一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置

摘要

本发明公开了一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置。上述进料装置包括悬浮组件、物料收集结构、位于悬浮组件和物料收集结构之间的连接铰链、两组防撞块以及擒纵抖动机构。悬浮组件包括V字型浮体和至少三组固定底锚。物料收集结构包括收集囊网、盛料筒、导流罩和环形出水筛网。擒纵抖动机构位于V字型浮体后方且面向物料收集结构布置。其中，物料收集结构相对流场内流体为抖动设置，且通过擒纵抖动机构的驱动实现位置调节。本发明建立了跷跷板式进料模式，利用抖动的动作来促使粘附于网衣上的固形物料脱落后，借助流场作用自动向位于尾处的收集区聚集，有效解决了悬浮物料粘附于网衣上的问题，保障流场中悬浮固形物料的收集效果。

权利要求

1.一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其用于收集悬浮于流场中固形物料；

其特征在于，所述进料装置包括：

悬浮组件，其包括漂浮布置于流场上界面的V字型浮体（1）、设置在所述V字型浮体（1）上的至少三组固定底锚（2）；所述V字型浮体（1）的尖端面向流场下界面布置；

位于所述悬浮组件下方的物料收集结构，其包括收集囊网（3）、位于所述收集囊网（3）相对应一侧位置处的盛料筒（4）、位于所述收集囊网（3）和所述盛料筒（4）之间处的导流罩（5）、固定连接在所述导流罩（5）和所述盛料筒（4）之间的环形出水筛网（6）；

位于所述悬浮组件和所述物料收集结构之间的连接铰链（7）；以及位于所述V字型浮体（1）后方且面向所述物料收集结构布置的擒纵抖动机构（9）；

其中，所述物料收集结构相对流场内流体为抖动设置，且通过所述擒纵抖动机构（9）的驱动实现位置调节；所述擒纵抖动机构（9）由凸轮和拨片配合构成，拨片固定安装在盛料筒（4）上，凸轮在支撑件的作用下被装载于V字型浮体（1）上，凸轮受驱动轴作用进行旋转；

在第一状态，所述擒纵抖动机构（9）不工作，所述物料收集结构呈自然向上倾斜状态；

在第二状态，所述擒纵抖动机构（9）工作，所述物料收集结构向下倾斜至预定位置；在第三状态，所述擒纵抖动机构（9）停止工作，所述物料收集结构在自重作用下恢复至自然向上倾斜状态。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，所述固定底锚（2）和所述V字型浮体（1）之间固定连接有张紧式系泊锚链。

3.根据权利要求1所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，所述导流罩（5）为内表面呈光滑曲面的圆锥体结构，且导流罩（5）的大口端面向流场的来流方向布置。

4.根据权利要求3所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，所述导流罩（5）的大口端固定安装在所述收集囊网（3）的尾囊开口位置处。

5.根据权利要求1所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，所述环形出水筛网（6）覆盖于所述导流罩（5）的小口端位置处，且环形出水筛网（6）背向所述导流罩（5）的端部覆盖于所述盛料筒（4）的进口位置处。

6.根据权利要求1所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，所述连接铰链（7）固定安装在所述V字型浮体（1）的尖端位置处，且导流罩（5）与所述连接铰链（7）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，所述进料装置还包括两组防撞块（8），其提供所述物料收集结构和所述悬浮组件之间相对位置的调节限位。

8.根据权利要求7所述的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其特征在于，其中一组所述防撞块（8）固定安装在所述V字型浮体（1）面向所述导流罩（5）的位置处，剩余一组所述防撞块（8）固定安装在所述导流罩（5）面向所述V字型浮体（1）的位置处。

说明书

一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置

技术领域

[0001] 本发明涉及流体机械的工程装备与技术领域，特别是涉及一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置。

背景技术

[0002] 针对悬浮于流场中固形物料，通常采用具有尾囊的囊网来进行处理，较为常见的是定置式收集囊网，其可根据流场条件来进行合理设置，进而达到收集悬浮物料的目的。

