立式全自动板框压滤机[实用新型专利]

[12]实用新型专利说明书专利号 ZL

200720031835.9

[51]Int.CI.

B01D 25/21 (2006.01)

[45]授权公告日2008年4月30日[22]申请日2007.05.22[21]申请号200720031835.9

[73]专利权人西安航天华威化工生物工程有限公司

地址710100陕西省西安市南郊航天城宇航街[72]设计人赵仕哲 郭新峰 杨鹏

[11]授权公告号CN 201052431Y

[74]专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公

司

代理人李罡

权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 5 页

[54]实用新型名称

立式全自动板框压滤机

[57]摘要

本实用新型涉及一种立式全自动板框压滤机。现有的过滤压滤装置由于结构技术的原因，多采用卧式手动或半自动加压过滤，卧式手动过滤板框采用塑料制品，生产效率低、环境污染较大；半自动立式加压过滤装置由于设备也采用电控方法，但由于其它机构的自动化配合性能较差，其稳定性和生产效率较低，特别是当密封腔体承压时，设备出现震动和喷液现象。本压滤机包括水平板框组，主体支架结构，板框组的打开与压紧装置，滤布自动循环行走机构，滤布洗涤装置，自动控制系统，液压系统，工艺管路系统等。其是采用立式结构，实现全自动操作，因而过滤效率高、能耗低、自动化程度高、产品质量高、操作方便、维护简单、运行成本低、无污染。

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权 利 要 求 书

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1.一种立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的压滤机包括水平板框组(1)，主体支架结构(2)，板框组的打开与压紧装置(3)，滤布自动循环行走机构(4)，滤布洗涤装置(5)，自动控制系统(6)，液压系统(7)，工艺管路系统(8)，水平板框组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统和滤布固定在主体支架结构上；

所述的主体支架结构(2)是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支撑框架；

所述的水平板框组(1)为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤机在结构上实现了立式结构，叠加的板框组形成了压榨室、过滤室、和滤液室； 所述的多层板框的左右两侧设置多根的导辊(27)，导辊(27)上设置能够实现自动卸料功能的环形滤布(12)；

所述的板框组的打开与压紧装置(3)包括上下板框(9)(10)，连板(15)，配重联接压板(16)，快速提升缸(17)，顶紧液压缸(18)，锁紧销(19)；板框组的快速运动和工作时大的密封力分别由快速提升缸(17)，顶紧液压缸(18)实现，提高了设备的稳定性和工作效率；

所述的水平板框组(1)的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由连接在主体支架(2)上的快速提升缸(17)带动配重联接压板(16)和连板(15)实现板框组(1)的打开闭合；

所述的滤布循环行走机构(4)为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构；

所述的滤布洗涤装置(5)由洗涤箱(22)，喷头(23)，洗涤水管(24)，洗涤水控制阀(25)构成，实现了滤布自动洗涤功能；

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所述的自动控制系统(6)与液压系统(7)及工艺管路系统(8)构成了压滤机的机电一体化功能。

2.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的水平板框组1中的压榨室由隔膜(11)镶嵌在上板框(9)中，完成对饼层的压榨，挤出水分；固体分离室由上板框(9)、隔膜(11)、下板框(10)、与平铺在下板框(10)上的滤布(12)构成，完成固体颗粒和液体的分离，同时也完成洗涤与吹干功能；滤液室由滤布(12)、下板框(10)、密封条(13)以及滤布下面的隔栅(14)构成，完成滤液的排放。

3.根据权利要求1或2所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：滤布自动循环行走机构(4)主要由导辊安装架(26)、环形滤布(12)，导辊(27)，压辊(28)，驱动辊(29)，驱动马达(32)，滤布调偏装置(30)，滤布张紧机构(31)构成；由液压马达带动驱动辊(29)，在压辊(28)的作用下驱动环形滤布(12)在各个导辊(27)上作循环往复运动。

4.根据权利要求1或2所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的装置中的快速提升缸(17)固定在底座(20)和上框架(21)之间，配重联接压板(16)与快速提升缸(17)的可动端连接，带动板框组(1)作下密封、上抬起动作；顶紧液压缸(18)连接在底座(20)上，向上顶板框组(1)与快速提升缸(17)下运动共同实现密封过滤室功能。

