專(zhuān)利名稱(chēng)：磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于磨料微粉加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磨料微粉分級(jí)裝置。
背景技術(shù)：
分級(jí)是磨料微粉加工的重要作業(yè)之一，溢流法是磨料微粉分級(jí)方法中的一種。溢流分級(jí)法是根據(jù)磨料微粉顆粒密度、大小的不同，在介質(zhì)中的沉降速度差異進(jìn)行粗細(xì)分離的一種方法。 目前國(guó)內(nèi)在微粉生產(chǎn)中廣泛使用的現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置如圖1所示。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便；其缺點(diǎn)是料漿濃度低(因而分級(jí)效率低)、大粒不易控制。本實(shí)用新型就是專(zhuān)門(mén)針對(duì)現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置的上述缺點(diǎn)所作的改進(jìn)。 現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置包括有溢流槽1和溢流筒2，所述溢流筒2呈細(xì)長(zhǎng)的漏斗形狀，其中心線位于垂直于水平面的直線上；溢流槽1位于溢流筒2的頂部，所述溢流筒2的頂部開(kāi)口位于溢流槽1內(nèi)；溢流筒2的底部設(shè)置有進(jìn)水口 4和粗料排放口 5，流筒2的中部設(shè)置有料漿進(jìn)口3。 現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置的工作原理是 水經(jīng)過(guò)流量控制后從溢流筒底部進(jìn)入，并從溢流筒頂部溢出。待分級(jí)的料漿從溢流筒中部注入。料漿中的顆粒在溢流筒中主要受到重力、水流的沖力作用。由于磨料微粉顆粒的密度大于水的密度，因此顆粒相對(duì)于水總是在下沉。當(dāng)顆粒濃度足夠低，以致于下沉中相鄰顆粒不會(huì)相互干擾時(shí)，下沉的速度VI由Stokes定律確定 、,_-^——
V- 18/7(Ps-樣品密度(對(duì)同一磨料基本為常數(shù))，Pf介質(zhì)密度，n-介質(zhì)粘度系數(shù)，[ooog] d-樣品粒徑(對(duì)同一磨料為常數(shù))。) 根據(jù)此定律，下沉速度與粒徑D的平方成正比。假設(shè)水流上升速度為V2，當(dāng)VI >=V2時(shí)顆粒相對(duì)溢流筒下沉，當(dāng)VI < V2時(shí)顆粒上浮溢出。水流速度V2由流量控制器控制，理論上在溢流筒的上沿處，如果V2小于目標(biāo)大粒的下沉速度VI，則粗顆粒不會(huì)溢出筒口 ，較小顆粒則從溢流筒頂部溢出，以此來(lái)進(jìn)行分級(jí)。 從以上的工作原理不難看出，現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置要想實(shí)現(xiàn)精密分級(jí)，就得克服以下幾個(gè)方面的影響[0012] 1)料漿濃度的影響 料漿濃度必須足夠稀(例如2 % )，以保證能夠滿足Stokes公式的條件。[0014] 2)流速不均的影響 如果溢流筒內(nèi)各處截面上的水流流速不均或流速不平穩(wěn)，導(dǎo)致局部流速快或慢，則會(huì)出現(xiàn)跑粗粒和顆粒在筒內(nèi)翻涌的現(xiàn)象。[0016] 3)溫度的影響[0017] 由以上Stokes定律可以看到，顆粒的沉降速度與介質(zhì)密度和介質(zhì)粘度系數(shù)有關(guān)，而介質(zhì)密度和介質(zhì)粘度系數(shù)又隨溫度的變化而變化。也就是說(shuō)不同的溫度下顆粒的沉降速度都不同。所以在精密分級(jí)時(shí)，水的流速要即時(shí)的隨溫度的變化而變化。[0018] 4)顆粒形狀的影響 在顯微鏡下，可以看到微粉顆粒的形狀都是不規(guī)則的，有的是片狀、有的是針狀等等。這些不規(guī)則的顆粒在溢流介質(zhì)中的所處的狀態(tài)不一樣其沉降速度也是不一樣的。比如說(shuō)片狀的顆粒在平躺著時(shí)的沉降速度，與其豎直時(shí)的沉降速度有很大的差異。在精密分級(jí)時(shí)，水的流速也要根據(jù)顆粒形狀和其在水中的狀態(tài)來(lái)隨時(shí)調(diào)整。 現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置其工作原理決定濃度很低(例如2% )的顆粒必須在勻速上升的水流中進(jìn)行分級(jí)，它首先要保證溢流筒分級(jí)段的水流是勻速上升的。水從底部注入溢流筒后，經(jīng)過(guò)溢流筒內(nèi)的"V"型段后，水流速才會(huì)均勻，所以料漿在中部注入才滿足其分級(jí)的條件。而溢流筒底部有截面變化，水的流速不均勻，所以料漿進(jìn)口不能設(shè)在底部。[0021] 以上幾個(gè)方面的影B向，決定了現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置必然是低效、分級(jí)精度難以
控制的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，不僅分級(jí)效率
