一种纳米纤维复合聚甲醛组合式离心机筛篮的制作方法

1.本发明涉及离心机技术领域，主要涉及一种纳米纤维复合聚甲醛离心机筛篮。


背景技术：

2.离心机作为一种固液相分离的设备，由于分选效果好，结构简单，设备润滑和检修工作量小等优点，广泛运用于煤炭、化工、建材等行业。而其中筛篮是离心机脱水的关键部件。离心机的工作原理是利用机械旋转产生的离心力实现固
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液相混和物的有效分离，混合物料经过布料锥进入筛篮和螺旋刮刀之间的空间，在离心力的作用下，水和细小物料透过物料层，穿过筛网，沿上盖流入上部外壳的集水槽内，然后通过设在机器两侧的排液管排出机外，大部分的大颗粒固体部分则保持在筛网内侧。因刮刀和筛篮有一定的转速差，刮刀就将固体颗粒从筛面上刮下并将其送至筛篮底部，卸到下边的收料漏斗，从而把脱水后的物料排出，完成整个固液相分离过程。在这个过程中，筛篮是关键的部件，离心机工作时待脱水的物料布满在筛篮的筛网表面，摩擦力很大。传统的筛篮多为不锈钢筛条组焊而成，由于材料的耐磨性能差，造成筛条的磨损很快，而且筛条横断面形状为三角形，磨损后导致相邻两个筛条之间的筛缝增大较快，降低了物料的分离精度，易跑粗；筛篮多为光滑圆锥面，易被细泥粘附在表面，在物料中夹杂的纤维、线头挤进筛缝，造成堵孔掛毛，遇到粗颗粒的矸石等物料，在旋转的离心机刮刀的机械挤压下筛篮出现局部形变和破损，无法修补，影响筛篮的工作；同时，不锈钢筛条焊接的筛篮如要更换必须整体更换，既增加了生产成本，又加重了工人的劳动强度，延长了更换筛篮的工作时间。
3.人们为了解决不锈钢筛篮寿命的问题进行了不少探索，也取得一些经验和教训。杨俊利在1998年《聚氨酯筛篮的研制及不能工业应用的原因分析》一文中公开了研制和应用聚氨酯筛篮的试验，力图利用聚氨酯材料的高耐磨性能，提高筛篮的寿命；但在使用过程中，由于聚氨酯材料的弹性高和硬度相对较低的特点，受到高速旋转刮刀挤压的矿石颗粒对筛篮产生挤压作用相当大，致使筛篮发生形变，由于离心机连续给料，刮刀与筛篮都是连续运转，筛篮的变形也是持续的，产生间隙，出现跑粗现象，同时使筛篮表面产生凹坑，进而产生损毁。据此，文章得出在不改变现有离心机参数的情况下聚氨酯筛篮不能应用于工业生产的结论。左东升等人2016年申请了《一种聚氨酯筛篮及其成型方法》的发明专利（申请号201610392729.7），公开了采用组合式结构、聚氨酯材料、模压法成型等技术方案生产的聚氨酯筛篮，但未见用于工业生产实践及使用效果的相关记录。
4.聚甲醛（pom）是重要的工程塑料之一，具有优良的机械性能、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、耐疲劳性、耐蠕变性、自润滑性能好等优点，广泛应用于机械制造、电子电器等领域。纤维增强是改善聚甲醛力学性能最有效的改性手段。利用纳米纤维加入到聚甲醛基体内制备纤维增强复合材料将有效提高基体的强度、模量及耐磨性能等。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种纳米纤维复合聚甲醛组合式
离心机筛篮，分离效率高，使用寿命长，安装更换方便。
6.所述纳米纤维复合聚甲醛组合式离心机筛篮，包括筛框和筛网，其特征在于：筛网和筛框之间采用可拆卸连接方式，所述筛框由上法兰、下法兰 和龙骨 焊接而成，为上面开口大、下面开口小的圆锥桶状结构；所述龙骨由沿圆锥母线方向的方管钢和纬线方向的扁钢组焊而成；所述的方管钢内侧相应位置设置若干安装孔；所述筛网为n个相同尺寸的扇形筛片扣装在筛框内侧组合形成圆锥桶状，n为大于等于2的自然数。
7.所述扇形筛片由三片大小不同、结构相同的小扇形筛网组合而成；所述三片小扇形筛网之间设置台阶状搭边，其中，下一片小扇形筛网的上边部设置台阶状搭边，中间一片小扇形筛网上下边部均设置台阶状搭边，上一片小扇形筛网下边部设置台阶状搭边，相邻小扇形筛网之间紧密撘接；所述小扇形筛网由纳米纤维复合聚甲醛材料复合注塑成型，边部设置卡块，所述的卡块扣装在方管钢的安装孔内。
8.所述的纳米纤维复合聚甲醛复合材料硬度选择为邵65d。
