一种滚筒式过滤装置

1.本发明属于过滤装置技术领域，具体为一种滚筒式过滤装置。


背景技术：

2.近年来，科技发展日渐进步，对过滤技术也有了更高的要求。过滤装置在生产活动中十分常见，滚筒式过滤装置由于其固液分离效果好，过滤效率高而被广泛应用。传统过滤装置通过不同孔径的过滤网将滤渣与滤液分离，存在无法将滤渣快速收集、过滤效果差、过滤网需定期清洗更换导致的无法连续作业等问题。
3.目前针对固液分离的过滤问题，还存在着较多的不足，自动化程度有待提高，过滤效率仍待提高。


技术实现要素：

4.本发明需要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种滚筒式过滤装置，可实现固液高效分离与收集，提高过滤效率，节省能源，实现长时间连续作业，满足不同的生产需求。
5.为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
6.一种滚筒式过滤装置，其特征在于，包括：底座(1)、输送螺旋(2)、过滤滚筒(3)、滤渣导流罩(4)、过滤滚筒驱动电机(5)、传动皮带(6)、皮带轮(7)、滚珠丝杠驱动电机(8)、滚珠丝杠传动组件支撑板(9)、滚珠丝杠同步带(10)、滚珠丝杠同步带轮(11)、滚珠丝杠螺帽(12)、滚珠花键驱动电机(13)、滚珠花键传动组件支撑板(14)、滚珠花键同步带(15)、滚珠花键同步带轮(16)、滚珠花键螺帽(17)、第一轴承座(18)、导流槽(19)、机盖(20)、螺栓(21)、输送管路(22)、清洗喷头(23)、第二轴承座(24)、水泵(25)、供液管(26)、滤渣收集箱(27)、滤液收集箱(28)、密封塞(29)；
7.过滤滚筒(3)通过第一轴承座(18)和第二轴承座(24)安装于底座上；过滤滚筒(3)轴上连接皮带轮(7)；过滤滚筒驱动电机(5)连接传动皮带(6)，驱动皮带轮(7)旋转，实现过滤滚筒的旋转运动。
8.过滤滚筒(3)与第一轴承座(18)和第二轴承座(24)的连接轴为中空，其内有输送螺旋轴(2)；过滤滚筒(3)内有输送螺旋(2)，输送螺旋(2)的总长度为过滤滚筒(3)的1.5～1.7倍；输送螺旋(2)依次连接滚珠花键同步带轮(16)、滚珠花键螺帽(17)、滚珠丝杠螺帽(12)、滚珠丝杠同步带轮(11)；滚珠丝杠驱动电机(8)驱动输送螺旋(2)实现平移运动；滚珠花键驱动电机(13)驱动输送螺旋(2)实现旋转运动。
9.输送螺旋(2)沿轴向分为可开槽段l1、密封塞安装段l2、小径端光轴段l3、螺旋片段l4和大径端光轴段l6；l1不超过轴总长的1/3，l2为密封塞长度，l3等于输送螺旋的行程h；l2+l3+l4为轴总长度的1/2；l6为轴总长度的1/6。
10.过滤滚筒(3)沿轴向分为l6、变径段l7、大径端等径段l8；变径段上设置有筛孔，便于液体溢出；小径端等径段l6等于密封塞安装段l2与小径端光轴段l3之和，即l6＝l2+l3；变
径段l7等于螺旋片段长度l4，即l7＝l4；大径端等径段长度l8等于输送螺旋行程h，即l8＝h。
11.过滤滚筒(3)的轴为中空，其内有输送螺旋(2)；所述输送螺旋(2)的总长度为过滤滚筒(3)总长度的1.5～1.7倍；所述输送螺旋(2)的轴为部分中空，中空段作为进液通道(30)，所述进液通道(30)入口处为进液口(34)；中空段长度为螺旋片段长度l4与大径端光轴段长度l5之和，不超过轴总长度的2/3，且螺旋片段沿轴向均布有出液口(31)。
