專利名稱：具有真空盤對準裝置的水平帶式過濾機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及水平帶式過濾機，尤其是，涉及具有用于優(yōu)化所述帶與所述帶 下面的真空盤(vacuum pan)的對準的可移動輥道板(roller deck)的帶式過濾機。
背景技術(shù)：
水平帶式過濾機被用于需要連續(xù)過濾漿料的多種應(yīng)用中，例如用在處理礦物、礦 石、化學(xué)制品、廢物、食物和木質(zhì)紙漿中。帶式過濾機包括位于輸送帶上面的過濾介質(zhì)，該輸 送帶具有與真空盤連通的排水孔。在帶的一端處連續(xù)地進給漿料，并且當(dāng)帶向其排出端傳 送過濾出的固體的同時通過排水孔提取過濾液，過濾出的固體在排出端處排出。圖1示出了商業(yè)的水平帶式過濾機的典型構(gòu)造。在系統(tǒng)的進料端10處，由適合于 特定處理需求的頂部傳送進給系統(tǒng)14將進給漿料(通常是水/固體顆?；旌衔?均勻地 分布在過濾介質(zhì)12的整個寬度之上。由在系統(tǒng)的進料端和排出端之間連續(xù)地行進的帶16 支撐所述過濾介質(zhì)12。在傳送期間，通過將真空經(jīng)由一系列設(shè)置在帶的中心的排水孔施加 到帶16的底部實現(xiàn)漿料的脫水。如同在圖2中(通過切掉過濾介質(zhì)12)和圖3的一部分中(在沒有過濾介質(zhì)的情 況下)清楚地看到的那樣，這種排水孔18通常沿著帶16的縱軸線間隔開幾厘米，并且與帶 下面的真空盤20相對準。真空盤20包括窄的縱向狹槽22，該狹槽22與帶16的下側(cè)密封 接觸地面對孔18的底部。由遠處的真空泵P在真空盤處形成的壓差抽吸漿料液體，使其沿 著帶16中的橫向溝槽M通過過濾介質(zhì)(典型地是布)12，并且然后通過在真空盤20的中 心上方的排水孔18。溝槽和排水孔的大小被仔細地設(shè)定，以適合用于有效過濾的液壓和氣 壓流動需求。當(dāng)由脫水后的漿料形成的塊狀物沿著帶系統(tǒng)行進時，可以使用洗滌系統(tǒng)沈來滿 足特定處理需求。水平帶式過濾機可以跨越大約45米長和大約7米寬；因此，可以沿著帶 系統(tǒng)使用多個洗滌區(qū)域以優(yōu)化產(chǎn)品回收。在排水帶16的整個長度上，由作用在排水孔18 上的真空抽吸的過濾液和空氣被收集在真空盤20中，并且進一步被收集在收集容器觀中， 在收集容器觀中液體被除去其中的空氣并被從系統(tǒng)中泵送出去。由于帶圍繞驅(qū)動滑輪34 旋轉(zhuǎn)，當(dāng)過濾介質(zhì)圍繞小排出端輥32轉(zhuǎn)動時在與排水帶16分離之后，脫水的塊狀物C在系 統(tǒng)的排出端30處離開過濾介質(zhì)12。多個洗滌噴器36被用來清潔系統(tǒng)的返回側(cè)處的過濾介 質(zhì)12和帶16。通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的進料端10處的拉緊滑輪38的位置提供帶16的連續(xù)的張緊 力，并且類似地通過重力拉緊輥40使過濾介質(zhì)12保持張緊。顯然，水平帶系統(tǒng)的工作和效率很大程度上取決于排水孔18與由帶系統(tǒng)下面的 真空盤20中的狹槽22定義的窄溝槽的正確對準。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的那樣， 通過驅(qū)動滑輪34施加到帶16的張力趨向于使得帶因響應(yīng)沿著系統(tǒng)遭遇的摩擦影響的變化 而側(cè)向偏移。一旦排水孔18變得與真空盤的狹槽22未對準，則來自那個孔的吸力將喪失， 并且過濾的效率將降低。這個問題在更長的帶式過濾機中尤其明顯，并且安裝側(cè)輥以將帶 安放在良好地定義的空間內(nèi)并未產(chǎn)生顯著的改進。因此，這種效率損失已經(jīng)限制了對生產(chǎn)能力更高的設(shè)備的開發(fā)。本發(fā)明旨在解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
