本發(fā)明涉及離心機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及螺旋分離型立式離心機。

背景技術(shù)：

離心機是利用混合液中具有不同密度且互不相溶的輕、重液和固相，在離心力場中獲得不同的沉降速度的原理，達到分離分層或使液體中固體顆粒沉降的目的。它主要用于化工、選礦、石油、制藥、食品等行業(yè)，以及有惡臭氣味的污水處理等需要對含固懸浮液進行沉降分離的場合。

目前，常規(guī)的離心機主要為臥式螺旋卸料沉降離心機，這種離心機由于結(jié)構(gòu)上的限制，差速器傳動比不高，常常選用功率較大的一臺或多臺電機驅(qū)動，使得離心機在運行過程中振動較大，離心機的主軸承容易受損，需要經(jīng)常維護，同時運行時噪聲較大，一般大于85db，且分離出的固體中的含水量大于25%。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種立式螺旋液固離心機，有效提高了分離效率，降低了分離后固體的含水量，同時可使1m內(nèi)的運行噪聲值降低到80db以下。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：提出了一種實現(xiàn)固體產(chǎn)品超低含水量的立式螺旋液固離心機，包括殼體、進料管、主電機、輔電機、差速器、螺旋推料器及轉(zhuǎn)鼓，螺旋推料器位于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，螺旋推料器包括中軸及螺旋葉片，螺旋葉片與中軸固定連接，螺旋葉片采用中空式結(jié)構(gòu)，即螺旋葉片上沿其周向均勻且間隔開設(shè)有多個開孔。

所述螺旋葉片上的開孔總面積占整個螺旋葉片總面積的1/4～1/2。

所述螺旋葉片上的開孔總面積占整個螺旋葉片總面積的1/3。

所述差速器為行星齒輪差速器，其采用3～5級行星齒輪，對應(yīng)的傳動比為1:64～1:1024。

所述差速器為行星齒輪差速器，其采用4級行星齒輪，傳動比為1:256。

所述主電機主動輪通過v型皮帶或同步帶帶動主電機從動輪，主電機從動輪與差速器外齒圈同軸連接，差速器外齒圈與轉(zhuǎn)鼓同軸連接；所述輔電機主動輪通過v型皮帶或同步帶帶動輔電機從動輪，輔電機從動輪與差速器的輸入軸同軸連接，差速器的輸出軸與螺旋推料器同軸連接。

所述主電機和輔電機分別由兩臺變頻器控制，螺旋推料器和轉(zhuǎn)鼓之間的差速為0～10rpm。

所述螺旋葉片與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁之間的間隙為0.5～3mm。

所述轉(zhuǎn)鼓由柱段和錐段構(gòu)成，轉(zhuǎn)鼓的柱段和錐段的長度比例為2:1～1:1，且其錐段的錐角為2°～10°；所述螺旋推料器由柱段和錐段構(gòu)成，螺旋推料器的柱段和錐段的長度比例為2:1～1:1，且其錐段的錐角為2°～10°。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1.本發(fā)明中的螺旋推料器采用中空結(jié)構(gòu)的螺旋葉片，使得懸濁液的液固在未達到轉(zhuǎn)鼓之前就開始沿著圖2虛線所示的運動軌跡進行分離，提高離心機的分離效率和分離質(zhì)量?？梢允狗蛛x效率提高10%～20%，可以回收粒徑不小于0.2μm的顆粒；

2.本發(fā)明中通過兩臺變頻器分別驅(qū)動主電機和輔電機，并采用多級行星齒輪差速器，精確控制螺旋推料器和轉(zhuǎn)鼓之間的差速0～10rpm，并提供1：64～1：1024的傳動比，使得分離后的固體含水量達到5%～20%，可使1m內(nèi)的噪聲值降低到80db以下。

附圖說明

圖1為立式螺旋液固離心機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為立式螺旋液固離心機的螺旋推料器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為螺旋葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-進料管，2-輔電機從動輪，3-皮帶輪，4-輔電機主動輪，5-多級行星齒輪差速器和主電機從動輪，6-輔電機，7-傳動裝置，8-殼體，9-螺旋推料器，10-轉(zhuǎn)鼓，11-溢流槽，12-電機支撐架，13-底架，14-出渣口，15-溢流口，16-主電機，17-主電機主動輪，18-螺旋葉片，19-開孔。

注：①表示重力方向，②表示離心力方向，③表示揚升力方向，④表示小顆粒和液體運動軌跡方向。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1：

如圖1所示的立式螺旋液固離心機，由主電機16和輔電機6驅(qū)動，其中，主電機16驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓10和多級行星齒輪差速器外齒圈；輔電機6驅(qū)動多級行星齒輪差速器輸入軸，進而帶動螺旋推料器9。主電機16和輔電機6分別由兩臺變頻器控制，無極調(diào)速。

主電機主動輪17通過v型皮帶或同步帶帶動主電機從動輪，主電機從動輪與多級行星齒輪差速器外齒圈同軸連接，多級行星齒輪差速器外齒圈與轉(zhuǎn)鼓10同軸連接，同速轉(zhuǎn)動。