5.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的装置滤布洗涤装置(5)由水管路(24)在夹管阀(25)的控制下，向喷头(23)提供压力水，对运行的过程中滤布(12)进行双面冲洗。

6.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：在控制系统(6)中，通过滤布测缝传感器和位移编码器对滤布定位，使得滤布的接缝不在板框组过滤室停下，防止滤液泄露；通过张紧传感器和张紧装置(31)调整

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滤布(12)与驱动辊(29)的摩擦力，防止滤布打滑；通过测偏传感器和调偏装置(30)对滤布(12)的偏移进行纠偏。

7.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的装置板框的打开与闭合位置由控制系统(6)的行程传感器测控，液压系统(7)的保护功能通过压力传感器与控制系统(6)来实现，工艺阀的打开与闭合由控制系统监控，并对工艺管路系统(8)的压力值进行监控，实现保护功能。 8.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的控制系统(6)由控制单元，人机界面，探测单元，执行单元，PLC根据探测单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设定程序对各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动作，或使电机运转，或发出声光报警信号。

9.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的液压系统(7)由液压管路，泵，多个三位四通电磁换向阀，多个二位四通电磁换向阀，插销油缸，快速作用缸，顶紧缸，液压马达，储能器，溢流阀，流量阀，减压阀，节流阀，压力传感器，过滤器，液位计，单向阀，平衡阀等元件组成；该系统为工艺阀(34)、滤布驱动马达(32)、滤布张紧马达(33)、快速提升缸(17)、顶紧油缸(18)提供动力，并且与控制系统(6)组成了设备的机电一体化功能的主体。

10.根据权利要求1所述的立式全自动板框压滤机，其特征在于：所述的工艺管路系统(8)由管路(35)，工艺夹管阀(34)，泵(36)，压力变送器(37)等组成。

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说 明 书立式全自动板框压滤机

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技术领域

本实用新型涉及一种压滤机，特别是涉及一种立式结构、滤布自动循环运动的PLC(或DCS计算机)控制的立式全自动板框压滤机。背景技术

压滤机主要用于矿山、冶金、化工、电子行业以及环保工程中的污水处理，是一种应用十分广泛的固液分离设备。现有的过滤压滤装置由于结构技术的原因，多采用卧式手动或半自动加压过滤，卧式手动过滤板框采用塑料制品，生产效率低、环境污染较大；半自动立式加压过滤装置由于设备也采用电控方法，但由于其它机构的自动化配合性能较差，其稳定性和生产效率较低，特别是当密封腔体承压时，设备出现震动和喷液现象，而且在滤布的清洗上基本不能实现自动化，无法实现真正意义上的全自动压滤处理。发明内容

本实用新型的目的是提供一种立式结构、过滤效率高、能耗低、自动化程度高、产品质量高、操作方便、维护简单、运行成本低、无污染的立式全自动板框压滤机。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种立式全自动板框压滤机，其特殊之处在于：所述的压滤机包括水平板框组1，主体支架结构2，板框组的打开与压紧装置3，滤布自动循环行走机构4，滤布洗涤装置5，自动控制系统6，液压系统7，工艺管路系统8，水平板框组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统和滤布固定在主体支架结构上；

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所述的主体支架结构2是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支撑框架；

所述的水平板框组1为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤机在结构上实现了立式结构，叠加的板框组形成了压榨室、过滤室、和滤液室； 所述的多层板框的左右两侧设置多根的导辊27，导辊27上设置能够实现自动卸料功能的环形滤布12；

所述的板框组的打开与压紧装置3包括上下板框9、10，连板15，配重联接压板16，快速提升缸17，顶紧液压缸18，锁紧销19；板框组的快速运动和工作时大的密封力分别由快速提升缸17，顶紧液压缸18实现，提高了设备的稳定性和工作效率；

所述的水平板框组1的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由连接在主体支架2上的快速提升缸17带动配重联接压板16和连板15实现板框组1的打开闭合；

