滾筒式顆粒分選裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種滾筒式顆粒分選裝置，其特征在于，包括：框架、給料倉(cāng)、料槽、給料器、滾筒篩籠、滾動(dòng)毛刷、變速電機(jī)、盛裝容器、底盤(pán)、以及控制裝置。根據(jù)本發(fā)明提供的顆粒分選裝置，該篩分裝置對(duì)顆粒損傷小，分選參數(shù)可以在較大范圍內(nèi)變化，能夠高效實(shí)現(xiàn)顆粒尺寸的精確選擇，可以實(shí)現(xiàn)顆粒連續(xù)均勻給料，不漏篩及堵塞篩網(wǎng)，拆卸和安裝方便，易于清洗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】滾筒式顆粒分選裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種滾筒式顆粒分選裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)球床式高溫氣冷堆所使用的陶瓷型燃料元件，結(jié)構(gòu)為球形包覆顆粒(TRISO)彌散在燃料區(qū)的石墨基體中。高溫氣冷堆核電站的固有安全性的第一道保證就是所使用的核燃料為T(mén)RISO型包覆顆粒，其由核燃料核芯、疏松熱解碳層、內(nèi)致密熱解碳層、碳化硅層和外致密熱解碳層組成。包覆燃料顆粒是高溫氣冷堆球形燃料元件的重要組成部分。包覆燃料顆粒能夠有效阻擋裂變產(chǎn)物的釋放，從而確保高溫氣冷堆的優(yōu)異安全性。根據(jù)核反應(yīng)堆物理計(jì)算，要求合格的包覆燃料顆粒單球直徑為0.90±0.10mm。然而包覆過(guò)程中流化狀態(tài)難以完全均一以及其它設(shè)備偶然因素等的存在，使得從包覆爐中卸出的包覆燃料顆粒的直徑分布不完全滿(mǎn)足0.90±0.1Omm的要求。為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，保證高溫氣冷堆的安全性，需要采用一種合適的方法和設(shè)備篩分出合格尺寸的包覆燃料顆粒。核燃料顆粒篩分有其自身工藝特征，例如需要顆粒直徑精細(xì)篩分(核反應(yīng)堆物理要求)，不能漏篩(核燃料價(jià)值昂貴)，不能造成顆粒破裂(否則會(huì)造成核燃料沾污污染)、每批次篩分需要清洗篩網(wǎng)(防止核燃料沾污和交叉污染)等。面對(duì)高溫氣冷堆的發(fā)展趨勢(shì)，燃料元件生產(chǎn)走向規(guī)?；?，迫切需要一套適應(yīng)生產(chǎn)要求的高效、可連續(xù)運(yùn)行的顆粒尺寸分選設(shè)備。
[0003]現(xiàn)有篩分設(shè)備包括直線(xiàn)篩、振動(dòng)篩、滾筒篩(例如CN200977504Y)等，可以部分實(shí)現(xiàn)尺寸分選，但不能完全滿(mǎn)足本工藝的目的，例如達(dá)不到精細(xì)篩分要求、不能連續(xù)均勻給料、物料與篩網(wǎng)接觸距離不足從而容易漏篩、篩網(wǎng)易堵塞造成篩分效率低下、易造成顆粒擠壓破裂、裝卸不便(每批核燃料篩分均需清洗滾筒篩，防止核燃料沾污和交叉污染)等，因此本專(zhuān)利設(shè)計(jì)了一套滾筒式顆粒尺寸分選裝置，可以滿(mǎn)足精細(xì)篩分、連續(xù)均勻給料、物料與篩網(wǎng)接觸距離大、不漏篩等要求，同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，裝卸方便，適宜于工業(yè)化應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種顆粒尺寸分選裝置，滿(mǎn)足顆粒均勻給料，顆粒直徑精細(xì)篩分，不漏篩，不擠壓顆粒，容易拆卸清洗等要求，從而提高篩分效率和質(zhì)量。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種滾筒式顆粒分選裝置，包括:框架、給料倉(cāng)、料槽、給料器、滾筒篩籠、滾動(dòng)毛刷、變速電機(jī)、盛裝容器、底盤(pán)、以及控制裝置；
[0008]所述給料倉(cāng)用于盛放待篩分的顆粒；
[0009]所述給料器為可調(diào)節(jié)的振動(dòng)給料器；所述振動(dòng)給料器能夠控制其振動(dòng)頻率，從而在篩分時(shí)能夠控制顆粒進(jìn)料速度；
