一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置

文档序号:114319 发布日期:2021-10-19 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置 (Adjustable flat-bottom thickener device capable of carrying out in-situ monitoring ) 是由 李翠平 陈格仲 颜丙恒 胡梦蓉 李�浩 侯贺子 李雪 于 2021-04-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置,包括:浓密机主体、耙架结构以及驱动机构;其中,所述浓密机主体的高度以及所述耙架结构的形态均可进行调节;所述耙架结构设置在所述浓密机主体内,并与所述驱动机构传动连接,所述驱动机构用于驱动所述耙架结构在所述浓密机主体内运动;所述浓密机主体上开设有与所述浓密机主体内部连通的原位监测口,用于依据实验要求对浓密机主体的不同部位进行原位监测或对料浆进行取样分析。本发明可达到底流料浆高浓度稳定排放的效果,同时耙架结构可灵活调节,有利于实验过程中浓密机整体稳定运行,从而提高实验的效率和数据的准确性。(The invention discloses an adjustable flat-bottom thickener device capable of carrying out in-situ monitoring, which comprises: the thickener comprises a thickener main body, a rake frame structure and a driving mechanism; wherein, the height of the thickener main body and the shape of the harrow structure can be adjusted; the rake frame structure is arranged in the thickener main body and is in transmission connection with the driving mechanism, and the driving mechanism is used for driving the rake frame structure to move in the thickener main body; the thickener main body is provided with an in-situ monitoring port communicated with the interior of the thickener main body and used for carrying out in-situ monitoring on different parts of the thickener main body or carrying out sampling analysis on slurry according to experimental requirements. The invention can achieve the effect of stably discharging the high concentration of the underflow slurry, and simultaneously, the structure of the rake frame can be flexibly adjusted, thereby being beneficial to the overall stable operation of the thickener in the experimental process, and further improving the experimental efficiency and the accuracy of data.)

一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置

技术领域

本发明涉及膏体充填工艺环节的浓密机以及高校、科研院所的室内进行的浓密机实验技术领域,特别涉及一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置。

背景技术

发展膏体充填技术是践行国家“绿色开采”理念的重要举措,具有环保、安全、高效等优点,是未来矿山生产发展的主要方向。尾砂浓密作为膏体充填技术的首要环节,底流效果的好坏对后续工艺环节有重要影响,稳定高浓度的底流为矿山连续充填开采提供有力保障。为此,确保浓密机底流浓度的稳定性是实现膏体充填的关键。为探明浓密环节中存在的问题及浓密系统的稳定运行,常常优先在室内开展小型浓密机实验,为工程问题提供理论知识和现场指导。

现有浓密机模型设备往往基于一种特定的结构参数设计,存在以下问题:

1、浓密机主体除进料管、出料管、溢流管外均为密闭结构,实验过程中无法对研究对象进行原位监测,使得研究对象的变化情况不明,难以探明其中存在的问题,具有一定的不足。

2、以往的浓密机模型除了密闭空间外,由于浓密机尺寸的缩小,其底部排料口往往较小,当实验完成时,难以实现快速排料,不利于实验的有效开展,并且其主体结构往往是固定的,只能针对某一特定情况展开实验研究,不利于实验的灵活开展。

3、以往的浓密机耙架结构依据经验设定,不能灵活变动,并且在剪切过程中由于尾砂料浆的浓度增加,使得耙架受力变形,不利于浓密机模型的稳定运行,影响实验的开展。此外,以往浓密机模型往往只聚焦于底部耙架剪切,难以实现稳定的高浓度底流,不利于后续充填环节的顺利进行。

发明内容

本发明提供了一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置,以解决现有的浓密机装置所存在的上述技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:

一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置,包括浓密机主体、耙架结构以及驱动机构;其中,浓密机主体的高度以及耙架结构的形态均可进行调节;

所述耙架结构设置在所述浓密机主体内,并与所述驱动机构传动连接,所述驱动机构用于驱动所述耙架结构在所述浓密机主体内运动;

