專利名稱：浮懸擺動(dòng)金屬分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種密度相近的固體常溫的分離裝置，尤其用于分離再生銅熔煉灰渣中真密度相近，而堆積密度和比表面積有差異的金屬物料。
背景技術(shù)：
在處理銅再生熔煉的灰渣時(shí)，經(jīng)碾磨、清洗、幾何分級后的粗顆粒銅料中夾雜有許多未經(jīng)熔化的其它金屬碎片，其中鐵磁性金屬可以通過磁選分離，但一些奧氏體不銹鋼與銅顆粒密度相近，很難用通常的物選方法分離。這些不銹鋼體包括一些片、管、棒狀的碎料和彈簧、螺釘?shù)攘慵?，其形狀各異，幾何尺度差異大。對于這些夾雜在銅料中的不銹鋼碎片，多數(shù)處理熔煉灰渣的企業(yè)都是依靠人工挑選分離，用工量大，效率非常低。CN20071001941. I用于廢金屬分離，根據(jù)金屬熔點(diǎn)不同進(jìn)行加熱熔化離心分離，此法能耗 大，控制復(fù)雜，無法實(shí)施。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述銅熔煉的粗銅顆粒中，存在不能用磁選分離去除其他金屬問題，設(shè)計(jì)一種能在粗銅顆粒分選出不銹鋼等金屬碎料的裝置，達(dá)到既節(jié)約能耗，又提高分離效率和質(zhì)量目的。研究分析這些不銹鋼碎片，雖然其真密度與銅顆粒相近，但堆積密度較小，比表面積大于銅顆粒，在運(yùn)動(dòng)的液體中受到阻滯的作用比銅顆粒大，借助這種特性差異可以采用液體懸浮和機(jī)械擺動(dòng)相結(jié)合的方法進(jìn)行分離。本實(shí)用新型采用以下的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。浮懸擺動(dòng)金屬分離器，它包括電機(jī)、減速器、浮懸分選料斗和固定支架以及分選物收集框，其特征是設(shè)一斜底浮懸分選料斗，浮懸分選料斗底部設(shè)一水平托盤，水平托盤的中心設(shè)可轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸下端與一水平擺動(dòng)桿的一端相固接，所述水平擺動(dòng)桿中間設(shè)一軸向槽，一與減速器輸出端連接的曲柄體，所述曲柄體的曲柄端連接一垂直軸銷，所述擺動(dòng)桿和與擺動(dòng)桿軸向槽活動(dòng)連接的垂直軸銷組成變圓周運(yùn)動(dòng)為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)副，固定在水平盤托上方的浮懸分選料斗以托盤中心軸為中心往返擺動(dòng)。利用液體懸浮和機(jī)械擺動(dòng)相結(jié)合辦法將不同堆集密度的金屬體從銅顆粒中分離，機(jī)械擺動(dòng)是由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變成擺動(dòng)桿往返運(yùn)動(dòng)，而且擺動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)的線速度與曲柄上垂直軸銷在擺動(dòng)桿的軸向槽內(nèi)的行程和方向相對應(yīng)，擺動(dòng)桿正向擺動(dòng)時(shí)擺動(dòng)桿的線速度由小逐漸變大，反向擺動(dòng)時(shí)由大逐漸變小，使浮懸在浮懸分選料斗液體中的不同體積和比重的金屬碎片跟隨分選料斗的擺動(dòng)改變線速度的大小和方向，使輕薄料逐漸漂浮在浮懸分選料斗的上部并由水流沖向料斗口溢出，而比重大的顆粒銅集中在浮懸分選料斗中間并沉入底部斜面存留在浮懸分選料斗底部，該分離裝置可以代替高能耗的金屬熔化離心法，具有節(jié)省能源，控制簡便的優(yōu)點(diǎn)。
圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2表示擺動(dòng)桿被曲柄帶至后面位置。圖3為圖I中的A— A剖視圖。圖4表示擺動(dòng)桿被曲柄帶至前面位置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和工作過程作進(jìn)一步說明。參看圖I所示，浮懸分選料斗5即為分選料斗，是一個(gè)帶斜底51倒錐形容器，容器 上端設(shè)中間開口弧形蓋53，它與底部形成倒錐狀，開口蓋53的上方設(shè)進(jìn)水管6，出水口 52設(shè)在浮懸分選料斗深水區(qū)的上端，浮懸分選料斗5的錐角和斜底角與所選物料有關(guān)，錐角為10 50度，斜底與水平夾角在3 20度，也可為向二個(gè)不同方向傾斜的雙斜底51。浮懸分選料斗5安裝在水平托盤4上面，水平托盤4由圓環(huán)推力球軸承43、上托板45、下托板44和設(shè)在圓環(huán)推力球軸承43中間的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸41組成，上托板45蓋在圓環(huán)推力球軸承43和轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸41上，下托板44的中央穿接轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸41，下托板44與轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸41之間由轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸承42活動(dòng)連接，上托板45外緣與浮懸分選料斗5底邊緣相固定，下托板44外緣與支架8上端連接固定，水平托盤4的上托板45和轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸41被支撐在下托板44上并可以水平轉(zhuǎn)動(dòng)，上托板45轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)浮懸分選料斗5作水平轉(zhuǎn)動(dòng)。