一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统

文档序号:521227 发布日期:2021-06-01 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统 (Vortex sorting system with concentric mechanism and eccentric mechanism ) 是由 王军 邵光景 徐学臣 于 2021-03-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统,其包括第三皮带小托辊、第三皮带、第三皮带驱动辊、第三磁辊和第三皮带大托辊;第三皮带小托辊位于所述涡流分选系统左上部,数量共计两个;第三磁辊与第三皮带大托辊同心装配。其中,在第三皮带大托辊正下方设置一个第三皮带驱动辊,第三皮带驱动辊的皮带包角γ满足γ≥110°;第三皮带驱动辊与第三皮带大托辊之间的距离应大于150mm。所述涡流分选系统兼具同心和偏心的两种特性,在磁系结构同样的情况下,既保证有色金属的回收率,又能保证皮带的使用寿命,使设备高效稳定的运行。(The invention provides an eddy current sorting system with a concentric mechanism and an eccentric mechanism, which comprises a third small belt carrier roller, a third belt driving roller, a third magnetic roller and a third large belt carrier roller; the third belt small carrier roller is positioned at the upper left part of the vortex sorting system, and the number of the third belt small carrier rollers is two; the third magnetic roller and a third belt large carrier roller are assembled concentrically. A third belt driving roller is arranged right below a third large belt carrier roller, and the belt wrap angle gamma of the third belt driving roller meets the condition that gamma is more than or equal to 110 degrees; the distance between the third belt driving roller and the third belt large carrier roller is more than 150 mm. The eddy current sorting system has two characteristics of concentricity and eccentricity, and under the condition that the magnetic system structure is the same, the recovery rate of nonferrous metals is ensured, the service life of a belt is also ensured, and the equipment runs efficiently and stably.)

一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统

技术领域

本发明属于涡流分选技术领域,具体涉及一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统。

背景技术

涡电流磁场生成原理主要是基于法拉第电磁感应定律(变化的磁场会产生变化的电场)以及麦克斯韦-安培定律(变化的电场产生变化的磁场)。永磁体高速旋转时,会形成一个高速变化的磁场,当导电性良好的金属通过磁场时会在金属表面产生涡电流,涡电流产生磁场与背景磁场方向相反,形成斥力使金属从物料中分离出来。目前该原理普遍应用于城市固废垃圾分选的处理、有色金属回收处理和废旧玻璃处理。

涡流分选机的作用是将废品中金属杂质分离出来,涡流分选机是一种回收有色金属的设备,以往用于再生铝行业和废钢尾料处理行业居多,近年来由于城市垃圾焚烧电厂的蓬勃兴起,涡流分选机被广泛应用于焚烧城市生活垃圾尾料回收处理行业,涡流分选机的分选结构一般为两种,一种是最早出现的第一代涡流产品同心结构,另一种是第二代涡流产品偏心结构,都存在明显的缺陷,前者分选面积大,但是同样磁系对金属铁的作用距离也越长,皮带磨损十分明显。后者分选面积小,磁系对金属铁的作用距离小,皮带寿命得到保证,但是对有色金属的回收率较低。。

发明内容

基于现有技术中存在的问题,本发明提供一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统,其兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统模块自由组合,能产生较好的涡流分选分离效果。

依据本发明的技术方案,提供一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统,其包括第三皮带小托辊、第三皮带、第三皮带驱动辊、第三磁辊和第三皮带大托辊;第三皮带小托辊位于所述涡流分选系统左上部,数量共计两个;第三磁辊与第三皮带大托辊同心装配。

其中,在第三皮带大托辊正下方设置一个第三皮带驱动辊,第三皮带驱动辊的皮带包角γ应满足γ≥110°;第三皮带驱动辊与第三皮带大托辊之间的距离应大于150mm。

优选地,第三磁辊的外径为270-325mm,第三皮带大托辊的外径同步比第三磁辊的外径大14mm。

优选地,第三皮带小托辊用于辅助支撑皮带,其形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。第三皮带用于运输物料,为环形结构;其与第三皮带小托辊、第三驱动辊和第三磁辊、第三皮带大托辊套接。第三皮带驱动辊用于驱动皮带旋转,其形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴一端与皮带电机相连。

优选地,第三磁辊用于提供磁力将有色金属选出,第三磁辊套装在第三皮带大托辊内部,两者同心,第三磁辊其外部形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

更优选地,第三皮带大托辊用于支撑皮带,其形状为一圆柱形辊体,空心结构,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

