一种过滤离心机的制作方法

1.本发明涉及离心机过滤技术领域，尤其涉及一种过滤离心机。


背景技术：

2.离心机作为可在多领域应用的用于分离混合物质的分离设备，可进行固液、液液和液气的分离工作，而进行固液分离的过滤型离心机，其应用最为广泛，而过滤离心机的最重要的参数是过滤效率，现有的过滤离心机基本能够满足粘度不高且固体颗粒的粒度大的固液分离，但是现有的过滤型离心机对于粘度较大或固体颗粒粒度微小的固液混合料过滤效果不佳。
3.中国专利公开号：cn203853180u公开了一种带有复合滤布过滤装置的双级离心卸料离心机，它由内转鼓机构、外转鼓机构、轴承室机构、平板式机座、机壳机构、传动装置组成；所述内转鼓机构设置在外转鼓机构内部，内转鼓机构和外转鼓机构通过外转鼓底与轴承室机构连接；所述轴承室机构设置在平板式机座中间位置，轴承室机构一侧设置有传动装置，传动装置通过皮带与轴承室机构连接。解决的技术问题是双级锥形转鼓的设置不仅可以对物料进行双级分离，提高分离质量和效率，还起到了自动连续卸料的作用，且滤网采用复合滤布过滤，不仅对分离物料固相粒度的适应范围更大，还提高了拦截物料效果，使得滤液含固量明显减少；由此可见，所述带有复合滤布过滤装置的双级离心卸料离心机存在以下问题：1、对于粘度较大的固液混合料过滤效率不佳。
4.2、对于粘度较大或粒度微小的固液混合料的过滤过程控制精度不高，导致过滤效率不高。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供一种过滤离心机，用以克服现有技术中对于粘度较大或粒度微小的固液混合料的过滤过程控制精度不高，导致过滤效率不高的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种过滤离心机，包括机座和离心机本体，还包括：变速器，其设置在所述离心机本体底部侧面，且与离心机本体内的转鼓经传动轴连接，用以将电机的驱动力变速后传输至转鼓；转杆，其设置在所述离心机本体底部轴心处，且与所述离心机本体内的过滤网连接，其中转杆靠近所述转鼓的上部安装有第一永磁体，转杆远离所述转鼓的下部安装有第二永磁体；第一电磁驱动器，其包括设置在所述机座上且环绕所述第一永磁体外部的电磁体和包覆在电磁体外部的壳体，用以驱动所述转杆沿离心机轴心做旋转运动；第二电磁驱动器，其包括设置在机座上且环绕所述第二永磁体外部的电磁体和包覆在电磁体外部的壳体，用以驱动所述转杆沿所述离心机轴心做上下往复运动；检测装置，其包括设置在所述过滤网上部的第一湿度传感器和设置在所述过滤网
下部的第二湿度传感器；电磁控制单元，其设置在所述离心机控制器内并分别与第一电磁驱动器和第二电磁驱动器连接，电磁控制单元用以控制所述第一电磁驱动器和第二电磁驱动器的启闭和通入所述第一电磁驱动器和第二电磁驱动器的电流。
7.进一步地，所述离心机本体包括设置在所述机座上的离心机壳体，设置在离心机壳体上部的离心机机盖，设置在离心机壳体内部的转鼓，所述过滤网设置在转鼓内部；所述过滤网下部呈锥形且与所述转杆上端连接，所述过滤网为柔性材料制成。
8.进一步地，所述离心机控制器设置有第一预设粘度f1和第二预设粘度f2，所述离心机控制器在所述离心机对混合料进行混合料过滤时，获取所述混合料的实际粘度f，并根据该实际粘度f和预设粘度的比对结果确定所述离心机的转鼓的初始转速，当f≤f1时，所述离心机控制器将所述离心机的转鼓的初始转速设置为v1；当f1＜f≤f2时，所述离心机控制器将所述离心机的转鼓的初始转速设置为v2；当f＞f2时，所述离心机控制器将所述离心机的转鼓的初始转速设置为v3；其中，v1＜v2＜v3。
9.进一步地，所述离心机控制器在所述离心机进行混合料过滤时，获取所述混合料中固体颗粒的沉降速率w，所述离心机控制器根据所述固体颗粒的沉降速率w与预设沉降速率的比对结果确定所述过滤网与所述转杆连接部位的高度h，设定其中，h0为连接部位的标高，w0为预设沉降速率。
