一种直线结构自动化浮沉实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种直线结构自动化浮沉实验装置。它包括从左至右依次设置在预处理槽与脉石收集槽之间的由低密度级至高密度级设置的若干个密度级装置；每个密度级装置均包括外置式的由水浴加热槽外壁和水浴加热槽内壁组成的水水浴加热槽，以及设置在水浴加热槽之内的由浮沉重液桶外壁和浮沉重液桶内壁组成的浮沉重液桶，在每个水浴加热槽的前侧分别设置有浮物收集槽，且在每个浮物收集槽的后侧均设有一组竖直运动液压缸和短程水平运动液压缸，在每个水浴加热槽的外侧分别设有一个密度及压力测定传感器；在与短程水平运动液压缸运动方向相垂直、位于脉石收集槽外侧设置一个长程水平运动液压缸。本发明专利技术能对物料按照密度进行分层并分离出各密度相应产品。

A kind of linear structure and automation experimental device

The invention discloses a linear structure and automatic test device. It includes the order from left to right in the pretreatment setting several density level set by the device of low density high density between the groove and the gangue collecting tank; each density device includes a water bath heating tank is composed of water bath heating and water bath heating wall groove groove of the inner wall of external, and set within water bath the ups and downs of heavy liquid by heating tank barrel outer wall and the inner wall of the barrel and heavy liquid composition and heavy liquid in each bucket, water bath heating groove are respectively arranged in front of the floating material collecting groove, and rear side collecting tank in each float are provided with a group of vertical movement of the hydraulic cylinder and the short horizontal movement of hydraulic cylinder, on the outside of each water bath heating tank are respectively provided with a pressure sensor and density determination; exercise in short-range and horizontal hydraulic cylinder motion perpendicular to the direction, is located in the gangue collecting tank set a long-range lateral movement of liquid level Pressure cylinder. The invention can separate the material according to the density and separate the corresponding products of each density.

【技术实现步骤摘要】
一种直线结构自动化浮沉实验装置
本专利技术专利涉及一种对物料进行按照密度进行分层并自动分离出各个密度相应产品的浮沉装备，这种浮沉机装备可广泛应用于煤炭洗选、铁矿石分选、非金属矿的提质等领域。
技术介绍