12.输送螺旋(2)上的螺旋片(33)为变径螺旋片，其收缩角度与过滤滚筒变径段收缩角度相同，均为θ；所述输送螺旋(2)可通过轴向平移运动来调节螺旋片(33)与过滤滚筒(3)之间的间隙；最大间隙h与输送螺旋(2)的行程h之间的数学关系为h＝hsin(θ/2)，即螺旋片(33)与过滤滚筒(3)之间的间隙可在0～h之间调节。
13.密封塞(29)周向开有环形凹槽；密封塞(29)与输送螺旋(2)的轴之间为过盈配合，当输送螺旋(2)位于行程起点时，密封塞(29)将滤渣出口(35)密封，当输送螺旋(2)位于行程终点时，滤渣出口(35)被打开。
14.导流槽(19)安装于底座(1)上；导流槽(19)一侧有滤液出口，其下方为滤液收集箱(28)；另一侧有滤渣导流罩安装孔，安装有滤渣导流罩(4)，导流罩内部为过滤滚筒的滤渣出口(35)，其下方为滤渣收集箱(27)；
15.导流槽(19)上连接有输送管路(22)，输送管路(22)沿轴向均布有扇形清洗喷头(23)；所述输送管路(22)连接水泵(25)，所述水泵(25)下方连接供液管(26)，所述供液管(26)连接滤液收集箱(28)。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
17.图1为本发明的俯视图。
18.图2为本发明的后视图。
19.图3为本发明的左视图。
20.图4为输送螺旋(2)和过滤滚筒(3)组合体的纵向剖视图。
21.图5为图4中ⅰ处的放大图。
22.图6为图4中ⅱ处的放大图。
23.图7为输送螺旋(2)结构示意图。
24.图8为输送螺旋(2)的主视图。
25.图9为过滤滚筒(3)的主视图。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本发明做进一步说明。在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。
27.实施例1
28.首先启动滚珠丝杠驱动电机(8)，驱动输送螺旋(2)向右平移至行程起点，此时，螺旋片(33)与过滤滚筒(3)的过滤网之间的间隙为h，且密封塞(29)将滤渣出口(35)完全封闭。关闭滚珠丝杠驱动电机(8)，启动过滤滚筒驱动电机(5)，从进液口(34)通入待过滤液
体，进入进液通道(30)，经出液口(31)流入过滤滚筒(3)内。过滤滚筒(3)高速旋转将滤液从过滤滚筒(3)的过滤网中渗出，流入导流槽(19)内，经导流槽(19)的滤液出口排入滤液收集箱(28)内，滤渣残留于内壁形成滤饼。
29.关闭过滤滚筒驱动电机(5)，同时开启滚珠丝杠驱动电机(8)和滚珠花键驱动电机(13)，输送螺旋(2)旋转并向左平移，过滤滚筒(3)过滤网之间的间隙逐渐减小，密封塞(29)同步向左平移，直至滤渣出口(35)被完全打开时，关闭滚珠丝杠驱动电机(8)，此时，输送螺旋(2)处于行程终点；螺旋片(33)对滤饼进行切割，滤饼被切割成小块滤渣从过滤滚筒(3)内壁脱落，在输送螺旋(2)的作用下，滤渣向左移动，经滤渣出口(35)进入滤渣导流罩(4)内，最终排入滤渣收集箱(27)中。
30.开启滚珠丝杠驱动电机(8)，驱动输送螺旋(2)向右运动至行程起点后，关闭滚珠丝杠驱动电机(8)和滚珠花键驱动电机(13)；然后开启过滤滚筒驱动电机(5)和水泵(25)，滤液收集箱(28)中的滤液在水泵(25)的作用下被吸入供液管(26)，排入输送管辂(22)中，经清洗喷头(23)喷洒于过滤滚筒(3)外表面，配合过滤滚筒(3)的旋转运动对其进行清洗，实现系统自洁功能。
31.以上描述为一次完整的过滤作业过程。

