МНОГОВАЛЬНЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ СПИРАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОЙ И ТВЕРДОЙ ФАЗ С МАЯТНИКОВЫМ ДВИЖЕНИЕМ Российский патент 2020 года по МПК B30B9/16 B01D33/29 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к области техники сепарационного оборудования для разделения жидкой и твердой фаз и, в частности, к многовальному многослойному спиральному сепаратору для разделения жидкой и твердой фаз с маятниковым движением.

2. Предпосылки изобретения

В китайском патенте на изобретение № 200780018706.9 раскрыт многослойный спиральный сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз, который содержит: элемент для разделения жидкой и твердой фаз, снабженный несколькими смежными неподвижными кольцами и несколькими подвижными кольцами, расположенными между смежными неподвижными кольцами; и по меньшей мере один винт, проходящий через элемент для разделения жидкой и твердой фаз. Подвижные кольца выполнены с возможностью приведения в действие посредством вращающегося винта таким образом, что фильтрат из подвергнутого обработке объекта при введении в элемент для разделения жидкой и твердой фаз вытекает из элемента для разделения жидкой и твердой фаз, в то время как подвергнутый обработке объект перемещают по направлению к выпускному отверстию элемента для разделения жидкой и твердой фаз. Что касается этого многослойного спирального сепаратора для разделения жидкой и твердой фаз, то контакт между подвижными кольцами и ходовым винтом приводит к абразивному истиранию между ними.

В китайском патенте на изобретение № 200810043376.5 раскрыт новый спиральный сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз, в котором подвижные кольца эксцентрически приводят в действие посредством эксцентрикового вала с целью предотвращения абразивного истирания между подвижными кольцами и ходовым винтом. Однако, что касается способа приведения в действие с использованием такой конструкции, то легко происходит деформация, поскольку на эксцентриковом валу не предусмотрен дополнительный опорный элемент. Что еще хуже, большая машина не может приводиться в действие из-за высокой несущей нагрузки. В дополнение приводной стержень, предназначенный для приведения в действие подвижных колец, легко деформируется и сгибается.

В китайском патенте на изобретение № 200510054707.1 раскрыт противоизносный многослойный спиральный сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз, в котором неподвижные кольца и подвижные кольца расположены рядами, совместно образуя конструкцию полости, а ходовой винт проходит через конструкцию полости. Подвижные кольца приводятся в действие вверх и вниз посредством внешнего двигателя, но могут двигаться только по периферии ходового винта. Во время обработки шлама с высоким содержанием волокон, который легко затвердевает, материалы легко скапливаются на ходовом винте и не могут быть равномерно продвинуты, снижая производственную мощность и легко приводя к перегрузке или сбою в машине. Кроме того, из шлама возле центра вала не отделяется эффективная влага, которая вытекает из канала, не уменьшая в нем содержание влаги.

В китайском патенте на изобретение № 200510054707.1 раскрыт сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз с двумя ходовыми винтами. Однако в этой машине вокруг верхних частей ходовых винтов предусмотрена крышка, а на их нижних частях предусмотрена подвижная пластина или неподвижная пластина. Подвижная пластина контактирует с ходовыми винтами, которые неизбежно вызывают абразивное истирание.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача, которую необходимо решить посредством настоящего изобретения заключается в предоставлении многовального многослойного спирального сепаратора для разделения жидкой и твердой фаз с маятниковым движением, в котором приводной стержень деформируется с меньшей вероятностью и который применим для аппарата крупного масштаба.

Настоящее изобретение реализуется следующим образом:

многовальный многослойный спиральный сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз с маятниковым движением содержит: неподвижные кольца, подвижные кольца и ходовые винты, в котором каждый из ходовых винтов снабжен неподвижными кольцами и подвижными кольцами в шахматном расположении в радиальном направлении для образования полости.

Имеется два или более ходовых винтов, расположенных рядом друг с другом в полости, при этом неподвижные кольца и подвижные кольца имеют форму кольцевой конструкции, в которой два кольца расположены в шахматном порядке и сообщаются или несколько колец расположены в шахматном порядке и сообщаются.

Сепаратор дополнительно содержит первичный приводной стержень, вторичный приводной стержень и направляющий стержень.

Первичный приводной стержень соединен с независимым приводным двигателем или соединен с ходовыми винтами посредством механизма передачи.

Первичный приводной стержень поддерживается посредством двух или более опорных устройств, и одно или более эксцентриковых устройств предусмотрены на первичном приводном стержне.