基于前面的描述，本發(fā)明涉及控制排水帶中的排水孔的位置以在過濾機系統(tǒng)的整 個長度中確保排水孔與真空盤對準的機構(gòu)。支撐排水帶的帶輥的一部分安裝在可移動的結(jié) 構(gòu)，該可移動的結(jié)構(gòu)能將輥側(cè)向移動到補償排水孔和真空盤之間的未對準(在帶的操作期 間經(jīng)常會遇到這種未對準的情況)所需要的程度。這樣，如果探測到排水帶移動到真空盤 的一側(cè)(并且因此也探測排水孔相對于盤中的狹槽的、引起吸力損失的移動)，通過以相反 的方向移動輥的可移動部分進行校正動作，由此重新建立吸力并且維持有效的操作。用能感應(yīng)帶中的排水孔相對于真空盤的中心線的位置的探測器實現(xiàn)對準控制操 作。當(dāng)探測到移動大于預(yù)定公差時，向致動器發(fā)送信號，該致動器使得支撐所述帶的帶輥以 使排水孔與真空盤重新對準所需要的方向側(cè)向移動。位置傳感器和致動器之間的反饋環(huán)， 具有相應(yīng)于排水孔的精確對準的固定點，確保連續(xù)地監(jiān)控所述帶，并且沿著帶的長度校正 帶的位置以維持吸力。依照本發(fā)明的另一方面，使用雙驅(qū)動系統(tǒng)來使沿著驅(qū)動滑輪的力分布更均勻，因 此減少排水帶的通常的側(cè)向移動。由雙驅(qū)動系統(tǒng)提供的增加的轉(zhuǎn)矩也有利地使得可能增加 帶的長度，并相應(yīng)地增加過濾機的能力。通過下面的說明書中的描述以及所附權(quán)利要求中特別指出的新穎性的特征，本發(fā) 明的各種其它目的和好處將變得很清楚。因此，本發(fā)明包括以下在附圖中示出的、在優(yōu)選實 施方式的詳細描述中充分描述的和在權(quán)利要求書中特別指出的特征。


圖1是傳統(tǒng)的水平帶式過濾機的透視圖。圖2示出了典型的帶式過濾機結(jié)構(gòu)的進料端的透視圖，通過切掉部分過濾介質(zhì)的 方式示出了排水帶中的排水孔。圖3是典型的帶式過濾機結(jié)構(gòu)的截面圖，示出了與排水帶中的排水孔連通的真空
ο圖4是具有位置傳感器的輥結(jié)構(gòu)的示意性透視圖，其中位置傳感器用于探測排水 帶中的排水孔和下面的真空盤之間的未對準。圖5是用來實現(xiàn)本發(fā)明的反饋控制的圖。圖6是水平帶式過濾機的典型的輥結(jié)構(gòu)和框架的示意性透視圖。圖7是依照本發(fā)明的可移動的輥結(jié)構(gòu)的俯視圖中的示意性表示。圖8是依照本發(fā)明的、具有兩個連接到驅(qū)動滑輪的驅(qū)動器的水平帶式過濾機的排 出端的部分平面圖。圖9是圖8的水平帶式過濾機的排出端的端部正視圖。
具體實施例方式本發(fā)明取決于以下發(fā)現(xiàn)，即通過橫向移動支撐帶的輥的一部分，就能在處理系統(tǒng) 的整個長度中成功地維持水平帶式過濾機的排水帶中的排水孔與下面的真空盤之間的對準。因為通常在帶從系統(tǒng)的進料端處的拉緊滑輪上出現(xiàn)時發(fā)生帶的側(cè)向移動，優(yōu)選地在帶 的進料端處實施本發(fā)明的對準機構(gòu)。圖4示出了操作期間的水平帶式過濾機的進料端10，其中去除掉了排水帶16和相 關(guān)聯(lián)的支撐輥以示出框架42和帶下面的真空盤20。如同在附圖中清楚地看到的那樣，沿 著帶框架42的縱軸線固定真空盤20，以通過全部沿著排水帶16的中心線設(shè)置的排水孔18 接收從過濾介質(zhì)12抽吸的過濾液(也參見圖1-3)。依照本發(fā)明，位置傳感器44安裝在拉 緊滑輪38附近，以探測帶16的排水孔與真空盤20的中心線之間的任何未對準。探測器44 優(yōu)選地由在真空盤20進料端的前面的橫桿46支撐，使得在帶圍繞著拉緊滑輪38轉(zhuǎn)動之后 開始沿著帶系統(tǒng)行進時，帶的未對準可以被立即感應(yīng)到。