一种颗粒物料中杂质的分选方法及分选装置

摘要

一种颗粒物料中杂质的分选方法及装置，待分选物料混合物以一初速度向下、集束成柱状持续朝向锥体的锥顶部位倾卸，物料混合物沿锥体的锥面滑落，滑落过程中，物料混合物的厚度被直径逐渐增大的锥面摊薄，呈膜状动态覆盖于锥面上，直至物料混合物滑落至锥底处、沿锥底外缘呈环形帘瀑状继续下落。一种应用上述方法的分选装置，包括上、下配置的物料摊薄顶和颗粒收集仓，物料摊薄顶呈尖端朝上的锥形，颗粒收集仓顶部的进料口开口正对物料摊薄顶的锥底，进料口外侧的颗粒收集仓侧壁向外斜下方翻折，形成卸料裙板，颗粒收集仓底部的出料口上配置负压抽气组件，该方法及装置分选效率高，效果好；装置结构简单、可靠性好，利于粗料的连续性、高效率分选。

说明书

技术领域

本发明涉及物料分选领域，尤其涉及一种颗粒物料中杂质分选的方法及装 置。

背景技术

人造板是以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单 元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。

某些类型的人造板在加工过程中，需要将粉碎过的物料颗粒进行分选，选 取体积和密度都合适的物料颗粒，将它们与体积过大，密度过大，或者体积密 度都过大的物料分离开来。

目前的分选装置多为直线振动筛、旋振筛等，其基本原理是通过筛网的振 动，将小颗粒的物料分选出来，但该类分选装置无法将体积相近，但是密度相 差比较大的物料颗粒分离开，需要利用离心分离机等进一步对物料颗粒进行分 离，进一步分选出体积和密度都合适的物料颗粒，不仅分选步骤多，并且分选 装置的结构比较复杂，维护比较麻烦，不利于粗料的连续性、高效率分选。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种颗粒物料中杂质的分选方法及 应用该方法的分选装置，该方法及装置可以通过一次性的分选动作，将体积和 密度都合适的物料颗粒从物料混合物中分选分离出来，并且装置结构简单、可 靠性好，利于粗料的连续性、高效率分选。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种颗粒物料中杂质的分选方法，其特征在于：

将待分选的物料混合物以一初速度向下、集束成柱状持续朝向锥体的锥顶 部位倾卸，

待分选物料混合物沿锥体的锥面滑落，滑落过程中，物料混合物的厚度被 直径逐渐增大的锥面摊薄，呈膜状动态覆盖于锥面上，直至物料混合物滑落至 锥底处、沿锥底外缘呈环形帘瀑状继续下落，

帘瀑状物料混合物在下落过程中经过一负压的分选区，受负压抽吸，体积 和密度都合适的物料颗粒朝向锥底外缘内侧的下方空间移动，脱离物料混合物 帘瀑并被负压抽吸输出该空间，体积和/或密度过大的物料继续呈帘瀑状下落 并被收集。

本方法先利用锥体的锥面卸料结构将物料混合物摊薄成帘瀑状，帘瀑在下 落通过一段负压的分选区的过程中，体积和密度都合适的物料颗粒会受到负压 抽吸的影响，朝向负压更高的区域移动，体积和/或密度过大的物料不会受到 负压影响，或者受到的影响较小，整体仍保持呈帘瀑状继续下落的趋势，从而 将体积和密度都合适的物料颗粒分离分选出来。

物料混合物的摊薄是为了保证物料混合物中的颗粒能够充分受力，物料混 合物在通过负压的分选区时过厚，或者受力外表面过小，都会影响物料颗粒的 分选，造成分选效率的低下，可能需要多次反复分选才能达到摊薄后再分选的 效果。

利用锥体的锥面进行摊薄，不仅摊薄效果好，有利于连续性分选，并且摊 薄结构非常简单，与现有的利用多根高低配置的传送辊摊薄结构相比，装置制 造成本和维护成本上的优势非常明显。