Каждое из эксцентриковых устройств соединено с вторичным приводным стержнем посредством приводной пластины; вторичный приводной стержень продет в нижние концы подвижных колец и соединяет все подвижные кольца вместе с образованием цельной детали; направляющий стержень проходит через верхние концы подвижных колец и соединяет все подвижные кольца вместе с образованием цельной детали; и вторичный приводной стержень приводит в действие нижние концы подвижных колец с осуществлением маятникового движения, в то время как направляющий стержень приводит в действие подвижные кольца с перемещением вверх и вниз с помощью одного линейного направляющего устройства.

Механизм передачи или приводной двигатель приводит в действие первичный приводной стержень с целью перемещения, эксцентриковые устройства на первичном приводном стержне приводят в действие вторичный приводной стержень с целью перемещения, и вторичный приводной стержень приводит в действие все подвижные кольца с целью перемещения.

Дополнительно, первичный приводной стержень расположен над направляющим стержнем; приводимый в действие эксцентриковыми устройствами с перемещением, первичный приводной стержень приводит в действие направляющий стержень с перемещением вверх и вниз и балансирует, вокруг направляющего стержня, вторичный приводной стержень с раскачиванием.

Дополнительно, механизм передачи представляет собой зубчатый механизм передачи; имеется два ходовых винта; ходовые винты приводятся в действие посредством зубчатого механизма передачи для работы в одинаковом направлении; зубчатый механизм передачи содержит ведущую шестерню ходового винта, ведомую шестерню ходового винта, передаточную шестерню и шестерню первичного приводного стержня; причем передаточная шестерня зацепляется с ведущей шестерней ходового винта, ведомой шестерней ходового винта и шестерней первичного приводного стержня.

Дополнительно, механизм передачи представляет собой зубчатый механизм передачи; имеется два ходовых винта; ходовые винты приводятся в действие посредством зубчатого механизма передачи для работы во встречных направлениях; зубчатый механизм передачи содержит ведущую шестерню ходового винта, ведомую шестерню ходового винта, передаточную шестерню и шестерню первичного приводного стержня; причем ведущая шестерня ходового винта зацепляется с передаточной шестерней и ведомой шестерней ходового винта; и передаточная шестерня дополнительно зацепляется с шестерней первичного приводного стержня.

Настоящее изобретение имеет следующие преимущества:

1. Настоящее изобретение использует два или более ходовых винтов для замены одного ходового винта, и лопасти смежных ходовых винтов частично перекрываются. Соответственно, во время вращения ходовых винтов материалы, которые легко затвердевают в массу возле центров валов, раскатывают для последующего проталкивания материалов вперед. Таким образом, все материалы тщательно и равномерно скатываются по периферии полости, способствуя отводу влаги. Кроме того, ходовые винты расположены рядом друг с другом, а неподвижные кольца и подвижные кольца цепляются за ходовые винты по окружности. Соответственно, вся полость является плоской, а площадь отвода внизу является расширенной, лучше способствуя, таким образом, отводу влаги. В особенности, если ходовые винты работают во встречных направлениях, содержание влаги в материалах, которые могут выдерживать нагрузки, может быть дополнительно снижено, поскольку лопасти винта приближаются друг к другу во время работы.

2. Первичный приводной стержень согласно настоящему изобретению расположен за пределами полости для разделения жидкой и твердой фаз и поддерживается посредством двух или более опорных устройств. Дополнительно, первичный приводной стержень снабжен несколькими эксцентриковыми устройствами, которые приводят в действие подвижные кольца с целью перемещения. Соответственно, предотвращается абразивное истирание, вызванное контактом между подвижными кольцами и ходовыми винтами, и дополнительно становится возможной многовальная конструкция. В дополнение такой способ приведения в действие существенно предотвращает возникновение деформации приводного стержня в известном уровне техники.

3. Зубчатая передача применяется между валами для приспосабливания к увеличенному объему полости, что улучшает производственную мощность каждого отдельного вала посредством использования энергоэффективного способа.

4. Первичный приводной стержень расположен над водоотделителем, предотвращая, таким образом, многократное погружение эксцентриковых устройств и опорных устройств на первичном приводном стержне в сточные воды, а также облегчает наблюдение за работой двигателя, техническое обслуживание и замену.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Настоящее изобретение дополнительно описано ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы.