[0010]料槽為顆粒進(jìn)料緩沖區(qū)，其底部安裝所述給料器；[0011]所述盛裝容器安裝于滾筒篩籠的底部，其上下位置能夠通過(guò)底部高度調(diào)節(jié)器調(diào)整；
[0012]所述底盤(pán)安裝于所述分選裝置的底部；
[0013]所述控制裝置用于控制滾筒篩籠的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及振動(dòng)給料器的振動(dòng)頻率。
[0014]優(yōu)選地，所述滾筒篩籠呈圓柱形，為多段不同孔徑可拆卸的篩籠，篩籠間用螺栓鏈接。
[0015]優(yōu)選地，所述滾筒篩籠為兩段；兩段篩籠均有刻線(xiàn)和符號(hào)標(biāo)識(shí)，符號(hào)用于指示篩籠前后端，刻線(xiàn)用于指示篩籠鏈接方位。
[0016]優(yōu)選地，所述給料器給料出口從篩籠孔徑較小一端向篩籠內(nèi)給料。
[0017]優(yōu)選地，所述滾筒篩籠一端為卡箍鏈接在轉(zhuǎn)動(dòng)中軸，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)中軸與位于框架上的軸承及軸依靠卡槽連接，另一端為卡槽鏈接在可轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上，依靠可轉(zhuǎn)動(dòng)軸承與框架配
口 ο
[0018]優(yōu)選地，滾筒篩籠的篩體內(nèi)設(shè)置螺旋導(dǎo)流板；所述螺旋導(dǎo)流板固定在內(nèi)部支撐架上，并通過(guò)內(nèi)部支撐桿上的槽口卡住，所述螺旋導(dǎo)流板與滾筒篩籠的篩網(wǎng)之間為焊接密封鏈接。
[0019]優(yōu)選地，所滾筒篩籠的篩網(wǎng)與滾筒篩籠兩端支架為焊接密封鏈接。
[0020]優(yōu)選地，所述滾動(dòng)毛刷安裝于滾筒篩籠上方，兩端為卡槽設(shè)計(jì)；所述滾動(dòng)毛刷的兩端安裝拉緊彈簧。
[0021]所述滾動(dòng)毛刷與滾筒篩籠嚙合并靠篩籠帶動(dòng)逆向運(yùn)動(dòng)。
[0022]優(yōu)選地，所述分選裝置正前方采用透明門(mén)；所述透明門(mén)的開(kāi)關(guān)與滾筒篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)啟停聯(lián)鎖。
[0023]優(yōu)選地，所述分選裝置的底盤(pán)具有可調(diào)水平且具有減震功能。
[0024](三)有益效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明提供的顆粒分選裝置，該篩分裝置對(duì)顆粒損傷小，分選參數(shù)可以在較大范圍內(nèi)變化，能夠高效實(shí)現(xiàn)顆粒尺寸的精確選擇，可以實(shí)現(xiàn)顆粒連續(xù)均勻給料，不漏篩及堵塞篩網(wǎng)，拆卸和安裝方便，易于清洗。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為依照本發(fā)明實(shí)施方式的滾筒式顆粒分選裝置示意圖；
[0027]圖2為依照本發(fā)明實(shí)施方式的滾筒篩籠示意圖。
[0028]圖中:1、控制器；2、給料倉(cāng)；3、給料槽；4、振動(dòng)給料器；5、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承；6、滾筒篩籠；
6-1、篩網(wǎng)；6-2、端口支架；6-3、鏈接法蘭；6-4、螺旋導(dǎo)流板；6_5、內(nèi)部支撐架；7、底盤(pán)；8、第一顆粒收集容器；9、第二顆粒收集容器；10、第三顆粒收集容器；11、轉(zhuǎn)動(dòng)中軸；12、卡箍；13、彈簧；14、滾動(dòng)毛刷。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0030]如圖1?2所示，本發(fā)明實(shí)施方式提供的滾筒式顆粒分選裝置包括框架、給料倉(cāng)2、給料槽3、振動(dòng)給料器4、滾筒篩籠6、滾動(dòng)毛刷14、變速電機(jī)、盛裝容器、底盤(pán)7、控制器I。