在所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸41的下端固定連接一水平擺動(dòng)桿3，水平擺動(dòng)桿3中間設(shè)一軸向槽31，水平擺動(dòng)桿3的另一端為可轉(zhuǎn)動(dòng)的自由端。一設(shè)在水平擺動(dòng)桿3下方的曲柄體2，所述曲柄體2伸出一水平曲柄20，水平曲柄20末端固定一垂直軸銷22，此垂直軸銷22與所述水平擺動(dòng)桿3中間的軸向槽31活動(dòng)接觸，在垂直軸銷22上端面可套接滾球軸承23以增加轉(zhuǎn)動(dòng)接觸靈活性。擺動(dòng)桿3和與擺動(dòng)桿軸向槽31活動(dòng)連接的垂直軸銷22組成變圓周運(yùn)動(dòng)為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)一擺動(dòng)副，使固定在托盤4上方的浮懸分選料斗以托盤中心軸41為中心擺動(dòng)。在所述曲柄體2的中心固定連接動(dòng)力機(jī)I輸出軸21，動(dòng)力機(jī)I包括電動(dòng)機(jī)11和連接電動(dòng)機(jī)輸出的變速器12，電動(dòng)機(jī)11和變速器12連接固定在支架8的橫梁9的一端。在支架8另一側(cè)設(shè)收集被分選出來的集料框7。以下結(jié)合圖2 4對本實(shí)用新型分選作用作簡要描述。由電動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)曲柄體2的曲柄20作圓周運(yùn)動(dòng)，曲柄20的圓周運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲柄20末端的垂直軸銷22也作圓周運(yùn)動(dòng)，由于垂直軸銷22被限制在擺動(dòng)桿3的軸向槽31內(nèi)，當(dāng)曲柄20開始作順時(shí)針圓周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，垂直軸銷22只能從擺動(dòng)桿3的軸向槽31的B點(diǎn)延直線向C點(diǎn)滾動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)將擺動(dòng)桿3拉向箭頭所指的力，使圖2所示變成圖3所示，即隨著曲柄體2的轉(zhuǎn)動(dòng)，垂直軸銷22由軸向槽31的中間滾動(dòng)至軸向槽31的C點(diǎn)，擺動(dòng)桿3的C點(diǎn)線速度由小變大，到C點(diǎn)時(shí)線速度最大。當(dāng)曲柄體2繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，垂直軸銷22離開軸向槽31的C點(diǎn)向軸向槽31的中間點(diǎn)移動(dòng)，如圖4所示，垂直軸銷22移動(dòng)至軸向槽31的中點(diǎn)時(shí)，擺動(dòng)桿3的C點(diǎn)線速度由最大開始逐漸變小，當(dāng)垂直軸銷22和擺動(dòng)桿3從圖2變成圖4所示擺動(dòng)角度為最大接近60度，垂直軸銷22由軸向槽31的中點(diǎn)開始移至B點(diǎn)時(shí)，擺動(dòng)桿3開始逆時(shí)針返回至，如圖3所示。[0019]此時(shí)垂直軸銷22滾至擺動(dòng)桿3的B點(diǎn)，線速度由最小值開始逐漸增大，垂直軸銷22開始從擺動(dòng)桿3的B點(diǎn)向開始軸向槽的中間點(diǎn)滾動(dòng)，進(jìn)行下一次擺動(dòng)，如此不斷進(jìn)行前后循環(huán)擺動(dòng)，由于擺動(dòng)桿3另一端與托盤中心41固定，由托盤帶動(dòng)浮懸分選料斗5與擺動(dòng)桿3同步前后擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度根據(jù)分選物料不同作適當(dāng)設(shè)計(jì)，調(diào)整擺動(dòng)桿3與曲柄20的長度比，擺動(dòng)桿3的擺動(dòng)幅度可在30 90 (正反兩個(gè)方向)度選擇，電機(jī)和變速器也應(yīng)根據(jù)分選物料不同作適當(dāng)調(diào)整功率大小。在進(jìn)行分選工作時(shí)，將待選物料和適量的水加入分選浮懸分選料斗5中，當(dāng)浮懸分選料斗5隨托盤4和擺動(dòng)桿3做正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，線速度由小變大，散落在浮懸分選料斗內(nèi)的物料和水受到浮懸分選料斗5壁的摩擦作用逐漸加速旋轉(zhuǎn)，達(dá)到一定速度后，受切向力的作用，物料和液體被拋向浮懸分選料斗壁，受壁的限制而被抬升。由于物料和水的密度及摩擦系數(shù)不同，物料受力大于水，優(yōu)先被拋浮懸分選料斗5壁，輕薄物料由于比表面較大，受到水的阻滯作用大于顆粒物料，被受力大的顆粒物料排擠，向浮懸分選料斗5中部集中。