“富煤贫油少气”的资源禀赋特性，决定了煤炭在我国能源生产和消费结构中的主体地位，致使我国成为世界最大的煤炭生产国和消费国，由于煤炭是一种有机质和无机质组成的复杂混合物，其含有矸石无用成分和其它有害成分，这些成分需要通过选煤处理被分离出来。目前，重选工艺是选煤厂的主要工艺之一，尤其是具有众多突出优势的重介质选煤在选煤中占有主要地位，而在进行选煤厂设计和评价重选效果时需要进行浮沉实验，为确定煤炭分选方法、制定分选工艺流程及选择相应分选设备等提供依据。所谓浮沉实验是指按照《GBT478-2008煤炭浮沉试验方法》进行，将煤炭煤样用不同密度的重液分成不同密度级，并测定出各个密度级产物的产率及特性。煤炭浮沉实验一般所用氯化锌和水配成的重液作为分离环境，而氯化锌具有挥发性、腐蚀性等特点，对操作人员有害。目前浮沉实验全部需要人工操作完成，工作繁琐且工作效率低下，还可能存在超出实验允许误差的情况；此外，高密度重液很难配制，在寒冷的冬季更是难上加难，而且难以长时间保持配制后重液密度的稳定。特别是当处理煤样多或浮沉煤样量大时，大大增加了人工浮沉实验的劳动强度。因而研发一种对物料进行按照密度进行分层并自动分离出各个密度相应产品的浮沉设备，提高浮沉实验精度、降低人工劳动强度，提高工作效率，对于重选浮沉实验来说具有重要意义，目前国内外对此方面的研究还很少。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对当前缺少用于煤炭浮沉实验的自动化浮沉实验设备而提供一种对物料进行按照密度进行分层并分离出各个密度相应产品的自动化浮沉装备，这种自动化浮沉装备尤其适用于矿物重选时浮沉实验，可广泛应用于煤炭洗选、铁矿石分选、非金属矿分选等
本专利技术的目的可通过以下技术措施来实现：本专利技术的直线结构自动化浮沉实验装置基于液压传动与自动控制技术采用“一”字式机械结构直线布置，即采用从左至右依次设置在预处理槽与脉石收集槽之间的由低密度级至高密度级设置的若干个密度级装置；所述每个密度级装置均包括外置式的由水浴加热槽外壁和水浴加热槽内壁组成的水水浴加热槽，以及设置在水浴加热槽之内的由浮沉重液桶外壁和浮沉重液桶内壁组成的浮沉重液桶，在每个水浴加热槽的前侧分别设置有浮物收集槽，且在每个浮物收集槽的后侧均设有一组用于实现自动捞取浮物至浮物收集槽的竖直运动液压缸和短程水平运动液压缸，在每个水浴加热槽的外侧分别设有一个用于进行密度时时测定及调整的密度及压力测定传感器；在与短程水平运动液压缸运动方向相垂直、位于脉石收集槽外侧设置一个用于捞取浮沉重液桶中沉物、直至到沉物收集槽中的长程水平运动液压缸；受短程水平运动液压缸和长程水平运动液压缸捞取的浮物和沉物走向呈现垂直关系，其运动方向呈现“└”状，整体结构简单，便于实现自动化及适宜于长方形普通建筑结构实验室中安装和使用。本专利技术中所述预处理槽通过预处理槽机架固定安装在位于机架上方的整机支撑板上方的最左端位置，所述脉石收集槽固定安装在整机支撑板的最右端位置；在预处理槽机架与脉石收集槽之间的整机支撑板上由低密度级至高密度级依次安装一号密度级装置、二号密度级装置、三号密度级装置、四号密度级装置、五号密度级装置、六号密度级装置、七号密度级装置，所述浮物收集槽通过螺栓联接分别固定在各个密度级装置前侧的浮物收集槽底座上方；所述竖直运动液压缸通过支撑板固定安装在位于浮物收集槽后侧的支撑底座上，所述短程水平运动液压缸的通过设置在支撑板上的短程水平运动液压缸支撑架固接安装在竖直运动液压缸的上方，且所述竖直运动液压缸、短程水平运动液压缸的运动中心与浮沉重液桶的对称中心共面。所述长程水平运动液压缸的活塞伸缩杆与用于盛装被分离物料的浮沉漏桶之间通过电气信号控制的脉冲磁力卡盘实现自动连接或断开；所述短程水平运动液压缸的活塞伸缩杆与振动搅拌装置或浮物打捞装置亦通过电气信号控制的脉冲磁力卡盘实现自动连接或断开；所述竖直运动液压缸的活塞伸缩杆与短程水平运动液压缸支撑架的相连接，用于调节短程水平运动液压缸的高度。本专利技术的工作原理如下：（1）采用带有筛网的预选脱泥装置预先脱除煤样中的煤泥，经预处理后的待浮沉物料颗粒便经振动装置给入到浮沉桶之中，经过重液分层分离分别出轻、重产物；轻产物通过与短程水平运动液压缸分别活节相连接的浮物收集装置，将浮沉桶中分离上浮的轻产物实现自动捞取，其捞取深度可根据浮沉桶中重液深度和国标进行设定；等待其中的轻产物被全部捞取之后，重产物则由主要做长程水平运动的液压缸勾起浮沉桶进而提取一定高度后，等待一定时间，其沿直线液压导轨进入到相邻高一层密度级重液容器中，进行按密度分层分离，待轻重产物分离充分后，依次重复……从而实现连续性浮沉过程：给料脱泥——浮沉桶内分层分离——轻产物捞取——重产物捞取——浮沉桶内分层分离——轻产物捞取——重产物捞取——分浮沉桶内分层分离——轻产物捞取——重产物捞取……。水平运动液压缸、竖直运动液压缸均由液压控制装置指挥水平液压装置和竖直液压装置沿液压装置做出相应伸缩动作实现精准水平、竖直运动。