[0003] 然而，上述收集囊网在使用过程中存在如下问题：

[0004] 1、流场中的悬浮固形物料很容易粘附在收集囊网的网衣上，随着使用时间的增长而逐渐层层叠叠累积。此外，会滋生各种附着污损生物，导致收集囊网不堪重负，失去应有的收集效果，直至完全崩溃。

[0005] 2、由于悬浮固形物料的密度不稳定，当悬浮固形物料密度变大时则沉积于收集囊网的下部，当悬浮固形物料密度变小时则上浮聚集于收集囊网的上部，很难自动抵达收集囊网的尾囊处，使得即便在收集囊网的尾囊处增加固形物料处理设施，也无法克服悬浮物料粘附于收集囊网网衣上的缺陷。

发明内容

[0006] 基于此，有必要针对当下悬浮固形物料很容易粘附在收集囊网的网衣上，影响流场中悬浮固形物料的收集效果的问题，提供一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置。

[0007] 一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其用于收集悬浮于流场中固形物料；所述进料装置包括：

[0008] 悬浮组件，其包括漂浮布置于流场上界面的V字型浮体、设置在所述V字型浮体上的至少三组固定底锚；

[0009] 位于所述悬浮组件下方的物料收集结构，其包括收集囊网、位于所述收集囊网相对应一侧位置处的盛料筒、位于所述收集囊网和所述盛料筒之间处的导流罩、固定连接在所述导流罩和所述盛料筒之间的环形出水筛网；

[0010] 位于所述悬浮组件和所述物料收集结构之间的连接铰链；以及位于所述V字型浮体后方且面向所述物料收集结构布置的擒纵抖动机构；

[0011] 其中，所述物料收集结构相对流场内流体为抖动设置，且通过所述擒纵抖动机构的驱动实现位置调节。

[0012] 上述进料装置，建立了跷跷板式进料模式，利用物料收集结构以一定频率作上下抖动运动来促使粘附于网衣上的固形物料脱落，后借助流场作用自动向位于尾部的收集区聚集，有效解决了悬浮物料粘附于网衣上的问题，保障流场中悬浮固形物料的收集效果。

[0013] 所述V字型浮体的尖端面向流场下界面布置；所述固定底锚和所述V字型浮体之间固定连接有张紧式系泊锚链。

[0014] 所述导流罩为内表面呈光滑曲面的圆锥体结构，且导流罩的大口端面向流场的来流方向布置。

[0015] 进一步地，所述导流罩的大口端固定安装在所述收集囊网的尾囊开口位置处。

[0016] 所述环形出水筛网覆盖于所述导流罩的小口端位置处，且环形出水筛网背向所述导流罩的端部覆盖于所述盛料筒的进口位置处。

[0017] 所述连接铰链固定安装在所述V字型浮体的尖端位置处，且导流罩与所述连接铰链固定连接。

[0018] 所述进料装置还包括两组防撞块，其提供所述物料收集结构和所述悬浮组件之间相对位置的调节限位。

[0019] 进一步地，其中一组所述防撞块固定安装在所述V字型浮体面向所述导流罩的位置处，剩余一组所述防撞块固定安装在所述导流罩面向所述V字型浮体的位置处。

[0020] 所述物料收集结构有三种状态：在第一状态，所述擒纵抖动机构不工作，所述物料收集结构呈自然向上倾斜状态；在第二状态，所述擒纵抖动机构工作，所述物料收集结构向下倾斜至预定位置；在第三状态，所述擒纵抖动机构停止工作，所述物料收集结构在自重作用下恢复至自然向上倾斜状态。在上述三种状态之间循环，即完成物料收集结构上、下抖动的动作。

[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0022] 采用呈悬浮的跷跷板式进料主体，通过该跷跷板式进料主体抖动的动作，实现将固形物料不断地从网衣上脱落下来的目的。配合流场作用使得固形物料逐渐自动地向收集区聚集，使得流场中悬浮物料不再粘附聚集于网衣上，克服了流场中固形物料收集过程中的粘附与污损的难点。在实际应用时，可顺利地收集处理流场中的悬浮固形物料，收集成效显著，降低网衣的清洗与维护频率，减少维护费用，提高工作效率，推广前景优异。