На фиг. 1 показано схематическое структурное изображение согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 показано схематическое структурное изображение опорной пластины согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3 показано схематическое структурное изображение неподвижного кольца согласно настоящему изобретению;

на фиг. 4 показано схематическое структурное изображение подвижного кольца согласно настоящему изобретению;

на фиг. 5 показано схематическое структурное изображение подвижного кольца передачи согласно настоящему изобретению;

на фиг. 6 показан вид сверху, когда два ходовых винта согласно настоящему изобретению работают в одинаковом направлении (первичный приводной стержень не показан);

на фиг. 7 показано схематическое структурное изображение зубчатого механизма передачи, когда два ходовых винта согласно настоящему изобретению работают в одинаковом направлении;

на фиг. 8 показан вид сверху, когда два ходовых винта согласно настоящему изобретению работают во встречных направлениях (первичный приводной стержень не показан); и

на фиг. 9 показана схематическая структурная схема зубчатого механизма передачи, когда два ходовых винта согласно настоящему изобретению работают во встречных направлениях.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Как показано на фиг. 1–5, многовальный многослойный спиральный сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз с маятниковым движением содержит: неподвижные кольца 1, подвижные кольца 2 и два ходовых винта 3, расположенных рядом друг с другом, в котором каждый из ходовых винтов 3 снабжен неподвижными кольцами 1 и подвижными кольцами 2 в шахматном расположении в радиальном направлении для образования полости.

Сепаратор дополнительно содержит первичный приводной стержень 4, вторичный приводной стержень 5 и направляющий стержень 10.

Ходовые винты 3 соединены с первичным приводным стержнем 4 посредством механизма 6 передачи, где механизм 6 передачи может использовать зубчатую передачу, цепную зубчатую передачу или ременную передачу. Однако первичный приводной стержень 4 не обязательно приводится в действие посредством ходовых винтов 3 и также может быть соединен с независимым приводным двигателем (не показан на фигуре) и приводиться им в действие.

Первичный приводной стержень 4 расположен над полостью и поддерживается посредством двух опорных пластин 7. Четыре эксцентриковых подшипника 8 обеспечены на первичном приводном стержне 4 с интервалами.

Каждый из эксцентриковых подшипников 8 соединен с вторичным приводным стержнем 5 посредством приводной пластины 9. Вторичный приводной стержень 5 продет в нижние концы подвижных колец 2 и соединяет все подвижные кольца 2 вместе с образованием цельной детали. Приводные пластины 9 и соответствующие им подвижные кольца 2 соединены как единое целое. Подвижное кольцо 2, снабженное приводной пластиной 9, называется подвижным кольцом 21 передачи.

Опорная пластина 7 снабжена направляющим устройством 71, пропускным отверстием 72, отверстиями 73 для штырей, соединенными с неподвижным кольцом 1, отверстием 74 полости для размещения элемента для разделения жидкой и твердой фаз и установочным отверстием 75 для фиксации первичного приводного стержня 4.

Направляющий стержень 10 продет в верхние концы подвижных колец 2 и соединяет все подвижные кольца 2 вместе с образованием цельной детали. Направляющий стержень 10 проходит через направляющее устройство 71 на опорной пластине 7. Направляющее устройство 71 представляет собой линейное отверстие и используется для предоставления возможности направляющему стержню 10 осуществлять линейное движение. Вторичный приводной стержень 5 проходит через пропускное отверстие 72 на опорной пластине 7, и пропускное отверстие 72 используется для предоставления возможности вторичному приводному стержню 5 осуществлять маятниковое движение. Установочное отверстие 75 используется для фиксации первичного приводного стержня 4.

Ходовые винты 3 приводят в действие первичный приводной стержень 4 с перемещением посредством механизма 6 передачи, эксцентриковые подшипники 8 на первичном приводном стержне 4 приводят в действие подвижные кольца 21 передачи с перемещением, и подвижные кольца 21 передачи приводят в действие все подвижные кольца 2 с перемещением посредством вторичного приводного стержня 5. Под действием эксцентриковых подшипников 8 и направляющих устройств 71, направляющий стержень 10 приводит в действие верхние концы всех подвижных колец 2 с осуществлением линейного движения. Под действием эксцентриковых подшипников 8 и пропускных отверстий 72 вторичный приводной стержень 5 приводит в действие нижние концы всех подвижных колец 21 с осуществлением маятникового движения.

Как показано на фиг. 6 и на фиг. 7, два ходовых винта 3 приводятся в действие посредством зубчатого механизма 6 передачи для работы в одинаковом направлении. Зубчатый механизм 6 передачи содержит ведущую шестерню 61 ходового винта, ведомую шестерню 62 ходового винта, передаточную шестерню 63 и шестерню 64 первичного приводного стержня. Передаточная шестерня 63 зацепляется с ведущей шестерней 61 ходового винта, ведомой шестерней 62 ходового винта и шестерней 64 первичного приводного стержня.