本发明兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统兼具同心和偏心的两种特性,在磁系结构同样的情况下,既保证有色金属的回收率,又能保证皮带的使用寿命,使设备高效稳定的运行。

附图说明

图1为具有同心结构的涡流分选系统的结构示意图。

图2为具有偏心结构的涡流分选系统的结构示意图。

图3为依据本发明的兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统的结构示意图。

图中附图标记如下:1-1、第一皮带驱动辊;1-2、第一皮带;1-3、第一皮带托辊;1-4、第一磁辊;2-1、第二皮带驱动辊;2-2、第二皮带;2-3、第二皮带托辊;2-4、第二磁辊;3-1、第三皮带小托辊;3-2、第三皮带;3-3、第三皮带驱动辊;3-4、第三磁辊;3-5、第三皮带大托辊。

具体实施方式

下面将结合本发明专利实施例中的附图,对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明专利的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明专利保护的范围。

本发明人经过多次研究发现,对涡流分选机而言,磁分选角针对的对象是铁,磁辊与皮带近乎贴合的区域为磁分选角区域。在该磁分选角区域内,铁粉或者铁颗粒受到磁力影响会持续摩擦皮带,磁分选角区域越大,铁粉或者铁颗粒堆积的就越多;虽然有皮带刮条辅助卸除堆积的铁粉或者铁颗粒,但是当铁粉或者铁颗粒被刮起后,由于磁分选角区域过大,铁粉或者铁颗粒又落回磁力区,反复几次后才能卸除掉。因此磁分选角区域的大小直接影响皮带的使用寿命。现有技术的磁分选设备受设备设计的限制,经常损害皮带;并且受目前制造皮带材料技术的限制,目前皮带的材质已经无法再进一步改善或突破。

本发明术语定义:有效磁分选角被包含在磁分选角内,有效磁分选角可理解为有效的磁力作用区域;在有效磁分选角内的磁力作用能够让有色金属受到涡流磁力作用而弹出,并与沙石非磁类物质分离,进而脱离皮带表面的区域。在非有效磁分选角范围内,不能进行有色金属的有效分选。

基于本申请的研究,本发明提供一种兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统,其充分利用有效磁分选角的设置,以及协调有效磁分选角和磁分选角之间的设置,实现了在满足有色金属分选回收率的同时,使皮带能够获得可靠适宜的运行寿命。

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示的具有同心结构的涡流分选系统,该分选机构为同心结构,大托辊的圆心和磁辊的圆心是重合的,该种结构磁分选角为180°,但是如果有效分选角也为180°,那么分料板的位置将变成水平放置,有色金属和杂质沙石类将混到一起,达不到分选的目的,这是一种极限的说明方法,实际上有效分选角度大于90°都是不合理的,这里有色金属的有效分选角α为90°。因此有效分选角可定义为皮带与磁系有效接触的弧长对应的圆心角,考虑到分料板的位置必然在磁系水平方向直径的外侧,有效分选角范围为0°<α≤90°。有效接触一般指磁系的磁块表面到达皮带表面的距离小于等于10mm对应的区域,磁分选角的定义为磁系与皮带有效接触的弧长对应的圆心角,这里无关分料板的位置,有效范围为0°-360°。有效接触的含义同上。

图1中,具有同心结构的涡流分选系统包括第一皮带驱动辊1-1、第一皮带1-2、第一皮带托辊1-3和第一磁辊1-4。

第一皮带驱动辊1-1用于驱动皮带1-2旋转,其形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴一端与皮带电机相连。

第一皮带1-2,其用于运输物料,为环形结构;其与第一驱动辊1-1和第一磁辊1-3套接。

第一皮带托辊1-3,其起到辅助支撑皮带1-2作用,其形状为一圆柱形辊体,空心结构,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

第一磁辊1-4,其用于提供磁力将有色金属选出,第一磁辊1-4套装在第一皮带托辊1-3内部,并与第一皮带托辊1-3同心。其外部形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

如图2所示的具有偏心结构的涡流分选系统,该分选机构为偏心结构,大托辊的圆心和磁辊的圆心是不重合的,两者中心距为h,该种结构有色金属的有效分选角为α,α约为15-20°,磁分选角度也为15-20°。

如图2所示的具有偏心结构的涡流分选系统包括第二皮带驱动辊2-1、第二皮带2-2、第二皮带托辊2-3和第二磁辊2-4。

第二皮带驱动辊2-1,其用于驱动皮带2-2旋转,其形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴一端与皮带电机相连。