附图说明

[0023] 图1所示为本发明提供的一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置的结构示意图，图中箭头所示为流场的水流方向。

[0024] 图2所示为本发明第一状态下的示意图。

[0025] 图3所示为本发明第二状态下的示意图。

[0026] 图4所示为本发明第三状态下的示意图

[0027] 主要元件符号说明

[0028] 1、V字型浮体；2、固定底锚；3、收集囊网；4、盛料筒；5、导流罩；6、环形出水筛网；7、连接铰链；8、防撞块；9、擒纵抖动机构。

[0029] 以上为主要元件符号说明，结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图对本发明进行详细的描述。

[0031] 请参阅图1，本实施例提供了一种悬浮物料收集用跷跷板式进料装置，其用于收集悬浮于流场中固形物料。所述进料装置包括悬浮组件、位于悬浮组件下方的物料收集结构、位于悬浮组件和物料收集结构之间的连接铰链7、两组防撞块8以及擒纵抖动机构9。

[0032] 悬浮组件包括漂浮布置于流场上界面的V字型浮体1、设置在V字型浮体1上的至少三组固定底锚2。本实施例中，采用V字型浮体1来提供物料收集结构最大负荷量相对应的浮力，并容许1倍以上的浮力富裕度，实现物料收集结构于流场中的悬置。

[0033] V字型浮体1的尖端面向流场下界面布置，基于V字型的设计，提供了物料收集结构作上下抖动运动时的活动空间。本实施例中，采用V字型浮体1与固定底锚2构成的悬浮组件，建立了呈张紧状态的悬浮体系，使得物料收集结构悬浮于V字型浮体1的下方，并通过连接铰链7进行联合组装。需要说明的是，悬浮体系所提供的浮力，应不低于整体结构重量的两倍。固定底锚2和V字型浮体1之间为张紧式系泊锚链，本实施例以四组固定底锚2为例进行举例说明，四组固定底锚2均匀布置在物料收集结构的四周位置处，在其他实施例中，也可根据实际流场的流速，适应性的增加固定底锚2的数量，使得悬浮组件提供和当前流场相适配的浮力。

[0034] 物料收集结构包括收集囊网3、位于收集囊网3相对应一侧位置处的盛料筒4、位于收集囊网3和盛料筒4之间处的导流罩5、固定连接在导流罩5和盛料筒4之间的环形出水筛网6。本实施例中，收集囊网3、导流罩5、环形出水筛网6以及盛料筒4顺应流场方向进行连接，自导流罩5之后形成呈刚性的长圆锥体状的物料收集结构，用来收集流场中的悬浮固形物料。

[0035] 导流罩5为内表面呈光滑曲面的圆锥体结构，且导流罩5的大口端面向流场的来流方向布置，导流罩5的大口端固定安装在收集囊网3的尾囊开口位置处。环形出水筛网6覆盖于导流罩5的小口端位置处，且环形出水筛网6背向导流罩5的端部覆盖于盛料筒4的进口位置处。本实施例中，环形出水筛网6容许固形物料随着流体沿导流罩5的小口端自由通过，该过程中，流体滤出而固形物料被截留并进入盛料筒4中，达到收集悬浮于流场中固形物料的目的。

[0036] 连接铰链7固定安装在V字型浮体1的尖端位置处，且导流罩5与连接铰链7固定连接。本实施例中，基于连接铰链7使得导流罩5连接于V字型浮体1的尖端部位，从而实现物料收集结构和悬浮组件之间的配位组装，使得进料装置整体呈跷跷板式结构。