探測器44可由任何能夠探測排水孔18的連續(xù)地經(jīng)過傳感器的橫向移動的傳感器 構(gòu)成。例如，聲音傳感器元件可以探測由面對傳感器的逐漸變小的開口產(chǎn)生的聲音的變化， 這種現(xiàn)象可能在帶橫向地移動到傳感器的一側(cè)或另一側(cè)時發(fā)生。可以將兩個附加傳感器鄰 近中心元件地放置在側(cè)面，以確定橫向移動的方向。也就是說，當(dāng)中心元件感應(yīng)到聲音響應(yīng) 的變化時，橫向移動方向上的鄰近元件也將探測到聲音響應(yīng)的變化(同時另一個鄰近元件 將探測不到)，因此識別帶的橫向移動的方向。依照本發(fā)明，當(dāng)探測器44感應(yīng)到帶位置相對于固定點的橫向移動時，通過控制器 模塊50將合適的信號發(fā)送到致動器48，如同在圖5的圖中所示的那樣，以便以與橫向移動 相反的使排水孔與真空盤重新對準所必需的方向，移動支撐排水帶的輥結(jié)構(gòu)。在典型的反 饋控制模式中，輥結(jié)構(gòu)的運動是與探測器44測量的橫向移動成比例的，增益被設(shè)置成能在 沒有不想要的振動或不穩(wěn)定性的情況下盡快地實現(xiàn)對準。圖6和圖7示出了依照本發(fā)明的輥結(jié)構(gòu)，該輥結(jié)構(gòu)安裝有在過濾機系統(tǒng)的進料端 10處的用于移動輥道板(roller deck)的機構(gòu)，還安裝有在側(cè)面的上覆排水帶(未示出)。 每個帶系統(tǒng)包括一系列帶有單獨的輥M的頂輥部分52，當(dāng)帶在拉緊滑輪和驅(qū)動滑輪之間 行進時頂輥部分52支撐帶?？蛇x地，排水帶可以結(jié)合有在它的底部上的布壓印飾面(cloth impression finish)以增加輥部分和帶之間的摩擦力，由此增加帶的移動響應(yīng)。各部分52 包括連接到框架42的并排輥道板。當(dāng)帶16在輸送器的下側(cè)返回時，底部輥56 (參見圖3) 類似地支撐帶16。依照本發(fā)明，頂輥的一部分58連接到推拉機構(gòu)48，該推拉機構(gòu)48能相 對于帶的縱軸線橫向地移動輥道板，或道板的一部分。例如，如圖7所示，部分58的每個輥道板可以在一端處通過固定鉸鏈60連接到框 架42，以允許道板在另一端處橫向移動，如同由箭頭A所示的那樣。致動器48連接到框架 42，并通過浮動鉸鏈62連接到輥道板的另一端，并提供對準上覆的帶所需的橫向運動。連 接結(jié)構(gòu)64被示為連接可移動部分58的兩個輥道板的運動。致動器48例如可以是通過一 組齒輪和在輥部分58 —側(cè)上的推桿66對蝸桿螺釘起作用的可逆馬達，以便向移動輥提供 在重新建立排水帶中的孔與下面的真空盤對準所需要的任一橫向方向上的運動。輥部分58 的另一側(cè)可由滑動地安裝在帶框架42上的另一個桿68支撐?；趯ι鲜鰩氏到y(tǒng)的原型的測試，預(yù)期通過將本發(fā)明的機構(gòu)安裝在系統(tǒng)的進 料端處可以在45-50米長的帶的整個帶系統(tǒng)中維持吸力的連續(xù)性。因此，這個位置是優(yōu)選 的。對于更長的帶來說，可在沿著帶的長度的不同位置處，例如在60-70米的系統(tǒng)的兩端處 使用多個可移動的部分。
每個帶系統(tǒng)通過系統(tǒng)的排出端30處的驅(qū)動滑輪驅(qū)動(參見圖1)。已知的是，當(dāng) 驅(qū)動滑輪的軸線沒有精確地垂直于帶的縱軸線時帶趨向于橫向地移動，并且滑輪結(jié)構(gòu)中的 振動或稍微不對準能產(chǎn)生同樣的效果。典型的帶驅(qū)動裝置包括連接到驅(qū)動滑輪的一側(cè)的馬 達，因此提供的驅(qū)動力可能在由帶施加到驅(qū)動滑輪的高水平張力下變得不平衡。因此，依照 本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選地使用雙驅(qū)動系統(tǒng)來運行帶系統(tǒng)。