所述浓密机主体上开设有与所述浓密机主体内部连通的原位监测口,用于依据实验要求对浓密机主体的不同部位进行原位监测或对料浆进行取样分析。

进一步地,浓密机主体包括浓密机底座、可拆卸的中部腔体和浓密机上部结构;其中,浓密机底座、中部腔体和浓密机上部结构从下至上依次可拆卸连接;且浓密机底座、中部腔体和浓密机上部结构上分别开设有多个原位监测口;

所述浓密机上部结构的一侧设置有溢流口,所述溢流口下方设置有尾砂料浆进料管和絮凝剂溶液进料管,所述浓密机上部结构的内部设置有物料混合筒,所述尾砂料浆进料管和所述絮凝剂溶液进料管的末端均插入所述物料混合筒。

进一步地,所述浓密机底座上的原位监测口的数量为两个,且所述浓密机底座上的原位监测口在浓密机底座侧壁上沿所述浓密机底座的径向对称分布;

所述中部腔体上的原位监测口的数量为两个,且所述中部腔体上的原位监测口在所述中部腔体的侧壁上沿所述中部腔体的径向对称分布;

所述浓密机上部结构上的原位监测口位于所述浓密机上部结构的侧壁上,且浓密机上部结构上的各原位监测口的中心线位于同一垂直线上。

进一步地,所述浓密机底座的顶端、所述中部腔体的两端以及所述浓密机上部结构的底端分别设置有连接端;其中,所述浓密机底座、中部腔体和浓密机上部结构上相对应的两个连接端采用螺栓结构进行连接固定。

进一步地,通过螺栓结构固定的两个连接端之间设置有密封圈。

进一步地,所述耙架结构包括耙架传动轴、横置耙架和纵置导水杆;其中,

所述耙架传动轴沿所述浓密机主体的纵向贯穿于整个所述浓密机主体,所述浓密机底座上设置有卡槽,所述耙架传动轴的底端插入所述卡槽,并可在所述卡槽内转动,所述耙架传动轴的顶端与所述驱动机构传动连接;

所述横置耙架固定在所述耙架传动轴上,并与所述耙架传动轴可拆卸连接,所述纵置导水杆穿插于所述横置耙架中,并与所述横置耙架可拆卸连接。

进一步地,所述耙架传动轴通过耙架传动轴连接头进行延长。

进一步地,所述横置耙架与所述耙架传动轴之间通过螺母进行双向固定,所述纵置导水杆与所述横置耙架之间通过螺母进行双向固定。

进一步地,所述驱动机构包括扭矩电机和扭矩电机固定盘;其中,

所述扭矩电机通过所述扭矩电机固定盘安装在所述浓密机主体的顶端,所述耙架结构通过扭矩电机转接头与所述扭矩电机连接。

进一步地,所述原位监测口外部设有防滑圈;所述耙架结构底端设置有弓子结构;其中,所述弓子结构与浓密机底座上的原位监测口位于相同水平位置。

本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

本发明的可进行原位监测的调节式平底浓密机装置既能获得稳定的高浓度底流,又能够实现浓密机运行过程中的原位检测,探明尾砂浓密过程中的絮团结构、孔隙通道等诸多问题。其中,可拆卸式的浓密机主体为实验的操作增添了便捷性,并且方便对实验后的尾砂料浆进行取样分析,以进一步地探究浓密机底流料浆的流变性质等,同时本发明的浓密机装置可依照实验要求对耙架结构进行调整,进而实现稳定的高浓度底流料浆以及优化耙架结构布局,降低耙架剪切扭矩,从而达到浓密机的稳定运行,为膏体充填后续环节提供有力保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的可进行原位监测的调节式平底浓密机装置的结构图;

图2为本发明提供的浓密机底座与中部腔体间的密封圈的结构图;

图3为本发明提供的中部腔体与浓密机上部结构间的密封圈的结构图;

图4为本发明提供的扭矩电机固定盘的结构图。

附图标记说明:

1、浓密机底座;2、中部腔体;3、浓密机上部结构;4、连接端;

5、螺栓结构;6、密封圈;7、溢流口;8、尾砂料浆进料管;