[0031]所述給料倉(cāng)2用于盛放待篩分的顆粒，采用了合理幾何設(shè)計(jì)，為倒直角棱臺(tái)形，便于顆粒運(yùn)動(dòng)，同時(shí)配有透明的、便于打開(kāi)清理的蓋子。
[0032]所述給料槽3為顆粒進(jìn)料緩沖區(qū)，底部安裝可調(diào)節(jié)振動(dòng)給料4器。顆粒從給料槽經(jīng)過(guò)軟管輸運(yùn)至給料器，然后給料器經(jīng)過(guò)振動(dòng)將顆粒輸運(yùn)至進(jìn)料管道。
[0033]所述振動(dòng)給料器4在篩分時(shí)提供進(jìn)了進(jìn)料過(guò)程中的顆粒振動(dòng)，進(jìn)而可以精確控制顆粒進(jìn)料速度。
[0034]所述滾筒篩籠6為圓柱形，設(shè)計(jì)為兩段可拆卸篩籠，網(wǎng)孔孔徑分別為dl和d2，可以部分更換，兩段篩籠可用螺栓鏈接成整體。
[0035]所述給料器給料出口從篩籠孔徑較大一端向篩籠內(nèi)給料。
[0036]所述兩段篩籠之間鏈接法蘭6-3上有刻線(xiàn)和符號(hào)標(biāo)識(shí)，可保證前一段篩籠導(dǎo)流板顆粒流出方向和后一段篩籠導(dǎo)流板顆粒流入方向一致，避免顆粒在篩籠之間殘存，同時(shí)易于安裝。
[0037]所述滾筒篩籠6 —端為卡箍12與轉(zhuǎn)動(dòng)中軸11鏈接，轉(zhuǎn)動(dòng)中軸11由無(wú)級(jí)變速電機(jī)帶動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中軸11與位于框架上的軸承連接，所述滾筒篩籠6另一端為卡槽鏈接在可轉(zhuǎn)動(dòng)軸承5上，易于拆卸和安裝。
[0038]所述滾筒篩籠6的篩體內(nèi)設(shè)置螺旋導(dǎo)流板6-4，使得物料與篩網(wǎng)6-1接觸距離大大增加，從而避免顆粒漏篩。
[0039]所述滾筒篩籠6內(nèi)的螺旋導(dǎo)流板固定在內(nèi)部支撐架6-5上，并通過(guò)內(nèi)部支撐桿上合理布置的的槽口卡住，防止螺旋導(dǎo)流板的螺距變動(dòng)而發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象。
[0040]所述滾筒篩籠6外部篩網(wǎng)6-1與螺旋導(dǎo)流板6-4之間為焊接密封鏈接，確保顆粒不會(huì)從篩網(wǎng)與螺旋導(dǎo)流板之間通過(guò)。
[0041]所述滾筒篩籠6外部篩網(wǎng)6-1與滾筒端口支架6-2為焊接密封鏈接，確保顆粒不會(huì)從篩網(wǎng)與兩端支架之間通過(guò)。
[0042]所述滾筒篩體6的篩網(wǎng)采用專(zhuān)用壓制不銹鋼網(wǎng)，網(wǎng)孔為正方形，網(wǎng)孔不變形，不錯(cuò)位，無(wú)毛刺，網(wǎng)孔絲徑和網(wǎng)孔邊長(zhǎng)按篩分要求設(shè)計(jì)。
[0043]所述滾動(dòng)毛刷14安裝于滾筒篩籠上方，兩端為卡槽設(shè)計(jì)，易于拆卸和安裝，同時(shí)安裝拉緊彈簧13，保證毛刷與滾筒篩網(wǎng)之間的緊密接觸，保證清網(wǎng)效果。
[0044]所述滾動(dòng)毛刷14為滾筒篩網(wǎng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以保持在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中同步清網(wǎng)。
[0045]所述滾動(dòng)毛刷14與篩籠嚙合并靠篩籠帶動(dòng)逆向運(yùn)動(dòng)。
[0046]所述盛裝容器安裝于滾筒篩籠的底部，其上下位置可以通過(guò)底部高度調(diào)節(jié)器調(diào)整，防止容器裝料太多而卡箍受力大，從而拆卸不方便。
[0047]所述盛裝容器包括第一顆粒收集容器8、第二顆粒收集容器9和第三顆粒收集容器10，分別用于收集篩分直徑符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的顆粒、直徑高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的顆粒以及直徑低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的顆粒，與下料口通過(guò)卡箍鏈接，易于拆卸和安裝。