如同在圖8的平面圖中所示的那樣，兩個驅(qū)動機構(gòu)70，例如電動馬達，用來在帶系 統(tǒng)的排出端30處產(chǎn)生驅(qū)動滑輪34的轉(zhuǎn)動。圖9在系統(tǒng)的端部正視圖中示出了兩個這種馬 達。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會很容易認識到，兩個驅(qū)動機構(gòu)是同步的以向驅(qū)動滑輪34的每端提 供嚴格相同的轉(zhuǎn)矩，因此確保在帶的寬度中施加均勻的牽引力。這個驅(qū)動配置具有提供更 大的驅(qū)動力的額外的好處，這繼而允許使用更長的帶系統(tǒng)以實現(xiàn)更高的生產(chǎn)能力。在本文中所示出的和所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的原理和范圍之內(nèi)，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以對已經(jīng)描述的細節(jié)、步驟和部件進行改變。例如，盡管已經(jīng)根據(jù)聲音探測器44 描述了本發(fā)明，顯然地，根據(jù)本發(fā)明，可以以類似的方式使用能探測帶的排水孔相對于真空 盤的側(cè)向移動的任何傳感器或傳感器的組合來維持對準。例如，光學(xué)傳感器和電器件(例 如基于電容或電感的接近傳感器)被認為是適于實現(xiàn)本發(fā)明。類似地，多種機構(gòu)能用來響 應(yīng)于控制信號側(cè)向地移動輥道板，以使得排水孔與真空盤再次對準。這些包括，但不限于， 步進馬達、伺服馬達、氣壓缸或液壓缸。甚至是手動裝置。因此，盡管這里已經(jīng)在被認為是最實用的和最優(yōu)選的實施方式中示出和描述了本 發(fā)明，但將會認識到，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)能對其進行改變，本發(fā)明的范圍并不被限定到這 里所披露的細節(jié)，而將與權(quán)利要求的全部范圍相一致，包括任何和所有等同的過程和產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種水平帶式過濾機，包括具有多個頂輥部分的帶結(jié)構(gòu)；由所述多個頂輥部分支撐的排水帶，所述排水帶包括排水孔；在所述排水孔下面的真空盤；用于感應(yīng)所述排水孔相對于所述真空盤的位置的探測器；和機構(gòu)，用于響應(yīng)于來自所述探測器的指示所述排水孔與所述真空盤之間的未對準的信 號，橫向地移動一個或多個所述頂輥部分，以使所述排水孔與所述真空盤對準。
2.如權(quán)利要求1所述的水平帶式過濾機，其中所述頂輥部分中的一個或多個在其一端 處鉸接到所述帶結(jié)構(gòu)，而在其另一端處連接到由所述機構(gòu)致動的推桿。
3.如權(quán)利要求1所述的水平帶式過濾機，其中所述探測器包括聲音傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的水平帶式過濾機，其中所述排水帶由連接到兩個驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū) 動滑輪驅(qū)動，在所述驅(qū)動滑輪的各端處分別有一個驅(qū)動機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的水平帶式過濾機，其中所述一個或多個頂輥部分中的一個位于 所述帶式過濾機的進料端處。
6.如權(quán)利要求5所述的水平帶式過濾機，其中所述一個或多個頂輥部分中的所述一個 在其一端處鉸接到所述帶結(jié)構(gòu)，而在其另一端處連接到由所述機構(gòu)致動的推桿。