[0037] 擒纵抖动机构9固定安装在V字型浮体1上且面向物料收集结构布置。其中，物料收集结构相对流场内流体为抖动设置，且通过擒纵抖动机构9的驱动实现位置调节。请结合参阅图2，图2所示为在第一状态下进料装置的示意图，在第一状态，擒纵抖动机构9不工作，物料收集结构呈自然向上倾斜状态。请接着参阅图3，图3所示为在第二状态下进料装置的示意图，图中箭头a所示为物料收集结构的一端(即收集囊网3)的移动方向(向下)，图中箭头b所示为物料收集结构的另一端(即盛料筒4)的移动方向(向上)，图中箭头c所示为擒纵抖动机构9的运转方向。在第二状态，擒纵抖动机构9工作，本实施例以凸轮和拨片配合构成的擒纵抖动机构9为例进行举例说明，拨片固定安装在盛料筒4上，凸轮在支撑件的作用下被装载于V字型浮体1上，凸轮受驱动轴作用沿箭头c指示方向进行旋转，当凸轮旋转至和拨片相接触并进一步旋转时，拨片受到向上的推力来迫使物料收集结构的尾部向上运动，从而使物料收集结构整体向下倾斜至预定位置，相当于一个“擒”的动作。请再参阅图4，图4所示为在第三状态下进料装置的示意图，图中箭头a所示为物料收集结构的一端(即收集囊网3)的移动方向(向上)，图中箭头b所示为物料收集结构的另一端(即盛料筒4)的移动方向(向下)。在第三状态，擒纵抖动机构9的凸轮旋转至和拨片分离时，由于向上的推力消失，“擒”的动作停止，此时，物料收集结构在自重作用下恢复至呈自然向上倾斜状态，相当于一个“纵”的动作。第一状态、第二状态和第三状态次第重复进行，即物料收集结构作循环抖动运动。

[0038] 本实施例中，基于擒纵抖动机构9对物料收集结构施加一定频率的拨动力，使得其作上下抖动运动，具体工作过程如下：擒纵抖动机构9运行，迫使自然倾斜向上的物料收集结构缓慢变动为向下倾斜，到达预定行程后，擒纵抖动机构9停止运行，物料收集结构被释放并在自重作用下恢复为自然向上倾斜的状态，即完成一次跷跷板式抖动的动作，重复前述动作，即可使物料收集结构以预设的频率两端上下抖动，从而使收集囊网3也随之而抖动，进而使得收集囊网3网衣上粘附的物料不断地脱落下来。固形物料进入收集囊网3后，若物料上浮则会被拦截粘附于囊网的上部，若物料下沉则会被拦截粘附于囊网的下部。前述抖动过程中，无论是上浮粘附于囊网尾部上部的物料，还是下沉粘附于囊网尾部下部的物料，皆可在抖动作用下从收集囊网3的网衣上不断地脱落下来，进一步地，因抖动而从网衣上脱落的固形物料，在流场的作用下进入到导流罩5之中，进而被盛料筒4所收集。

[0039] 需要说明的是，本实施例的物料收集结构，其在擒纵抖动机构9驱动下作抖动运动时，物料收集结构两端上下抖动的频率不高于2Hz，两端上下抖动过程中倾斜程度与水平方向的夹角不小于10°。

[0040] 防撞块8提供物料收集结构和悬浮组件之间相对位置的调节限位，其中一组防撞块8固定安装在V字型浮体1面向导流罩5的位置处，剩余一组防撞块8固定安装在导流罩5面向V字型浮体1的位置处。本实施例中，基于防撞块8作为隔层，确保V字型浮体1和导流罩5之间不接触，从而达到防止导流罩5上下抖动时出现碰撞的目的。

[0041] 综上，本实施例的进料装置，相较于传统囊网的收集处理而言，具备下述优点：本实施例的进料装置，采用呈悬浮的跷跷板式进料主体，通过该跷跷板式进料主体的抖动达到将固形物料不断地从网衣上脱落下来的目的，配合流场作用使得固形物料逐渐自动地向收集区聚集，使得流场中悬浮物料不再粘附聚集于网衣上，克服了流场中固形物料收集过程中的粘附与污损的难点，在实际应用时，可顺利地收集处理流场中的悬浮固形物料，收集成效显著，降低网衣的清洗与维护频率，减少维护费用，提高工作效率，推广前景优异。

[0042] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明了本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。