一种浮沉实验分离装置的制作方法

1.本实用新型属于煤炭浮沉分离技术领域，具体涉及一种浮沉实验分离装置。


背景技术：

2.煤炭浮沉实验是检验煤炭质量的一项重要指标，该实验需要多种不同密度重液对煤炭进行漂浮分离，因此，需要将各种不同密度的重液加入到浮沉分离装置里并做回收。
3.目前，关于煤炭浮沉实验设备的研究有使用机械臂或者三坐标机械模拟人的动作进行浮煤捞取，也有在容器上开有阀门，通过溢流的方式实现浮煤分离。其中，通过用机械臂和三坐标机械固然可以实现浮煤分离，但是它们的制造成本过高，因使用环境较为恶劣，后续的故障率也会较高，维修困难；而通过在容器旁边开有孔，通过打开阀门的形式实现浮煤的分离的方式，存在对浮煤的分离不彻底的问题，因此，需要经过很多次的分离才能达到实验效果，效率较低。
4.因此，目前对浮煤分离的方式是用人工的方法在各密度级的容器里进行浮煤捞取，而这种方式大都依靠人工，因此，实验效率低。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术存在的不足之处，本实用新型提供了一种浮沉实验分离装置，实现对煤炭的自动浮沉分离、并提高对煤炭浮沉分离的效率。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种浮沉实验分离装置，包括：
8.浮沉机构，包括浮沉箱、以及设在所述浮沉箱上的浮沉分离组件和漏斗组件，所述漏斗组件用于收集从所述浮沉分离组件分离出的物料；
9.物料转移机构，包括一端与所述漏斗组件连通的弯管、以及控制所述弯管通断的第一阀门；
10.提取机构，包括与所述弯管的另一端连通的真空罐；在所述第一阀门使所述弯管保持连通时，所述真空罐可将位于所述漏斗组件内的物料吸入到所述真空罐内。
11.进一步的，所述浮沉分离组件包括：
12.加液组件，设在所述浮沉箱的顶部，用于向所述浮沉箱内添加液体；
13.网板组件，位于所述漏斗组件的下方，包括至少一个网板和用于控制至少一个所述网板在所述浮沉箱内旋转的第一驱动组件；
14.出液口，位于所述浮沉箱的底部，所述出液口上设有第二阀门。
15.进一步的，所述加液组件包括重液注入管、第一喷头、以及用于控制所述第一喷头在所述浮沉箱内高度的伸缩组件，其中，所述第一喷头用于向所述浮沉箱内喷洒水溶液，所述重液注入管上设有用于控制所述重液注入管向所述浮沉箱内注入重液的第三阀门。
16.进一步的，当所述网板组件包括至少两个网板时，所述第一驱动组件包括与所述网板个数相同的第一转轴和第一驱动轮，所述网板设在所述第一转轴上，所述第一转轴的
两端与所述浮沉箱活动连接；所述第一驱动轮设在所述第一转轴伸出所述浮沉箱的一端，且相邻的两个所述第一驱动轮相互啮合。
17.进一步的，所述浮沉分离组件还包括液位计，所述液位计位于所述漏斗组件的上方。
18.进一步的，所述浮沉分离组件还包括位于所述漏斗组件的下方的气体搅拌机构，所述气体搅拌机构包括多个在所述浮沉箱分布设置的气嘴。
19.进一步的，所述漏斗组件包括：
20.漏斗，所述漏斗的底部设有开口；
21.密封板，与第二驱动机构连接，所述第二驱动机构用于带动所述密封板在所述漏斗的下方移动以控制对所述开口的打开或关闭。
22.进一步的，所述第二驱动组件包括与所述密封板连接的第二转轴，所述第二转轴的两端与所述浮沉箱活动连接，其中，所述第二转轴的一端设有用于驱动所述第二转轴旋转的第二驱动轮。
23.进一步的，所述真空罐的顶部还设有第二喷头，所述第二喷头喷出的液体用于清洗所述真空罐的内部。
24.进一步的，所述真空罐的出料口的下方设有煤盘，所述煤盘的底部设有漏网。
25.本实用新型提供的一种浮沉实验分离装置，通过浮沉分离组件将浮沉箱内的物料进行分离，再通过漏斗组件收集从浮沉分离组件分离出的物料，且位于漏斗组件内的物料在真空罐的抽吸作用下，经过弯管进入到真空罐内，完成对漏斗组件内的物料的转移和提取。总之，本实用新型提供的浮沉实验分离装置能够完全代替人工，并提高了对煤炭的浮沉分离效率。
26.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
27.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
28.图1为本实用新型示例性实施例的一种浮沉实验分离装置的结构示意图。
29.图中：1
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浮沉箱，2
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弯管，3
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第一阀门，4
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真空罐，5
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加料口，6
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真空泵，7