高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、制造方便。 本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，包括有溢流槽和溢流筒，所述溢流筒呈細(xì)長(zhǎng)的漏斗形狀，其中心線位于垂直于水平面的直線上；溢流槽位于溢流筒的頂部；其中，所述溢流筒的頂部開(kāi)口位于溢流槽內(nèi)部或上方；所述溢流筒的底部設(shè)置有料漿進(jìn)口和粗料排放口 ；所述溢流筒的頸部位置，設(shè)置有篩網(wǎng)；所述磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置還包括有超聲波換能器，所述超聲波換能器位于所述篩網(wǎng)的上方。[0025] 本實(shí)用新型的有益效果如下 本實(shí)用新型的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，由于設(shè)置有篩網(wǎng)和超聲波換能器，就能很容易的實(shí)現(xiàn)精密分級(jí)，另外它還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、制造方便、分級(jí)效率高的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，在磨料微粉生產(chǎn)中有很大的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中溢流法分級(jí)裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置的超聲波換能器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明 21.超聲波換能器22.溢流槽23.篩網(wǎng)24.溢流筒25.料漿進(jìn)口 26.粗料排放口211.連接螺桿 212.上金屬蓋板 213.電極片 214.壓電陶瓷215.下金屬蓋板。
具體實(shí)施方式請(qǐng)見(jiàn)圖2至圖3，磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，包括有溢流槽22和溢流筒24，所述溢流筒24呈細(xì)長(zhǎng)的漏斗形狀，其中心線位于垂直于水平面的直線上；溢流槽22位于溢流筒24的頂部；其中，所述溢流筒24的頂部開(kāi)口位于溢流槽22內(nèi)部或上方；所述溢流筒24的底部設(shè)置有料槳進(jìn)口 25和粗料排放口 26 ;所述溢流筒24的頸部位置，設(shè)置有篩網(wǎng)23;所述磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置還包括有超聲波換能器21，所述超聲波換能器21位于所述篩網(wǎng)23的上方。 所述料槳進(jìn)口 25采用管狀結(jié)構(gòu)，中心線位于水平直線上；所述料槳進(jìn)口 25—端為開(kāi)口 ，另一端與所述溢流筒24連通。 所述粗料排放口 26位于溢流筒24的底端，具有朝向下的開(kāi)口 。 所述溢流筒24的頸部的頭部采用分離結(jié)構(gòu)，篩網(wǎng)23呈平面狀攔截在所述溢流筒
24的頭部下方。 所述超聲波換能器21通過(guò)固定裝置夾緊在所述溢流筒24的頭部的溢出口處；所
述固定裝置固定在溢流筒24上。 所述溢流槽22的底部，設(shè)置有細(xì)料排放口。 所述超聲波換能器21由上往下依次包括有連接螺桿211、上金屬蓋板212、電極片213、壓電陶瓷214和下金屬蓋板215。 超聲波工作原理由超聲波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，通過(guò)超聲波換能器21轉(zhuǎn)換成每秒幾萬(wàn)次的高頻機(jī)械振蕩，在介質(zhì)——水中形成超聲波，以正壓和負(fù)壓高頻交替變化的方式在水中疏密相間地向前輻射傳播，使水中不斷產(chǎn)生無(wú)數(shù)微小氣泡并不斷破裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為"空化效應(yīng)"。氣泡破裂時(shí)可形成1000個(gè)大氣壓以上的瞬間高壓，產(chǎn)生一連串的爆炸釋放出巨大能量，對(duì)周?chē)纬删薮鬀_擊，從而對(duì)篩網(wǎng)表面不斷進(jìn)行沖擊，使粘附和堵塞在網(wǎng)孔上的顆粒迅速剝落，從而保證顆粒順利的通過(guò)篩網(wǎng)。 本實(shí)用新型的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，結(jié)構(gòu)如圖2所示。相比較現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置而言增加了兩樣裝置。 一是在溢流筒中增加了篩網(wǎng)，二是在溢出口處增設(shè)了超聲波裝置。 本實(shí)用新型的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置的工作原理是 將調(diào)配好的待分級(jí)料漿泵入溢流筒內(nèi)，并使料漿的流速大于顆粒沉降速度。料漿在溢流筒內(nèi)上升至篩網(wǎng)面，細(xì)的顆粒通過(guò)篩網(wǎng)溢出流走，粗的顆粒則被篩網(wǎng)擋截。對(duì)于細(xì)篩網(wǎng)(例如500目)，通常情況下顆粒會(huì)過(guò)不去而堵住篩網(wǎng)，所以在溢出口處增設(shè)了超聲波裝置，以保證顆粒順利的通過(guò)篩網(wǎng)。只要篩網(wǎng)選用的合適，就可以有效地?cái)r截粗顆粒，從而實(shí)現(xiàn)精密分級(jí)。 