9、絮凝剂溶液进料管;10、原位监测口;11、物料混合筒;12、防滑圈;

13、耙架传动轴;14、横置耙架;15、纵置导水杆;16、卡槽;

17、扭矩电机;18、扭矩电机固定盘;19、扭矩电机转接头;

20、耙架传动轴连接头;21、弓子结构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本实施例提供了一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置,如图1所示,包括浓密机主体、耙架结构以及驱动机构;其中,浓密机主体的高度以及耙架结构的形态均可进行调节;耙架结构设置在浓密机主体内,并与驱动机构传动连接,驱动机构用于驱动耙架结构在浓密机主体内运动;浓密机主体上开设有与浓密机主体内部连通的原位监测口10,可将仪器探头伸入其中,实现实验过程中的原位监测作用,同时在实验过程中也可通过监测口进行取样分析。

具体地,浓密机主体包括从下至上依次可拆卸连接的浓密机底座1、可拆卸的中部腔体2和浓密机上部结构3;其中,中部腔体2的数量可以根据实验选择增加或减少,也可直接选择将浓密机底座1与浓密机上部结构3直接进行连接。通过增加或减少中部腔体2的数量可以对浓密机主体的高度进行调节,从而实现不同的高径比,同时浓密机主体可拆卸,大大增加了实验操作的便捷性。

进一步地,为实现浓密机底座1、中部腔体2和浓密机上部结构3的可拆卸连接,在浓密机底座1的顶端、中部腔体2的两端以及浓密机上部结构3的底端分别设置有连接端4,每个连接端4有十二个孔;将浓密机底座1、中部腔体2和浓密机上部结构3上相对应的两个连接端4采用螺栓结构5进行连接固定,并且在通过螺栓结构5固定的两个连接端4之间设置如图2或图3所示的橡胶材质的密封圈6,以防止漏水。

浓密机上部结构3的一侧设置有溢流口7,供溶液排放;溢流口7下方设置有尾砂料浆进料口和絮凝剂溶液进料口,分别插设有尾砂料浆进料管8和絮凝剂溶液进料管9,两管对称布置,中心处位于同一水平线,原位监测口10位于进料口下方不同位置处。浓密机上部结构3的内部设置有物料混合筒11,尾砂料浆进料管8和絮凝剂溶液进料管9的末端均插入物料混合筒11内,尾砂料浆进料管8和絮凝剂溶液进料管9与物料混合筒11组成物料混合系统。

上述浓密机底座1、中部腔体2和浓密机上部结构3上分别开设有多个原位监测口10;其中,浓密机底座1上的原位监测口10的数量为两个,且浓密机底座1上的原位监测口10在浓密机底座1侧壁上沿浓密机底座1的径向对称分布;中部腔体2上的原位监测口10的数量为两个,且中部腔体2上的原位监测口10在中部腔体2的侧壁上沿中部腔体2的径向对称分布,从而可以对沉降至可拆卸中部腔体2与浓密机底座1内的尾砂料浆进行取样做进一步的探究分析;浓密机上部结构3上的原位监测口10位于浓密机上部结构3的侧壁上,且浓密机上部结构3上的各原位监测口10的中心线位于同一垂直线上。此外,各原位监测口10外部均设有两层防滑圈12,采用高弹性橡皮套外套在原位监测口10上,以防止实验时漏水,便于实验时对探测仪器进行固定使用。

耙架结构包括耙架传动轴13、多个横置耙架14和多个纵置导水杆15;其中,纵置导水杆15主导耙架高度,可以灵活调节。耙架传动轴13沿浓密机主体的纵向贯穿于整个浓密机主体,耙架传动轴13的底端插入浓密机底座1上的卡槽16中,并可在卡槽16中转动,耙架传动轴13的顶端与驱动机构传动连接;驱动机构包括扭矩电机17和如图4所示的扭矩电机固定盘18;扭矩电机17通过扭矩电机固定盘18安装在浓密机主体的顶端,耙架传动轴13的顶端通过扭矩电机转接头19与扭矩电机17连接,组成耙架剪切系统。整体耙架由扭矩电机17驱动、耙架传动轴13带动。