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出液口，8
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网板，9
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第二阀门，10
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重液注入管，11
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第一喷头，12
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伸缩组件，13
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第三阀门，14
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第一转轴，15
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液位计，16
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气嘴，17
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漏斗，18
‑
密封板，19
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支架，20
‑
第二转轴，21
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第二喷头，22
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煤盘，23
‑
重液集斗，24
‑
第四阀门。
具体实施方式
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.本实用新型提供的一种浮沉实验分离装置，参见图1，包括浮沉机构、物料转移机构和提取机构，浮沉机构包括浮沉箱1、以及设在浮沉箱1上的浮沉分离组件和漏斗组件，漏斗组件用于收集从浮沉分离组件分离出的物料；物料转移机构包括一端与漏斗组件连通的弯管2、以及控制弯管2通断的第一阀门3；提取机构包括与弯管2的另一端连通的真空罐4；在第一阀门3使弯管2保持连通时，真空罐4可将位于漏斗组件内的物料吸入到真空罐4内；其中，浮沉箱1上设有加料口5，真空罐4的外侧设有真空泵6。
35.通过浮沉分离组件将浮沉箱1内的物料进行分离，再通过漏斗组件收集从浮沉分离组件分离出的物料，且位于漏斗组件内的物料在真空罐4的抽吸作用下，经过弯管2进入到真空罐4内，完成对漏斗组件内的物料的转移和提取。总之，本实用新型提供的浮沉实验分离装置能够完全代替人工，并提高了对煤炭的浮沉分离效率。
36.作为一优选实施方式，浮沉分离组件包括加液组件、网板组件和出液口7，加液组件设在浮沉箱1的顶部，用于向浮沉箱1内添加液体；网板组件位于漏斗组件的下方，包括至少一个网板8和用于控制至少一个网板8在浮沉箱1内旋转的第一驱动组件；出液口7位于浮沉箱1的底部，出液口7上设有第二阀门9。
37.通过加液组件向浮沉箱1内添加一定密封的重液，使位于浮沉箱1内的物料在此密度级的重液内分离，且漂浮在漏斗组件上方的物料在将重液从浮沉箱1内排出后，掉落在漏斗组件内，进而将位于漏斗组件上方的物料收集到漏斗组件内；其中，在进行浮沉分离之前，需要清洗物料中的煤泥，并对清洗后的煤泥水通过浮沉箱1排出，因此，在浮沉箱1内设置了网板组件，并通过第一驱动组件控制网板组件上的网板8旋转，使网板8上堆积的物料落入到浮沉箱1的底部后排出。
38.作为优选的，加液组件包括重液注入管10、第一喷头11、以及用于控制第一喷头11在浮沉箱1内高度的伸缩组件12，其中，第一喷头11用于向浮沉箱1内喷洒水溶液，重液注入管10上设有用于控制重液注入管10向浮沉箱1内注入重液的第三阀门13。在本实施方式中，伸缩组件12优选为气缸，具体的，浮沉箱1的上方是通过卡钳连接箱盖,箱盖上端中心部位是通过气缸座与气缸连接，气缸的活塞杆连接第一喷头11，第一喷头11向浮沉箱1内喷洒水溶液不但能够用于对所加入的物料进行清洗，而且还能调整浮沉箱1内重液的密度，以使向浮沉箱1内添加重液达到预设的密封，同时，通过伸缩组件12控制搅拌第一喷头11上下移动，可以清洗浮沉箱1的内壁。此外，加液组件还包括密度检测计，所述密度检测计设在漏斗组件的上方，用于检测位于所述漏斗组件上方的液体的密度。
39.作为优选的，当网板组件包括至少两个网板8时，第一驱动组件包括与网板8个数相同的第一转轴14和第一驱动轮，网板8设在第一转轴14上，第一转轴14的两端与浮沉箱1活动连接；第一驱动轮设在第一转轴14伸出浮沉箱1的一端，且相邻的两个第一驱动轮相互啮合。例如，通过在浮沉箱1的内部靠下方的部位装有两个可以旋转的半圆形的网板8，网板8通过螺钉连接在第一转轴14上，第一转轴14的两端通过轴承和轴承安装座安装在浮沉箱1上，在每一第一转轴14伸出浮沉箱1的一端均装有齿数相同且相啮合的第一驱动轮，通过控制其中一第一驱动轮的转动，即可实现每两第一转轴14的正反运动，进而实现两个网板8在浮沉箱1上同时旋转。