进一步的，所述分选区的高度，负压值和风速可以分别调整，通过调整分 选区的高度，可以控制分选出的颗粒体积和/或密度；通过调整分选区的负压 值，也可以控制分选出的颗粒体积和/或密度；通过调整分选区的的风速，可 以适应物料流量的变化。

一种应用上述的颗粒物料中杂质的分选方法的分选装置，其特征在于：

所述装置包括上、下配置的物料摊薄顶和颗粒收集仓，

物料摊薄顶呈尖端朝上的锥形，

颗粒收集仓顶部的进料口开口正对物料摊薄顶的锥底，并且进料口开口位 于物料摊薄顶的锥底外缘内侧，进料口外侧的颗粒收集仓外缘带有一圈外缘向 下倾斜的卸料裙板，

颗粒收集仓底部的出料口上配置负压抽气组件，使物料摊薄顶底部和进料 口之间的区域以及颗粒收集仓内部保持负压状态，

物料摊薄顶和颗粒收集仓之间通过顶升组件连接，两者之间能够相对移动， 从而增大或者缩小物料摊薄顶底部和进料口之间的距离。

本装置通过负压抽气组件形成负压的分选区域，被物料摊薄顶摊薄成帘瀑 状的物料混合物在通过该分选区域的过程中，体积和密度都合适的物料颗粒朝 向物料摊薄顶底部外缘内侧的下方移动，通过进料口进入颗粒收集仓，并继续 被负压抽吸，通过出料口输出，以便于连续性的分选，体积和/或密度过大的 物料继续呈帘瀑状下落通过负压的分选区，在颗粒收集仓外部被收集，从而达 到分离和分选的目的。

进一步的，所述顶升组件为调整螺栓等手动调节机构，调整螺栓数量为三 个，沿物料摊薄顶底部周向均匀立式布置。调整螺栓一端固定在物料摊薄顶或 颗粒收集仓上，另一端穿过颗粒收集仓或物料摊薄顶，端部配置螺帽，通过旋 转螺帽调整颗粒收集仓和物料摊薄顶之间的螺杆长度，即可调整物料摊薄顶底 部和进料口之间的距离，从而调整分选区的高度。

再进一步，所述顶升组件也可以是丝杆螺母升降机构等电动调节机构，由 电机驱动的丝杆螺母副沿物料摊薄顶轴向安装在物料摊薄顶内，连接杆一端转 动连接丝杆螺母副的螺母，另一端转动连接颗粒收集仓。电机带动丝杆旋转， 螺母沿丝杆上、下移动，通过连接杆促使颗粒收集仓和物料摊薄顶之间的距离 改变，从而调整分选区的高度。

当然，顶升组件还可以是类似于千斤顶的液压调节结构。

再进一步，所述卸料裙板可以是进料口外侧的颗粒收集仓侧壁向外斜下方 直接翻折，而形成一圈固定的卸料裙板，卸料裙板的功能在于促使动态下落中 的物料帘瀑在分选区的短暂停留，以使负压充分抽吸分离可能被挟裹在物料帘 瀑中的合适物料颗粒，然后体积和/或密度过大的物料继续沿着卸料裙板表面 向外、向下滑落。

再进一步，所述卸料裙板也可以是如下翻折角度可以调节的卸料裙板结示 构：所述卸料裙板由围绕颗粒收集仓顶部外缘配置的多片独立扇片组成，每一 扇片内缘转动安装在颗粒收集仓上，扇片外缘能够绕其内缘翻转，从而改变卸 料裙板的倾斜角度，每一扇片的扇面倾斜，与扇片内缘相邻的两侧一侧高，一 侧低，相邻两扇片的部分扇面层叠交错，一扇片高侧位于相邻扇片低侧的正上 方。这种由多片扇片叠加构成的卸料裙板，如同伞一样，可上下调整角度，可 调整角度的卸料裙板用于分选处于临界状态的颗粒物料，其作用是控制处于临 界状态的颗粒物在裙板上停留的时间，实施进一步的分选。

