阅读说明：本技术 智能型干扰床分选机 (Intelligent interference bed separator ) 是由 许建宁 王成尧 李宝 张玉石 伍华超 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能型干扰床分选机,属于煤炭行业粗煤泥分选,筒式主体上端设有行走平台,筒式主体内部安装有紊流板,紊流板中心处设有尾矿排料口,紊流板位于筒式主体底部,行走平台一侧安装有可升降的密度探测器,密度探测器的探测端头位于紊流板上方,筒式主体内部设有耙式机构,耙式机构安装在尾矿排料口上方,紊流板的尾矿排料口通过管路I与尾矿桶连接,筒式主体上端设有入料井,筒式主体侧壁通过管路II与供水箱连接,分选床由智能控制系统控制。具有入料均匀、供水参数优化控制、紊流系统优化设计、尾矿防堆积机构、尾矿连续均匀稳定排料、采用智能化模糊控制算法的干扰床层密度控制功能实现了精矿与尾矿的有效分离,满足煤炭分选生产需要。(The invention relates to an intelligent interference bed separator, which belongs to the separation of coarse coal slime in the coal industry, wherein a walking platform is arranged at the upper end of a cylinder main body, a turbulent flow plate is arranged in the cylinder main body, a tailing discharge outlet is arranged at the center of the turbulent flow plate, the turbulent flow plate is positioned at the bottom of the cylinder main body, a liftable density detector is arranged at one side of the walking platform, the detection end of the density detector is positioned above the turbulent flow plate, a rake mechanism is arranged in the cylinder main body, the rake mechanism is arranged above the tailing discharge outlet, the tailing discharge outlet of the turbulent flow plate is connected with a tailing bucket through a pipeline I, a feeding well is arranged at the upper end of the cylinder main body, the side wall of the cylinder main body is connected with. The system has the advantages of uniform feeding, optimized control of water supply parameters, optimized design of a turbulence system, a tailing anti-accumulation mechanism, continuous, uniform and stable tailing discharge and the adoption of an interference bed density control function of an intelligent fuzzy control algorithm, realizes effective separation of concentrate and tailing and meets the requirement of coal separation production.)

智能型干扰床分选机

技术领域

本发明涉及一种煤炭干扰床分选设备，是一种智能型干扰床分选机，属于煤炭智能粗煤泥分选设备领域。

背景技术

煤炭干扰床分选机是一种利用筒体底部的具有一定压力的上升水流在筒内产生紊流作用进行分选粗颗粒物料（0.15～3mm）的干扰沉降式分选机。上升水流以预定的压力和流量送到压力水箱，再通过紊流板从压力水箱均匀地分散到筒体底部,干扰床的中下部形成由悬浮颗粒组成的床层，该床层中颗粒物高度富集，形成自生介质，颗粒在下降过程中相互干扰，在悬浮物中形成不同的密度梯度，以限制物料通过尾矿底流。粗煤泥物料经入料井进入筒体后分层，粗或重的物料集中于筒体的底部，细物料和全部轻物料则向上部运动，随着新物料的不断加入，细、小而轻的物料通过溢流堰到溢流水槽，粗、大或重的物料沉降到底部，通过排料阀门排出，整个粗煤泥干扰床分选过程由PLC控制器自动控制。

目前，现有的煤炭粗煤泥分选设备，因工艺布置不合理、入料粒级超限、供水参数控制不稳、尾矿堆积、排料不畅、密度调节不佳等原因，普遍存在问题多，应用效果良莠不齐，因而限制了煤炭干扰床分选机的在粗煤泥分选领域的推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能型干扰床分选机，煤炭分选粒度范围：+0.15～3.00mm，通过对粗煤泥入料均匀化、供水参数优化控制、紊流系统优化设计、尾矿防堆积机构、尾矿连续均匀稳定排料、采用智能化模糊控制算法的干扰床层密度控制等多项功能的优化设计和应用，只要用户提供入料、供水，提出溢流精矿产品和尾矿指标，智能型干扰床分选机就能够分选出满足精矿和尾矿指标的合格产品，扩大干扰床分选机的应用范围，提高粗煤泥分选的经济效益和社会效益。

本发明的具体技术方案如下：智能型干扰床分选机，筒式主体上端设有行走平台，筒式主体内部安装有紊流板，紊流板中心处设有尾矿排料口，紊流板位于筒式主体底部，行走平台一侧安装有可升降的密度探测器，密度探测器的探测端头位于紊流板上方，筒式主体内部设有耙式机构，耙式机构安装在尾矿排料口上方，紊流板的尾矿排料口通过管路I与尾矿桶连接，筒式主体上端设有入料井，筒式主体侧壁通过管路II与供水箱连接，分选床由智能控制系统控制。