40.作为优选的，浮沉分离组件还包括液位计15，液位计15位于漏斗组件的上方，液位计15用于检测位于浮沉箱1内的液体的液面高度。
41.作为优选的，浮沉分离组件还包括位于漏斗组件的下方的气体搅拌机构，气体搅拌机构包括多个在浮沉箱1分布设置的气嘴16。在本实施方式中，气嘴16的外侧接有脉冲阀，开启脉冲阀可以对浮煤及重液通过吹气的方式进行搅拌，其中，气体搅拌机构还位于网板组件的上方。
42.作为一优选实施方式，漏斗组件包括漏斗17和密封板18，漏斗17的底部设有开口；密封板18与第二驱动机构连接，第二驱动机构用于带动密封板18在漏斗17的下方移动以控制对开口的打开或关闭。在本实施方式中，漏斗17通过支架19与浮沉箱1的内壁连接，漏斗17的侧边通过弯管2连接第一阀门3。具体的，将物料加入到浮沉箱1内后，第二驱动机构带动密封板18在漏斗17的下方移动，使漏斗17底部的开口保持打开的状态，以实现物料完全掉落在网板组件上；再在向浮沉箱1内加入重液并使物料在重液中分离后，第二驱动机构带动密封板18在漏斗17的下方移动，使漏斗17底部的开口保持关闭的状态，以实现在重液排出浮沉箱1后，位于漏斗17上方的物料掉落在漏斗17内，进而完成漏斗17对同一密度级的物料进行收集。
43.作为优选的，第二驱动组件包括与密封板18连接的第二转轴20，第二转轴20的两端与浮沉箱1活动连接，其中，第二转轴20的一端设有用于驱动第二转轴20旋转的第二驱动轮。在本实施方式中，通过密封板18在浮沉箱1上的旋转控制开口的打开和关闭，在密封板18旋转到能够覆盖到开口的位置处为密封板18对开口的关闭状态，在密封板18旋转到打开开口的位置处为密封板18对开口的打开状态。作为具体的，在第二转轴20的一端装有第二驱动轮，第二转轴20旋转是通过气缸推动与第二驱动轮相啮合的齿条实现的，因此，气缸的活塞杆的伸缩能够控制着漏斗17的开口的开关。
44.作为一优选实施方式，真空罐4的顶部还设有第二喷头21，第二喷头21喷出的液体用于清洗真空罐4的内部。由于，真空罐4在真空泵6的控制下将位于漏斗17内的物料吸入真空罐4内，因此，真空罐4的内壁有时会粘有被吸入的物料，通过真空罐4的顶部的第二喷头21喷出的溶液就可以对真空罐4的内部进行清洗，进而解决了真空罐4的内壁会有物料的问题。
45.作为一优选实施方式，真空罐4的出料口的下方设有煤盘22，煤盘22的底部设有漏网。在本实施方式中，在煤盘22的下方还设有用于收集从煤盘22过滤下来的重液集斗23，且真空罐4、煤盘22和重液集斗23均设在真空罐4支架19上，其中，真空罐4的出料口出设有用于控制出料的第四阀门25。
46.通过本实用新型提供的浮沉实验分离装置的分离浮煤的步骤如下：
47.(1)从浮沉箱1侧上方的加料口5倒入物料，物料落到网板组件上后，关闭加料口5；
48.(2)开启第一喷头11，使第一喷头11喷出的水喷向物料，并当在液位计15检测到浮沉箱1内的水到达合适液面后关闭第一喷头11，停止向浮沉箱1内注水后，开启气嘴16连接的脉冲阀，通过高速气流对物料及水溶液进行吹气搅拌；
49.(3)在对物料及水溶液吹气搅拌数秒后停止吹气，开启浮沉箱1底部的第二阀门9，使液体和小颗粒物料从出液口7排出；
50.(4)经过数次2、3步骤后，物料被清洗干净，再通过重液注入管10向浮沉箱1内注入重液，并在液位计15检测到重液的液面到达合适位置后停止注入重液；
51.(5)开启气嘴16所连接的脉冲阀，对重液及煤进行吹气搅拌，数秒后停止吹气，让重液静止数分钟；
52.(6)通过第二驱动组件控制密封板18旋转，使密封板18旋转至保持漏斗17的开口为关闭状态；
53.(7)开启第一阀门3，并通过控制真空泵6使真空罐4里的负压瞬间将漏斗17内的重液及物料抽到真空罐4里，再停止真空泵6工作；
54.(8)打开真空罐4下方的第四阀门25，使重液及物料落到煤盘22里，又因煤盘22的底部设有开孔，因此，位于煤盘22内的重液能够经煤盘22底部被滤出，使物料留在煤盘22里；
55.(9)开启第二喷头21，对真空罐4的内壁进行喷洒清洗，进而清洗留在真空罐4内壁的物料，经过一段时间后停止喷洒清洗；
56.(10)再次通过重液注入管10向容器罐内补充预设密度级的重液，并通过液位计15实时检测液面，并重复上述4、5、6、7、8、9、10步骤即可全部捞取该密度级的物料；
57.(11)开启浮沉箱1下方的出液口7上的第二阀门9，回收浮沉箱1的重液，并在完成重液回收后，关闭第二阀门9；
58.(12)重复上述4、5、6、7、8、9、10步骤，即可完成下一密度级物料的分离；
59.(13)通过第一驱动组件控制网板8旋转，使在网板8上剩下的物料排出浮沉箱1内；
60.(14)开启搅拌第一喷头11，并通过伸缩组件12带动搅拌第一喷头11上下往复运动，使第一喷头11在浮沉箱1里边喷洒边旋转清理浮沉箱1的内壁。
61.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。