通过调节卸料裙板的翻折角度，也可以控制分选出的颗粒体积和/或密度。

再进一步，所述物料摊薄顶为空心锥或者实心锥，锥形可以是圆锥、棱锥 或者椭圆锥等具有类似摊薄功能的锥形结构。优选为空心锥结构，不仅锥体自 重较轻，节省制造材料，并且便于在锥体内部布置其它功能构件。

再进一步，所述物料摊薄顶为空心圆锥形，进料口为与其对应的圆口，进 料口直径小于等于物料摊薄顶的锥底直径。不仅利于加工，并且摊薄分离的效 果好。

再进一步，所述负压抽气组件为真空泵或者风机或者其它具有类似抽真空 功能的装置。

再进一步，所述真空泵或者风机上配置控制器。通过控制器控制真空泵或 者风机速度，来实现不停机情况下调整分选区的负压大小而控制分选效果。

再进一步，所述装置上配置空气湿度/密度传感器，所述空气湿度/密度传 感器通过控制线路信号连接控制器。并用该传感器测得装置工作环境的空气湿 度/密度，从而自动控制真空泵或者风机速度，进而实时控制分选区的负压， 实现分选效果的高精度、高效控制。

再进一步，所述装置上配置物料流量监视器，物料流量监视器通过控制线 路信号连接控制器。物料流量监视器实时监控进入装置的物料流量数据，根据 物料流量的变化实时自动控制真空泵或者风机速度，进一步实现分选效果的高 精度、高效控制和更广的适应范围。

本发明的有益效果在于：

1、该方法及装置可以通过一次性的分选动作，将体积和密度都合适的物 料颗粒从物料混合物中分选分离出来，分选效率高，分选效果好；

2、可以通过多种方式调节控制分选出的颗粒体积和/或密度，不仅适用于 人造板行业的物料颗粒分选，也适用于其它制造业、加工业的物料颗粒分选；

3、装置结构简单、可靠性好，制造和维护成本都不高，利于粗料的连续 性、高效率分选。

4、可以根据分选环境中空气湿度/密度的变化，物料流量的变化实时控制 分选区的风速及负压值，进一步实现分选效果的高精度、高效控制和更广的适 应范围。

附图说明

图1为本装置一种优选结构的正视剖切示意图

图2为本装置另一种优选结构的正视剖切示意图

图3为图2中卸料裙板的俯视图

图4为图3中卸料裙板相邻两片扇片与颗粒收集仓的连接结构正视示意图

图5为图2中卸料裙板的翻转方向示意图

图1～5中：1为物料摊薄顶，2为颗粒收集仓，201为进料口，202为卸 料裙板，203为出料口，3为丝杆螺母升降机构，4为调整螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种颗粒物料中杂质的分选方法，其特征在于：

将待分选的物料混合物以一初速度向下、集束成柱状持续朝向锥体的锥顶 部位倾卸，待分选的物料混合物沿锥体的锥面滑落，滑落过程中，物料混合物 的厚度被直径逐渐增大的锥面摊薄，呈膜状动态覆盖于锥面上，直至物料混合 物滑落至锥底处、沿锥底外缘呈环形帘瀑状继续下落，帘瀑状物料混合物在下 落过程中经过一负压的分选区，并且锥底外缘内侧的下方空间的负压值大于帘 瀑状物料下落时路经空间的负压值，受负压抽吸，体积和密度都合适的物料颗 粒朝向锥底外缘内侧的下方空间移动，脱离物料混合物帘瀑并被负压抽吸输出 该空间，体积和/或密度过大的物料继续呈帘瀑状下落并被收集。

通过调整负压的分选区的高度、负压值，可以控制分选出的颗粒体积和/ 或密度；通过调整分选区的的风速，可以适应物料流量的变化。

本方法先利用锥体的锥面卸料结构将物料混合物摊薄成帘瀑状，帘瀑在下 落通过一段分选区的过程中，体积和密度都合适的物料颗粒会受到负压抽吸的 影响，朝向负压更高的区域移动，体积和/或密度过大的物料不会受到负压影 响，或者受到的影响较小，整体仍保持呈帘瀑状继续下落的趋势，从而将体积 和密度都合适的物料颗粒分离分选出来。