技术特征：
1.一种滚筒式过滤装置，其特征在于，包括：底座(1)、输送螺旋(2)、过滤滚筒(3)、滤渣导流罩(4)、过滤滚筒驱动电机(5)、传动皮带(6)、皮带轮(7)、滚珠丝杠驱动电机(8)、滚珠丝杠传动组件支撑板(9)、滚珠丝杠同步带(10)、滚珠丝杠同步带轮(11)、滚珠丝杠螺帽(12)、滚珠花键驱动电机(13)、滚珠花键传动组件支撑板(14)、滚珠花键同步带(15)、滚珠花键同步带轮(16)、滚珠花键螺帽(17)、第一轴承座(18)、导流槽(19)、机盖(20)、螺栓(21)、输送管路(22)、清洗喷头(23)、第二轴承座(24)、水泵(25)、供液管(26)、滤渣收集箱(27)、滤液收集箱(28)、密封塞(29)；所述底座(1)上通过第一轴承座(18)、第二轴承座(24)安装有过滤滚筒(3)；所述过滤滚筒(3)内有输送螺旋(2)；所述输送螺旋(2)的轴(32)部分中空，作为进液通道(30)，所述进液通道(30)入口处为进液口(34)，进液通道(30)沿轴向均布出液口(31)；所述轴(32)一侧为光轴，另一侧开有直线槽和螺旋槽，且安装有密封塞(29)，中间段上有螺旋片(33)；所述过滤滚筒(3)一侧开有滤渣出口(35)，其下方有导流槽(19)安装于底座(1)上；所述导流槽(19)一侧开有滤液出口，其下方有滤液收集箱(28)；另一侧开有滤渣导流罩(4)的安装孔，其下方为滤渣收集箱(27)；所述滤渣导流罩(4)安装于导流槽(19)内，所述滤渣导流罩(4)内部为过滤滚筒(3)的滤渣出口(35)；所述导流槽(19)侧壁安装有输送管路(22)，输送管路(22)沿轴向均布有扇形清洗喷头(23)；所述输送管路(22)连接水泵(25)，所述水泵(25)下方连接供液管(26)，所述供液管(26)连接滤液收集箱(28)；底座(1)下方有过滤滚筒驱动电机(5)，通过传动皮带(6)和皮带轮(7)驱动过滤滚筒(3)，实现其旋转运动；底座(1)上方有滚珠丝杠驱动电机(8)，通过滚珠丝杠同步带(10)和滚珠丝杠同步带轮(11)驱动输送螺旋(2)，实现其平移运动；底座(1)上方有滚珠花键驱动电机(13)，通过滚珠花键同步带(15)和滚珠花键同步带轮(16)驱动输送螺旋(2)，实现其旋转运动；所述滚珠丝杠螺帽(12)通过滚珠丝杠传动组件支撑板(9)安装与底座(1)上；所述滚珠花键螺帽(16)通过滚珠花键传动组件支撑板(14)安装与底座(1)上；所述机盖(20)通过所述螺栓(21)连接于底座(1)。2.根据权利要求1所述的一种滚筒式过滤装置，其特征在于：所述输送螺旋(2)沿轴向分为可开槽段l1、密封塞安装段l2、小径端光轴段l3、螺旋片段l4和大径端光轴段l6；l1不超过轴总长的1/3，l2为密封塞长度，l3等于输送螺旋的行程h；l2+l3+l4为轴总长度的1/2；l6为轴总长度的1/6。3.根据权利要求1所述的一种滚筒式过滤装置，其特征在于：所述过滤滚筒(3)沿轴向分为l6、变径段l7、大径端等径段l8；变径段收缩角度为θ，小径端连接第一轴承座，大径端连接第二轴承座；变径段上设置有筛孔，便于滤液溢出；小径端等径段l6等于密封塞安装段l2与小径端光轴段l3之和，即l6＝l2+l3；变径段l7等于螺旋片段长度l4，即l7＝l4；大径端等径段长度l8等于输送螺旋行程h，即l8＝h。4.根据权利要求1所述的一种滚筒式过滤装置，其特征在于：所述过滤滚筒(3)的轴为中空，其内有输送螺旋(2)；所述输送螺旋(2)的总长度为过滤滚筒(3)总长度的1.5～1.7倍；所述输送螺旋(2)的轴为部分中空，中空段作为进液通道(30)，所述进液通道(30)入口处为进液口(34)；中空段长度为螺旋片段长度l4与大径端光轴段长度l5之和，不超过轴总长度的2/3，且螺旋片段沿轴向均布有出液口(31)。5.根据权利要求1所述的一种滚筒式过滤装置，其特征在于：所述输送螺旋(2)上的螺旋片(33)为变径螺旋片，其收缩角度与过滤滚筒变径段收缩角度相同，均为θ；所述输送螺
旋(2)可通过轴向平移运动来调节螺旋片(33)与过滤滚筒(3)之间的间隙；最大间隙h与输送螺旋(2)的行程h之间的数学关系为h＝hsin(θ/2)，即螺旋片(33)与过滤滚筒(3)之间的间隙可在0～h之间调节。6.根据权利要求1所述的一种滚筒式过滤装置，其特征在于：所述密封塞(29)周向开有环形凹槽；密封塞(29)与输送螺旋(2)的轴之间为过盈配合，当输送螺旋(2)位于行程起点时，密封塞(29)将滤渣出口(35)密封，当输送螺旋(2)位于行程终点时，滤渣出口(35)被打开。7.根据权利要求1所述的一种滚筒式过滤装置，其特征在于：所述导流槽(19)上连接有输送管路(22)，输送管路(22)沿轴向均布有扇形清洗喷头(23)；所述输送管路(22)连接水泵(25)，所述水泵(25)下方连接供液管(26)，所述供液管(26)连接滤液收集箱(28)。

技术总结
本发明公开了一种滚筒式过滤装置，包括底座，底座上方通过第一轴承座、第二轴承座安装有过滤滚筒，过滤滚筒内有输送螺旋，输送螺旋轴部分中空，中空段入口为进液口，实心段一侧连接滚珠丝杠驱动电机和滚珠花键驱动电机；底座内放置导流槽，导流槽侧壁安装有输送管路，输送管路上均布清洗喷头；底座下方有水泵、供液管、过滤滚筒驱动电机、滤渣收集箱和滤液收集箱。电机驱动过滤滚筒对液体进行离心过滤，滤液经导流槽流入滤液收集箱，滤渣在滚筒内壁形成滤饼，电机驱动输送螺旋对滤饼切割、破碎、输送，经滤渣导流罩排入滤渣收集箱。本发明过滤效果好、过滤效率高，且自动化程度高，滤液可循环使用实现自洁功能，有利于节能环保。有利于节能环保。有利于节能环保。


技术研发人员：张冰 辛瑞峰 张文强 卢裕铭 宫正文 杨帅 彭沛 汤帅 鲁文龙
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/13