10.进一步地，所述离心机控制器与所述第一湿度传感器和第二湿度传感器通信连接，所述离心机控制器在所述离心机进行混合料过滤且所述过滤网上的固体颗粒沉积厚度为第一预设厚度d1时，停止进料并获取第一湿度传感器检测的固体颗粒的第一湿度值sa，并根据该第一湿度值和预设湿度值s0的比对结果确定所述离心机的转鼓转速是否合格，若sa＞s0，所述离心机控制器判定所述转鼓转速不合格；若sa≤s0，所述离心机控制器判定所述转鼓转速合格。
11.进一步地，所述离心机控制器在判定所述转鼓转速不合格时，所述离心机控制器获取所述变速器的档位，并确定所述变速器的档位是否可调，若所述变速器的档位可调，则增加所述变速器的档位对所述转鼓转速进行补偿直至所述第一湿度值sa小于等于预设湿度值s0；若所述变速器的档位不可调，所述离心机控制器中的电磁控制单元判定需启动所述第一电磁驱动器对所述转鼓的转速进行补偿。
12.进一步地，所述电磁控制单元在判定需启动所述第一电磁驱动器对所述转鼓的转速进行补偿时，所述电磁控制单元计算所述第一湿度值sa和第一预设湿度值s0的第一湿度差值ca，设定ca=sa-s0，并根据该第一湿度差值与预设湿度差值的比对结果确定启动所述第一电磁驱动器的电流以对所述转鼓转速进行补偿，其中，所述电磁控制单元设有第一预设湿度差值c1、第二预设湿度差值c2、第一电流a1、第二电流a2和第三电流a3，其中c1＜c2，a1＜a2＜a3，当ca≤c1时，所述电磁控制单元将所述第一电磁驱动器的电流设置为a1；当c1＜ca≤c2时，所述电磁控制单元将所述第一电磁驱动器的电流设置为a2；
当ca＞c2时，所述电磁控制单元将所述第一电磁驱动器的电流设置为a3。
13.进一步地，所述电磁控制单元在对所述转鼓的转速补偿完成时，所述离心机控制器分别获取所述第一湿度传感器的第二湿度值sb和所述第二湿度传感器的第三湿度值sc，并计算该第二湿度值sb和第三湿度值sc的第二湿度差值cb，设定cb=sc-sb，并根据该预设差值的比对结果确定所述离心机的过滤过程是否达标，若cb≤c1，所述离心机控制器判定所述离心机的过滤过程达标；若c1＜cb≤c2，所述离心机控制器判定所述离心机的过滤过程不达标；若cb＞c2，所述离心机控制器判定所述离心机的过滤过程不达标。
14.进一步地，所述离心机控制器在判定所述离心机的过滤过程不达标且c1＜cb≤c2时，所述离心机控制器计算所述第二湿度差值cb和第一预设湿度差值c1的第一比值ba，设定ba=cb/c1，所述电磁控制单元判定需启动所述第二电磁驱动器以调节所述连接部位高度，其中，所述电磁控制单元中设有第一预设比值b1、第二预设比值b2、第一高度调节系数r1、第二高度调节系数r2和第三高度调节系数r3，其中b1＜b2，设定1＜r1＜r2＜r3＜1.3，当b≤b1时，所述电磁控制单元控制逐渐增大所述第二电磁驱动器的启动电流将所述连接部位的高度调节至h
×
r1；当b1＜b≤b2时，所述电磁控制单元控制逐渐增大所述第二电磁驱动器的启动电流将所述连接部位的高度调节至h
×
r2；当b＞b2时，所述电磁控制单元控制逐渐增大所述第二电磁驱动器的启动电流h
×
r3。
15.进一步地，所述离心机控制器在判定所述离心机的过滤过程不达标且cb＞c2时，所述离心机控制器控制增大所述第二电磁驱动器的电流将所述连接部位的高度调节至h
×
re，并计算所述第二湿度差值cb和第二预设湿度差值c2的第二比值bb，设定bb=c2/cb，所述电磁控制单元根据该第二比值与预设比值的比对结果选取对应的补偿系数对所述第一电磁驱动器的电流进行补偿，所述电磁控制单元将补偿后的所述第一电磁驱动器的电流设置为a4，设定a4=an
×
gi，其中gi为第一电磁驱动器的电流的补偿系数，n=1，2，3，e=1，2，3。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过在离心机本体底部侧面设置变速器，从而使离心机的变速速率能够进行增大，且在离心机底部设置第一电磁驱动器以辅助驱动离心机转鼓的旋转，提高了对固液混合料的过滤效率，并且通过在离心机底部设置第二电磁驱动器，通过第二电磁驱动器驱动转杆以使与转杆连接柔性过滤网能沿离心机轴心上下运动，从而使落在底部的固体壳颗粒中物料中液体成分能够充分被甩出，从而提高离心机的过滤效率。