物料混合物的摊薄是为了保证物料混合物中的颗粒能够充分受力，物料混 合物在通过分选区时过厚，或者受力外表面过小，都会影响物料颗粒的分选， 造成分选效率的低下，可能需要多次反复分选才能达到摊薄后再分选的效果。

上述颗粒物料中杂质的分选方法可以用如图1～2中的分选装置实施应用， 图中的箭头方向即为物料的运动方向：

装置包括上、下配置的物料摊薄顶1(相当于方法中的锥体)和颗粒收集 仓2，物料摊薄顶1呈尖端朝上的空心圆锥形，颗粒收集仓2顶部的圆形进料 口201开口正对物料摊薄顶1的锥底，进料口201直径小于等于物料摊薄顶1 的锥底直径；进料口201外侧的颗粒收集仓2外缘带有一圈外缘向下倾斜的卸 料裙板202；颗粒收集仓2底部的出料口203上配置负压抽气组件，使物料摊 薄顶1底部和进料口201之间的区域以及颗粒收集仓2内部保持负压状态，物 料摊薄顶1和颗粒收集仓2之间通过顶升组件连接，两者之间能够相对移动， 从而增大或者缩小物料摊薄顶1底部和进料口201之间的距离。

图1为本装置的另一种优选实施例，其顶升组件为丝杆螺母升降机构3， 由电机驱动的丝杆螺母副沿物料摊薄顶1轴向安装在物料摊薄顶1内，连接杆 一端转动连接丝杆螺母副的螺母，另一端转动连接颗粒收集仓2；进料口201 外侧的颗粒收集仓2侧壁向外斜下方翻折，形成一圈卸料裙板202。

图2～5为本装置另一种优选实施例，其顶升组件为调整螺栓4，调整螺 栓4数量为三个，沿物料摊薄顶1底部周向均匀立式布置；卸料裙板202由围 绕颗粒收集仓2顶部外缘配置的多片独立扇片组成，每一扇片内缘转动安装在 颗粒收集仓2上，扇片外缘能够绕其内缘翻转，从而改变卸料裙板202的倾斜 角度，每一扇片的扇面倾斜，与扇片内缘相邻的两侧一侧高，一侧低，相邻两 扇片的部分扇面层叠交错，一扇片高侧位于相邻扇片低侧的正上方。图5中箭 头方向即为卸料裙板202的翻转方向。

装置通过负压抽气组件形成负压的分选区域，被物料摊薄顶1摊薄成帘瀑 状的物料混合物在通过该分选压区域的过程中，体积和密度都合适的物料颗粒 朝向物料摊薄顶1底部外缘内侧的下方移动，通过进料口201进入颗粒收集仓 2，并继续被负压抽吸，通过出料口203输出，以便于连续性的分选，体积和/ 或密度过大的物料继续呈帘瀑状下落通过分选区，在颗粒收集仓2外部被收集， 从而达到分离和分选的目的。

负压抽气组件可以为真空泵或者风机或者其它具有类似抽真空功能的装 置。所述真空泵或者风机上还可以配置控制器。通过控制器控制真空泵或者风 机速度，来实现不停机情况下调整分选区的负压大小而控制分选效果；装置上 还可以配置空气湿度/密度传感器，所述空气湿度/密度传感器通过控制线路信 号连接控制器。并用该传感器测得的空气湿度/密度，从而自动控制真空泵或 者风机速度，进而实时控制分选区的负压，实现分选效果的高精度、高效控制； 所述装置上还可以配置物料流量监视器，物料流量监视器通过控制线路信号连 接控制器。物料流量监视器实时监控进入装置的物料流量数据，根据物料流量 的变化实时自动控制真空泵或者风机速度，进一步实现分选效果的高精度、高 效控制和更广的适应范围。