Как показано на фиг. 8 и на фиг. 9, два ходовых винта 3 приводятся в действие посредством зубчатого механизма 6 передачи для работы во встречных направлениях. Зубчатый механизм 6 передачи содержит ведущую шестерню 61 ходового винта, ведомую шестерню 62 ходового винта, передаточную шестерню 63 и шестерню 64 первичного приводного стержня. Ведущая шестерня 61 ходового винта зацепляется с передаточной шестерней 63 и ведомой шестерней 62 ходового винта; и передаточная шестерня 63 дополнительно зацепляется с шестерней 64 первичного приводного стержня.

Вышеизложенное просто описывает предпочтительные варианты осуществления настоящей заявки, но не предназначено для ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения. Любые модификации, эквивалентные замены или усовершенствования, выполненные в пределах сущности и принципа настоящей заявки, должны попадать в объем правовой охраны настоящего изобретения.

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидкой и твердой фаз. Сепаратор содержит неподвижные и подвижные кольца, образующие кольцевую конструкцию с полостью. В полости расположены по меньшей мере два ходовых винта. Предусмотрены первичный и вторичный приводные стержни и направляющий стержень. Первичный приводной стержень соединен с независимым приводным двигателем или посредством механизма передачи с ходовыми винтами. Вторичный приводной стержень проходит через нижние концы подвижных колец для их соединения с образованием цельной детали. Направляющий стержень проходит через верхние концы подвижных колец для их соединения с образованием цельной детали. Вторичный приводной стержень приводит в действие нижние концы подвижных колец с обеспечением маятникового движения. Направляющий стержень приводит в действие подвижные кольца для их перемещения вверх и вниз с использованием направляющего устройства. В результате обеспечивается повышение надежности сепаратора и эффективности отвода жидкой фазы. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Многовальный многослойный спиральный сепаратор для разделения жидкой и твердой фаз с маятниковым движением, содержащий:

неподвижные и подвижные кольца, образующие кольцевую конструкцию с полостью и выполненные с обеспечением ступенчатого расположения в радиальном направлении смежных колец,

по меньшей мере два ходовых винта, расположенные рядом друг с другом в упомянутой полости,

первичный приводной стержень, вторичный приводной стержень и направляющий стержень,

при этом первичный приводной стержень соединен с независимым приводным двигателем или посредством механизма передачи с ходовыми винтами, выполнен с возможностью приведения в действие для осуществления перемещения посредством упомянутых независимого приводного двигателя или механизма передачи, поддерживается посредством по меньшей мере двух опорных устройств и снабжен по меньшей мере одним эксцентриковым устройством, каждое из которых соединено с вторичным приводным стержнем посредством приводной пластины,

причем вторичный приводной стержень проходит через нижние концы подвижных колец с обеспечением их соединения с образованием цельной детали, направляющий стержень проходит через верхние концы подвижных колец с обеспечением их соединения с образованием цельной детали, вторичный приводной стержень выполнен с возможностью приведения в действие нижних концов подвижных колец с обеспечением их маятникового движения, а направляющий стержень выполнен с возможностью приведения в действие подвижных колец с обеспечением их перемещения вверх и вниз с использованием направляющего устройства, а эксцентриковые устройства первичного приводного стержня выполнены с возможностью приведения в действие вторичного приводного стержня для обеспечения его перемещения и приведения в действие всех подвижных колец для их перемещения.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что первичный приводной стержень расположен над направляющим стержнем с возможностью приведения в действие направляющего стержня с обеспечением его перемещения вверх и вниз и приведения в действие посредством эксцентриковых устройств вторичного приводного стержня с обеспечением его балансирования с раскачиванием вокруг направляющего стержня.

3. Сепаратор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он содержит два ходовых винта, выполненных с возможностью приведения в действие в одном направлении и соединенных с первичным приводным стержнем посредством зубчатого механизма передачи, содержащего ведущую шестерню ходового винта, ведомую шестерню ходового винта, передаточную шестерню и шестерню первичного приводного стержня, причем передаточная шестерня расположена в зацеплении с ведущей шестерней ходового винта, ведомой шестерней ходового винта и шестерней первичного приводного стержня.

4. Сепаратор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он содержит два ходовых винта, выполненных с возможностью приведения в действие во встречных направлениях и соединенных с первичным приводным стержнем посредством зубчатого механизма передачи, содержащего ведущую шестерню ходового винта, ведомую шестерню ходового винта, передаточную шестерню и шестерню первичного приводного стержня, причем ведущая шестерня ходового винта расположена в зацеплении с передаточной шестерней с ведомой шестерней ходового винта, а передаточная шестерня расположена в зацеплении с шестерней первичного приводного стержня.