所述的滤布循环行走机构4为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构；

所述的滤布洗涤装置5由洗涤箱22，喷头23，洗涤水管24，洗涤水控制阀25构成，实现了滤布自动洗涤功能；

所述的自动控制系统6与液压系统7及工艺管路系统8构成了压滤机的机电一体化功能。

所述的水平板框组1中的压榨室由隔膜11镶嵌在上板框9中，完成对饼层的压榨，挤出水分；固体分离室由上板框9、隔膜11、下板框10、与平铺在下板框10上的滤布12构成，完成固体颗粒和液体的分离，同时也完成洗涤与吹干功能；滤液室由滤布12、下板框10、密封条13以及滤布下面的隔栅14构成，完成滤液的排放。

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所述的滤布自动循环行走机构4主要由导辊安装架26、环形滤布12，导辊27，压辊28，驱动辊29，驱动马达32，滤布调偏装置30，滤布张紧机构31构成；由液压马达带动驱动辊29，在压辊28的作用下驱动环形滤布12在各个导辊27上作循环往复运动。

所述的装置中的快速提升缸17固定在底座20和上框架21之间，配重联接压板16与快速提升缸17的可动端连接，带动板框组1作下密封、上抬起动作；顶紧液压缸18连接在底座20上，向上顶板框组1与快速提升缸17下运动共同实现密封过滤室功能。

所述的装置滤布洗涤装置5由水管路24在夹管阀25的控制下，向喷头23提供压力水，对运行的过程中滤布12进行双面冲洗。

所述的在控制系统6中，通过滤布测缝传感器和位移编码器对滤布定位，使得滤布的接缝不在板框组过滤室停下，防止滤液泄露；通过张紧传感器和张紧装置31调整滤布12与驱动辊29的摩擦力，防止滤布打滑；通过测偏传感器和调偏装置30对滤布12的偏移进行纠偏。

所述的装置板框的打开与闭合位置由控制系统6的行程传感器测控，液压系统7的保护功能通过压力传感器与控制系统6来实现，工艺阀的打开与闭合由控制系统监控，并对工艺管路系统8的压力值进行监控，实现保护功能。 所述的控制系统6由控制单元，人机界面，探测单元，执行单元。PLC根据探测单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设定程序对各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动作，或使电机运转，或发出声光报警信号。

所述的液压系统7由液压管路，泵，多个三位四通电磁换向阀，多个二位四通电磁换向阀，插销油缸，快速作用缸，顶紧缸，液压马达，储能器，溢流阀，流量阀，减压阀，节流阀，压力传感器，过滤器，液位计，单向阀，平衡阀等

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元件组成；该系统为工艺阀34、滤布驱动马达32、滤布张紧马达33、快速提升缸17、顶紧油缸18提供动力，并且与控制系统6组成了设备的机电一体化功能的主体。

所述的工艺管路系统8由管路35，工艺夹管阀34，泵36，压力变送器37组成。

本实用新型相对于现有技术，其优点如下：其可整天24h工作，无人看管，全自动操作；吹风、洗涤效率好，滤饼水分低；适合难过滤的物料；可在几秒钟内卸掉所有滤饼而无残留，同时洗涤滤布；通过CIP清洗整个过滤面积，使滤布有很高的工作寿命和恒定的产量；过滤机的占地面积小，生产量却很大；整个过滤机用不锈钢制造，滤板带有PP材质制造的压榨膜；操作及维护成本低，能在几分钟内很容易地更换滤布；生产效率高、能耗少；设备的通用性高、收益率高、辅助时间短等。附图说明：

图1为全自动立式压滤机正面结构示意图； 图2为全自动立式压滤机侧面示意图； 图3为板框结构示意图；

图4为板框组的打开与压紧装置示意图； 图5为滤布行走与洗涤机构示意图； 图6为控制系统主控制流程示意图； 图7为液压系统组成示意图； 图8为工艺管路流程示意图； 具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。 立式全自动板框压滤机，包括水平板框组1，主体支架结构2，板框组的打

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开与压紧装置3，滤布自动循环行走机构4，滤布洗涤装置5，自动控制系统6，液压系统7，工艺管路系统8等；

参见图1，2所示，水平板框组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统和滤布固定在主体支架结构上，滤布自动循环行走机构、滤布洗涤装置和液压系统设置在压滤机过滤主体的侧面，自动控制系统的主电控柜设置在设备本体以外。

所述的主体支架结构2是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支撑框架；

所述的水平板框组1为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤机在结构上实现了立式结构，叠加的板框组形成了压榨室、过滤室、和滤液室； 所述的多层板框的左右两侧设置了多根导辊27，导辊27上设置能够实现自动卸料功能的环形滤布12；