[0048]所述底盤(pán)7安裝于整個(gè)設(shè)備最底部，同時(shí)方便取出，用于收集整個(gè)篩分、拆卸過(guò)程中意外撒落的顆粒。
[0049]所述控制器I布置在頂部料倉(cāng)左邊，設(shè)有滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)旋鈕、振動(dòng)給料器調(diào)節(jié)按鈕，并設(shè)有調(diào)節(jié)范圍的指示和鎖定裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)美觀。[0050]整個(gè)分裝置底部可調(diào)水平且具有減震作用，正前方采用透明門(mén)，可觀察滾筒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且門(mén)的開(kāi)關(guān)與滾筒篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)啟停聯(lián)鎖，保證安全。
[0051]本發(fā)明實(shí)施方式提供的分選裝置通過(guò)如下方式完成顆粒篩分的:將待篩分的顆粒加入到振動(dòng)給料箱中。首先調(diào)節(jié)一個(gè)較小的顆粒進(jìn)料振動(dòng)頻率和較小的滾筒篩籠轉(zhuǎn)速，使得顆粒進(jìn)料速率和滾筒篩籠轉(zhuǎn)速都比較慢，然后根據(jù)顆粒的性質(zhì)逐步調(diào)整振動(dòng)給料速度，使得顆粒能夠平穩(wěn)、順利、無(wú)阻塞的進(jìn)入到滾筒篩體中。同時(shí)逐步調(diào)節(jié)滾筒篩籠的轉(zhuǎn)速，觀察顆粒在導(dǎo)流板的作用下的運(yùn)動(dòng)效果，保證顆粒和篩網(wǎng)的充分接觸，使得其既能較快速度、有效進(jìn)行尺寸篩分，又不會(huì)損傷顆粒。待整個(gè)滾動(dòng)篩分完成后，拆卸滾筒篩籠，需仔細(xì)檢查篩網(wǎng)中有無(wú)顆粒殘留，同時(shí)清洗給料倉(cāng)、料槽、接料口等部位。處理完畢后將各盛裝容器中的顆粒分類(lèi)管理并做好記錄。
[0052]具體地，將待篩選顆粒加入到給料箱中，在振動(dòng)給料器的作用下，顆粒由供料管均勻進(jìn)入篩網(wǎng)內(nèi)襯帶有螺旋形導(dǎo)流板的滾筒篩中。滾筒篩的網(wǎng)眼為正方形，其邊長(zhǎng)依次為dl和d2。在通過(guò)第一部分的篩網(wǎng)時(shí)，直徑小于dl的包覆顆粒通過(guò)網(wǎng)眼掉落到小于設(shè)計(jì)尺寸顆粒的收集器中；在通過(guò)第二部分篩網(wǎng)時(shí)，直徑介于dl-d2之間的合格尺寸顆粒掉落到合格尺寸顆粒的收集器中；直徑大于d2的的不合格顆粒，順導(dǎo)流板流入大尺寸顆粒收集器。
[0053]為了更明確顆粒篩分效果，將之用于包覆后核燃料顆粒的真實(shí)篩分過(guò)程。
[0054]選擇兩段滾筒篩籠的篩網(wǎng)網(wǎng)孔直徑dl = 0.8mm, d2 = 2mm。加入待篩分包覆燃料顆粒5890g，逐步優(yōu)化振動(dòng)參數(shù)，最終調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分，調(diào)節(jié)給料振動(dòng)頻率為50Hz，約30min篩分結(jié)束，滾動(dòng)毛刷工作正常，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)篩網(wǎng)堵塞現(xiàn)象。經(jīng)顆粒粒徑分析儀分析，3個(gè)容器內(nèi)顆粒的粒徑分別為= 0.8?1mm, d〈0.8mm,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顆粒擠壓破碎現(xiàn)象，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
[0055]本發(fā)明的實(shí)施方式使用了兩種邊長(zhǎng)的網(wǎng)孔實(shí)現(xiàn)了將顆粒尺寸分為三類(lèi)的目的。而在實(shí)際應(yīng)用中，如果使用多種邊長(zhǎng)的網(wǎng)孔和多級(jí)網(wǎng)籠，則能夠?qū)崿F(xiàn)更精細(xì)尺寸的分類(lèi)，因而該方法及設(shè)備具有一定的普適性。