浮懸分選料斗5反向旋轉(zhuǎn)時(shí)由于線速度由大變小，密度大、摩擦系數(shù)大的物料先受到浮懸分選料斗壁的摩擦作用開始減速下降，而水受到的摩擦力遠(yuǎn)小于物料，其速度的下降滯后于物料。同樣，反轉(zhuǎn)時(shí)水對輕薄物料阻滯作用大于顆粒物料，輕薄物料下降速度小于顆粒物 料。由于速度差的存在，物料下降過程有先后，這樣顆粒物料優(yōu)先落向浮懸分選料斗5底部，而輕薄料被排擠到上部。隨著逐次添加物料和這一往復(fù)擺動(dòng)過程的不斷重復(fù)，輕薄料逐漸集中到浮懸分選料斗上部，并隨水從浮懸分選料斗5上部開口 52溢出落入收集料筐7，而顆粒料留存于浮懸分選料斗內(nèi)沉入斜底51搖擺振動(dòng)至最低處。這套設(shè)備用于處理銅再生熔煉的熔渣，分離銅顆粒中的不銹鋼效果顯著，其分選效率比人工高出5倍以上，這套設(shè)備也可以用于其它有一定密度差別(一般大于I以上)的物料分選，或密度差較小但比表面有較大差別的物料分選。
權(quán)利要求1.浮懸擺動(dòng)金屬分離器，它包括電機(jī)(11)、減速器(12)、浮懸分選料斗(5)和固定支架(8)以及分選物收集框(7)，其特征是設(shè)一斜底浮懸分選料斗(5)，浮懸分選料斗底部設(shè)一水平托盤(4 )，水平托盤(4 )的中心設(shè)可轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(41)，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(41)下端與一水平擺動(dòng)桿(3)的一端相固接，所述水平擺動(dòng)桿(3)中間設(shè)一軸向槽(31)，一與減速器(12)輸出端連接的曲柄體(2)，所述曲柄體(2)的水平曲柄(20)端連接一垂直軸銷(22)，所述水平擺動(dòng)桿(3)和與擺動(dòng)桿軸向槽(31)活動(dòng)連接的垂直軸銷(22)組成變圓周運(yùn)動(dòng)為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)副，固定在水平盤托(4)上方的浮懸分選料斗(5)以托盤中心軸為中心往返擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述水平托盤(4)由推力球軸承(43 )、上托板(45 )、下托板(44 )和設(shè)在推力球軸承(43 )中間的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(41)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述水平擺動(dòng)桿(3)下方設(shè)一曲柄體(2),曲柄體(2)伸出一水平曲柄(20),水平曲柄(20)末端固定連接一與擺動(dòng)桿軸向槽(31)活動(dòng)接觸的垂直軸銷(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述曲柄體(2)的中心固定連接動(dòng)力機(jī)(I)的輸出軸(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述擺動(dòng)桿(3)的擺動(dòng)幅度為30 90度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述浮懸分選料斗斜底(51)與水平夾角為3 20度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述浮懸分選料斗(5)的上端設(shè)中間開口弧形蓋(53 )，開口蓋上方設(shè)進(jìn)水管(6 )，出水口( 52 )設(shè)在浮懸分選料斗(5 )深水區(qū)的上端。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮懸擺動(dòng)金屬分離器，其特征是所述浮懸分選料斗斜底(51)為向二個(gè)不同方向傾斜的雙斜底。
專利摘要浮懸擺動(dòng)金屬分離器，包括電機(jī)、減速器、浮懸分選料斗和固定支架以及分選物收集框，浮懸分選料斗底部設(shè)水平托盤，水平托盤的中心設(shè)可轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸下端與水平擺動(dòng)桿的一端相固接，水平擺動(dòng)桿中間設(shè)軸向槽，一與減速器輸出端連接的曲柄體曲柄端連接一垂直軸銷，擺動(dòng)桿和與向槽活動(dòng)連接的垂直軸銷組成變圓周運(yùn)動(dòng)為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)副，浮懸分選料斗以托盤中心軸為中心往返擺動(dòng)。浮懸在液體中的不同體積和比重的金屬碎片跟隨料斗的擺動(dòng)改變線速度的大小和方向，使輕薄料逐漸漂浮在料斗的上部并由水流沖向料斗口溢出，而比重大的顆粒銅集中在料斗中間并沉入底部斜面，該分離裝置可以代替高能耗的金屬熔化離心法，具有節(jié)省能源，控制簡便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B04C3/00GK202516702SQ20122015563
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者張學(xué)士, 張翼, 洪燮平 申請人:寧波金田銅業(yè)(集團(tuán))股份有限公司