域内,接近开关5处于导通状态,触发报警装置6报警,说明旋流器2的运行。

在活动挡板3处于第二位置时,耦合件31与感应面51之间的距离大于动作距离,也就是说,耦合件31上任意一点与感应面51上任意一点的之间的距离的最小值大于接近开关的动作距离,说明耦合件31完全位于接近开关5的感应区域的外侧,接近开关5处于断开状态,报警装置6未被触发,说明旋流器2正常运行。

较佳地,如图5-6所示,活动挡板3通过转轴4与安装部25连接。

在耦合件31上朝向接近开关5侧设置有与感应面51平行的耦合件平面311,耦合件平面311与转轴4的轴线方向垂直。

在活动挡板3处于第一位置时,活动挡板3竖起,耦合件平面311与感应面51相对,且耦合件平面311与感应面51之间的距离等于动作距离。

在活动挡板3处于第二位置时,活动挡板3倾斜,耦合件平面311与感应面51之间的距离大于动作距离。

为了便于定位、安装和准直,耦合件平面311和感应面51都设置为平面,两者相互平行,并与转轴4的轴线方向垂直,也就是说,不管活动挡板3如何转动,耦合件平面311始终与感应面51保持平行。

为了提高装置的灵敏度,将活动挡板3处于第一位置时,耦合件平面311与感应面51之间的距离设定为接近开关5的动作距离,此时,耦合件平面311与感应面51距离最小,只要活动挡板3稍微发生转动,耦合件平面311与感应面51之间的距离就会增大,从而接近开关5从导通状态转换为断开状态,显著提高整个装置的灵敏度,从而保证监测效果。

当旋流器2从正常运行转变为异常运行时,物料不再冲击活动挡板3,活动挡板3由于自身重力的作用,往靠近底流口22的一侧转动,并停留在到第一位置上,便于活动挡板3复位。

活动挡板3竖起是指活动挡板3与竖直平面重合,活动挡板3倾斜是指,活动挡板3与竖直平面之间呈预设夹角,预设夹角一般为锐角。

较佳地,如图5-6所示,转轴4固定在活动挡板3的顶部上。

在沿着转轴4的轴线方向上,在活动挡板3上位于转轴4的下方间隔设置有至少两个凹槽32,在安装部25上对应每个凹槽32分别设置有连接环251。

每个连接环251分别套接在转轴4上,且连接环251至少部分位于相应的凹槽32内。

也就是说,转轴4固定在活动挡板3的顶部上,活动挡板3与转轴4一体转动,至少两个凹槽32在活动挡板3上沿着转轴4的轴线方向上间隔地设置,凹槽32位于转轴4的下方,在每个凹槽32上配置一个连接环251,每个连接环251分别套接在转轴4上,且每个连接环251至少部分位于相应的凹槽32内,凹槽32的槽壁和转轴4对连接环251限位,防止连接环251从转轴4上滑出,从而防止活动挡板3与安装部25分离。

较佳地,在活动挡板3与安装部25之间设置有用于将活动挡板3从第二位置复位到第一位置的弹性复位件(图中未标示)。

为了及时将活动挡板3从第二位置复位到第一位置,设在活动挡板3与安装部25之间连接有弹性复位件。弹性复位件可以为扭簧,弹簧片或者具有弹性回复力的结构。弹性复位件为活动挡板3提供的弹性回复力一般较小,使得只要从底流口22流出的物料冲击到活动挡板3,活动挡板3受到物料的冲击力大于或等于弹性复位件的弹性回复力,此时,活动挡板3不能自动从第二位置复位到第一位置上。而只有当物料不再冲击到活动挡板3时,由于弹性回复力的作用,活动挡板3才会从第二位置复位到第一位置上。

较佳地,如图2和图4-6所示,在工作筒体21的外筒壁上向外延伸有用于安装接近开关5的固定座26。

在固定座26上设置有定位结构(图中未标示),接近开关5可拆卸地安装在定位结构上。

为了便于安装和维护,固定座26固定在旋流器2上,并朝外延伸,固定座26可以为板材,也可以为支架等,在固定座26上设置有定位结构,定位结构与接近开关5的位置对应,并与接近开关5连接。定位结构可以为定位孔、卡槽、夹持机构或螺纹连接件等类似物,定位结构与接近开关5可拆卸连接,利于维护,降低维护成本。可拆卸连接方式可以为卡持连接、嵌入、夹紧或者螺纹连接等方式。

较佳地,如图1和图3所示,报警装置6包括控制器(图中未标示)和电子显示屏(图中未标示)。

控制器的输入端与接近开关5通信连接,其输出端与电子显示屏通信连接。

也即是,报警装置6主要由控制器和电子显示屏组成。其中,控制器的输入端与接近开关5通信连接,其输出端与电子显示屏通信连接。在旋流器2处于正常运行时,活动挡板3在物料驱使下远离接近开关5的感应区域,从而断开接近开关5,报警机制未被触发。只有在旋流器2的运行出现异常时,活动挡板3处于接近开关5的感应区域内,接近开关5处于导通状态,控制器的输入端接收到的信号触发控制器的预设阈值,控制器的输出端此时才会向电子显示屏输出报警信号。控制器和电子显示屏可以布置在工作现场,也就是安装支架1或旋流器2上,也可以不在工作现场,而是在远离现场的某个地方。电子显示屏可以以文字或者图像等视觉方式表达报警信号。

较佳地,如图1-4所示,报警装置6还包括有报警器61,报警器61安装在安装支架1或旋流器2上,并与控制器的输出端通信连接。

为了保证现场人员能够及时得知报警信息,在安装支架1或旋流器2上安装有报警器61,报警器61与控制器的输出端通信连接,在报警电路被触发时,报警器61能够以声音、振动或者光等方式提醒现场人员。

较佳地,报警器61为声音报警器、光报警器或振动报警器,或者为声音报警器、光报警器和振动报警器中任意两种以上的组合。

为了实现灵活设计,报警器61可以采用声音报警器,可以采用光报警器,也可以采用振动报警器。

为提高报警器61的准确性,报警器61采用声音报警器、光报警器和振动报警器中任意两种以上的组合,避免由于某个报警器出现故障导致及时发出报警信号。

以上的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本实用新型原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本实用新型的保护范围。

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