輔電機主動輪4通過v型皮帶或同步帶帶動輔電機從動輪2，輔電機從動輪2與多級行星齒輪差速器的輸入軸同軸連接。多級行星齒輪差速器由3級～5級的行星齒輪組構(gòu)成，形成1：64～1：1024的傳動比，由其輸入軸傳入動力并由其輸出軸傳出動力，多級行星齒輪差速器的輸出軸與螺旋推料器同軸連接。

通過變頻器分別驅(qū)動主電機和輔電機，使螺旋推料器和轉(zhuǎn)鼓之間形成0～10rpm的差速。

螺旋推料器9包括中軸及螺旋葉片18，螺旋葉片18與中軸固定連接，螺旋葉片18采用類似圖3所示中空式結(jié)構(gòu)，即螺旋葉片18上沿其周向均勻、間隔開設(shè)有多個開孔19，螺旋葉片18上的開孔總面積占整個螺旋葉片總面積的1/4～1/2。螺旋葉片18與轉(zhuǎn)鼓10之間的間隙為0.5～3mm。

轉(zhuǎn)鼓由柱段和錐段構(gòu)成，轉(zhuǎn)鼓錐段的錐角為2°～10°。轉(zhuǎn)鼓的柱段和錐段的長度比例為2:1～1:1。螺旋推料器9亦由柱段和錐段構(gòu)成，其分段位置及錐角與轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)相同。

螺旋推料器的葉片與轉(zhuǎn)鼓之間的間隙為0.5～3mm。

立式螺旋液固離心機工作過程如下：

1.懸濁液通過進料管加入到螺旋推料器的分流口，由于離心力的存在，使得懸濁液被逐漸分散到轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上。同時，由于螺旋推料器的中空結(jié)構(gòu)的存在，使得懸濁液中的輕顆粒和液體將沿著圖2中的虛線軌跡運動到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，使懸濁液中的液固分離。

2.螺旋推料器中螺旋葉片的中空結(jié)構(gòu)的設(shè)計，會使懸濁液中的液固更加容易分離。臥式螺旋卸料沉降離心機一般采用整體葉片設(shè)計，懸濁液是先被分散到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上以后，由于圖2所示的揚升力的存在，較輕的顆粒和液體會沿著轉(zhuǎn)鼓逐漸上升，較重的顆粒沿著轉(zhuǎn)鼓逐漸下降，進行分離。而在本發(fā)明中，螺旋葉片的中空結(jié)構(gòu)設(shè)計，會使懸濁液的液固在未達到轉(zhuǎn)鼓之前就開始沿著圖2虛線④所示的運動軌跡進行分離，提高離心機的分離效率和分離質(zhì)量。

3.分離之后的較輕顆粒和液體沿著轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上升至轉(zhuǎn)鼓流液口后，失去離心力，沿著殼體的溢流口流出。

4.分離之后的較重顆粒受到重力和離心力的復(fù)合作用力，沿著轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁向下運動，運動到轉(zhuǎn)鼓錐段后，由螺旋推料器向下推出轉(zhuǎn)鼓，由出渣口排出。固體在錐段停留的時間可以通過改變差速來實現(xiàn)，而停留時間的長短是決定固體含濕量的一個重要因素，換句話說，差速器的差速比越小，固料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的移動速度就越慢，這樣轉(zhuǎn)鼓內(nèi)干燥段的脫液作用就越明顯，固料的含濕量就越小。

5.但是固料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)不斷的堆積，會使得固料的排出需要較大的力，所以，本發(fā)明選用3級～5級的行星齒輪組構(gòu)成的差速器，以提供較大的扭力。多級行星齒輪差速器不僅能夠提供1：64～1：1024的傳動比，而且能夠更精確的控制螺旋推料器和轉(zhuǎn)鼓之間的差速，使兩者之間實現(xiàn)0～10rpm的差速調(diào)節(jié)。

實施例2：

本實施例中的立式螺旋液固離心機基本結(jié)構(gòu)與實施例1中相同，離心機的具體參數(shù)如下：

1.電機的主動輪和從動輪之間采用v型皮帶和v帶輪連接；

2.多級行星齒輪差速器采用4級行星齒輪組，傳動比為1:256；

3.轉(zhuǎn)鼓錐段的錐角為4°，螺旋推料器的錐角為4°；

4.轉(zhuǎn)鼓柱段和錐段的長度比例為1.5:1，螺旋推料器柱段和錐段的長度比例為1.5:1；

5.螺旋葉片上的開孔總面積占整個螺旋葉片總面積的1/3；

6.螺旋推料器的螺旋葉片與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的間距為1mm。

操作參數(shù)設(shè)置：

使用變頻器控制螺旋推料器和轉(zhuǎn)鼓之間的差速為1rpm。

實際使用效果：

采用本實施例中的離心機分離顆粒粒徑為0.5μm的鎳基合金溶液，溶液濃度13.2%，分離后的液體中含固體顆粒0.04%，分離后的固體含水率6.0%。而用臥式螺旋卸料沉降離心機分離后的固體物質(zhì)含水率為25%。由此可見，采用本發(fā)明的立式離心機可顯著降低分離后固體的含水量。