所述的入料井为入料均匀设计的内壁镶嵌耐磨材料的涡形渐开线形圆柱体，充分利用整个筒体的有效分选空间，减少入料对筒壁的冲击，实现均匀布料，增大产品处理量。

所述的耙式机构由减速电机、中心转轴和耙架组成，减速电机位于筒式主体上方，中心转轴位于筒式主体内部，耙架用螺栓固定在中心转轴的轮毂上，耙式机构的传动装置由变频器驱动，带动中心转轴和耙架作逆时针或顺时针方向回转。耙式机构转速根据入料量、尾矿量变化调节转速，使沉入底部的物料布料均匀，防止尾矿堆积，同时通过转动刮板将筒内底部的尾矿刮至中心排料口，使尾矿排料更顺畅，提高分选效率。

所述的紊流板为圆弧形钢板，安装在筒式主体底部，凹弧面一侧朝向耙架，钢板上均布若干个圆孔，每个圆孔上安装一个陶瓷材质的紊流塞，紊流塞内孔孔径是倒梯形，内侧边与轴心得夹角为8°-15°，流过紊流塞的上升水流满足水平向上的要求。

所述的管路I上连接有智能型排料阀。

所述的智能控制系统由电控柜、现场操作箱、流量计、压力变送器及干扰床分选智能控制软件组成，电控柜采用标准柜体，柜内安装PLC控制器、变频器、直流电源、以太网交换机、空气开关和交流接触器，安装在配电室，现场操作箱由工业触摸屏及粗煤泥分选过程监控软件组成，安装在智能型干扰床分选机筒式主体一侧， PLC控制器和工业触摸屏通过以太网通讯接口连接，PLC控制器和变频器、通过线路连接，空气开关与交流接触器通过线路相连，在粗煤泥分选过程中，智能控制系统通过密度探测器、流量计、压力变送器实时检测床层密度、供水流量和压力信号，通过智能化模糊控制算法实现供水泵变频控制、耙式机构变频控制、智能型尾矿排料阀连续排料控制、床层密度自动控制功能。

所述的流量计安装在给筒式主体供水的供水泵出口管线上，实时检测干扰床分选机的供水流量。

所述的压力变送器安装在智能型干扰床分选机筒式主体的供水入口管线上，实时检测干扰床分选机的供水压力。

所述的供水泵安装在供水箱一侧，保证粗煤泥分选的供水量供应。

所述的密度仪通过可调节升降的手轮机构与筒式主体连接。

所述的智能控制系统由电控柜、现场操作箱、密度探测器、流量计、压力变送器及干扰床分选智能控制软件组成。电控柜柜内安装PLC控制器、变频器、直流电源、以太网交换机、空气开关、交流接触器等电气元件，安装在配电室。现场操作箱由工业触摸屏及粗煤泥分选过程监控软件组成，安装在智能型干扰床分选机筒式主体的附近，完成分选参数设置、调整、实时数据显示等人机界面功能。智能控制系统由PLC控制器、变频器、交流接触器、直流电源、密度探测器、流量计和压力变送器通过线路连接，PLC控制器RJ45 TCP/IP以太网通讯接口与以太网交换机RJ45 TCP/IP以太网通讯接口对应连接，工业触摸屏RJ45 TCP/IP以太网通讯接口与以太网交换机RJ45 TCP/IP以太网通讯接口对应连接。

本发明带来的有益效果为：本系统具有应用在煤矿选煤行业智能型粗煤泥分选功能，机械结构优化，控制系统信息化、智能化的特点，能够扩大煤矿干扰床分选机的应用范围，缩短工程建设工期，便于用户使用维护，提高粗煤泥分选精度、处理量、工作效率、智能化水平。

附图说明

图1 智能型干扰床分选机结构示意图。

图2 耙式机构示意图。

图2-1为图2的俯视结构示意图。

图3 入料井示意图。

图4 紊流板俯视结构示意图。

图5为电控柜结构示意图。

图6为现场操作箱结构示意图。

图7为电路原理图。

具体实施方式

如图1至图7所示，一种智能型干扰床分选机，筒式主体1上端设有行走平台17，筒式主体1内部安装有紊流板6，紊流板6中心处设有尾矿排料口6-1，紊流板6位于筒式主体1底部，行走平台17一侧安装有可升降的密度探测器2，密度探测器2的探测端头位于紊流板6上方，筒式主体1内部设有耙式机构4，耙式机构4安装在尾矿排料口6-1上方，紊流板6的尾矿排料口6-1通过管路I21与尾矿桶18连接，筒式主体1上端设有入料井3，筒式主体1侧壁通过管路II20与供水箱19连接，分选床由智能控制系统11控制。