第二皮带2-2,其用于运输物料,为环形结构;其与第二驱动辊2-1和第二皮带托辊2-3套接。

第二皮带托辊2-3,其起到辅助支撑皮带2-2作用,其形状为一圆柱形辊体,空心结构,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

第二磁辊2-4,其用于提供磁力将有色金属选出,第二磁辊2-4套装在第二皮带托辊2-3内部,两者不同心。第二磁辊2-4其外部形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

如图3所示,依据本发明的兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统,兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统包括第三皮带小托辊3-1、第三皮带3-2、第三皮带驱动辊3-3、第三磁辊3-4和第三皮带大托辊3-5。第三皮带小托辊3-1位于附图3整个机构的左上部,数量共计两个。皮带倾角10°≤θ≤15°,(皮带倾角的定义为皮带运行方向和水平方向的夹角)第三磁辊3-4与第三皮带大托辊3-5同心装配。在第三皮带大托辊3-5正下方设置一个第三皮带驱动辊3-3,第三皮带驱动辊的皮带包角应满足γ≥110°,(皮带包角的定义为皮带接触驱动辊的弧长对应的圆心角)以保证足够的驱动摩擦力,保证足够的摩擦范围才能使驱动辊正常带动皮带运转。有效磁分选角45°≤α≤60°,第三皮带驱动辊3-3与第三皮带大托辊3-5之间的距离应大于150mm,保证第三皮带驱动辊3-3不受第三磁辊3-4的磁力影响。第三磁辊3-4的外径为270-325mm,第三皮带大托辊3-5的外径同步比第三磁辊3-4的外径大14mm。

更详细地,兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统包括第三皮带小托辊3-1、第三皮带3-2、第三皮带驱动辊3-3、第三磁辊3-4和第三皮带大托辊3-5。

第三皮带小托辊3-1,其用于辅助支撑皮带3-2,其形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

第三皮带3-2,其用于运输物料,为环形结构;其与第三皮带小托辊3-1、第三驱动辊3-3和第三磁辊3-4、第三皮带大托辊3-5套接。

第三皮带驱动辊3-3,用于驱动皮带3-2旋转,其形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴一端与皮带电机相连。

第三磁辊3-4,其用于提供磁力将有色金属选出,第三磁辊3-4套装在第三皮带大托辊3-5内部,两者同心,第三磁辊3-4其外部形状为一圆柱形辊体,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

第三皮带大托辊3-5,其用于支撑皮带3-2,其形状为一圆柱形辊体,空心结构,中间为一长轴,长轴两端套接在架体两端的轴承座上。

在本实施例中,参见图3,为了让45°≤α≤60°,在原来大托辊的下方再设置一个导向辊或驱动辊,让皮带能够竖直向下,不再贴合磁系回转。另外皮带水平运行改为带倾角运行,倾角10°≤θ≤15°,带倾角的作用有两个,一是可以继续减小有效磁选角,二是可以让有效磁选角前倾,这样有色金属颗粒的起跳点和分料板之间的距离就变近了,有色金属颗粒越过分料板将更加容易,进一步增加有色金属的回收率。进一步的,兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统的磁辊半径可以和仅具有同心结构的涡流分选系统以及仅具有偏心结构的涡流分选系统中的磁辊半径相同,也可以更小。保证各自有效分选角度α对应的弧长也满足该关系。有效磁选角的适宜范围为45°≤α≤60°。

在实际分选实践中,分选受到有效磁分选和设备寿命的影响,第一、有效磁分选角度大,这样可以保证涡流力对有色金属长期作用以增加回收率,减少料层过厚或者有色金属颗粒小截面接触皮带带来的不良影响。第二、还要保证磁分选角度小,减少磁场对金属铁的作用时间和距离,保证皮带的使用寿命。

兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统实现了有效磁分选和设备寿命适配,同时超越仅具有同心结构的涡流分选系统以及仅具有偏心结构的涡流分选系统的适配数据。据多次疲劳试验及磨损试验证明,仅具有同心结构的涡流分选系统中的皮带仅仅使用3个月就需要更换,仅具有偏心结构的涡流分选系统中的有色金属的回收率达不到80%。而兼具同心机构和偏心机构的涡流分选系统皮带的使用寿命可达2年,有色金属的回收率可达90%以上。

综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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