所述的板框组的打开与压紧装置3包括上下板框9、10，连板15，配重联接压板16，快速提升缸17，顶紧液压缸18，锁紧销19；板框组的快速运动和工作时大的密封力分别由快速提升缸17，顶紧液压缸18实现，提高了设备的稳定性和工作效率；

所述的水平板框组1的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由连接在主体支架2上的快速提升缸17带动配重联接压板16和连板15实现板框组1的打开闭合；

所述的滤布循环行走机构4为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构；

所述的滤布洗涤装置5由洗涤箱22，喷头23，洗涤水管24，洗涤水控制阀25构成，实现了滤布自动洗涤功能；

整个设备是集机械、控制、液压、气动技术为一体的过滤设备，并带有各

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种检测、保护元件以确保全自动功能的实现。设备的这些主要系统的有效配合实现了该压滤机的立式结构，使其既区别于卧式压滤机，也区别于一般意义上的立式压滤机。

参见图3所示，板框组为多层平板叠加联动，过滤板框叠加后形成三个室，可分别完成过滤、压榨和滤液的排出。

所述的水平板框组1中的压榨室由隔膜11镶嵌在上板框9中，在高压水的作用下，完成隔膜对饼层的压榨，挤出滤液；固体分离室由上板框9、隔膜11、下板框10、与平铺在下板框10上的滤布12构成，完成固体颗粒和液体的分离，同时也完成洗涤与吹干功能；滤液室由滤布12、下板框10、密封条13以及滤布下面的隔栅14构成，通过管道完成滤液的排放。通过这样的设置，过滤、一次隔膜挤压、滤饼洗涤、二次隔膜挤压、滤饼吹干、滤饼吹落都在这些多层工作室里完成，再通过滤布行走机构、滤布洗涤装置的有机配合，完成滤饼排出与滤布洗涤的全部动作。

参见图4所示，板框组的打开与压紧装置由上下板框、连板、配重联接压板、快速提升缸、顶紧液压缸、锁紧销组成。板框组的快速运动和工作时大的密封力分别由两种不同形式的油缸承担，板框移动到打开位和闭合位时，锁紧销都要插进立柱上的定位孔，对配重联接压板进行定位，定位的同时，顶紧缸挤压板框实现板框组的密封，保证了压滤全部工作过程得以实现。本实用新型采用了快速双向等速运动油缸，油的出入口同时从杆端进入，油缸杆固定不动，缸体的运动带动整个板框组的运动，这种设置具有结构紧凑、连接刚性好、密封性好、承受压力高、无需设置缓冲装置、运动平稳、执行效率高等特点。 所述装置中的快速提升缸17固定在底座20和上框架21之间，配重联接压板16与快速提升缸17的可动端连接，带动板框组1作下密封、上抬起动作；顶紧液压缸18连接在底座20上，通过向上顶紧板框组1实现密封过滤室的功

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能。

参见图5所示，所述的滤布自动循环行走机构4主要由导辊安装架26、环形滤布12，导辊27，压辊28，驱动辊29，驱动马达32，滤布调偏装置30，滤布张紧机构31构成；由液压马达带动驱动辊29，在压辊28的作用下驱动环形滤布12在各个导辊27上作循环往复运动。滤布的驱动行走机构由驱动辊、背压辊和几十个导辊组成，滤布实现了蛇形循环排布形式，循环行走是实现自动卸料和自动洗涤的保证。滤布在运行过程中，由于长度很长，会出现跑偏现象。滤布的跑偏通过光电传感器检测，检测的信号通过控制器处理后驱动调偏装置的电机，电机的正反转使滤布居中行走。板框打开后，滤布的行走过程实现了饼层的自动卸料。板框组打开和闭合时，滤布需松弛和张紧，张紧轮的驱动采用液压马达，改变液压油的流向实现吊挂机构中浮动轮的顺逆时转向，以达到滤布的张紧和松弛。为保证滤布在驱动辊转动的瞬间不打滑，在驱动辊的旁边设置了被压辊，增大与驱动辊的包角，增大了驱动的摩擦力，有效地防止了瞬间打滑而产生的滤布定位不准。滤布行走时，设在底部的洗涤装置根据程序设定自行打开，由多个喷头向滤布的正反面喷水，清洗滤布，以确保过滤效果和滤布的使用寿命。