所述的入料井3为入料均匀设计的内壁镶嵌耐磨材料的涡形渐开线形圆柱体，充分利用整个筒体的有效分选空间，减少入料对筒壁的冲击，实现均匀布料，增大产品处理量。

所述的耙式机构4由减速电机12、中心转轴13和耙架14组成，减速电机12位于筒式主体1上方，中心转轴13位于筒式主体1内部，耙架14用螺栓固定在中心转轴13的轮毂上，耙式机构4的传动装置由变频器驱动，带动中心转轴13和耙架14作逆时针或顺时针方向回转。耙式机构4转速根据入料量、尾矿量变化调节转速，使沉入底部的物料布料均匀，防止尾矿堆积，同时通过转动刮板将筒内底部的尾矿刮至中心排料口，使尾矿排料更顺畅，提高分选效率。

所述的紊流板6为圆弧形钢板，安装在筒式主体1底部，凹弧面一侧朝向耙架4，钢板上均布若干个圆孔，每个圆孔上安装一个陶瓷材质的紊流塞5，紊流塞内孔孔径是倒梯形，内侧边与轴心得夹角为8°-15°，流过紊流塞的上升水流满足水平向上的要求。

所述的管路I21上连接有智能型排料阀7。

所述的智能控制系统11由电控柜15、现场操作箱16、流量计9、压力变送器8及干扰床分选智能控制软件组成，电控柜15采用标准柜体，柜内安装PLC控制器15-1、变频器15-2、直流电源15-3、以太网交换机15-4、空气开关15-5和交流接触器15-6，安装在配电室，现场操作箱16由工业触摸屏16-1及粗煤泥分选过程监控软件组成，安装在智能型干扰床分选机筒式主体1一侧， PLC控制器15-1和工业触摸屏16-1通过以太网通讯接口连接，PLC控制器15-1和变频器15-2、通过线路连接，空气开关15-5与交流接触器15-6通过线路相连，在粗煤泥分选过程中，智能控制系统11通过密度探测器2、流量计9、压力变送器8实时检测床层密度、供水流量和压力信号，通过智能化模糊控制算法实现供水泵变频控制、耙式机构变频控制、智能型尾矿排料阀连续排料控制、床层密度自动控制功能。

所述的流量计9安装在给筒式主体1供水的供水泵10出口管线上，实时检测干扰床分选机的供水流量。

所述的压力变送器8安装在智能型干扰床分选机筒式主体1的供水入口管线上，实时检测干扰床分选机的供水压力。

所述的供水泵10安装在供水箱19一侧，保证粗煤泥分选的供水量供应。

所述的密度仪2通过可调节升降的手轮机构与筒式主体1连接。

所述的智能控制系统11由PLC控制器15-1、工业触摸屏16-1、以太网交换机15-4的以太网口连接，PLC控制器15-1和密度探测器2、流量计9、压力变送器8通过线路连接，PLC控制器15-1和变频器15-2通过线路连接，以太网交换机15-4RJ45 TCP/IP以太网通讯接口即：引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别与PLC控制器15-1RJ45 TCP/IP以太网通讯接口即：引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别连接，以太网交换机15-4RJ45 TCP/IP以太网通讯接口即：引脚5、引脚6、引脚7和引脚8分别与工业触摸屏16-1RJ45 TCP/IP以太网通讯接口即：引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别连接。

密度探测器2引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AI模块引脚1、引脚2相连；流量计9引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AI模块引脚3、引脚4相连；压力变送器8引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AI模块引脚5、引脚6相连；

供水泵变频器15-2模拟量输出信号引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AI模块引脚7、引脚8相连；耙式机构变频器15-2模拟量输出信号引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AI模块引脚9、引脚10相连；供水泵变频器15-2模拟量输入信号引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AO模块引脚1、引脚2相连；耙式机构变频器15-2模拟量输入信号引脚+、引脚-与PLC控制器15-1模拟量AO模块引脚3、引脚4相连。

其工作原理：由于入料颗粒的密度、粒度不同，颗粒的沉降速度产生了差别，上升水流为颗粒分选提供了条件。当入料颗粒的下降速度等于上升水流速度的情况下，颗粒在分选设备中呈悬浮状态形成分选床层；当入料颗粒下降速度小于上升水流速度时，颗粒在上升水流的作用下被携带至溢流，成为精矿；当入料颗粒下降速度大于上升水流速度时，颗粒向下运动，穿过分选床层，成为尾矿，从底流口排出，从而实现了精矿与尾矿的有效分离，具有入料均匀、供水参数优化控制、紊流系统优化设计、尾矿防堆积机构、尾矿连续均匀稳定排料、采用智能化模糊控制算法的干扰床层密度控制功能，满足煤炭分选生产需要。

以上所述的仅是本发明的优选实施方案。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，智能型干扰床分选机除应用在粗煤泥分选外，还可以应用在金属矿山、非金属矿山、膨润土等行业的粗颗粒分选，也应视为属于本发明的保护范围。