17.尤其，本发明通过在离心机控制器中设置电磁控制单元，通过电磁控制单元控制第一电磁驱动器和第二电磁驱动器的以驱动转杆沿离心机转鼓轴心的旋转运动和往复运动，提高了对离心机的控制精度。
18.进一步地，本发明通过设置多个预设粘度，并在离心机对固液混合料进行过滤时，根据确定的混合料的实际粘度和预设粘度的比对结果确定转鼓的初始转速，从而通过启动电机以使转鼓旋转进行混合料的分离，进一步提高了对离心机的控制精度，从而提高了离
心机的过滤效率。
19.进一步地，本发明在进行混合料过滤时，通过获取固体颗粒的沉降速度，并根据沉降速度与预设沉降速度的比较以确定过滤网与转杆连接部位的高度，进一步提高了对离心机的控制精度，从而提高了离心机的过滤效率。
20.进一步地，本发明通过在过滤网的上部和下部分别设置湿度传感器，在离心机对混合料的过滤过程中，通过获取设置在过滤网上部的第一湿度传感器检测的湿度值与预设湿度值的比对结果确定离心机转鼓的转速是否合格，并在不合格时，通过调节变速器档位和/或启动第一电磁驱动器以对转鼓的转速进行补偿，提高了对离心机的过滤过程的控制精度，从而进一步提高了离心机的过滤效率。
21.进一步地，本发明通过在离心机对混合料过滤过程中，通过计算设置在过滤网上部和下部的湿度传感器检测的湿度值的差异，以确定离心机是否对混合料中的液体过滤完全，并在确定过滤不完全时，通过启动第二电磁驱动器启动转杆上移，以使与转杆连接的过滤网上移，以进一步进行过滤，和/或通过调节对第一电磁驱动器的电流进行调节，以使转鼓的转速继续增大，以过滤混合料，进一步提高了对离心机的控制精度，从而提高了离心机的过滤效率。
附图说明
22.图1为本发明实施例过滤离心机的结构示意图；图2为本发明实施例过滤离心机的转杆下移的结构示意图；图3为本发明实施例过滤离心机的电磁驱动器结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
24.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
25.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。
26.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.请参阅图1-图3所示，图1为本发明实施例过滤离心机的结构示意图；图2为本发明实施例过滤离心机的转杆下移的结构示意图；图3为本发明实施例过滤离心机的电磁驱动器结构示意图。
28.本发明实施例过滤离心机，包括机座1和离心机本体2，还包括：
变速器3，其设置在所述离心机本体2底部侧面，且与离心机本体2内的转鼓4经传动轴5连接，用以将电机6的驱动力变速后传输至转鼓4；转杆7，其设置在所述离心机本体2底部轴心处，且与所述离心机本体2内的过滤网8连接，其中转杆7靠近所述转鼓4的上部安装有第一永磁体9，转杆7远离所述转鼓4的下部安装有第二永磁体10；第一电磁驱动器11，其包括设置在所述机座1上且环绕所述第一永磁体9外部的电磁体和包覆在电磁体外部的壳体，用以驱动所述转杆7沿离心机轴心做旋转运动；第二电磁驱动器12，其包括设置在机座1上且环绕所述第二永磁体10外部的电磁体和包覆在电磁体外部的壳体，用以驱动所述转杆7沿所述离心机轴心做上下往复运动；检测装置，其包括设置在所述过滤网上部的第一湿度传感器13和设置在所述过滤网下部的第二湿度传感器14；电磁控制单元，其设置在所述离心机控制器内并分别与第一电磁驱动器11和第二电磁驱动器12连接，电磁控制单元用以控制所述第一电磁驱动器11和第二电磁驱动器12的启闭和通入所述第一电磁驱动器11和第二电磁驱动器12的电流。