横置耙架14由螺母进行双向固定于耙架传动轴13上,纵置导水杆15穿插于横置耙架14中,构成耙架结构,纵置导水杆15同样采用螺母进行双向固定,扭矩电机17启动时耙架结构在浓密机主体内平稳转动。其中,横置耙架14的数量可按照不同实验要求进行选择,但至少需要两个,横置耙架14的高度也可根据实验目的灵活调节,纵置导水杆15的数量、形状及间距均可依据实验要求进行选择和调节,从而满足不同的实验要求,实现多层剪切作用;此外,耙架传动轴13通过耙架传动轴连接头20进行延长,从而实现其长度可适应性调整。

进一步地,当耙架剪切系统运行时,为便于进行原位观测实验,耙架结构底端设置有可供原位监测的弓子结构21;其中,耙架结构底端的弓子结构21与浓密机底座1上的原位监测口10位于相同水平位置,以满足原位监测时仪器的操作需求。当然,弓子结构21也可根据原位监测口10的位置进行相应的增加。

基于上述,本实施例的浓密机装置的实现过程如下:

1)浓密机底座1通过螺栓结构5和密封圈6与中部腔体2进行安装,按照相同的方式与浓密机上部结构3进行连接,完成浓密机主体的组装。

2)横置耙架14与耙架传动轴13通过螺母进行连接,螺母在横置耙架14上下两端同时固定,防止耙架结构转动过程中发生晃动,将纵置导水杆15按照需求安装在横置耙架14上,同样采用螺母上下进行固定,完成耙架结构的组装。

3)将扭矩电机17与扭矩电机固定盘18通过螺栓结构进行安装,将安装好的耙架结构装入浓密机主体中,将耙架传动轴13底部精准插入到卡槽16中,耙架传动轴13上端通过扭矩电机转接头19与扭矩电机17连接,完成耙架剪切系统的组装。

4)尾砂料浆通过尾砂料浆进料管8与絮凝剂溶液进料管9进入的絮凝剂溶液在物料混合筒11处进行物料混合,生成尾砂絮团结构向下沉降,可将探测仪器伸入到原位监测口10内进行数据收集,待沉降实验结束后可以通过浓密机上部结构3的原位监测口10将上清液排出,将浓密机上部结构3卸掉,可以对中部腔体2和浓密机底座1内的尾砂料浆进行取样做进一步的实验分析。

5)可以依据实验需求对中部腔体2的数量进行增加和减少,从而改变浓密机主体的高径比,满足不同的实验要求。增加或减少中部腔体2时,通过耙架传动轴连接头20对耙架传动轴13进行连接,以调整耙架结构的高度。其中,横置耙架14中共有六个小孔供纵置导水杆15选择安装和一个大孔用于耙架传动轴13连接,因此可以根据实验需求选择纵置导水杆15个数和位置满足不同实验条件要求,横置耙架14除了起固定作用外,同时也对尾砂床层进行剪切作用,因此可以依据尾砂床层高度选择横置耙架14数量以及调节横置耙架14的高度,进而促进浓密机稳定高浓度底流排放。

综上,本实施例提供了一种可进行原位监测的调节式平底浓密机装置,该浓密机装置既能获得稳定的高浓度底流,又能够实现浓密机运行过程中的原位检测,探明尾砂浓密过程中的絮团结构、孔隙通道等诸多问题。其中,可拆卸式的浓密机主体为实验的操作增添了便捷性,并且方便对实验后的尾砂料浆进行取样分析,以进一步地探究浓密机底流料浆的流变性质等,同时本实施例提供的浓密机装置可以依照实验要求对耙架结构进行调整,进而实现稳定的高浓度底流料浆以及优化耙架结构布局,降低耙架剪切扭矩,从而达到浓密机的稳定运行,为膏体充填后续环节提供有力保障。

此外,需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是,以上所述仅是本发明优选实施方式,应当指出,尽管已描述了本发明优选实施例,但对于本技术领域的技术人员来说,一旦得知了本发明的基本创造性概念,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

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