7.一種水平帶式過濾機的改進，該水平帶式過濾機包括具有多個頂輥部分的帶結(jié)構(gòu)、 由所述多個頂輥部分支撐的排水帶、在所述排水帶中的排水孔、和在所述排水孔下面的真 空盤，所述改進包括用于感應(yīng)所述排水孔相對于所述真空盤的位置的探測器；和用于響應(yīng)于來自所述探測器的指示所述排水孔與所述真空盤之間未對準的信號橫向 地移動所述頂輥部分中的一個以使得所述排水孔與所述真空盤對準的機構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的改進，其中所述頂輥部分中的所述一個在其一端處鉸接到所述 帶結(jié)構(gòu)，而在其另一端處連接到由所述機構(gòu)致動的推桿。
9.如權(quán)利要求7所述的改進，其中所述探測器包括聲音傳感器。
10.如權(quán)利要求7所述的改進，其中所述排水帶由連接到兩個驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動滑輪驅(qū) 動，其中在所述驅(qū)動滑輪的各端處分別有一個驅(qū)動機構(gòu)。
11.如權(quán)利要求7所述的改進，其中所述頂輥部分中的所述一個位于所述帶式過濾機 的進料端處。
12.如權(quán)利要求11所述的改進，其中所述頂輥部分中的所述一個在其一端處鉸接到所 述帶結(jié)構(gòu)，而在其另一端處連接到由所述機構(gòu)致動的推桿。
13.—種在水平帶式過濾機中維持排水帶中的排水孔與下面的真空盤的對準的方法， 包括以下步驟；探測所述排水孔相對于所述真空盤的位置；和響應(yīng)于由探測步驟產(chǎn)生的指示所述排水孔和所述真空盤之間的未對準的信號，橫向地 移動支撐所述排水帶的頂輥部分，以使得所述排水孔與所述真空盤對準。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中通過將所述頂輥部分的一端鉸接到帶結(jié)構(gòu)，和將 所述頂輥部分的另一端連接到由推拉機構(gòu)致動的推桿，來實現(xiàn)所述移動步驟。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述探測步驟用聲音傳感器執(zhí)行。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述排水帶由連接到兩個驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動滑輪驅(qū) 動，其中在所述驅(qū)動滑輪的各端處分別有一個驅(qū)動機構(gòu)。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述頂輥部分位于所述帶式過濾機的進料端處。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中通過將所述頂輥部分的一端鉸接到帶結(jié)構(gòu)，和將 所述頂輥部分的另一端連接到由推拉機構(gòu)致動的推桿，來實現(xiàn)所述移動步驟。
全文摘要
水平帶式過濾機中的一種機構(gòu)，控制排水帶的位置以確保其與真空盤對準。對排水帶進行支撐的帶輥的一部分安裝在可移動的結(jié)構(gòu)上，該可移動的結(jié)構(gòu)能將輥橫向移動到補償排水孔與真空盤之間的未對準所需要的程度。用能感應(yīng)帶中的排水孔相對于真空盤的位置的探測器實現(xiàn)控制操作。信號被發(fā)送到致動器，該致動器使帶輥以維持排水孔與真空盤的對準所需要的方向橫向移動。優(yōu)選地利用雙驅(qū)動系統(tǒng)，來提供沿著驅(qū)動滑輪的更均勻的力分布以及增加轉(zhuǎn)矩，因此也有利地提高了過濾機的能力。
文檔編號B01D33/056GK102065973SQ200980122911
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者布蘭登·G·羅斯, 杰伊·L·布雷恩霍爾特, 約瑟夫·L·伍德 申請人:Fl史密斯公司