29.具体而言，所述离心机本体2包括设置在所述机座1上的离心机壳体15，设置在离心机壳体上部的离心机机盖16，设置在离心机壳体内部的转鼓4，过滤网8设置在转鼓内部；所述过滤网下部呈锥形且与所述转杆上端连接（参阅图2所示），所述过滤网为柔性钢丝过滤网。
30.具体而言，所述离心机控制器设置有第一预设粘度f1和第二预设粘度f2，所述离心机控制器在所述离心机对混合料进行混合料过滤时，获取所述混合料的实际粘度f，并根据该实际粘度f和预设粘度的比对结果确定所述离心机的转鼓的初始转速，当f≤f1时，所述离心机控制器将所述离心机的转鼓的初始转速设置为v1；当f1＜f≤f2时，所述离心机控制器将所述离心机的转鼓的初始转速设置为v2；当f＞f2时，所述离心机控制器将所述离心机的转鼓的初始转速设置为v3；其中，v1＜v2＜v3。
31.具体而言，本发明实施例所述过滤离心机的机座1上还设置有用以确定转杆和过滤网连接部位高度的位移传感器17。
32.所述离心机控制器在所述离心机进行混合料过滤时，获取所述混合料中固体颗粒的沉降速率w，所述离心机控制器根据所述固体颗粒的沉降速率w与预设沉降速率的比对结果确定所述过滤网与所述转杆连接部位的高度h，设定其中，h0为连接部位的标高，w0为预设沉降速率。
33.具体而言，本发明实施例所述过滤离心机的离心机机盖16上还设置有用以检测过滤网上的固体颗粒沉积厚度的激光厚度传感器18。
34.所述离心机控制器与所述第一湿度传感器和第二湿度传感器通信连接，所述离心机控制器在所述离心机进行混合料过滤且所述过滤网上的固体颗粒沉积厚度为第一预设厚度d1时，停止进料并获取第一湿度传感器检测的固体颗粒的第一湿度值sa，并根据该第一湿度值和预设湿度值s0的比对结果确定所述离心机的转鼓转速是否合格，
若sa＞s0，所述离心机控制器判定所述转鼓转速不合格；若sa≤s0，所述离心机控制器判定所述转鼓转速合格。
35.具体而言，所述离心机控制器在判定所述转鼓转速不合格时，所述离心机控制器获取所述变速器的档位，并确定所述变速器的档位是否可调，若所述变速器的档位可调，则增加所述变速器的档位对所述转鼓转速进行补偿直至所述第一湿度值sa小于等于预设湿度值s0；若所述变速器的档位不可调，所述离心机控制器中的电磁控制单元判定需启动所述第一电磁驱动器对所述转鼓的转速进行补偿。
36.具体而言，所述电磁控制单元在判定需启动所述第一电磁驱动器对所述转鼓的转速进行补偿时，所述电磁控制单元计算所述第一湿度值sa和第一预设湿度值s0的第一湿度差值ca，设定ca=sa-s0，并根据该第一湿度差值与预设湿度差值的比对结果确定启动所述第一电磁驱动器的电流以对所述转鼓转速进行补偿，其中，所述电磁控制单元设有第一预设湿度差值c1、第二预设湿度差值c2、第一电流a1、第二电流a2和第三电流a3，其中c1＜c2，a1＜a2＜a3，当ca≤c1时，所述电磁控制单元将所述第一电磁驱动器的电流设置为a1；当c1＜ca≤c2时，所述电磁控制单元将所述第一电磁驱动器的电流设置为a2；当ca＞c2时，所述电磁控制单元将所述第一电磁驱动器的电流设置为a3。
37.具体而言，所述电磁控制单元在对所述转鼓的转速补偿完成时，所述离心机控制器分别获取所述第一湿度传感器的第二湿度值sb和所述第二湿度传感器的第三湿度值sc，并计算该第二湿度值sb和第三湿度值sc的第二湿度差值cb，设定cb=sc-sb，并根据该预设差值的比对结果确定所述离心机的过滤过程是否达标，若cb≤c1，所述离心机控制器判定所述离心机的过滤过程达标；若c1＜cb≤c2，所述离心机控制器判定所述离心机的过滤过程不达标；若cb＞c2，所述离心机控制器判定所述离心机的过滤过程不达标。
38.具体而言，所述离心机控制器在判定所述离心机的过滤过程不达标且c1＜cb≤c2时，所述离心机控制器计算所述第二湿度差值cb和第一预设湿度差值c1的第一比值ba，设定ba=cb/c1，所述电磁控制单元判定需启动所述第二电磁驱动器以调节所述连接部位高度，其中，所述电磁控制单元中设有第一预设比值b1、第二预设比值b2、第一高度调节系数r1、第二高度调节系数r2和第三高度调节系数r3，其中b1＜b2，设定1＜r1＜r2＜r3＜1.3，当b≤b1时，所述电磁控制单元控制逐渐增大所述第二电磁驱动器的启动电流将所述连接部位的高度调节至h