前面所述的影響現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置的幾個(gè)方面，對(duì)超聲溢流法分級(jí)裝置而言都不會(huì)造成影響。超聲溢流法分級(jí)裝置在精密分級(jí)時(shí)，溢流流速的控制范圍很寬，在篩網(wǎng)能承受的情況下，只要泵入的料漿流速大于顆粒沉降速度即可，對(duì)于料漿在溢流筒內(nèi)的流速是否均勻沒(méi)有多大要求，因此極易控制。環(huán)境溫度、顆粒的形狀、顆粒間的相互干擾等對(duì)超聲溢流法分級(jí)裝置幾乎沒(méi)有影響。 本實(shí)用新型的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置是通過(guò)篩網(wǎng)的篩分來(lái)實(shí)現(xiàn)分級(jí)的，只要使料漿通過(guò)篩網(wǎng)就可以了 ，注水口和料漿進(jìn)口也就可以合為一個(gè)入口 。將一定濃度的料漿從底部注入，經(jīng)過(guò)溢流筒內(nèi)的"V"型段后，料漿流速會(huì)較均勻，對(duì)篩網(wǎng)的沖擊力會(huì)較小，所 以料漿進(jìn)口設(shè)在底部。它比現(xiàn)有的溢流法分級(jí)裝置減少了一個(gè)注入口，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，更易操 控。 上述所列具體實(shí)現(xiàn)方式為非限制性的，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不偏離本實(shí) 用新型范圍內(nèi)，進(jìn)行的各種改進(jìn)和變化，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，包括有溢流槽(22)和溢流筒(24)，所述溢流筒(24)呈細(xì)長(zhǎng)的漏斗形狀，其中心線位于垂直于水平面的直線上；溢流槽(22)位于溢流筒(24)的頂部；其特征在于所述溢流筒(24)的頂部開(kāi)口位于溢流槽(22)內(nèi)部或上方；所述溢流筒(24)的底部設(shè)置有料漿進(jìn)口(25)和粗料排放口(26)；所述溢流筒(24)的頸部位置，設(shè)置有篩網(wǎng)(23)；所述磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置還包括有超聲波換能器(21)，所述超聲波換能器(21)位于所述篩網(wǎng)(23)的上方。
2. 如權(quán)利要求1所述的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，其特征在于所述料漿進(jìn)口(25) 采用管狀結(jié)構(gòu)，中心線位于水平直線上；所述料漿進(jìn)口 (25) —端為開(kāi)口，另一端與所述溢流筒(24)連通。
3. 如權(quán)利要求2所述的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，其特征在于所述粗料排放口(26) 位于溢流筒(24)的底端，具有朝向下的開(kāi)口。
4. 如權(quán)利要求2所述的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，其特征在于所述溢流筒(24)的頸部的頭部采用分離結(jié)構(gòu)，篩網(wǎng)(23)呈平面狀攔截在所述溢流筒(24)的頭部下方。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，其特征在于所述超聲波換能器(21)通過(guò)固定裝置夾緊在所述溢流筒(24)的頭部的溢出口處；所述固定裝置固定在溢流筒(24)上。
6. 如權(quán)利要求5所述的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，其特征在于所述溢流槽(22)的底部，設(shè)置有細(xì)料排放口。
7. 如權(quán)利要求5所述的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，其特征在于所述超聲波換能器(21)由上往下依次包括有連接螺桿(211)、上金屬蓋板(212)、電極片(213)、壓電陶瓷(214)和下金屬蓋板(215)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，不僅分級(jí)效率高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、制造方便。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置，包括有溢流槽和溢流筒，所述溢流筒呈細(xì)長(zhǎng)的漏斗形狀，其中心線位于垂直于水平面的直線上；溢流槽位于溢流筒的頂部；其中，所述溢流筒的頂部開(kāi)口位于溢流槽內(nèi)部或上方；所述溢流筒的底部設(shè)置有料漿進(jìn)口和粗料排放口；所述溢流筒的頸部位置，設(shè)置有篩網(wǎng)；所述磨料微粉超聲溢流法分級(jí)裝置還包括有超聲波換能器，所述超聲波換能器位于所述篩網(wǎng)的上方。
文檔編號(hào)B03B5/28GK201493160SQ20092019398
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者姚永紅, 張福根, 成旭輝, 邱榮強(qiáng) 申請(qǐng)人:珠海歐美克微粉技術(shù)有限公司