参见图6所示，所述的控制系统6由控制单元，人机界面，探测单元，执行单元。PLC根据探测单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设定程序对各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动作，或使电机运转，或发出声光报警信号。

控制系统有控制单元、人机界面、探测单元、执行单元。控制单元包括：PLC基本模块，I/O模块，I/O扩展模块，A/D模块；人机界面包括：触摸屏；探测单元包括：物理压力传感器，压力变送器，电磁接近开关，光电行程开关，光电位置传感器，温度传感器，增量式编码器；执行单元包括：液

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压电磁换向阀，电磁工艺阀，电机，声光报警器。PLC根据探测单元的各个传感器，或接近开关，或行程开关的探测信号，按照主设定程序对各个信号进行运算、处理，或驱动执行单元的电磁阀动作，或使电机运转，或发出声光报警信号。

由控制系统6的行程传感器对板框的打开与闭合位置测控，液压系统7的保护功能通过压力传感器与控制系统程序设定的参数进行比对处理来实现，工艺阀的打开与闭合由控制系统监控，并对工艺管路系统8的压力值进行监控，实现运行全过程的监测和保护功能。在控制系统6中，通过滤布测缝传感器和位移编码器对滤布定位，使得滤布的接缝不在板框组过滤室停下，防止滤液泄露；通过张紧传感器和张紧装置31调整滤布12与驱动辊29的摩擦力，防止滤布打滑；通过测偏传感器和调偏装置30对滤布12的偏移进行纠偏。 参见图7所示，所述的液压系统7由液压管路，泵，多个三位四通电磁换向阀，多个二位四通电磁换向阀，插销油缸，快速作用缸，顶紧缸，液压马达，储能器，溢流阀，流量阀，减压阀，节流阀，压力传感器，过滤器，液位计，单向阀，平衡阀等元件组成。该系统为工艺阀34、滤布驱动马达32、滤布张紧马达33、快速提升缸17、顶紧油缸18提供动力，并且与控制系统6组成了设备的机电一体化功能的主体。

液压系统由液压管路、泵、多个三位四通电磁换向阀、多个二位四通电磁换向阀、插销油缸、快速作用缸、顶紧缸、液压马达、储能器、溢流阀、流量阀、减压阀、节流阀、压力传感器、过滤器、液位计、单向阀、平衡阀等元件组成。该系统为工艺阀、滤布驱动马达、滤布张紧马达、快速运动油缸、顶紧油缸，并且与控制系统组成了设备机电一体化功能的主体。

参见图8所示，所述的工艺管路系统8由管路35，工艺夹管阀34，泵36，压力变送器37组成。

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物料输送泵使过滤物料能够在一定的压差下有效过滤，水泵提供的动力确保了压榨效果和洗涤效果，气泵使得滤饼吹干、滤饼吹落得以实现。集机械、液压、控制技术、橡胶技术于一体的工艺夹管阀是该型压滤机自动化运行的重要保证，工艺夹管阀通过液压控制实现了运行稳定、动作灵敏等特点，控制传感器的增设使工艺管路的通断实现了智能化，橡胶芯的采用能够快速控制流体介质的通断。多路压力变送器能够监测管道上介质的工作参数，有效反馈各种监测数据，通过控制单元的处理，控制其他部分执行器件的有效工作。 所述的自动控制系统6与液压系统7及工艺管路系统8构成了压滤机的机电一体化功能。

工艺管路系统由管路、工艺夹管阀、泵、压力变送器组成。自控阀、泵、变送器、仪表在PLC的控制下，根据程序设定的参数和时间依次控制进料、洗涤、挤压、吹干、料吹落等操作，各工艺动作与参数信号反馈到控制单元与设定的参数进行比对，从而实现所有工艺操作的完全自动化。 通过以上方法，该实用新型涉及的立式全自动板框压滤机实现了占地面积小的立式结构，实现了所有动作的完全自动化操作、实时检测和自动调节功能，实现了各种动作的自动保护功能，动作的自动化缩短了工作时间增加了设备的产能，良好的密闭措施保证了设备无粉尘和液体污染。该设备采用的技术先进，元器件性能优良，是一种有着广泛用途的固液分离设备。

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