9.所述小扇形筛网包括边部和筛分区；所述筛分区由竖向筛条和横向筛条相互镶嵌交织而成，筛条的两端与边部连接成整体；所述的竖向筛条、横向筛条相互垂直，横向筛条设置在竖向筛条底部，使筛面成百叶窗状；所述竖向筛条之间形成长条状筛缝；所述竖向筛条下部为梯形、上部为三角形，且上部三角形一边高一边低，设有突出的切割棱。
10.所述的卡块为形状为梯台和方柱体连接状，端部呈尺寸略大的梯台型，颈部为尺寸比端部略小的方柱体。
11.所述的筛分区设置两端连接横向筛条的竖向加强竖向筛条。
12.纳米纤维复合聚甲醛组合式离心机筛篮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将纳米纤维复合聚甲醛颗粒料在烘箱中100
°
c条件下预热2小时；2）预热好的颗粒料加入注塑机料筒，注塑机各区温度设定：喂料区40
‑
50
°
c,1区160
‑
180
°
c，2区180
‑
205
°
c，3区185
‑
205
°
c，4区195
‑
215
°
c，5区195
‑
215
°
c，料筒保持170
°°
c恒温，模具温度60
°
c，注射压力设置120
‑
150mpa,保压压力80
‑
100 mpa，背压5
‑
10 mpa，制备小扇形筛网；3）用上法兰、下法兰 和龙骨组焊筛框，所述的龙骨由沿圆锥母线方向的方管钢和纬线方向的扁钢组焊而成，在方管钢内侧相应位置设置若干安装孔；4）将小扇形筛网组成扇形筛片，然后按顺序逐一组装扣进龙骨方管钢的安装孔内组成筛篮。
13.本发明的工作原理为：物料由布料器进入筛篮后，由于离心力的作用含水物料紧贴筛篮壁旋转，由于离心作用水分和低于筛缝尺寸的细小颗粒便透筛形成离心液排到筛篮外；大于筛缝尺寸的颗粒附在筛篮上，由与筛篮不同速度同向旋转的旋转刮刀刮下送入底部料槽；由于纳米纤维复合聚甲醛材料的刚性好，耐磨、抗撕裂性能优异、重量轻、形变量小，因而寿命长、筛缝不变形，避免跑粗现象；同时刮刀采用聚氨酯柔性材料制成，不会因为旋转刮料作业损坏筛篮，不仅能清理干净筛篮，还一定程度上缓冲因刮料而造成的物料对筛篮的挤压作用，避免筛缝变形和损坏；百叶窗式筛面可以使物料在筛面上成波动跳跃状态，减少纤维、线头进入筛缝的几率，一定程度上解决了筛篮的掛毛问题，减少堵孔现象。
14.由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：1、结构简单，安装方便，更换容易,可以直接拆卸和扣装,不仅减少维修维护工作量,还避免因筛篮局部损毁而造成整个筛篮
的报废失效；2、高硬度纳米纤维复合聚甲醛材料的采用，保证了筛条的刚度，提高耐磨程度，延长筛片寿命；3、高硬度纳米纤维复合聚甲醛材料的选择使筛面切割棱的形成和突出，更有效地分离煤泥水，提高脱水效率；4、百叶窗式筛面可以使物料在筛面上成波动跳跃状态，减少纤维、线头进入筛缝的几率，一定程度上解决了筛篮的掛毛问题，减少堵孔现象；5、纳米纤维复合聚甲醛材料的重量大大低于不锈钢的重量，可以减少运行中的电能消耗，减少设备噪音，改善运行的环境。总之，本发明大大延长了使用寿命，减少了维修人员数量，节约更换时间，降低更换成本，同时也减轻了工人的劳动强度。
附图说明
15.图1是本发明的主视图。
16.图2是本发明筛框的结构示意图。
17.图3是本发明扇形筛片的结构示意图。
18.图4是本发明小扇形筛网的立体结构示意图。
19.图5是本发明小扇形筛网的主视图。
20.图6是本发明小扇形筛网的左视图。
21.图7是本发明小扇形筛网的后视图。
22.图8是图5中a
‑
a剖面图。
23.图9是图7中卡块的b向视图。
24.图10是图8中c处的局部放大图。
25.图11是本发明方管钢上的安装孔位图。
26.图12为本发明竖向筛条的截面图。
27.图中：1、筛框，2、筛网，3、上法兰，4、下法兰，5、龙骨，6、方管钢，7、扁钢，8、安装孔，9、扇形筛片，10、小扇形筛网，11、台阶状搭边，12、边部，13、筛分区，14、竖向筛条，15、横向筛条，16、切割棱，17、卡块，18、加强竖向筛条。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.如图1所示，一种纳米纤维复合聚甲醛组合式筛篮离心机筛篮包括筛框1和筛网2，筛网2和筛框1之间采用可拆卸连接方式。