×
r1；当b1＜b≤b2时，所述电磁控制单元控制逐渐增大所述第二电磁驱动器的启动电流将所述连接部位的高度调节至h
×
r2；当b＞b2时，所述电磁控制单元控制逐渐增大所述第二电磁驱动器的启动电流h
×
r3。
39.具体而言，所述离心机控制器在判定所述离心机的过滤过程不达标且cb＞c2时，所述离心机控制器控制增大所述第二电磁驱动器的电流将所述连接部位的高度调节至h
×
re，并计算所述第二湿度差值cb和第二预设湿度差值c2的第二比值bb，设定bb=c2/cb，所述
电磁控制单元根据该第二比值与预设比值的比对结果选取对应的补偿系数对所述第一电磁驱动器的电流进行补偿，其中所述电磁控制单元还设有第一补偿系数g1、第二补偿系数g2和第三补偿系数g3，其中e=1，2，3，设定1＜g1＜g2＜g3＜1.5，当bb≤b1时，所述电磁控制单元选取第一补偿系数g1对所述第一电磁驱动器的电流进行补偿；当b1＜bb≤b2时，所述电磁控制单元选取第二补偿系数g2对所述第一电磁驱动器的电流进行补偿；当bb＞b2时，所述电磁控制单元选取第三补偿系数g3对所述第一电磁驱动器的电流进行补偿；当所述电磁控制单元选取第i补偿系数gi对所述第一电磁驱动器的电流进行补偿时，设定i=1，2，3，所述电磁控制单元将补偿后的所述第一电磁驱动器的电流设置为a4，设定a4=an
×
gi，其中n=1，2，3。
40.本发明实施例中，离心机机盖上还设置有用以注入混合物料的进料口19、排出离心机过滤后的液体的出液口20和用以排出离心机内气体的出气口21。
41.本发明实施例中，转杆为中空结构，过滤完成的固体颗粒物料经转杆从机座下部导出。
42.实施例一：当对粘度较高的物料（如涂料制备过程对固液混合料进行分离干燥，混合物料的粘度在80～150ku）进行过滤分离时，操作人员确定混合物料的粘度值，并与f1和f2进行比对，确定离心机的转鼓初始转速为3000r/min，且操作人员根据沉降速率确定过滤网和转杆连接部位高度，设定连接部位标高为相对原始位置10公分，沉降速率为100g/min，预设沉降速率为50g/min，则连接部位高度为相对原始位置20公分，其中原始位置为连接部位最低点；本实施例中，第一预设粘度值f1为80ku和第二预设粘度值200ku；v1为500r/min，v2为3000r/min，v3为5000r/min。
43.当检测过滤后的固体颗粒的厚度为3公分，第一湿度传感器进行湿度值检测，检测的湿度值为20%，预设湿度值为5%，则判定转速不合格，离心机控制器在确定变速器档位不可调节时，根据湿度差值和预设湿度差值确定第一电磁驱动器的电流，以使第一电磁驱动器驱动永磁体转动，以使转杆带动过滤网转动，从而达到辅助转鼓加速的目的；可以理解的是，本领域技术人员可根据实际情况设置响应的预设湿度差值，本实施例中，第一预设湿度差值为5%，第二预设湿度差值为15%，对应第一电流为20a，第二电流为30a，第三电流为45a。
44.本实施例中，由于混合物料粘度大，在离心过滤过程中，离心机的转鼓内底部沉积的固体物料的湿度较大，不易被排出，因此通过计算第一湿度传感器检测的湿度值和第二湿度传感器检测的湿度值的湿度差值，与第一预设湿度差值5%和第二湿度差值15%进行比对，从而通过对比结果对对应设置的连接部位高度进行调节，在后续旋转过滤过程中，使固体物料的沉积位置向转鼓边缘偏移，从而达到更好的过滤效果；并且进一步通过在调节高度的同时，通过调节第一电磁驱动器的电流，从而进一步增大辅助驱动的力度以使增大转鼓转速，大大提高了离心机的过滤效率。
45.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
46.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。