[0056]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種滾筒式顆粒分選裝置，其特征在于，包括:框架、給料倉(cāng)、料槽、給料器、滾筒篩籠、滾動(dòng)毛刷、變速電機(jī)、盛裝容器、底盤(pán)、以及控制裝置； 所述給料倉(cāng)用于盛放待篩分的顆粒； 所述給料器為可調(diào)節(jié)的振動(dòng)給料器；所述振動(dòng)給料器能夠控制其振動(dòng)頻率，從而在篩分時(shí)能夠控制顆粒進(jìn)料速度； 所述料槽為顆粒進(jìn)料緩沖區(qū)，其底部安裝所述給料器； 所述盛裝容器安裝于滾筒篩籠的底部，其上下位置能夠通過(guò)底部高度調(diào)節(jié)器調(diào)整； 所述底盤(pán)安裝于所述分選裝置的底部； 所述控制裝置用于控制滾筒篩籠的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及振動(dòng)給料器的振動(dòng)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，所述滾筒篩籠呈圓柱形，為多段不同孔徑可拆卸的篩籠，篩籠間用螺栓鏈接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分選裝置，其特征在于，所述滾筒篩籠為兩段；兩段篩籠均有刻線(xiàn)和符號(hào)標(biāo)識(shí)，符號(hào)用于指示篩籠前后端，刻線(xiàn)用于指示篩籠鏈接方位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，所述給料器給料出口從篩籠孔徑較小一端向篩籠內(nèi)給料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，所述滾筒篩籠一端為卡箍鏈接在轉(zhuǎn)動(dòng)中軸，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)中軸與位于框架上的軸承及軸依靠卡槽連接，另一端為卡槽鏈接在可轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上，依靠可轉(zhuǎn)動(dòng)軸承與框架配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，滾筒篩籠的篩體內(nèi)設(shè)置螺旋導(dǎo)流板；所述螺旋導(dǎo)流板固定在內(nèi)部支撐架上，并通過(guò)內(nèi)部支撐桿上的槽口卡住，所述螺旋導(dǎo)流板與滾筒篩籠的篩網(wǎng)之間為焊接密封鏈接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分選裝置，其特征在于，所滾筒篩籠的篩網(wǎng)與滾筒篩籠兩端支架為焊接密封鏈接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)毛刷安裝于滾筒篩籠上方，兩端為卡槽設(shè)計(jì)；所述滾動(dòng)毛刷的兩端安裝拉緊彈簧。 所述滾動(dòng)毛刷與滾筒篩籠嚙合并靠篩籠帶動(dòng)逆向運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，所述分選裝置正前方采用透明門(mén)；所述透明門(mén)的開(kāi)關(guān)與滾筒篩籠轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)啟停聯(lián)鎖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分選裝置，其特征在于，所述分選裝置的底盤(pán)具有可調(diào)水平且具有減震功能。
【文檔編號(hào)】B07B1/46GK103433200SQ201310390223
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】劉馬林, 盧振明, 邵友林, 劉兵, 楊冰, 朱鈞國(guó) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)