30.结合图2所示，所述筛框1由上法兰3、下法兰4 和龙骨5 焊接而成， 为上面开口大、下面开口小的圆锥桶状结构，所述龙骨5由沿圆锥母线方向的方管钢6和纬线方向的扁钢7组焊而成。如图11所示，在方管钢6内侧对应卡块17的位置设置若干安装孔8。
31.如图1、图2所示，所述筛网2为组合型。由n个相同尺寸的扇形筛片9扣装在筛框1内侧，形成圆锥桶状筛网2，n为大于等于2的自然数。如图3所示，所述扇形筛片9由三片大小不同、结构相同的小扇形筛网10组合而成。组合型扇形筛片9的设计，可以方便地更换损毁部分，大大降低了配件成本，减轻了职工的劳动强度。如图3、图4所示，所述三片小扇形筛网10
之间设置台阶状搭边11，其中下一片小扇形筛网10上边部设置台阶状搭边11，中间一片小扇形筛网10上下边部均设置台阶状搭边11，上一片小扇形筛网10下边部设置台阶状搭边11，便于相邻小扇形筛网10之间的紧密撘接，以防止物料泄漏，造成跑粗现象，避免因管道堵塞造成安全生产隐患。
32.如图5、图6、图7和图8所示，所述小扇形筛网10由纳米纤维复合聚甲醛材料复合注塑成型，边部设置卡块17，可以扣装在方管钢6的安装孔8内。组成筛篮的注塑筛网的纳米纤维复合聚甲醛复合材料硬度选择为邵65d，使筛篮制品不仅有足够的钢度，而且纳米纤维复合聚甲醛复合注塑材料比不锈钢有着更为优良的高耐磨性能，可以提高筛篮的使用寿命。
33.如图4结合图8、图10所示，所述小扇形筛网10包括边部12和筛分区13。所述筛分区13由竖向筛条14和横向筛条15相互镶嵌交织而成，筛条的两端与边部12连接成整体。
34.如图9所示，小扇形筛网10的边部设置卡块17，所述的卡块17为形状为梯台和方柱体连接状，端部呈尺寸略大的梯台型，颈部为尺寸比端部略小的方柱体。
35.如图10所示，所述竖向筛条14之间形成长条状筛缝。为了提高筛分区13的强度，在筛分区13设置两端连接横向筛条15的竖向加强竖向筛条18；与竖向筛条14相垂直的横向筛条15设置在竖向筛条14底部，使筛面成百叶窗状。
36.如图12所示，所述竖向筛条14下部为梯形、上部为三角形，且上部三角形一边高一边低，每一个竖向筛条14设有突出的切割棱16。所述的切割棱16有利于高效筛分物料，提高透筛率，同时，由于突出切割棱16的存在，使物料在筛面上运动时呈波动跳跃状态，减少纤维、线头进入筛缝的几率，一定程度上解决了筛篮的掛毛问题，减少堵孔现象。
37.本发明的制备方法：1）将纳米纤维复合聚甲醛颗粒料在烘箱中100
°
c条件下预热2小时；2）预热好的颗粒料加入注塑机料筒，注塑机各区温度设定：喂料区40
‑
50
°
c,1区160
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180
°
c，2区180
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205
°
c，3区185
‑
205
°
c，4区195
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215
°
c，5区195
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215
°
c，料筒保持170
°°
c恒温，模具温度60
°
c，注射压力设置120
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150mpa,保压压力80
‑
100 mpa，背压5
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10 mpa，制备小扇形筛网10；3）用上法兰3、下法兰4 和龙骨5组焊筛框1，所述的龙骨5由沿圆锥母线方向的方管钢6和纬线方向的扁钢7组焊而成，在方管钢6内侧相应位置设置若干安装孔8；4）将小扇形筛网10组成扇形筛片9，然后按顺序逐一组装扣进龙骨方管钢6的安装孔8内组成筛篮。
38.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。