实际使用过程中根据对矿物实验处理量的需要设计加工制造浮沉桶和水浴加热槽的形状和尺寸规格等，并可根据需要添减机械结构实现增减相应的密度级数的需要。（本示例示意图中是按照煤炭浮沉实验一般的需要绘制的部分代表机械结构）。（2）采用压力密度传感器实时测定浮沉桶中重液密度，并通过数据采集线路传输给相邻上一层浮沉桶，借助自动开关的闭合或张开，流经管（耐热耐腐蚀橡胶材料如聚醚醚酮树脂、聚醚醚酮等），实现紧邻上一层高密度浮沉桶中重液流向紧邻一层低密度浮沉桶，当紧邻一层低密度浮沉桶中重液达到预设密度时，传感器控制开关自动闭合，可实现装置密度测定及自动调节。（3）浮沉桶外围设置均设有水浴加热装置，可根据不同需求加热水浴加热槽中的水，防止重液结晶析出，配合重液密度调整系统来维持浮沉桶内重液浓度基本不变，从而解决高密度级重液密度较难维持的难题，同时亦适合冬季进行浮沉实验。（4）在浮物分层分离过程中通过振动搅拌装置的搅拌扰动作用，可使漏桶物料中的轻重产物得到快速充分分层分离，其搅拌结构简单，速度可控，不会对已分离轻重产物产生干扰，且节省实验时间，提高实验效率。（5）漏桶可以通过卡套装置的结构设置产生旋转运动，在进行小浮沉实验时可以启用，这样即可满足国标对小浮沉实验中要求通过离心运动强化细颗粒进一步按密度分离的要求。本专利技术的有益效果如下：（1）采用“一”字式机械结构直线布置主体装置水浴加热装置、浮沉桶和浮物收集槽，从左至右依次对应布置低密度级至高密度级浮沉重液，适宜于长方形建筑实验室，整机结构简单，易于操作，使用维护简便。（2）基于液压传动与自动控制技术，短程水平运动和长程水平运动液压缸相互配合动作，可分别将每次浮沉完成后的浮物和沉物自动捞取放至相应收集槽中进行下一步处理，自动化程度高，替代了绝大多部分人工操作，降低了人力工作强度，大大提高了浮沉实验效率，且可避免人为引起的实验误差，实验精度高，误差小。（3）自动浮沉装置处理大，特别是当处理煤样多或浮沉煤样量大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线结构自动化浮沉实验装置，其特征在于：所述装置基于液压传动与自动控制技术采用从左至右依次设置在预处理槽（3）与脉石收集槽（19）之间的由低密度级至高密度级设置的若干个密度级装置；所述每个密度级装置均包括外置式的由水浴加热槽外壁（4）和水浴加热槽内壁（5）组成的水水浴加热槽，以及设置在水浴加热槽之内的由浮沉重液桶外壁（6）和浮沉重液桶内壁（7）组成的浮沉重液桶，在每个水浴加热槽的前侧分别设置有浮物收集槽（34），且在每个浮物收集槽（34）的后侧均设有一组用于实现自动捞取浮物至浮物收集槽的竖直运动液压缸（31）和短程水平运动液压缸（13），在每个水浴加热槽的外侧分别设有一个用于进行密度时时测定及调整的密度及压力测定传感器（16）；在与短程水平运动液压缸（13）运动方向相垂直、位于脉石收集槽（19）外侧设置一个用于捞取浮沉重液桶中沉物、直至到沉物收集槽中的长程水平运动液压缸（17）。

【技术特征摘要】
1.一种直线结构自动化浮沉实验装置，其特征在于：所述装置基于液压传动与自动控制技术采用从左至右依次设置在预处理槽（3）与脉石收集槽（19）之间的由低密度级至高密度级设置的若干个密度级装置；所述每个密度级装置均包括外置式的由水浴加热槽外壁（4）和水浴加热槽内壁（5）组成的水水浴加热槽，以及设置在水浴加热槽之内的由浮沉重液桶外壁（6）和浮沉重液桶内壁（7）组成的浮沉重液桶，在每个水浴加热槽的前侧分别设置有浮物收集槽（34），且在每个浮物收集槽（34）的后侧均设有一组用于实现自动捞取浮物至浮物收集槽的竖直运动液压缸（31）和短程水平运动液压缸（13），在每个水浴加热槽的外侧分别设有一个用于进行密度时时测定及调整的密度及压力测定传感器（16）；在与短程水平运动液压缸（13）运动方向相垂直、位于脉石收集槽（19）外侧设置一个用于捞取浮沉重液桶中沉物、直至到沉物收集槽中的长程水平运动液压缸（17）。2.根据权利要求1所述直线结构自动化浮沉实验装置，其特征在于：所述预处理槽（3）通过预处理槽机架(2)固定安装在位于机架(1)上方的整机支撑板(20)上方的最左端位置，所述脉石收集槽(19)固定安装在整机支撑板(20)的最右端位置；在预处理槽机架(2)与脉石收集槽(19)之间的整机支撑板(20)上由低密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，史长亮，顾晓滨，张旭，惠兵，赵继芬，马娇，潘建武，
申请(专利权)人：河北地质大学，
类型：发明
国别省市：河北,13